曲線運動章末測試-2023年高三物理一輪復習精講精練(原卷版)

曲線運動章末測試(建議用時：75分鐘)一、單項選擇題1、在演示“做曲線運動的條件”的實驗中，有一個在水平桌面上向右做直線運動的小鋼球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側放置條形磁鐵，如圖所示，虛線表示小球的運動軌跡。觀察實驗現(xiàn)象，以下敘述正確的是()A．第一次實驗中，小鋼球的運動是勻變速直線運動B．第二次實驗中，小鋼球的運動類似平拋運動，其軌跡是一條拋物線C．該實驗說明做曲線運動物體的速度方向沿軌跡的切線方向D．該實驗說明物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上2、有一條兩岸平直、河水流速均勻的大河，某人駕駛一艘小船渡河，已知小船在靜水中的速度為v1，河水的流速為v2，且v1<v2，小船若以最短時間渡河，所用時間為T，若以最小位移渡河，則渡河的最小位移為()A．v2T B．C． D．3、如圖所示，半徑為5m的四分之一圓弧ABC固定在水平地面上，O為圓心。在圓心O右側同一水平線上某點處，水平向左拋出一個小球，小球可視為質點，恰好垂直擊中圓弧上的D點，D點到水平地面的高度為2m，g取10m/s2，則小球的拋出速度是()A． B．C． D．4、如圖所示，長為0.3m的輕桿一端固定質量為m的小球(可視為質點)，另一端與水平轉軸O連接?，F(xiàn)使小球在豎直面內繞O點做勻速圓周運動，輕桿對小球的最大作用力為mg，已知轉動過程中輕桿不變形，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是()A．小球轉動的角速度為0.5rad/sB．小球通過最高點時對桿的作用力為零C．小球通過與圓心等高的點時對桿的作用力大小為mgD．小球在運動的過程中，桿對球的作用力不一定總是沿桿方向5、如圖所示，金屬環(huán)M、N用不可伸長的細線連接，分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上，當整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉動時，兩金屬環(huán)始終相對桿不動，下列判斷正確的是()A．轉動的角速度越大，細線中的拉力越大B．轉動的角速度越大，環(huán)N與豎直桿之間的彈力越大C．轉動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等D．轉動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小不可能相等6、如圖所示，長度為l＝1m的輕桿一端通過鉸鏈固定在地面上的O點，搭在一邊長為a＝18cm的正方形木塊上，向左推動木塊，輕桿繞O點轉動。當輕桿與地面成37°角時，木塊的速度大小為v＝3.0m/s，則輕桿最上端A點的速度大小為(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．5.0m/sB．6.0m/sC．9.0m/sD．10m/s7、如圖所示，半徑為R的圓輪在豎直面內繞O軸勻速轉動，輪上A、B兩點各粘有一小物體，當B點轉至最低位置時，O、A、B、P四點在同一豎直線上，已知OA＝AB，P是地面上的一點，此時A、B兩點處的小物體同時脫落，最終落到水平地面上同一點。不計空氣阻力，則O、P的距離是()A．eq\f(7,6)R B．eq\f(5,2)RC．5R D．7R8、(2022·山東省鄒平市第一中學高三上開學考試)如圖所示，旋轉秋千中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是()A．A的速度比B的大B．A與B向心加速度大小相等C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小9、如圖所示，某次空中投彈的軍事演習中，戰(zhàn)斗機以恒定速度v0沿水平方向飛行，先后釋放A、B兩顆炸彈，分別擊中傾角為θ的山坡上的M點和N點，釋放A、B兩顆炸彈的時間間隔為Δt1，此過程中飛機飛行的距離為s1；擊中M、N的時間間隔為Δt2，M、N兩點間水平距離為s2，且A炸彈到達山坡的M點位移垂直斜面，B炸彈是垂直擊中山坡N點的。不計空氣阻力，下列錯誤的是()A．A炸彈在空中飛行的時間為eq\f(2v0,gtanθ)B．eq\f(s1,Δt1)>eq\f(s2,Δt2)C．Δt1＝Δt2＋eq\f(v0,gtanθ)D．eq\f(s2,Δt2)＝v010、如圖甲所示，將質量為m1的物塊A和質量為m2的物塊B沿同一半徑方向放在水平轉盤上，兩者用長為L的水平輕繩連接。物塊與轉盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，物塊A與轉軸的距離等于輕繩長度，整個裝置能繞通過轉盤中心的豎直軸轉動。開始時，輕繩恰好伸直但無拉力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉動，使角速度緩慢增大，繩中拉力FT與ω2的關系如圖乙所示，當ω2超過3時，物塊A、B開始滑動。若圖乙中的F1、ω1及重力加速度g均為已知,下列說法正確的是()A．L= B．L=C．k= D．m2=m1二、多項選擇題11、如圖所示，兩個質量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉，兩小球隨圓環(huán)一起轉動且相對圓環(huán)靜止。已知小球A和圓心O的連線與豎直方向的夾角θ=53°，A與O的連線和B與O的連線垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，重力加速度為g，sin53°=0．8，cos53°=0．6。下列說法正確的是()A．圓環(huán)旋轉角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉角速度的大小為C．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為mgD．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為mg12、圖示為運動員在水平道路上轉彎的情景，轉彎軌跡可看成一段半徑為R的圓弧，運動員始終與自行車在同一平面內。轉彎時，只有當?shù)孛鎸嚨淖饔昧νㄟ^車(包括人)的重心時，車才不會傾倒。設自行車和人的總質量為M，輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．車受到地面的支持力方向與車所在平面平行B．轉彎時車不發(fā)生側滑的最大速度為eq\r(μgR)C．轉彎時車與地面間的靜摩擦力一定為μMgD．轉彎速度越大，車所在平面與地面的夾角越小13、“快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一種項目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對面的平臺上，已知開始時繩與豎直方向夾角為α，繩的懸掛點O距平臺的豎直高度為H，繩長為L。如果質量為m的選手抓住繩子由靜止開始擺動，運動到O點的正下方時松手，做平拋運動，不考慮空氣阻力和繩的質量，下列說法正確的是()A．選手剛擺到最低點時處于超重狀態(tài)B．選手剛擺到最低點時所受繩子的拉力為(3－2cosα)mgC．若繩與豎直方向夾角仍為α，當L＝eq\f(H,2)時，落點距起點的水平距離最遠D．若繩與豎直方向夾角仍為α，當L＝eq\f(H,3)時，落點距起點的水平距離最遠14、如圖所示，直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉速勻速轉動。一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側射入圓筒，從右側射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h，則()A．子彈在圓筒中的水平速度為v0＝deq\r(\f(g,2h))B．子彈在圓筒中的水平速度為v0＝2deq\r(\f(g,2h))C．圓筒轉動的角速度可能為ω＝πeq\r(\f(g,2h))D．圓筒轉動的角速度可能為ω＝3πeq\r(\f(g,2h))15、如圖所示，半徑為r的光滑水平轉盤到水平地面的高度為H，質量為m的小物塊被一個電子鎖定裝置鎖定在轉盤邊緣，轉盤繞過轉盤中心的豎直軸以ω＝kt(k＞0且是恒量)的角速度轉動，從t＝0開始，在不同的時刻t將小物塊解鎖，小物塊經(jīng)過一段時間后落到地面上，假設在t時刻解鎖的物塊落到地面上時重力的瞬時功率為P，落地點到轉盤中心的水平距離為d，則下圖中P-t圖象、d2-t2圖象分別正確的是()三、實驗題16、用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上，由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有________。A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道要盡量光滑些C．斜槽軌道末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和停表(2)為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的________(選填“最上端”“最下端”或“球心”)對應白紙上的位置即為原點；在確定y軸時________(選填“需要”或“不需要”)y軸與重錘線平行。(3)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，只要下落高度相同，在空中飛行的時間都一樣，這實際上是因為平拋物體________。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒17、某同學用如圖甲所示的裝置探究向心力大小與線速度大小的關系。裝置中水平光滑直桿隨豎直轉軸一起轉動，一個滑塊套在水平光滑桿上，用細線將滑塊與固定在豎直轉軸上的力傳感器連接，當滑塊隨水平桿一起轉動時，細線的拉力就是滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得，滑塊轉動的線速度可以通過速度傳感器測得。(1)要探究影響向心力大小的因素，采用的方法是。

A．控制變量法 B．等效替代法C．微元法 D．放大法(2)實驗中，要測量滑塊做圓周運動的半徑時，應測量滑塊到(選填“力傳感器”或“豎直轉軸”)的距離。若僅多次改變豎直轉軸轉動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F及速度傳感器的示數(shù)v，將測得的多組F、v值，在圖乙的F-v2坐標軸中描點，請將描出的點進行作圖。若測得滑塊做圓周運動的半徑r=0.2m，由作出的F-v2的圖線可得滑塊與速度傳感器的總質量m=kg(結果保留2位有效數(shù)字)。

四、計算題18、(2022·安徽省六安市第一中學高三上第二次月考)如圖所示，以一定初速度做平拋運動的物體，在P點時，其速度方向與水平方向成夾角30°，在Q點時其速度方向與水平方向成夾角60°，已知從P點至Q點用時1s，g取10m/s2，求：(1)物體的水平初速度v0；(2)物體由拋出點至P點的運動時間t；(3)P、Q兩點的豎直高度h。19、在火炮被發(fā)明并被大規(guī)模應用于實戰(zhàn)之前，拋石機是中國古代常用的破城重器。某一同學仿照古代拋石機制作了一個拋石機模型如圖所示，炮架上橫置一個可以轉動的軸，固定在軸上的長桿起杠桿作用，長桿可繞轉軸O轉動，轉軸O到地面的距離為h＝0.5m，發(fā)射前長桿A端著地與地面成30°角，A端半球形凹槽中放置一質量m＝2kg的物體，用手搬動長桿另一端B至O點正下方，B貼近地面時速度vB＝1m/s，此時長桿受到裝置作用迅速停止，A端物體從最高點水平飛出，g取10m/s2。(1)求物體從最高點飛出時的速度大小vA；(2)求物體從最高點飛出前對長桿凹槽在豎直方向上的壓力；(3)若改變長桿轉動的速度，使物體在最高點恰好與凹槽間無相互作用力，求物體落地點離轉軸O的水平距離。20、小明站在