江蘇省2020版高考物理三輪復習 熱點4 曲線運動練習（含解析）

熱點4　曲線運動 (建議用時：20分鐘) 1.(2019·無錫市高三期末)如圖，MN和M′N′之間為一豎直方向的風洞實驗區(qū)，可對置于其中的物體產(chǎn)生一個豎直方向恒定的風力．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點斜向上拋出，小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點．若將風力等值反向，小球拋出時初速度不變，則可垂直于M′N′擊中M′N′上Q點(未畫出)．下列說法錯誤的是(　　) A．開始時風力豎直向下 B．小球在P點的速度大于在Q點的速度 C．小球在AP間運動的時間等于在AQ間運動的時間 D．在開始情況下，若僅增大小球質(zhì)量m，小球可能垂直擊中Q點 2.(2019·錫山中學模擬)如圖所示，足夠長的斜面上有a、b、c、d、e五個點，ab＝bc＝cd＝de，從a點水平拋出一個小球，初速度為v時，小球落在斜面上的b點，落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為θ；不計空氣阻力，則初速度為2v時(　　) A．小球可能落在斜面上的c點與d點之間 B．小球一定落在斜面上的e點 C．小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角大于θ D．小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ 3．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)二模)帆船運動中，運動員可以調(diào)節(jié)帆面與船前進方向的夾角，使船能借助風獲得前進的動力．下列圖中能使帆船獲得前進動力的是(　　) 4．質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么(　　) A．因為速率不變，所以石塊的加速度為零 B．石塊下滑過程中受的合外力越來越大 C．石塊下滑過程中的摩擦力大小不變 D．石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心 5.如圖所示，小球從斜面的頂端A處以大小為v0的初速度水平拋出，恰好落到斜面底部的B點，且此時的速度大小vB＝ v0，空氣阻力不計，該斜面的傾角為(　　) A．60°　　　　　　　 　　 B．45° C．37° D．30° 6.如圖所示，一傾斜的圓筒繞固定軸OO1以恒定的角度ω轉動，圓筒的半徑r＝1.5 m．筒壁內(nèi)有一小物體與圓筒始終保持相對靜止，小物體與圓筒間的動摩擦因數(shù)為(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，轉動軸與水平面間的夾角為60°，重力加速度g取10 m/s2.則ω的最小值是(　　) A．1 rad/s B. rad/s C. rad/s D．5 rad/s 7.如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道左端有一質(zhì)量為m的小球，在大小恒為F、方向始終與軌道相切的外力作用下，小球在豎直平面內(nèi)由靜止開始運動，軌道左端切線水平，當小球運動到軌道的末端時立即撤去外力，此時小球的速率為v，已知重力加速度為g，則(　　) A．此過程外力做功為FR B．此過程外力做功為FR C．小球離開軌道的末端時，拉力的功率為Fv D．小球離開軌道后運動到達的最高點距離圓弧軌道左端的高度為 8.如圖所示，一沙袋用無彈性輕細繩懸于O點．開始時沙袋處于靜止狀態(tài)，一彈丸以水平速度v0擊中沙袋后未穿出，二者共同擺動．若彈丸質(zhì)量為m，沙袋質(zhì)量為5m，彈丸和沙袋形狀大小忽略不計，彈丸擊中沙袋后漏出的沙子質(zhì)量忽略不計，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法中正確的是(　　) A．彈丸打入沙袋過程中，細繩所受拉力大小保持不變 B．彈丸打入沙袋過程中，彈丸對沙袋的沖量大小大于沙袋對彈丸的沖量大小 C．彈丸打入沙袋過程中所產(chǎn)生的熱量為 D．沙袋和彈丸一起擺動所達到的最大高度為 熱點4　曲線運動 1．D 2．解析：選BD.設ab＝bc＝cd＝de＝L0，初速度為v時，小球落在斜面上的b點，則有L0cos α＝vt1，L0sin α＝gt，初速度為2v時，Lcos α＝2vt2，Lsin α＝gt，聯(lián)立解得L＝4L0，即小球一定落在斜面上的e點，選項A錯誤，B正確；設小球落在斜面時的速度方向與水平方向之間的夾角為β，由平拋運動規(guī)律可知，tan β＝＝2tan α，故初速度為2v時，小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ，選項C錯誤，D正確． 3．D 4．解析：選D.石塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，大小不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度大小不變，方向始終指向圓心，而石塊受到重力、支持力、摩擦力作用，其中重力不變，所受支持力在變化，則摩擦力變化，故A、B、C錯誤，D正確． 5．解析：選C.根據(jù)平行四邊形定則知，落到底端時豎直分速度為：vy＝＝v0，則運動的時間為：t＝＝，設斜面的傾角為θ，則有tan θ＝＝＝，解得θ＝37°，C正確． 6．解析：選C.由于小物體在圓筒內(nèi)隨圓筒做圓周運動，其向心力由小物體受到的指向圓心(轉動軸)的合力提供．在小物體轉到最上面時最容易與圓筒脫離，根據(jù)牛頓第二定律，沿半徑方向FN＋mgcos 60°＝mω2r，又沿筒壁方向mgsin 60°≤μFN，解得ω≥ rad/s，要使小物體與圓筒始終保持相對靜止，則ω的最小值是 rad/s，選項C正確． 7．解析：選C.由于力的大小不變，方向始終沿圓弧的切線方向，所以力F做的功為W＝F··2πR＝FR，選項A、B錯誤；小球離開軌道時的速率為v，方向和外力F的方向相同，所以拉力的功率為Fv，選項C正確；設小球離開軌道后運動到達最高點時的速度為v1，小球離開軌道后運動到達的最高點距離圓弧軌道左端的高度為h，根據(jù)動能定理有W－mgh＝mv>0，代入W的值可得h<，所以選項D錯誤． 8．解析：選D.彈丸打入沙袋的過程由動量守恒定律mv0＝(m＋5m)v，解得v＝v0；彈丸打入沙袋后，總質(zhì)量變大，且做圓周運動，根據(jù)T＝6mg＋6m可知，細繩所受拉力變大，選項A錯誤；根據(jù)牛頓第三定律可知，彈丸打入沙袋過程中，彈丸對沙袋的沖量大小等于沙袋對彈丸的沖量大小，選項B錯誤；彈丸打入沙袋過程中所產(chǎn)生的熱量為Q＝mv－·6mv2＝mv，選項C錯誤；由機械能守恒可得：·6mv2＝6mgh，解得h＝，選項D正確． - 4 -