专训 3 曲线运动 2022 年高考物理二轮专题复习精选 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（2021·全国·高考真题）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的 影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是(　　) A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 2．（2021·天津·高考真题）未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的 不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时， 宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的， 下列说法正确的是 A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大 B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小 C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大 D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小 3．距地面高 5m 的水平直轨道上 A、B 两点相距 2m，在 B 点用细线悬挂一小球，离地高度为 h，如图所 示.小车始终以 4m/s 的速度沿轨道匀速运动，经过 A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运 动至 B 点时细线被轧断，最后两球同时落地.不计空气阻力，取重力加速度的大小 g＝10 m/s2.可求得 h 等 于(　　) A．1.25m B．2.25m C．3.75m D．4.75m 4．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不 同半径的小圆弧来代替．如图（a）所示，曲线上的 A 点的曲率圆定义为：通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两 侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做 A 点的曲率圆，其半径 ρ 叫做 A 点的曲率半径．现将一 物体沿与水平面成 α 角的方向已速度 υ0 抛出，如图（b）所示．则在其轨迹最高点 P 处的曲率半径是 v0 2 A． g v0 2sin 2 B． g v0 2 cos 2 g C． v0 2sin 2 g D． v1 v2 5．（2021·内蒙古呼和浩特·一模）如图所示，A、B 两点等高，现从 A、B 两点分别以速度 和 的速率 水平抛出两个小球，两个小球都落在斜面上的同一点 C，斜面倾角 37°，且从 A 处抛出的小球恰好垂直落 v1 v2 到斜面上，则 和 大小之比为（　　） A．1：2 B．8：9 C．9：8 D．9：16 6．（2022·山东·模拟预测）在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以 v1、v2 的速度沿同一方向水平抛出， 两球都落在该斜面上。甲球在空中运动的时间为 t，则乙球在空中运动的时间为（　　） v2 t A． v 1 v1 B． v t 2 v1 t C． v2 2 �v2 � �t D． � �v1 � 7．（2021·广东惠州·模拟预测）中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝， 如图甲所示，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图乙所示，小面圈刚 被削离时距开水锅的高度为 h，与锅沿的水平距离为 L，锅的半径也为 L，将削出的小面圈的运动视为平 抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为 g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（　 ） g g A．若初速度为 v0，则 L 2h ＜v0＜3L 2h B．落入锅中时，最大速度是最小速度的 3 倍 C．速度的变化量都相同 D．运动的时间都相同 8．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，小船从河岸的 O 点沿虚线匀速运动到河对岸的 P 点，河水的流速 v水 、船在静水中的速度 v静 与虚线的夹角分别为 确的是（　　） A．渡河时间由 v静 、  以及河宽 d 决定  、  。河宽为 d，且 v静 、 v水 的大小不变，下列说法正 2d B．当     45� ，渡河的时间为 2v静 C． v静 、 v水 在垂直虚线方向的分量等大反向 D．船的实际运行速度 v  v水静sin   v sin  9．（2022·山东·模拟预测）如图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮 O 与物体 P 连接，P 放在光 滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体 Q 连接。现 OQ 连线恰沿水平方向，施加外力让 Q 从当 前位置开始以速度 v0 v2 v1 OQ  匀速下滑，此时 P 的速度为 ；当 与竖直杆的夹角为 时物体 P 的速度为 ，定 滑轮、物体 P、Q 均可视为质点，则下列关系正确的是（　　） A． v  v 1 2 B． v  v 1 2 C． v1  v0 cos  D． v  v cos  2 0 10．（2021·辽宁·一模）在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路 的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度 vx 、竖直方向速度 向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　） t4 A．无人机在 时刻上升至最高点 vy （取竖直向上为正方 t2 B．无人机在 时刻处于平衡状态 0～t1 C．无人机在 D．无人机在 时间内沿曲线飞行 t1～t4 时间内做匀变速直线运动 B C D 放置在水平地面上， 11．（2021·山东淄博·二模）如图所示，边长为 a 的正方体无盖盒子 ABCD  A���� O 与 A� B� 、 在同一直线上，且 O 与 a 3a O 的距离为 。将小球（可视为质点）从 点正上方距离 处以某一 A� 速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为 g 。为使小球能落在盒子内部，则小球抛出时速度 v 大小的 范围为（　　） ga  v  ga A． 2 ga 5 ga v B． 2 2 2 ga 3ga v C． 2 2 2 ga 5 ga v D． 2 2 二、填空题 12．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，轮 在 O1 、 O2 、 O3 O1 、 O3 固定在同一转轴上，轮 三个轮的边缘各取一点 A、B、C，已知三个轮的半径之比 O1 、 O2 用皮带连接且不打滑。 r1 : r2 : r3  2 :1:1 ，则： （1）A、B、C 点的线速度大小之比 （2）A、B、C 点的角速度大小之比 v A : vB : vC  ________；  A :  B : C  （3）A、B、C 三点的向心加速度大小之比 ________； a A : aB : aC  ________。 13．（2011·上海·一模）已知引力常量为 G，地球的质量为 M，地球自转的角速度为 ω0，月球绕地球转动 的角速度为 ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为__ _________，此速度___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度． 14．（2010·重庆·三模）1920 年科学家史特恩测定气体分子速率的装置如图所示，A、B 为一双层共轴圆 筒形容器，外筒半径为 R，内筒半径为 r，可同时绕其共同轴以同一角速度  高速旋转，其内部抽成真空， 沿共同轴装有一根镀银的铂丝 K，在铂丝上通电使其加热，银分子（即原子）蒸发成气体，其中一部分分 子穿过 A 筒的狭缝 a 射出到达 B 筒的内表面．由于分子由内筒到达外筒需要一定时间，若容器不动，这 些分子将到达外筒内壁上的 b 点，若容器转动，从 a 穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁， 但容器静止时的 b 点已转过弧长 s 到达 b� 点．测定该气体分子最大速度的大小表达式为 v =_________。 三、解答题 15．（2022·山东·模拟预测）水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽 AB 和水平槽 BC 平滑连接，斜槽 AB 的长度 L=8.0m，倾角 θ=37°，BC 面与水面的距离 h=0.80m，人与斜槽 AB 间的动摩擦因数为 0.25，BC 槽可视为光滑，取重力加速度 g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，一同学从滑梯顶端 A 点无初速地自由 滑下，求： （1）该同学沿斜槽 AB 下滑时加速度 a 的大小； （2）该同学滑到 B 点时速度 vB 的大小； （3）在从 C 点滑出至落到水面的过程中，该同学在水平方向位移 x 的大小。 16．（2021·山东·二模）如图甲所示，2022 年北京冬奥会的跳台滑雪比赛将在张家口的场馆“雪如意”中举 行，赛道有助滑区、空中飞行区和着路缓冲区组成。一质量 m=60kg 的运动员在空中的飞行区域简化为图 乙所示，运动员（可看作质点）自跳台 MN 上一点垂直 MN 水平飞出，从飞出至落到斜面上的时间 t=3s， 已知斜面倾角 θ=37°，重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若不计空气作用力，求运动员水平飞出的速度 v0； （2）若飞行过程中运动员始终受到平行 MN 的恒定空气作用力，且测得运动员落到斜面上时的位移大小 为 5634m ，求运动员受到的空气作用力大小。 17．（2021·北京房山·一模）如图所示，把一个小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，就成为一个摆， 摆长 L=1m，最大摆角为 θ=37º 小球质量 m=0.2kg。重力加速度 g=10m/s2（sin37º=0.6；cos37º=0.8）求： （1）小球摆到最低位置 O 时，小球速度 v 的大小； （2）小球摆到最低位置 O 时，细线对小球的拉力 F 的大小； （3）如图所示，若在 O 点的正下方钉一个钉子 B。当细线与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球。细线 就越容易被拉断。请解释这现象。 参考答案： 1．C 2．B 3．A 4．C 5．C 6．A 7．B 8．C 9．D 10．A 11．B 12． 13． 14． 2：2：1 0 3 GM 2 1：2：1 2：4：1 大于 ( R  r ) R s 15．（1）4m/s2；（2）8m/s；（3）3.2m 16．（1）20m/s；（2）40N 17．（1）2m/s ；（2）2.8N；（3）①细线遇到钉子，