高考物理一轮复习考点能力提升训练3、曲线运动（2份，原卷版+教师版）

这是一份高考物理一轮复习考点能力提升训练3、曲线运动（2份，原卷版+教师版），文件包含高考物理一轮复习考点能力提升训练3曲线运动教师版docx、高考物理一轮复习考点能力提升训练3曲线运动学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
1．【例题1】（多选）如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置使重物M下落，长杆的一端与地面通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，已知杆长为L，在杆的中点C处拴一根轻质细绳，绕过两个定滑轮后挂上重物M。现在杆的另一端用力，使其顺时针由水平位置以角速度匀速转动至竖直位置，此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳对重物的拉力小于重物的重力 B．重物M匀速下降
C重物M的最大速度是 D．重物M的速度先增大后减小
2．【例题2】（多选）如图，轻杆长为L，一端铰接在地面上可自由转动，一端固定一质量为m的小球（半径可忽略），一表面光滑的立方体物块（边长为a，且a远小于杆长L）在水平外力F作用下由杆的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做匀速直线运动，并将杆顶起。下列哪些说法是正确的（ ）
A．在杆与地面夹角转到之前，小球的速度一直增大
B．在杆与地面夹角转到之前，F一直增大
C．当杆与地面的夹角为θ时，棒的角速度
D．当杆与地面的夹角为θ时，小球的瞬时速率为
（二）平抛运动
3.【例题3】．（多选）如图所示，斜面倾角为°，小球从斜面顶端P点以初速度水平抛出，刚好落在斜面中点处。现将小球以初速度水平抛出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，，，重力加速度为g，则小球两次在空中运动过程中（ ）
A．时间之比为1:2 B．时间之比为
C．水平位移之比为1:4D．当初速度为时，小球在空中离斜面的最远距离为
4.【例题4】．（多选）如图为一个简易的冲击式水轮机模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成角。测得水从管口流出速度，轮子半径R＝0.1m。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。则可知（ ）
A．水管出水口距轮轴O的水平距离x＝1.2m
B．水管出水口距轮轴O的竖直距离h＝0.86m
C．该装置工作稳定时，轮子的转动角速度
D．该装置工作稳定时，轮子的转动周期T小于0.2s
5.【例题5】（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验∶如图中甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验∶将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度山静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2.这两个实验说明 。
A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动
B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C．不能说明上述规律中的任何一条
D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是 。
A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差B．安装斜槽时其末端切线应水平
C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
（3）如图，某同学利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹， a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取10m/s2）
①小球平抛运动的初速度为 m/s。②小球运动到b点时，在y方向的分速度为 m/s。
③抛出点坐标x = cm，y= cm。
（三）圆周运动
6．【例题6】（多选）向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速匀速转动。塔轮组A、B之间使用无滑动皮带连接，皮带有三挡连接方式可选（塔轮A、B半径关系如图所示）长槽4和短槽5分别固定在塔轮组A、B上随之一起转动，其上固定有竖直挡板用以提供小球做圆周运动时的向心力，长槽4上有两个挡板P1、P2，距转轴的水
平距离分别为r和2r，短槽5上只有一个挡板Q1，距转轴水平距离为r。球对挡板的反作用力通过杠杆原理使弹簧测力套筒7下降，露出标尺8上绘制的红白相间等分格子，该格数表示球所受向心力的大小。现将小球分别放在边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与哪些因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．选择一挡连接，质量相等的两个小球分别放在P2、Q1处，转动手柄，这是探究向心力与回转半径的关系
B．选择二挡连接，质量相等的两个小球分别放在P1、Q1处，A、B标尺上的格数之比应为4：1
C．选择三挡连接，质量相等的两个小球分别放在P2、Q1处，A、B标尺上的格数之比应为2：9
D．上述一挡、二挡和三挡连接方式中，塔轮A和塔轮B的角速度比分别是1：1，2：1和3：1
7．【例题7】（多选）两个质量分别为和的小木块a和b（均视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴的距离为L，b到转轴的距离为，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．b比a先达到最大静摩擦力 B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．是物块与圆盘上发生相对滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为
8.【例题8】（多选）如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2 m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为g=10m/s2，则对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两个物体同时达到最大静摩擦力 B．B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变
C．当时整体会发生滑动
D．当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大
9．【例题9】（多选）如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=30°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．当ω=2rad/s时，T=(5+1)N B．当ω=2rad/s时，T=4N
C．当ω=4rad/s时，T=16N D．当ω=4rad/s时，细绳与竖直方向间夹角大于45°
10.【例题10】．如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两轻细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg。细线AC长L=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）（1）若装置静止，求线AC的拉力大小？（2）若装置匀速转动的角速度=rad/s，求细线AC与AB的拉力分别多大？（3）若装置匀速转动的角速度=rad/s，求细线AC与AB的拉力分别多大？
11.【例题11】．（多选）如图所示，倾角=53°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OO1上。转台以角速度ω匀速转动时，将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在AB线上，此时小物块到A点的距离为L。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，若最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin53°≈0.8，cs53°≈0.6。则物块相对斜面静止时（ ）
A．小物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下
B．小物块对斜面的压力大小不小于mg C．水平转台转动角速度ω应不小于
D．水平转台转动角速度ω应不大于
12.【例题12】．（多选）某同学使用小型电动打夯机平整自家房前的场地，电动打夯机的结构示意图如图所示。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内匀速转动，转动半径为R，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A．转到最低点时摆锤处于超重状态
B．摆锤在最低点和最高点，杆给摆锤的弹力大小之差为6mg
C．若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤转到最低点时，打夯机对地面的压力为3(mg＋Mg)
D．若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤转到最低点时，打夯机对地面的压力为2(mg＋Mg)
（四）平抛与圆周运动综合题
13.【例题13】如图所示，水平放置的正方形光滑木板abcd，边长为2L，距地面的高度为，木板正中间有一个光滑的小孔O，一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同一竖直平面内。小球A以角速度在木板上绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O点正好是细线的中点，其中，不计空气阻力，取.求：
（1）小球B的角速度；
（2）当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，两小球落地点之间的距离。
14.【例题14】．现有两高度均为h、内壁光滑的圆筒甲、乙竖直放置，在筒甲口边缘A点沿直径方向以水平射入一小球，碰撞3次后恰好落在A点正下方圆筒甲的底部B处，已知小球与筒壁碰撞前后的水平和竖直分速度大小均不变。在筒乙C点以水平初速度沿圆筒内壁切线方向抛出一质量为m的小滑块，小滑块沿圆筒内壁运动了一周后恰好从D点离开圆筒，C、D连线竖直。重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：
（1）筒甲与筒乙的半径之比；
（2）小滑块在筒乙中运动时受到的弹力大小。
（五）巩固练习题
15．（单选）如图所示，一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸，自A点出发沿直线抵达河对岸的B点，历时，且知与河岸的夹角，河水流速大小为，小船相对静水的速度不变。已知，下列判断中错误的是（ ）
A．河流的宽度为 B．小船相对静水速度的大小为
C．只要调整小船的航向合适，小船可以沿直线抵达正对岸的C点
D．无论怎样调整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于
16．（单选）如图所示的装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径，木板质量，木板与圆柱间的动摩擦因数，两圆柱以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上，使其以速度沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是（ ）
A．不论多大，所需水平拉力恒为10NB．越大，所需水平拉力也越大
C．若，则水平拉力D．若，水平拉力恒为20N，则木板做匀加速运动
17．（单选）如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端有固定转动轴O，杆可在竖直面内绕转动轴O无摩擦转动；质量为m的物块放置在光滑水平面上，开始时，使小球靠在物块的光滑侧面上，轻杆与水平面夹角45°，用手控制物块静止，然后释放物块，在之后球与物块运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球与物块分离前，杆上的弹力逐渐增大 B．球与物块分离前，球与物块的速度相等
C．球与物块分离前，物块的速度先增大后减小 D．球与物块分离时，球的加速度等于重力加速度
18．（单选）从光滑水平平台上的P点以大小不同的初速度平抛一个可视为质点的小球，小球分别落在平台下方倾角为θ的斜面上的两点。设落在A、B两点时小球的速度方向与斜面间的夹角分别为、，如图所示，则关于、的关系正确的是（ ）
A．>吗 B．< C．= D．无法确定
19.（多选）某旅展开的实兵实弹演练中，某火箭炮在山坡上发射炮弹，所有炮弹均落在山坡上，炮弹的运动可简化为斜面上的平抛运动，如图所示，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．若将炮弹初速度由变为，炮弹落在斜面上的速度方向与斜面的夹角不变
B．若将炮弹初速度由变为，则炮弹下落的竖直高度变为原来的
C．若炮弹初速度为，则炮弹运动到距斜面最大距离时所需要的时间为
D．若炮弹初速度为，则运动过程中炮弹距斜面的最大距离
20．（多选）如图所示，AC是倾角为的固定斜面，CD部分为水平面，小球从斜面顶端A点以初速度v0水平抛出，刚好落在斜面上的B点，。现将小球从斜面顶端A点以初速度2v0水平抛出（不计空气阻力，小球下落后均不弹起，重力加速度为g），则小球前后两次在空中运动过程中（ ）
A．时间之比为 B．水平位移之比为1：3
C．当初速度为2v0时，小球从抛出到离斜面的最远的时间为
D．当初速度为v0时，小球在空中离斜面的最远距离为
21．（单选）从高处的点A先后水平抛出两个小球1和2，球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上高为h的竖直挡板，然后落在水平地面上的D点，碰前碰后的速度水平方向不变，竖直方向等大反向。球2恰好越过挡板也落在D点，忽略空气阻力。挡板的高度h为（ ）
A． B． C． D．
（多选）如图所示。在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速从零开始逐渐加快到两物体刚好要发生但还未发生滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．绳子的最大张力为 B．当A所受的摩擦力为零时，圆盘的角速度为
C．随着角速度的增大，A所受摩擦力的方向和大小都会变化，而B所受的摩擦力方向不变
D．随着角速度的增大，A所受的摩擦力一直减小，而B所受的摩擦力一直增大
23．（多选）如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数都为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且。现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，对于这个过程（细线未断），下列说法正确的是（ ）
A．A、B两个物体同时达到最大静摩擦力 B．A、B、C三物体所受的静摩擦力都先增大后不变
C．时，A、B、C三物体整体相对圆盘会发生滑动
D．当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大
24．（单选）如图所示，一质量为的小球（可视为质点）由轻绳和分别系于一竖直细杆的点和点，间距与两轻绳长度均为。已知重力加速度为，当小球随杆绕竖直轴以角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．当时，绳恰好没有拉力B．当时，绳的拉力大小为
C．当绳有拉力时，总是比绳拉力小D．当时，绳的拉力大小为
25．（多选）如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为0.6kg的小球C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉B上，A、B、C在同一直线上，时，给小球一垂直于绳、大小为2m/s的速度，使小球在水平面上做圆周运动。在时间内，细绳的拉力大小随时间变化的规律如图（b）所示，若细绳能承受的最大拉力为6.4N。则下列说法正确的是（ ）
A． B．两钉子间的距离为0.2m
C．当时，细绳承受的拉力大小为3ND．小球从开始运动到绳被拉断历时2.0πs
26．（单选）如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（ ）
A．轴到球心间的距离为B．小球的质量为
C．小球恰好通过最高点时的速度大小为
D．小球在最高点的速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下
27．（多选）如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，为水平直径，为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（ ）
A．物块始终受到三个力作用
B．只有在、、、四点，物块受到合外力才指向圆心
C．从到，物体所受的摩擦力先减小后增大D．从到，物块处于超重状态
28．（多选）如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，转台以一定角速度匀速旋转。甲、乙两个小物块（可视为质点）质量均为m，分别在转台的A、B两处随陶罐一起转动且始终相对罐壁静止，OA、OB与间的夹角分别为和，重力加速度大小为g。当转台的角速度为时，小物块乙受到的摩擦力恰好为零，下列说法正确的是（ ）
A． B．当转台的角速度为时，甲有上滑的趋势
C．当角速度从0.5缓慢增加到的过程中，甲受到的摩擦力一直增大
D．当角速度从0.5缓慢增加到的过程中，甲受到的支持力一直增大
29．（多选）如图所示，一倾斜的匀质圆盘可绕通过圆心、垂直于盘面的固定轴以不同的角速度匀速转动，盘面上离转轴距离为l＝5cm处有一可视为质点的小物体始终相对静止在圆盘上。已知物块与盘面间的动摩擦因数为，盘面与水平面的夹角，重力加速度大小为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．小物体运动到最高点时所受静摩擦力可能为零
B．小物体运动过程中静摩擦力方向始终都是通过圆盘中心，但不一定指向圆盘中心，也可能是背离圆盘中心
C．圆盘做匀速圆周运动，小物体运动到与圆盘圆心等高点时摩擦力方向并不指向圆盘中心
D．若要小物体与圆盘始终保持相对静止，圆盘角速度的最大值为
30．（多选）如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为θ，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随ω2变化关系如图2所示。重力加速度g取10m/s2，由图2可知（ ）
A．绳长为l = 1m B．母线与轴线之间夹角θ = 30°
C．小球质量为0.5kg D．小球的角速度为2.5rad/s时，小球刚离开锥面
31．如图所示，质量M＝1kg、长L＝2 m 的长木板放在光滑地面上，质量m＝2kg 的小滑块（可视为质点）在长木板左端，竖直嵌有四分之三光滑圆弧轨道的底座固定在地面上，圆弧轨道最低点P的切线水平且与长木板上表面相平，长木板右端与底座左端相距x＝1.5 m。现用水平向右外力F＝12 N作用在小滑块上，使其由静止开始运动，小滑块到达P点后马上撤去外力F，小滑块沿着圆弧轨道运动。长木板与底座相碰时，立即粘在底座上。已知滑块与长木板间动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求：
（1）在长木板与底座相碰前，长木板和小滑块加速度的大小；（2）小滑块到达P点时速度的大小；
（3）若要使小滑块沿圆弧轨道上滑过程中不脱离轨道，竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？

32．如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径的光滑圆弧轨道CDE相接于C，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD，DE对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数，取，，。求：
（1）物块从A点飞出的速度大小和在A点受到的支持力大小（结果保留两位有效数字）；
（2）物块到达C点时的速度大小及对C点的压力大小；
（3）若物块能被送到F端，则物体从E端到F端所用时间的范围。（该问结果可保留根式）