专题04 曲线运动 章末检测---2022届高三物理一轮复习考点全攻关

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第四章 曲线运动（章末检测）考试时间：60分钟  试卷总分：100分一、选择题：(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。1．如图1所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力Ff的叙述正确的是(　　)图1A．Ff的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时Ff＝0C．在物体与轴O的距离一定的条件下，Ff跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，Ff跟物体到轴O的距离成正比2．手持滑轮把悬挂重物的细线拉至如图2所示的实线位置，然后滑轮水平向右匀速移动，运动中始终保持悬挂重物的细线竖直，则重物运动的速度(　　)图2A．大小和方向均不变                B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变              D．大小和方向均改变3．铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图3所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则(　　)图3A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压             B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于       D．这时铁轨对火车的支持力大于4.如图4所示，河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x(m/s)(x的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4 m/s，则下列说法正确的是(　　)图4A．小船渡河的轨迹为直线B．小船在河水中的最大速度是5 m/sC．小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D．小船渡河的时间是160 s5．(2021·山西太原一模)CTMD(中国战区导弹防御体系)是一种战术型导弹防御系统，可以拦截各类型的短程及中程超音速导弹。在某次演习中，检测系统测得关闭发动机的导弹在距地面高为H处，其速度为v且恰好水平，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v0竖直向上发射一颗炮弹成功拦截。已知发射时炮弹与导弹的水平距离为s，不计空气阻力，则(　　)A．v0＝v    B．v0＝vC．v0＝v  D．v0＝v6．如图5所示，斜面ABC放在水平面上，斜边BC长为l，倾角为30°，在斜面的上端B点沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在斜面下端C点，重力加速度为g，则小球初速度v0的值为(　　)图5A.   B. C.   D.7．如图6所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P′位置)，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下列判断中正确的是(　　)图6A．细线所受的拉力变小                    B．小球P运动的角速度变小C．Q受到桌面的静摩擦力变大              D．Q受到桌面的支持力不变8．设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图7甲所示，把硬币从投币口放入，从出币口滚出，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位(如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心)滚动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果把硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币在a、b两处的说法正确的是(　　)图7A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点      B．向心力的大小Fa＝FbC．角速度的大小ωa<ωb                        D．周期的大小Ta＞Tb二、非选择题（共6小题，52分）9.(6分)三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：图8(1)甲同学采用如图8甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明：____________________________________________________________________________________________________________.(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切(水平板足够长)，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象是：_______________________________________________________________________________________________.仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5 cm，则由图可求得该小球做平抛运动的初速度大小为________ m/s.(保留两位有效数字，g取10 m/s2)10．（18分）某新式可调火炮水平射出的炮弹所做的运动可视为平抛运动。如图9所示，目标是一个剖面为90°的扇形山崖OAB，半径为R。重力加速度为g。图9(1)若炮弹以初速度v0射出，炮弹恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用时间；(2)若在同一高地P处先后以不同速度射出两发炮弹，击中A点的炮弹运动的时间是击中B点的两倍，已知O、A、B、P在同一竖直平面内，求高地P离A点的高度。11．（10分）如图10所示，高H＝0.8 m的桌面上固定一半径R＝0.45 m的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道末端B与桌面边缘水平相切，地面上的C点位于B点的正下方。将一质量m＝0.04 kg的小球由轨道顶端A处静止释放，取g＝10 m/s2。图10(1)求小球运动到B点时对轨道的压力大小；(2)求小球落地点距C点的距离；(3)若加上如图所示的恒定水平风力，将小球由A处静止释放，要使小球恰落在C点，作用在小球上的风力应为多大？12．（18分）如图11所示，在同一竖直平面内的两正对的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，现在最高点A与最低点B各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的关系图象如图12所示，g取10 m/s2，不计空气阻力。(1)求小球的质量；(2)若小球在最低点B的速度为20 m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少？13．（10分）有一如图13所示的装置，轻绳上端系在竖直杆的顶端O点，下端P连接一个小球(小球可视为质点)，轻弹簧一端通过铰链固定在杆的A点，另一端连接在P点，整个装置可以在外部驱动下绕OA轴旋转。刚开始时，整个装置处于静止状态，弹簧处于水平方向。现在让杆从静止开始缓慢加速转动，整个过程中，绳子一直处于拉伸状态，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力。已知：＝4 m，＝5 m，小球质量m＝1 kg，弹簧原长l＝5 m，重力加速度g取10 m/s2。求：图13(1)弹簧的劲度系数k；(2)当弹簧弹力为零时，整个装置转动的角速度ω。14．（10分）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图14所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。图14(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。