专题02 曲线运动-2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编

2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编 专题02 曲线运动 1、（2021·北京市西城区高三下学期4月一模）某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，右图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是 A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同 B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高 C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同 D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间 【答案】D 【解析】由于题中说明两种推铅球的时，球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，而滑步推铅球的成绩好，可见滑步推铅球推出时的速度大小要大一些，我们把该速度沿竖直和水平方向进行分解可知，竖直和水平的分速度都会比原地推铅球大一些，因为竖直向上的分速度大一些，故铅球上升的向度会更高一些，在空中停留的时间会更长一些，选项AB错误； 铅球在空中运动到最高点时的速度就是推铅球时的水平分速度，而水平分速度较大，所以滑步推铅球时在最高点的速度会更大一些，选项C错误；滑步推铅球能提高成绩，是因为推出铅球时的速度变大了，这个变大的原因则可能是延长了运动员对铅球的作用时间，选项D正确。 2、（2021·北京市丰台区高三下学期4月一模）选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；电梯内的人看到小球只受重力却是“静止”的，“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面作加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力F惯＝－ma，a表示非惯性系的加速度，负号表示与a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度a作匀加速运动的高铁上，距地面为h处，以相对于高铁的速度v0水平抛出一个小球。已知重力加速度g，关于此人看到的小球运动，分析正确的是 A.小球在竖直方向上做初速度等于零，加速度小于g的匀变速直线运动 B.小球水平方向作匀速直线运动 C.当时，小球将落在抛出点的正下方 D.当时，小球将落在抛出点的正下方 【答案】D 【解析】因为某人以相对于高铁的速度v0水平抛出一个小球，小球受重力的作用，故它会向下做初速度等于零，加速度等于g的匀变速直线运动，选项A错误；而列车是加速向前运行的，根据题意，小球对人来说，相当于向前做减速运动，故选项B错误；小球的其加速度的大小为a，所以小球将向前减速，一直到减速到0后，再反向加速，回到原位置，故满足：t=2×，又因竖直方向h=gt2，所以二者结合得，即满足这个式子时，小球将落在抛出点的正下方，选项C错误，D正确。 3、（2021·北京市朝阳区高三下学期4月一模）在一次利用无人机投送救援物资时，距离水平地面高度h处，无人机以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是 A．包裹在空中飞行的时间为 B．包裹落地时的速度大小为 C．包裹释放点到落地点的水平距离为 D．包裹下落过程中机械能不断增大 【答案】B 【解析】由于飞机是距离水平地面高度h处释放一包裹的，根据h=gt2，解得包裹在空中飞行的时间为t=，选项A错误；根据动能定理，包裹下落的过程中，mgh=mv2-mv02，则包裹落地时的速度大小为v=，选项B正确；包裹释放点到落地点的水平距离为x=v0t=v0，选项C错误；包裹下落过程中只有重力做功，故它的机械能不变，选项D错误。 4、（2021·北京市石景山区高三下学期4月一模）有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从水平射入水井到落至水面的过程中，小球下落的时间 v h d 水 A．与小球质量m有关 B．与小球初速度v有关 C．与水井井口直径d有关 D．与水井井口到水面高度差h有关 【答案】D 【解析】小球从水平射入水井到落至水面的过程中，小球做平抛运动，故它下落的时间只与井口到水面高度差h有关，选项D正确。 5、（2021·北京市海淀区高三下学期4月一模）如图7所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为和（）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加