押题精选05 曲线运动-2021年高考物理108所名校押题精选（新高考地区专用）

押题精选05 曲线运动 1．如图所示，从水平地面A、B两点分别斜抛出两小球，两小球均能垂直击中前方竖直墙面上的同一位置点P。已知点P距地面的高度h=0.8m，A、B两点距墙的水平距离分别为0.8m和0.4m。不计空气阻力，则从A、B两点抛出的两小球（　　） A．从抛出到击中墙壁的时间之比为2：1 B．击中墙面的速率之比为1：1 C．抛出时的速率之比为 D．抛出时速度方向与地面夹角的正切值之比为1：2 【答案】D 【详解】 A．利用逆向思维，则两小球从P点做平抛运动，根据 解得 所以落地时间只与高度有关，则从抛出到击中墙壁的时间之比为1：1，所以A错误； B．根据 可知，两球的水平方向位移不同，则在P点的速度为 ， 则击中墙面的速率之比为2：1，所以B错误； C．两球抛出时的速率分别为 则抛出时的速率之比为 ，所以C错误； D．两球抛出时速度方向与地面夹角的正切值分别为 则抛出时速度方向与地面夹角的正切值之比为1：2，所以D正确； 故选D。 2．如图，在倾角为θ的光滑斜面上的P点将甲小球以v0的初速度水平抛出，同时将乙小球从P点静止释放，当甲小球落在斜面上的Q点时，乙小球沿斜面运动到（　　） A．Q点 B．Q点上方 C．Q点下方 D．由于v0大小未知，无法确定乙小球的位置 【答案】B 【详解】 甲小球以速度v0水平抛出，因此甲小球做平抛运动，竖直方向上做初速度为零的自由落体运动，且其加速度为g。而乙小球以初速度为零沿斜面做匀加速直线运动，通过受力分解可知，该小球沿斜面的加速度为gsinθ，则沿竖直方向的加速度为gsin2θ，由于g>gsin2θ，根据 可知，在相同的时间内，两个小球在竖直方向的运动距离一定是甲小球大于乙小球，因此当甲小球落到斜面上Q点时，乙小球一定在Q点上方。 故选B。 3．两级皮带传动装置如图所示，轮1和轮2的半径相同，轮2和轮3两个同心轮固定在一起，轮3和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，转动时皮带和轮子之间均不打滑，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　　） A．线速度大小之比为1：4 B．向心加速度大小之比为8：1 C．周期之比为4：1 D．角速度大小之比为1：8 【答案】C 【详解】 A．由图可知，1与3边缘的线速度相等，2与4边缘的线速度相等；2与3的角速度相等，根据 EMBED Equation.DSMT4 可知 所以得 其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，则 故A错误； B．设轮4的半径为r，则 即 故B错误； CD．由 又 故 故C正确D错误。 故选C。 4．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度 随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．小球在最高点时，轻杆对小球的作用力可能比小球在最低点时大 B．小球在最低点时，轻杆对小球的作用力恰好提供向心力 C． 时刻小球通过最高点 D．图乙中 和 的面积相等 【答案】D 【详解】 A．小球在最高点时，杆可能提供沿杆的拉力或者沿杆的支持力，有 小球在最低点时，有 由图像可知，在最高点的速度小于在最低点的速度，故A错误； B．小球在最低点时，轻杆对小球的作用力与小球自身重力的合力恰好提供向心力，故B错误； C．小球通过最高点后，水平速度先增加后减小，经过四分之一圆周，水平速度变为零。由乙图可知， 时刻小球没有通过最高点。故C错误； D．由题意可知，图中两块阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知 和 的面积相等。故D正确。 故选D。 5．如图所示， 球在水平面内做半径为 的匀速圆周运动， 为圆周运动的直径，竖直平台与 球运动轨迹相切于 点且高度为 。当 球运动到切点 时，将 球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为 ，从 球水平抛出开始计时，为使 球在运动一周的时间内与 球相遇（ 球与水平面接触后不反弹），则下列说法正确的是（　　） A． 球在 点与 球相遇时， 球的运动时间最短 B． 球在 点与 球相遇时， 球的初始速度最小 C．若 球在 点与 球相遇，则 球抛出时的速率为 D．若 球在 点与 球相遇，则 球做匀速圆周运动的周期为 【答案】C 【详解】 A．平抛时间只取决于竖直高度，高度R不变，时间均为 故A错误； BC．平抛的初速度为 时间相等，在C点相遇时，水平位移最大 则初始速度最大为 故B错误；C正确； D．在C点相遇时，b球运动半个周期，故b球做匀速圆周运动的周期为 故D错误； 故选C。 6．如图所示， 为在竖直平面内的金属半圆环， 为其水平直径， 为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的 部分分