2024届高三物理二轮专题复习 专题三 力与曲线运动

专题三 力与曲线运动 一、单选题 1．“七星坛上卧龙登，一夜东风江水腾，不是孔明施妙计，周郎安得呈才能？”三国时，诸葛亮借东风，周瑜火烧赤壁。孔明怕遭伤害，于是东风初起，便于七星坛上，披发而下于江边上船渡江，为尽可能缩短过江时间，孔明估测了一下江面的宽度及水速，于是调整船头，使船头垂直于河岸，船在静水中的速度为，从A沿直线运动到B，渡河所用时间为；周瑜从后面追赶，船头垂直于AB，船在静水中的速度为，也从A沿直线运动到B，渡河所用时间为，若AB与河岸的夹角为α，河水速度恒定。则下列表达式成立的是( ) A. B. C. D. 2．“黑洞”这一名词在1967年才由美国天体物理学家约翰·惠勒提出来，实际上在1783年英国地理学家约翰·米歇尔便已经意识到，存在一个天体，其表面引力可以大到连光都无法逃逸。经研究发现黑洞的质量M与黑洞半径R的关系式为，关系式中的。如果黑洞的半径，则黑洞表面的重力加速度约为( ) A. B. C. D. 3．在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为，地球绕太阳运动的周期为，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为( ) A. B. C. D. 4．如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度垂直于磁场边界，Q的速度与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( ) A.P和Q的质量之比为1:3 B.P和Q的质量之比为 C.P和Q速度大小之比为 D.P和Q速度大小之比为2:1 5．哈尔滨某游乐园中的过山车及轨道简化为如图所示的模型，过山车（可视为质点）先以30 m/s的速度经过半径为20 m的圆弧轨道最低点A，后无动力地冲上半径为25 m的圆弧轨道最高点B。已知两点间的高度差为40 m，过山车中某乘客的质量为60 kg，不计阻力，取重力加速度大小，则( ) A.过山车经过B点时的速度大小为15 m/s B.过山车经过A点时对该乘客的作用力大小为3300 N C.过山车经过B点时该乘客受到的合力大小为0 D.过山车经过B点时对该乘客的作用力大小为350 N 6．两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示。两卫星之间的距离随时间周期性变化，如图乙所示。仅考虑地球对卫星( ) A.的轨道半径之比为1:3 B.的线速度之比为1:2 C.A的运动周期大于B的运动周期 D.的向心加速度之比为4:1 7．半径为r和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在以后的运动过程中两小球( ) A.机械能总是相等的 B.经过最低点时动能相等 C.在最低点时重力的功率不相等 D.在最低点时对轨道的压力不相等 8．质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，如图所示，碰撞后速度恰好反向，且速度大小不变，已知小钢球与钢板作用时间极短，取，则( ) A.钢板与水平面的夹角 B.小钢球与钢板碰撞前后的动量变化量大小为 C.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为2 N·s D.小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为2 kg·m/s 9．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，下列说法中正确的是( ) A.时刻小球通过最高点，图乙中和的面积相等 B.时刻小球通过最高点，图乙中和的面积不相等 C.时刻，杆中弹力一定最小 D.在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零 二、多选题 10．如图所示，1、2轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道，下列说法正确的是( ) A.飞船从1轨道变到2轨道要点火加速 B.飞船在1轨道周期大于2轨道周期 C.飞船在1轨道速度大于2轨道 D.飞船在1轨道加速度大于2轨道 11．如图所示，放置在竖直平面内的内壁光滑的弯管AB，是按照某质点以水平初速度大小做平抛运动的轨迹制成的，A端为抛出点，B端为终止点，的水平距离为d。现将一小球由静止从A端滑入弯管，经时间t后恰好以从B端射出，小球直径略小于弯管内径，重力加速度为g，不计空气阻力，则( ) A. B. C. D. 12．如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的经质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为时，