2025届高考物理一轮复习阶段检测:04曲线运动(两年真题两年模拟)
2024-10-03
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内容正文:
04曲线运动阶段检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2024·海南·高考真题)在跨越河流表演中,一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台,恰好跨越长的河流落在河对岸平台上,已知河流宽度25m,不计空气阻力,取,则两平台的高度差h为( )
A.0.5m B.5m C.10m D.20m
2.(2024·湖北·高考真题)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到( )
A.荷叶a B.荷叶b C.荷叶c D.荷叶d
3.(2024·江苏·高考真题)如图所示,轻绳的一端拴一个蜂鸣器,另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动,缓慢下拉绳子,使蜂鸣器升高到水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力,与升高前相比,蜂鸣器( )
A.角速度不变
B.线速度减小
C.向心加速度增大
D.所受拉力大小不变
4.(2024·辽宁·高考真题)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A.半径相等 B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等
5.(2024·浙江·高考真题)如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h,直径为D,则水离开出水口的速度大小为( )
A. B.
C. D.
6.(2023·北京·高考真题)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一待测小球,使其绕O做匀速圆周运动,用力传感器测得绳上的拉力为F,用停表测得小球转过n圈所用的时间为t,用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是( )
A.圆周运动轨道可处于任意平面内
B.小球的质量为
C.若误将圈记作n圈,则所得质量偏大
D.若测R时未计入小球半径,则所得质量偏小
7.(2023·浙江·高考真题)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片,轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同 D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
8.(2023·辽宁·高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2023·全国·高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2023·全国·高考真题)一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.(2025·重庆·模拟预测)某射击游戏道具如图(a)所示,将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板,其余位置留空,俯视图如图(b)所示。已知转筒直径d=1m,角速度ω=8πrad/s,小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪,弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1=20m/s,弹丸穿过薄板后速度会减半,忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间,下列说法正确的是( )
A.薄板上各点线速度相同
B.薄板上一定会留下一个弹孔
C.若增大角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
D.若减小角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
12.(2024·辽宁鞍山·一模)如图1为一个网球场的示意图,一个网球发球机固定在底角处,可以将网球沿平行于地面的各个方向发出,发球点距地面高为1.8m,球网高1m。图2为对应的俯视图,其中L1=12m,L2=9m。按照规则,网球发出后不触网且落在对面阴影区域(包含虚线)内为有效发球。图中虚线为球场的等分线,则发球机有效发球时发出网球的最小速率为(忽略一切阻力,重力加速度g=10m/s2)( )
A. B.15m/s C. D.
13.(2024·全国·模拟预测)如图,一同学在操场上练习投篮,某次篮球从O点抛出,经过了空间的A、B、C三点,A点和C点等高,B点是最高点,若篮球从O点运动到A点的时间等于从A点运动到C点的时间,忽略空气阻力,的竖直位移与的竖直位移大小之比为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高三上·广东·开学考试)如图,汽车沿直线以速度v匀速行驶过程中,车中水泥混凝土搅拌运输罐也同时以角速度ω匀速转动。取罐内一块质量为m的石头,石头与它做匀速圆周运动平面上圆心的距离为R,则石头所需的向心力的大小为( )
A. B. C. D.
15.(2024·江苏南京·模拟预测)如图所示的四幅图景表示的是有关生活中的圆周运动,下列说法正确的是( )
A.图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态
B.图b中甲乙两小球在同一水平面内做圆周运动的角速度大小相等
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴所受的附着力大于它所需要的向心力而被甩出
D.图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
16.(2021·福建莆田·模拟预测)用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图b所示的图像,g取10m/s2,则由图可求得圆弧轨道的半径R为( )
A.1.0m B.0.50m C.0.25m D.0.125m
17.(2025·陕西·一模)如图所示,小球用细线悬于天花板上,使小球在水平面内做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角为θ,小球做圆周运动的周期为T,若使小球在竖直面内做单摆运动,则单摆运动的周期为( )
A. B. C. D.
18.(2025·安徽·一模)如图所示,一小球从O点水平抛出后途经A、B两点的轨迹,已知小球从O到A的时间等于从A到B的时间,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球从O到B的位移是从O到A位移的4倍
B.小球在B点速度的大小是A点速度大小的2倍
C.小球从O到B速度的变化量是从O到A速度的变化量的2倍
D.小球在B点速度与水平方向的夹角是A点速度与水平方向的夹角的2倍
二、多选题
19.(2024·安徽·高考真题)一倾角为足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立Oxy直角坐标系,如图(1)所示。从开始,将一可视为质点的物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的力和,其大小与时间t的关系如图(2)所示。己知物块的质量为1.2kg,重力加速度g取,不计空气阻力。则( )
A.物块始终做匀变速曲线运动
B.时,物块的y坐标值为2.5m
C.时,物块的加速度大小为
D.时,物块的速度大小为
20.(2024·江西·高考真题)一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处.如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向.在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度和竖直方向分速度与时间t的关系,下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
21.(2024·山东·高考真题)如图所示,工程队向峡谷对岸平台抛射重物,初速度v0大小为20m/s,与水平方向的夹角为30°,抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°,重力加速度大小取10m/s2,忽略空气阻力。重物在此运动过程中,下列说法正确的是( )
A.运动时间为
B.落地速度与水平方向夹角为60°
C.重物离PQ连线的最远距离为10m
D.轨迹最高点与落点的高度差为45m
22.(2025·江西南昌·一模)在一场特技表演中,一名摩托车手从一个倾角为37°的斜台顶端M点以25m/s的速率起飞。车手在空中飞行了一段距离后,连人带车在另一个位置较低而倾角为45°的斜台上降落。若要平稳着地,摩托车着地时的速度方向,必须与较低的那个斜台表面平行。如图所示,车手刚好在较低的斜台顶端N点平稳着地。若将摩托车和人看作质点,空气阻力不计,g取,则摩托车从M到N的飞行过程中( )
A.速度变化量的大小为35m/s B.速度变化量的大小为
C.速度变化量的方向与初速度夹角为82° D.速度变化量的方向为竖直向下
23.(2025·湖南益阳·一模)某同学投掷篮球空心入筐,篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,设投球点到篮筐距离为9.6m。不考虑空气阻力,重力加速度大小g取。则( )
A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为1.8m
B.篮球进框时的速度为10m/s
C.球从出手到入筐的时间为0.6s
D.球在空中做变加速曲线运动
三、解答题
24.(2023·江苏·高考真题)“转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
25.(2025·福建漳州·一模)篮球比赛中,一同学某次跳起投篮,出手点与篮板的水平距离为,离地面高度为,篮球垂直打在竖直篮板上的位置离地面的高度为。将篮球看成质点,忽略空气阻力,取。求:
(1)篮球从出手到垂直打在篮板上的运动时间;
(2)出手时篮球速度的大小。
26.(2025·贵州·模拟预测)据报道世界篮球球民已经超过15亿,中国篮球球民已达1.25亿,篮筐的统一标准距地面高度为。在标准篮球场地的某次比赛中,某同学在距离篮筐中心某位置跳起投篮,该同学将球出手的瞬时速度大小,方向与水平方向夹角为60°,篮球到达篮筐中心时,速度与水平方向夹角为45°,如图所示。将篮球看成质点,忽略空气阻力,取重力加速度。求:
(1)篮球从出手到最高点所用的时间;
(2)篮球抛出点与篮筐中心的水平距离x;
(3)篮球抛出点离地面的高度h。
试卷第8页,共10页
试卷第9页,共10页
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2025年高考物理一轮复习04曲线运动阶段检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2024·海南·高考真题)在跨越河流表演中,一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台,恰好跨越长的河流落在河对岸平台上,已知河流宽度25m,不计空气阻力,取,则两平台的高度差h为( )
A.0.5m B.5m C.10m D.20m
【答案】B
【详解】车做平抛运动,设运动时间为,竖直方向
水平方向
其中
、
解得
故选B。
2.(2024·湖北·高考真题)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到( )
A.荷叶a B.荷叶b C.荷叶c D.荷叶d
【答案】C
【详解】青蛙做平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向自由落体则有
可得
因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。
故选C。
3.(2024·江苏·高考真题)如图所示,轻绳的一端拴一个蜂鸣器,另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动,缓慢下拉绳子,使蜂鸣器升高到水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力,与升高前相比,蜂鸣器( )
A.角速度不变
B.线速度减小
C.向心加速度增大
D.所受拉力大小不变
【答案】C
【详解】设绳子与竖直方向夹角为θ,小球做圆周运动的半径为r,小球质量为m。
CD.对小球分析有
,
根据a、b两个位置可知,b位置更高,则θb > θa,代入上式,故此
FTb > FTa,anb > ana
故C正确、D错误;
AB.根据角动量守恒有
mvr = mωr2 = L
可解出
θb > θa,代入上式,有
vb > va,ωb > ωa
故AB错误。
故选C。
4.(2024·辽宁·高考真题)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A.半径相等 B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等
【答案】D
【详解】D.由题意可知,球面上P、Q两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故D正确;
A.由图可知,球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为
故A错误;
B.根据可知,球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为
故B错误;
C.根据可知,球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为
故C错误。
故选D。
5.(2024·浙江·高考真题)如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h,直径为D,则水离开出水口的速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设出水孔到水桶中心距离为x,则
落到桶底A点时
解得
故选C。
6.(2023·北京·高考真题)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一待测小球,使其绕O做匀速圆周运动,用力传感器测得绳上的拉力为F,用停表测得小球转过n圈所用的时间为t,用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是( )
A.圆周运动轨道可处于任意平面内
B.小球的质量为
C.若误将圈记作n圈,则所得质量偏大
D.若测R时未计入小球半径,则所得质量偏小
【答案】A
【详解】A.空间站内的物体都处于完全失重状态,可知圆周运动的轨道可处于任意平面内,故A正确;
B.根据
解得小球质量
故B错误;
C.若误将n-1圈记作n圈,则得到的质量偏小,故C错误;
D.若测R时未计入小球的半径,则R偏小,所测质量偏大,故D错误。
故选A。
7.(2023·浙江·高考真题)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片,轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同 D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
【答案】B
【详解】A.在月球上的g与地球不同,故质量为135kg的巡视器受到月球的引力不是1350N,故A错误;
B.由于在AB段运动时做曲线运动,速度方向一定改变,一定有加速度,故B正确;
C.平均速度的方向与位移方向相同,由图可知OA段与AB段位移方向不同,故平均速度方向不相同,故C错误;
D.根据位移的定义可知从O到B的位移大小等于OB的连线长度,故D错误。
故选B。
8.(2023·辽宁·高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
9.(2023·全国·高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。
故选D。
10.(2023·全国·高考真题)一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】质点做匀速圆周运动,根据题意设周期
合外力等于向心力,根据
联立可得
其中为常数,的指数为3,故题中
故选C。
11.(2025·重庆·模拟预测)某射击游戏道具如图(a)所示,将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板,其余位置留空,俯视图如图(b)所示。已知转筒直径d=1m,角速度ω=8πrad/s,小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪,弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1=20m/s,弹丸穿过薄板后速度会减半,忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间,下列说法正确的是( )
A.薄板上各点线速度相同
B.薄板上一定会留下一个弹孔
C.若增大角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
D.若减小角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
【答案】B
【详解】A.根据可知,薄板上各点线速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.子弹在转筒中运动的时间为
此时转筒转过的角度为
由题意可知,子弹入射时与圆心连线处的位置转了,且圆筒与圆心连线每隔有一块薄板,由几何关系可知,薄板上一定会留下一个弹孔,故B正确;
CD.由选项B可知,无论是增大角速度还是减小角速度,子弹在薄板上可能不留下弹孔,故CD错误。
故选B。
12.(2024·辽宁鞍山·一模)如图1为一个网球场的示意图,一个网球发球机固定在底角处,可以将网球沿平行于地面的各个方向发出,发球点距地面高为1.8m,球网高1m。图2为对应的俯视图,其中L1=12m,L2=9m。按照规则,网球发出后不触网且落在对面阴影区域(包含虚线)内为有效发球。图中虚线为球场的等分线,则发球机有效发球时发出网球的最小速率为(忽略一切阻力,重力加速度g=10m/s2)( )
A. B.15m/s C. D.
【答案】A
【详解】当发球机有效发球且发出网球的速率最小时,球应恰好到达有效区域的边缘,如答图所示,网球从A点发出后落在C点。网球从A点发出后,在竖直方向做自由落体运动,有
解得
若网球恰不触网,则有
解得
网球在水平方向上做匀速直线运动,即
因与为相似三角形,则有
因、,可得
则发球机有效发球时发出网球的最小速率为
故选A。
13.(2024·全国·模拟预测)如图,一同学在操场上练习投篮,某次篮球从O点抛出,经过了空间的A、B、C三点,A点和C点等高,B点是最高点,若篮球从O点运动到A点的时间等于从A点运动到C点的时间,忽略空气阻力,的竖直位移与的竖直位移大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设篮球从B点运动到C点的时间为,则篮球从O点运动到B点的时间为
根据逆向思维,则篮球从O点到B点的逆运动为篮球从B点到O点的平抛运动
可得
故选A。
14.(24-25高三上·广东·开学考试)如图,汽车沿直线以速度v匀速行驶过程中,车中水泥混凝土搅拌运输罐也同时以角速度ω匀速转动。取罐内一块质量为m的石头,石头与它做匀速圆周运动平面上圆心的距离为R,则石头所需的向心力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】石头的分运动有两个,其一为与汽车一起以速度v向前做匀速直线运动,其二为绕圆心做匀速圆周运动,匀速直线运动不需要向心力,故石头所需的向心力的大小为
故选B。
15.(2024·江苏南京·模拟预测)如图所示的四幅图景表示的是有关生活中的圆周运动,下列说法正确的是( )
A.图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态
B.图b中甲乙两小球在同一水平面内做圆周运动的角速度大小相等
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴所受的附着力大于它所需要的向心力而被甩出
D.图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
【答案】B
【详解】A.当汽车通过最低点时,需要向上的向心力,,处于超重状态,故A错误;
B.设绳长为L,绳与竖直方向上的夹角为,小球竖直高度为h,由
结合,得
两物体高度一致,则它们角速度大小相等。故B正确;
C.物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动,故C错误;
D.超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力,会挤压外轨产生向内的力,故D错误。
故选B。
16.(2021·福建莆田·模拟预测)用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图b所示的图像,g取10m/s2,则由图可求得圆弧轨道的半径R为( )
A.1.0m B.0.50m C.0.25m D.0.125m
【答案】B
【详解】由图可知,当时,小球的速度是0时,即小球静止时,小球对轨道的压力是,结合牛顿第三定律有
解得
设小球水平抛出时的速度为,由牛顿运动定律得
由平抛运动规律和几何关系有,小球的水平射程
小球的竖直位移为
由几何关系有
联立解得
结合图像有
解得
故选B。
17.(2025·陕西·一模)如图所示,小球用细线悬于天花板上,使小球在水平面内做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角为θ,小球做圆周运动的周期为T,若使小球在竖直面内做单摆运动,则单摆运动的周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】小球受重力G和悬线的拉力F而在水平面内做匀速圆周运动,如图:
由牛顿第二定律得
又
R=Lsinθ
解得小球做圆周运动的周期
小球在竖直面内做单摆运动,则
联立解得
故选A。
18.(2025·安徽·一模)如图所示,一小球从O点水平抛出后途经A、B两点的轨迹,已知小球从O到A的时间等于从A到B的时间,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球从O到B的位移是从O到A位移的4倍
B.小球在B点速度的大小是A点速度大小的2倍
C.小球从O到B速度的变化量是从O到A速度的变化量的2倍
D.小球在B点速度与水平方向的夹角是A点速度与水平方向的夹角的2倍
【答案】C
【详解】A.小球做平抛运动,可得
,,,
可知
,
根据小球的位移
可知小球从O到B的位移不是从O到A位移的4倍。故A错误;
B.依题意,小球竖直方向做自由落体运动,有
,
由小球运动的速度
可知小球在B点速度的大小不是A点速度大小的2倍。故B错误;
C.小球速度的变化量
可知
故C正确;
D.速度偏转角的正切值
可知
故D错误。
故选C。
二、多选题
19.(2024·安徽·高考真题)一倾角为足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立Oxy直角坐标系,如图(1)所示。从开始,将一可视为质点的物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的力和,其大小与时间t的关系如图(2)所示。己知物块的质量为1.2kg,重力加速度g取,不计空气阻力。则( )
A.物块始终做匀变速曲线运动
B.时,物块的y坐标值为2.5m
C.时,物块的加速度大小为
D.时,物块的速度大小为
【答案】BD
【详解】A.根据图像可得,,故两力的合力为
物块在y轴方向受到的力不变为,x轴方向的力在改变,合力在改变,故物块做的不是匀变速曲线运动,故A错误;
B.在y轴方向的加速度为
故时,物块的y坐标值为
故B正确;
C.时,,故此时加速度大小为
故C错误;
D.对x轴正方向,对物块根据动量定理
由于F与时间t成线性关系故可得
解得
此时y轴方向速度为
故此时物块的速度大小为
故D正确。
故选BD。
20.(2024·江西·高考真题)一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处.如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向.在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度和竖直方向分速度与时间t的关系,下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】AC.小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即为定值,则有水平位移
故A正确,C错误;
BD.小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动,则
,
且最高点时竖直方向的速度为0,故B错误,D正确。
故选AD。
21.(2024·山东·高考真题)如图所示,工程队向峡谷对岸平台抛射重物,初速度v0大小为20m/s,与水平方向的夹角为30°,抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°,重力加速度大小取10m/s2,忽略空气阻力。重物在此运动过程中,下列说法正确的是( )
A.运动时间为
B.落地速度与水平方向夹角为60°
C.重物离PQ连线的最远距离为10m
D.轨迹最高点与落点的高度差为45m
【答案】BD
【详解】AC.将初速度分解为沿方向分速度和垂直分速度,则有
,
将重力加速度分解为沿方向分速度和垂直分速度,则有
,
垂直方向根据对称性可得重物运动时间为
重物离PQ连线的最远距离为
故AC错误;
B.重物落地时竖直分速度大小为
则落地速度与水平方向夹角正切值为
可得
故B正确;
D.从抛出到最高点所用时间为
则从最高点到落地所用时间为
轨迹最高点与落点的高度差为
故D正确。
故选BD。
22.(2025·江西南昌·一模)在一场特技表演中,一名摩托车手从一个倾角为37°的斜台顶端M点以25m/s的速率起飞。车手在空中飞行了一段距离后,连人带车在另一个位置较低而倾角为45°的斜台上降落。若要平稳着地,摩托车着地时的速度方向,必须与较低的那个斜台表面平行。如图所示,车手刚好在较低的斜台顶端N点平稳着地。若将摩托车和人看作质点,空气阻力不计,g取,则摩托车从M到N的飞行过程中( )
A.速度变化量的大小为35m/s B.速度变化量的大小为
C.速度变化量的方向与初速度夹角为82° D.速度变化量的方向为竖直向下
【答案】AD
【详解】AB.摩托车在水平方向的速度为
摩托车在N点的速度为
以竖直向下为正方向,速度变化量的大小为
故A正确,B错误;
CD.不计空气阻力,摩托车在空中只受重力的作用,加速度为重力加速度,则
可知速度变化量的方向为竖直向下,故C错误,D正确。
故选AD。
23.(2025·湖南益阳·一模)某同学投掷篮球空心入筐,篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,设投球点到篮筐距离为9.6m。不考虑空气阻力,重力加速度大小g取。则( )
A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为1.8m
B.篮球进框时的速度为10m/s
C.球从出手到入筐的时间为0.6s
D.球在空中做变加速曲线运动
【答案】AB
【详解】BCD.球在空中只受重力作用,做匀变速曲线运动,根据斜抛运动的对称性可知篮球出手的速度与进框时的速度大小相等,设为,根据题意篮球在水平方向有
竖直方向有
联立解得
,
故B正确,CD错误;
A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为
故A正确。
故选AB。
三、解答题
24.(2023·江苏·高考真题)“转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
【答案】;
【详解】发光体的速度
发光体做匀速圆周运动,则静摩擦力充当做圆周运动的向心力,则静摩擦力大小为
25.(2025·福建漳州·一模)篮球比赛中,一同学某次跳起投篮,出手点与篮板的水平距离为,离地面高度为,篮球垂直打在竖直篮板上的位置离地面的高度为。将篮球看成质点,忽略空气阻力,取。求:
(1)篮球从出手到垂直打在篮板上的运动时间;
(2)出手时篮球速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)篮球从出手到垂直打在篮板上的逆过程可视为平抛运动,则
解得
(2)由题意可知,水平初速度
竖直初速度
初速度
解得
26.(2025·贵州·模拟预测)据报道世界篮球球民已经超过15亿,中国篮球球民已达1.25亿,篮筐的统一标准距地面高度为。在标准篮球场地的某次比赛中,某同学在距离篮筐中心某位置跳起投篮,该同学将球出手的瞬时速度大小,方向与水平方向夹角为60°,篮球到达篮筐中心时,速度与水平方向夹角为45°,如图所示。将篮球看成质点,忽略空气阻力,取重力加速度。求:
(1)篮球从出手到最高点所用的时间;
(2)篮球抛出点与篮筐中心的水平距离x;
(3)篮球抛出点离地面的高度h。
【答案】(1)0.6s
(2)
(3)1.85m
【详解】(1)如图所示,篮球抛出后竖直方向上做竖直上抛运动
根据
解得
(2)以竖直向下为正方向,竖直方向上有
水平方向上做匀速直线运动,有
解得
(3)以竖直向上为正方向,竖直方向上有
解得
试卷第1页,共3页
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