专题四 抛体运动与圆周运动-【学考一本通】2025年河南省普通高中学业水平测试物理

􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃 􀤃 􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃 􀤃 􀦃 􀦃 􀦃􀦃必修第二册 专题四 抛体运动与圆周运动 一、选择题 1.如图所示,一条小船渡河, 河水流速v1=3m/s,船在 静水中速度v2=4m/s,船 头方向与河岸垂直,关于 小船的运动,下列说法正确的是 ( ) A.小船的实际运动轨迹与岸垂直 B.小船相对于岸的速度大小为1m/s C.小船相对于岸的速度大小为5m/s D.小船相对于岸的速度大小为7m/s 2.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变 化的物理量是 ( ) A.速率 B.速度 C.加速度 D.合力 3.如图所示,红蜡块可以在竖 直玻璃管内的水中匀速上 升,若在红蜡块从A 点开始 匀速上升的同时,玻璃管水 平向右做匀速直线运动,则 红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的 ( ) A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.三条轨迹都有可能 4.如图所示,滑板运动员以速 度v0 从离地高度为h的平 台末端水平飞出,落在水平 地面上.忽略空气阻力,运 动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是 ( ) A.v0 越大,运动员在空中运动时间越长 B.v0 越大,运动员落地瞬间速度越大 C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关 D.运动员落地位置与v0 大小无关 5.运动员将网球水平击出,球未触网落到对方 场地,已知击球点离地面的高度为1.8m, 重力加速度取10m/s2,则球在空中的飞行 时间大约是 ( ) A.0.6s B.0.36s C.5s D.0.18s 6.在一次飞越黄河的表演中,汽车在空中飞经 最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至 着地点经历的时间约为1s,忽略空气阻力, 则最高点与着地点的高度差约为 ( ) A.8.0m B.5.0m C.3.2m D.1.0m 7.如图所示,质量为 m 的直升 飞机以恒定速率为v,在空中 某一水平面内做匀速圆周运 动,半径为R,此时飞机所需向心力大小为 ( ) A.mvR B. mv2 R C.mv 2 R2 D.mv R2 8.水平抛出一个物体,经时间t后物体速度方 向与水平方向夹角为θ,重力加速度为g,则 平抛物体的初速度为 ( ) A.gtsinθ B.gtcosθ C.gttanθ D.gttanθ 9.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C 是相 互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、 RC=8RA,正常骑行时三轮边缘的向心加速 度之比aA∶aB∶aC 是 ( ) A.1∶1∶8 B.4∶1∶4 C.1∶2∶4 D.4∶1∶32 10.如图所示,小物块随水平转盘 一起匀速转动.关于物块的实 际受力,下列说法正确的是 ( ) A.只受重力和支持力 B.重力、支持力和向心力 C.重力、支持力和摩擦力 D.重力、支持力、摩擦力和向心力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —7— 11.如图所示的圆锥摆中,摆球在水 平面上做匀速圆周运动,这时摆 球受到的力是 ( ) A.重力、拉力和向心力 B.拉力和向心力 C.拉力和重力 D.重力 12.用细线拴着一个小球,在光滑 水平面上做匀速圆周运动,有 下列说法 ( ) ①小球线速度大小一定时,线 越长越容易断 ②小球线速度大小一定 时,线越短越容易断 ③小球角速度一定 时,线越长越容易断 ④小球角速度一定 时,线越短越容易断 其中正确的是 ( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 二、填空题 13.如图所示,现有甲乙两名运动员(均视为质 点)从出发区先后沿水平方向向左腾空飞 出,其速度大小之比为v甲 ∶v乙 =2∶1,不 计空阻力,则甲乙两名运动员从飞出至落 到着陆坡(可视为斜面)上的过程中,甲乙 落到坡面上的瞬时速度方向 (选填“相同”或“不同”),在空中飞行的时 间之比为t甲∶t乙= 。 三、计算题 14.某次训练中,一位网球运动员站在场地底 线A 点,将网球(可视为质点)水平发出打 到对方场地B 点,已知A、B 两点水平距离 s=18m,击球点在A 的正上方且离地高度 h=1.8m,空气阻力不计,g取10m/s2.求: (1)网球在空中运动的时间t; (2)网球初速度v0 的大小. 15.一辆质量为4t的汽车驶过一半径为50m 的凸形桥面时,始终保持5m/s的速率,汽 车所受的阻力为车对桥面压力的0.05倍. 求通过桥的最高点时汽车的牵引力大小. (g取10m/s2) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —8— 11.D 在第一个过程中,由牛顿第二定律可知:F =ma;根据运动学公式:x=12at 2.同理,在第二 个过程中,2F=ma',x'=12a' (2t)2,联立上述 各式,得x'=8x,故D正确. 12.A 分析小球受力:重力 mg、绳拉力FT,小车 有向左的加速度a,且 mg·tanα=ma,所以a =gtanα.故A正确. 13.解析 (1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳 与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故 A正确;在调节木板倾斜度补偿木块受到的滑 动摩擦力时,不应悬挂“重物”,故B错误;实验 开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作 后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块 停下再停止打点计时器,故C错误;补偿摩擦力 后,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与质量 无关,故通过增减木块上的砝码改变质量时,不 需要重新调节木板倾斜度,故D正确; (2)实验中补偿好摩擦力后,绳的拉力提供木块 所受的合力,即F=ma;砝码桶及桶内砝码与木 块运动的加速度相等,由牛顿第二定律得 m'g -F=m'a,两式联立得F=mm'gm+m'= m'g 1+m'm ,即 当m'≪m 时,砝码桶及桶内砝码的总重力近似 等于木块运动时受到的拉力,提供木块所受的 合力,故应选填“远小于”. 答案 (1)AD (2)远小于 14.解析 将各物理量的单位统一到国际单位制 中,m=1.5t=1.5×103kg,v0=36km/h=10 m/s,v=54km/h=15m/s,t=5s.因v=v0+ at,F-Ff=ma,故F=ma+Ff=2.25×103N. 答案 2.25×103N 15.解析 (1)水平面光滑时,物体的受力情况如图 甲所示 由牛顿第二定律:Fcos37°=ma1 ① 解得a1=8m/s2 ② 从静止起2s末的速度 v=a1t1=8×2m/s=16m/s (2)水平面不光滑时,物体的受力情况如图乙 所示 Fcos37°-Ff=ma2 ③ F'N+Fsin37°=mg ④ 由③④得:a2=6m/s2 从静止起5s内的位移 x=12a2t 2 2= 1 2×6×5 2m=75m. 答案 (1)8m/s2 16m/s (2)6m/s2 75m 必修第二册 专题四 抛体运动与圆周运动 1.C 小船实际的速度是水流速度与静水中速度 的合速 度,由 平 行 四 边 形 定 则:v= v21+v22= 32+42m/s=5m/s小船实际的运动沿合速度 的方向,故C正确,ABD错误. 2.B 曲线运动的速度一定是变化的,故B正确. 3.A 当合速度的方向与合力(合加速度)的方向 不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹 夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向 合力的方向,两个方向均做匀速直线运动,因此 蜡块将沿着合速度的方向做匀速直线运动,故A 正确,BCD错误. 4.B 在平抛运动中,飞行时间仅由高度决定,故A 错误;水平位移、落地速度(末速度)由高度和初 速度共同决定,故B正确,CD错误. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —86— 5.A 由题意知,网球在竖直方向上做自由落体运 动,由h=12gt 2 知,t= 2hg =0.6s. 故A正确. 6.B 汽车从最高点开始做平抛运动,竖直方向y =12gt 2=12×10×1 2m=5.0m,即最高点与着 地点的高度差约为5.0m,故B正确. 7.B 根据向心力公式可得,Fn=m v2 R ,B正确;故 选B. 8.D 经过时间t竖直分速度为:vy=gt,根据平行 四边形定则知:tanθ= vy v0 ,解得初速度为:v0= gt tanθ. 故D正确. 9.D 由于A 轮和B 轮是链条传动,链条传动的特 点是两轮与链条接触点的线速度的大小与链条 的线速度大小相同,故vA=vB,vA∶vB=1∶1, 由于A 轮和C 轮共轴,故两轮角速度相同,即ωA =ωC,故ωA∶ωC=1∶1,由角速度和线速度的关 系式v=ωR 可 得vA ∶vC=RA ∶RC=1∶8, vA∶vB∶vC=1∶1∶8,又因为RA∶RB∶RC= 1∶4∶8,根据a=v 2 R 得:aA∶aB∶aC=4∶1∶32, 故ABC错误,D正确. 10.C 物体做匀速圆周运动,合力指向圆心.受力 如图所示.小物块受到重力、支持力和静摩擦力 三个力,向心力是物体做圆周运动所需要的力, 由静摩擦力提供.故C正确. 11.C 向心力不是物体实际受力,是几个力的合 力提供的,故 AB错误;根据题意可知,重力与 绳的拉力的合力提供了向心力,所以物体实际 受力为重力和绳的拉力,故C正确,D错误. 12.C 由 F=mrω2 和 F=mv 2 r 可 知 答 案 为 C 正确. 13.解析:(1)根据平抛运动的推论:瞬时速度与水 平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正 切值的两倍,只要是落在斜面上,位移与水平方 向夹角相同,所以两人落到斜坡上的瞬时速度 方向一定相同. (2)设斜坡倾角为θ,则有 tanθ=yx= 1 2gt 2 v0t =gt2v0 解得 t= 2v0tanθ g 可知他们飞行时间之比为 t甲 t乙 = v甲 v乙 = 2 1. 答案:相同 2∶1 14.解析 (1)网球在竖直方向做自由落体运动,由 自由落体运动规律得h=12gt 2 解得:t=0.6s. (2)网球在水平方向做匀速直线运动,由匀速直 线运动位移公式代入数据:s=v0t 代入数据解得:v0=30m/s. 答案 (1)0.6s (2)30m/s 15.解析 对汽车在凸形桥的最高点受力分析如图 所示: 由于车速不变,所以在运动方向上有F=Ff;汽 车在桥的最高点时,车的重力和桥对车的支持 力的合力是使汽车做圆周运动的向心力,方向 竖直向下,根据牛顿第二定律有: mg-FN=m v2 r 由题意知Ff=kFN 联立以上三式解得F=k(mg-mv 2 r ) =0.05×(4×103×10-4×103×5 2 50 )N =1900N. 答案 1900N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —96—