考前特训 选择题提速练 3.抛体运动和圆周运动-【步步高】2024年新高考物理考前三个月（津鲁琼辽鄂渝粤冀湘闽黑吉晋皖云）

3.抛体运动和圆周运动 1.如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则(　　) A．甲击出的高尔夫球落地的速率最大 B．甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长 C．三个高尔夫球击出的初速度竖直分量不相等 D．三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等 答案　A 解析　竖直方向运动的高度相等，则运动时间相等，三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等，选项B、C错误；由于运动时间相等，甲击出的高尔夫球的水平位移最大，故甲击出的初速度水平分量最大，据运动的对称性和速度的合成可知甲击出的高尔夫球落地的速率最大，选项A正确，D错误。 2．(2023·浙江绍兴市统考二模)如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路，使气嘴灯发光，则(　　) A．弹簧对物块P的拉力就是物块做圆周运动需要的向心力 B．自行车逐渐加速过程中，气嘴灯在最高点一定比最低点先点亮 C．要使气嘴灯在更高的车速下才能发光，可将弹簧剪短一截后放回装置 D．要使气嘴灯在更低的车速下也能发光，可换用质量更小的物块P 答案　C 解析　弹簧对物块P的拉力和物块P的重力的合力提供物块做圆周运动需要的向心力，故A错误； 在最高点气嘴灯恰好点亮时有mg＋F＝mω12r 在最低点气嘴灯点恰好点亮时有F－mg＝mω22r 可知ω1＞ω2，所以自行车逐渐加速过程中，气嘴灯在最低点比最高点先点亮，故B错误； 由B项分析知气嘴灯在最低点更容易点亮，要使气嘴灯在更高的车速下才能发光，由F－mg＝mω22r可得ω2＝ 可知可将弹簧剪短一截后放回装置，使得接通触点A、B时弹簧可以提供更大的力，故C正确； 由B项分析知气嘴灯在最低点更容易点亮，要使气嘴灯在更低的车速下也能发光，由 ω2＝可知可以增加质量m，即换用质量更大的物块P，故D错误。 3．(2023·重庆市巴蜀中学适应性月考)某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置来研究圆周运动和平抛运动。在可调速电动机的带动下水平圆盘可绕其中心轴转动，圆盘半径为r，距地面高度为h，在圆盘的边缘放置一个质量为m的玩具小猫(图中未画出)，玩具小猫与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，某时刻玩具小猫从圆盘上滑落，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是(　　) A．玩具小猫刚滑落时，圆盘的角速度为 B．从静止到滑落过程摩擦力对玩具小猫做功为零 C．玩具小猫落地时与转轴地面投影点距离为 D．玩具小猫落地时与转轴地面投影点距离为 答案　D 解析　玩具小猫刚滑落时，根据摩擦力提供向心力可得μmg＝mrω2，解得ω＝，故A错误；玩具小猫刚滑落时的速度大小为v＝rω＝，根据动能定理，摩擦力做功W＝mv2－0≠0，故B错误；玩具小猫从圆盘上滑落后做平抛运动，有h＝gt2，水平距离x＝vt＝＝，落点如图所示，根据图中几何关系可得R2＝r2＋x2，解得R＝，故C错误，D正确。 4.(2023·陕西咸阳市模拟)小明是一名铅球运动员，他根据自己的身高计算出每次投出铅球的速度方向与水平面成θ角可以使自己获得更好的成绩。在比赛中小明在O点进行两次投掷铅球的情况如图所示，两次落点1、2均在CD上，且1在OB、CD的交点，已知两次投掷铅球的速度方向与水平面均成θ角。图中直线OB与直线CD垂直，不计空气阻力，下列判断正确的是(　　) A．当投出铅球的速度大小一定时，θ＝45°时成绩最好 B．小明同学两次投掷铅球的成绩相同 C．小明同学两次投掷铅球时铅球在最高点时速度方向相同 D．小明同学两次投掷铅球时铅球在某一高度时速度方向与水平面的夹角相同 答案　D 解析　当投出铅球的速度大小一定时，水平位移为x＝v0cos θ·t 竖直方向上有h＝－v0sin θ·t＋gt2 h未确定时无法确定θ角多少时成绩最好，故A错误； 小明同学两次投掷铅球的成绩不相同，第2次落地点到O点的距离大一些，成绩好一些，故B错误； 铅球在最高点时速度方向均为水平方向速度，竖直速度均减为零，且速度方向为轨迹的切线方向，由题图可知，两次投掷铅球时铅球在最高点时速度方向不相同，故C错误； 由斜抛运动的对称性可知，当两次投掷铅球时铅球到与投掷点相同高度时速度方向与水平面的夹角相同，故D正确。 5．(多选)(2023·广东省模拟)市面上有一种自动计数的智能呼啦圈，深受女士喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1 min内转过的圈数，此时绳子与竖直方向夹角为θ。配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确的是(　　) A．若增大转速，腰受到腰带的摩擦力增大 B．若增大转速，腰受到腰带的弹力增大 C．保持匀速转动时，腰给腰带的作用力大小不变 D．若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角θ将不变 答案　BCD 解析　若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大，竖直方向mg＝FTcos θ 水平方向mgtan θ＝Fn 可知配重在竖直方向受力平衡，拉力FT变大，向心力Fn变大，对腰带分析如图 可得竖直方向Ff＝Mg＋FTcos θ＝Mg＋mg 水平方向FN＝FTsin θ＝Fn 故腰受到腰带的摩擦力不变，腰受到腰带的弹力增大，故A错误，B正确； 匀速转动时，腰给腰带的作用力是支持力FN和摩擦力Ff的合力，两个力的大小均不变，则其合力大小不变，故C正确； 因对配重而言mgtan θ＝mω2lsin θ 即cos θ＝ 则若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角为θ将不变，故D正确。 6．(多选)(2023·山东聊城市统考三模)如图所示，竖直墙MN、PQ间距为l，竖直线OA到两边墙面等距。从离地高度一定的O点垂直墙面以初速度v0水平抛出一个小球，小球与墙上B点、C点各发生一次弹性碰撞后恰好落在地面上的A点。设B点距地面高度为h1，C点距地面高度为h2，所有摩擦和阻力均不计。下列说法正确的是(　　) A．下落h1和h2所用时间t1∶t2＝2∶1 B．h1∶h2＝15∶7 C．仅将间距l加倍而仍在两墙中央O点平抛，小球不会落在A点 D．仅将初速度v0增为nv0(n为正整数)，小球一定落在A点 答案　BD 解析　小球与墙发生弹性碰撞，水平方向的速度大小不变，下落h1和h2过程中的水平方向的路程之和之比为＝＝ 故下落h1和h2所用时间t1∶t2＝3∶1，A错误； 设小球从开始运动到与墙上B点相撞所用时间为t0，由题意可知 h1＝g(4t0)2－gt02＝gt02，h2＝g(4t0)2－g(3t0)2＝gt02，故h1∶h2＝15∶7，B正确； 整个运动过程中小球水平方向运动的路程为2l，若仅将间距l加倍而仍在两墙中央O点平抛，小球将与墙壁碰撞一次后仍落在中点A点，C错误； 仅将初速度v0增为nv0(n为正整数)，高度不变则下落的时间不变，则小球水平方向的路程为s＝nv0t＝2nl 小球从中点O抛出，则小球一定落在A点，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$