选择题专练(二) 曲线运动和万有引力-【创新大课堂】2026年高考二轮物理专题复习课时作业

如图所示，A受重力、右侧挡板的支持力和B的支持力，作 出三力的外接圆，若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转 60°的过程中，圆柱体A对槽壁的压力先变大后变小，圆柱 体B对A的支持力变小，根据牛顿第三定律可得，圆柱体 A对B的压力变小，故AB错误；若“V型”槽不转动，将A 换成质量不变但半径更小的圆柱体，小圆柱体受力分析如 图所示： 609 人60° 7777744 由图可知，槽壁对圆柱体A的支持力和B对A的支持力均 变大，根据牛顿第三定律可知，A对槽壁的压力和对B的 压力均变大，故C错误，D正确. 3.C机器人对圆锥体的弹力方向垂直于圆锥体侧面，设弹 力为V,摩擦力为∫，圆锥体的重力为G.由于机器人竖直 向上抓起圆锥体，圆锥体在竖直方向上受到的合力为零 圆锥体母线与高线之间的夹角α=37°，弹力方向垂直于圆 锥体侧面，因此弹力V竖直方向的分量为Vsin a.弹力V 与摩擦力∫之间的关系为：∫=N,由竖直方向合力为零可 mg,该 得：mg+Nsin a=feosa,联立解得：=tana+Ncos a' 机器人竖直向上抓起圆锥体时施加的弹力足够大，则：至 少等于ana,可得以至少学于子，故C正确，A、B,D错误. 4.CQ刚被拉动时，FQP表示PQ间摩擦力大小，对P受力 分析如图所示： 根据平衡条件则有F拉=FQP=1g,同理对Q受力分析 如下图： Fro 777777777777777 F地 则F=F拉十FPQ十F她，根据牛顿第三定律可知FQP=FPQ =a1g,F地=(11十m2)g 联立解得F=a(31+12)g,故C正确，A、B、D错误. 5.A要使扫描仪正常工作，每次只能带动顶部答题卡，需满 足：滚轮对顶部答题卡的摩擦力大于顶部与下方答题卡间 的最大静摩擦力，则由平衡条件及摩擦力的计算公式可得： uF>'(F+mg),由题知：u=08,令：=0.5（取最大值保 证所有情况)，可得：0.8F>0.5(F十mg),解得： F>号mg:同时第二张答题卡不能动，需满足：第一张答题 卡给第二张答题卡的最大滑动摩擦力小于等于第二张答题 卡受到的最大静摩擦力，即：0.5(F+mg)≤0.4(F+2mg), 解得：F≤3mg:综上可得：号mg<F≤3mg,故A正确，B、 C、D错误. 6.A以M、为整体，受摩擦力为f,支持力为N,设F与水 平方向的夹角为0，由平衡条件可得Fcos0=f,Fsin0+N =Mg十mg,又因为f=N,联立可得F=M+m)g cos 0+usin 0 子(M+mg cos0t子sin0 设x=c0s0叶子sin0,由数学知识可知，当 ·27 0=37时x有最大值，最大值为x=至，此时F有最小位， 最小值为Fnm=M牛mg=是(M+mg,故A正确. 0.8+子×0.6 5 B、C、D错误. 7.BC对节点Q受力分析，如图所示 a 0以g1mg NYXHYXEYXYAEAYYEEY 由几何知识得：绳子PQ与杆OQ的夹角以及重力与杆OQ 的夹角均为a=30° 根据平衡条件得：2 ngcos a=N,Tsin a=mgsin a,联立解 得：T=mg,N=√3mg,故A错误，B正确；从O点竖直向上 作垂线，交绳与O点，由重力g、绳子拉力T和杆的支持 力N组成的矢量三角形和三角形△PQ0相似可得：器- 工，由几何知识知：O0变小，绳长lm变长，则绳子拉力 T变大，故C正确，D错误. 8.AB物块以某一初速度从右端滑上传送带，物块的运动方 向与传送带的传送方向相同，当传送带速度较小时，物块 的初速度大于传送带的速度，物块在传送带上先做匀减速 直线运动.由图乙可知，当0≤≤0.9m/s时，物块离开传 送带做平抛运动的水平位移保持不变，说明物块离开传送 带时的速度保持不变，由此可知物块没有与传送带共速的 过程，即物块在传送带上一直做匀减速直线运动，故A正 确；当0.9m/s<v<0.3√4Tm/s时，物块做平抛运动的 水平位移x随的增大而增大，由此可知物块在离开传送 带前有与传送带共速的过程；当v≥0,3√4Im/s时，x保 持不变，说明物块在传送带上一直做匀加速直线运动.由 此可知，物块在传送带上一直做匀减速直线运动的末速度 大小为=0.9m/s,物块在传送带上一直做匀加速直线 运动的末速度大小为2=0.3√4红m/s.设物块与传送带 间动摩擦因数为以，初速度大小为，根据牛顿第二定律易 知物块在传送带上加，减速的加速度大小均为a=g,由运 动学公式得：-呢=-2aL,呢一6=2aL,联立解得：6 =1.5m/s,=0.2,故B正确，C错误；当传送带速度在 0一0,9/s范围内取值时，物块在传送带上一直做匀减速 直线运动，此过程物块的位移一定，经历的时间一定，传送 带的位移随其速度的不同而不同，物块和传送带之间的相 对位移随传送带速度的不同而不同，此过程物块和传送带 间产生的摩擦热等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积， 则摩擦热不同，故D错误. 选择题专练（二） 1.D小球在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做初速 度为零的匀加速直线运动，设小球离开地面的最大高度与 ab间的距离均为L,从抛出到最高点的时间为t,水平方向 的加速度大小为a,在￥直方向有：L=司g,由坚直方向 运动的对称性，可知全程时间为2.在水平方向有： L=7ax（21)2,联立可得：g=4a,设小球的合加速度方向 与竖直方向的夹角为，如下图所示： 777777777777777T 6 1an0&=子，当小球的连度方向与合加追度方向垂直时 g 速度最小，将小球的运动分解为沿垂直于合加速度方向的 匀速运动和沿合加速度方向的匀变速直线运动，则小球沿 垂直于合加速度方向的匀速运动的速度大小就是小球在 运动过程中的最小速度，设为min·则有：mm=0sin日，解 得n=故D正商，AB,C民 2.C汽车在由直道进入弯道A前，以P为对象，M、Q对P 的支持力合力与其重力大小相等，根据受力平衡可得 2Nms30=mg部件M对P的支持力大小为N=9g 故A错误： 由角速度与线速度关系仙=”可知，当汽车以恒定速率通 过半径依次变小的A、B、C三点时，汽车重心的角速度依次 增大，故B错误； 汽车过A、B两，点时，M、Q对P的合力的竖直方向分力与 P的重力平衡，水平方向分力提供向心力，有Fy=mg, F,=mw,合力为F=√F十F,当汽车以恒定速率通过 半径依次变小的A、B两点时，F,增大，则M、Q对P的合 力依次增大，故C正确； 汽车过A,C两点时，振据a=号，追率不变，丰径不同，因 此过A、C两点的向心加速度不同，故D错误 3.B设初速度为0，根据夹角0=53°，可以分解初速度为水 平分量0z和竖直分量0y,0r=0c0s53°=0.60，y= 6sin53°=0.8uo.hy=0.8.水平方向为匀速直线运动， 水平位移x=12米，水平速度wr=0.6,因此水平运动 时间为：。品一碧坚直方白为匀减逸直段运动。 加速度为重力加速度g,初速度为0y=0.8末速度为0} (因为灭火弹垂直射入玻璃窗).根据速度公式=y一 g,当vy=0时， 解得：=0.8心，登直位移y可以通过位移公式计算：y g 0,一2g,可得：y=8m,轨迹长度为抛物线孤长，可以 使用微积分方法计算，但这里我们采用近似方法.轨迹长度： L近似为：L≈√2+y=√122+82=√208≈14.4m,因 此，灭火弹在空中运动的轨迹长度最接近于14m.故B正 确，A、C、D错误. 4,B空间站绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力， 有-"得。=共中r为载道半径，第一宇 宙连度阴对应地球录面册近的轨道选度，即一√共 中R为地球半径.因此，线速度与第一宇宙速度的比值为 U1 、尽，根据题意当空间站进入地球阴影时，太阳光与 轨道半径方向形成夹角0，此时地球半径R与轨道半径r 尚成立角三角移关系，满足如日=尽得，一品。代入光 值公式得”=√Sin0,故B正确，A,C、D错误 1 ·27 5.C小球做匀速圆周运动，=0时刻，轻杆与y轴负方向的 夹角为0°，t时刻，轻杆与y轴负方向的夹角为0，则有0= wt,将线速度正交分解可得y=ucos0=cos wl,心，=Usin0 =sin ot,由两个方向分速度方程特征可知，故AB错误，C 正确：由合速度与分速度的关系可得十=子，故巴，一 图像是圆心在坐标原点的圆，故D错误. 6.AC根据开普勒第三定律可知，空间站轨道半径小，则飞 船在中国空间站轨道运行的周期小于地球同步卫星的周 期，故A正确；飞船在停泊轨道上的P点加速进入转移轨 道，但飞船远离地球时速度又逐渐减小，则停治轨道上的 速度不一定小于转移轨道上的速度，故B错误；飞船在P 点由轨道I变轨至轨道Ⅱ时，需要向运行速度的反方向喷 气才能加速，故C正确；根据GM=ma,由于飞船和地心 连线距离不变，可知飞船在轨道Ⅲ上Q点的向心加速度等 于轨道Ⅱ上Q,点的向心加速度，故D错误. 7.CD由于两颗卫星的质量关系未知，所以卫星M的机械 能不一定大于卫星V的机械能，故A错误；根据几何关系 可得兴=c0s60=了，根搭万有引力提供向心力G0- a=m景r得a-,T=2√瓜片以兴-亮 4π2 r3 4 an rM-T. =巨，又由N的公转周期等于地球的自转周期，则M TN 4 的公转周期和地球的自转同期之比也为平，截C正确，B 错误；如果某时刻卫星M和V同时出现在两轨道的交点 处，则该时刻O、M、V是可以共线的，故D正确. 8.AD根据图乙可知，当小球的角速度满足=5(rad/ 4 s)2,小球拾好要离开锥面，此时角速度为w=2ad/s,可 5 知小球的角速度为？rad/s时，小球刚离开维面，故A正 确；当小球将要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力 提供向心力，有Fsin0=w lsin0,即F=1wl,当小球离 开锥面后，设绳子与竖直方向的夹角为α，绳子拉力与小球 重力的合力提供向心力，有Fsin a=u2 lsin a,即F=u2l 则根据图乙，结合所得绳子拉力F与2的函数关系可知， 当小球离开锥面后ml=1kg·m 当小球未离开锥面时，分析小球受力情况，竖直方向根据 平衡条件有Fcos0+Nsin0=mg 水平方向，根据牛顿第二定律有Fsin0-Ncos0=mw2l· sin0,联立可得F=mlsin0·u2+mgcos0 根据图乙，结合所得函数关系可得mlsin目号kg·m, mgcos 0=4 N 联立解得0=37°，l=2m,m=0.5kg 故D正确，BC错误. 选择题专练（三） 1.C滑动摩擦力f=kt,如图所示： 0 3班级 姓名 得分 选择题专练（二） 曲线运动和万有引力 1.(2025·山东省济南市高三二模)风洞是进 C.汽车过A、B两点时，M、Q对P的合力 行空气动力学研究最有效的工具之一，我 依次增大 国最新的JF22风洞创造了全球最快30马 D.汽车过A、C两点的向心加速度相同 赫风速的奇迹.如图所示，风洞能对进入其 3.(2025·浙江省温州市高三三模)如图所示 是一种投弹式干粉消防车.某次灭火行动 中的物体始终施加一个水平恒力.一小球 中，消防车出弹口到高楼水平距离x=12, 从地面的a点以大小为oo的初速度竖直向 发射灭火弹的初速度与水平面夹角0=53 上抛出，在b点落回地面，小球离开地面的 且灭火弹恰好垂直射人建筑玻璃窗，已知 最大高度等于αb间的距离，则小球在运动 灭火弹可视为质点，不计空气阻力，sin53 过程中的最小速度为 =0.8,则灭火弹在空中运动的轨迹长度最 风洞 接近于 ↑o 目 777 7777 1 A.200 B⑤ A.13m B.14m C.15m D.20m C. D.7 4.(2025·山东省潍坊市高三二模)中国空间 176 站绕地球运行方向如图所示，由于地球遮 2.(2025·天津市南开中学模拟)如图甲所 挡阳光，空间站内宇航员在一天内会经历 示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工 多次日落日出.太阳光看作平行光，空间站 件的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直， 经历一次日落到日出转过的圆心角为20， 图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率 则空间站线速度大小与第一宇宙速度大小 从直道通过图乙所示的三个半径依次变小 之比为 ( ) 的水平圆弧形弯道A、B、C时，木箱及箱内 工件均保持相对静止.已知每个圆柱形工 阳 地球 空 光 件的质量为m.下列说法正确的是 ( 站 A. B.sin 0 sin 0 1 C.sin 0 D.sin 0 5.(2025·河南省安阳市高三二模)如图所 甲 示，固定在轻杆外端的小球围绕转轴O在 A.汽车在由直道进人弯道A前，M对P的 竖直面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，1 支持力大小为mg =0时刻小球在最低点.设小球水平方向的 B.汽车过A、B、C三点时，汽车重心的角速 分速度为v,,竖直方向的分速度为，下列 度依次减小 图像中可能正确的是 () 174 班级 姓名 得分 7.(多选)(2025·四川省成都市树德中学模 拟)如图所示，M是绕地球飞行的探测器，N 为地球静止轨道同步卫星，P是纬度为0= 60的地球表面上一点.假设M、N均绕地 球做匀速圆周运动，某时刻P、M、N、地心 O四点恰好在同一平面内，且O、P、M三点 在一条直线上，∠OMN=90°，取√2=1.4， 则 A.M的机械能一定大于N的机械能 RM的周期与地球自转周期之比为号 6.(多选)(2025·湖北省武汉市高三模拟) C.M、N的向心加速度大小之此为4：1 2025年4月24日，“神舟二十号”载人飞船 D.O、M、N三点可能在某时刻共线 成功发射，标志着中国航天工程进人“双乘 8.（多选)(2025·天津市西青区高三模拟)如 图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌 组轮换”时代.若飞船升空后先进入停泊轨 面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为 道（即近地圆形轨道），之后进入转移轨道， 0,一条长度为1的轻绳，一端固定在圆锥体 最后在中国空间站轨道（离地面高度为400 的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的 ~450km)与天和核心舱对接，如图所示. 小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆 下列说法正确的是 锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F 中国空间站轨道（Ⅲ） 随w2变化关系如图2所示.重力加速度g 转移轨道（Ⅱ） 取10m/s2,由图2可知 Q FIN 停泊轨道(I) 25 4 A.飞船在中国空间站轨道运行的周期小于 4 地球同步卫星的周期 25 -ω2rad2/s2) 7777777777777777777777777 B.飞船在停泊轨道上的速度一定小于转移 图1 图2 轨道上的速度 A.小球的角速度为2.5rad/s时，小球刚离 C.飞船在P点由轨道I变轨至轨道Ⅱ时， 开锥面 需要向运行速度的反方向喷气 B.母线与轴线之间夹角0=30° D.飞船在轨道Ⅲ上Q点的向心加速度大于 、 C.小球质量为0.6kg 轨道Ⅱ上Q点的向心加速度 D.绳长为l=2m ·175