摘要:
**基本信息**
本卷为高中物理一轮复习曲线运动基础检测卷,涵盖平抛运动、圆周运动等核心知识,通过风洞实验、冰坑挑战等真实情境与分层设问,强化运动与相互作用观念及科学推理,适配高三基础巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|4|竖直圆管运动、圆盘转动、平抛运动、圆环转动|结合轨道模型,考查速度与受力分析,落实物理观念|
|多选题|4|渡河问题、生活圆周运动实例、圆弧轨道运动、轻杆连接体|通过汽车过凹桥等实例,体现科学思维中的模型建构|
|填空题|3|齿轮传动、速度分解、平抛运动|以变速箱、网球击球为情境,考查运动合成与分解|
|实验题|2|平抛运动实验、向心力探究|通过频闪照片数据处理与控制变量法,培养科学探究能力|
|解答题|3|风洞小球运动、冰坑挑战、平抛与圆弧结合|结合科技前沿与传统游戏,考查综合应用,渗透科学态度与责任|
内容正文:
一轮复习专题检测卷——曲线运动(基础卷)
细目表
考查范围:曲线运动,力学实验 整体难度:适中
题号
难度
知识点
一、单选题
1
适中
平抛运动中的临界问题,杆/管道模型,应用动能定理求变力做功
2
适中
水平转盘上的物体
3
适中
超重和失重的概念,与斜面结合的平抛运动
4
适中
向心力的计算,圆锥摆问题
二、多选题
5
适中
船速大于水速时最短过河位移问题,互成角度的两个匀速直线运动的合成,过河时间最短问题
6
适中
向心力的来源,拱桥和凹桥模型,圆锥摆问题,火车和飞机转弯模型
7
适中
应用动能定理解决多段过程问题,拱桥和凹桥模型
8
困难
机械能守恒定律在杆连接系统中的应用,杆连接关联速度问题
三、填空题
9
容易
线速度与角速度的关系,齿轮传动问题
10
容易
绳连接关联速度问题,平均功率
11
适中
斜抛运动
四、实验题
12
容易
平抛运动速度的计算
13
适中
利用向心力演示仪探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
五、解答题
14
适中
类平抛运动
15
适中
正交分解法解共点力平衡问题,重力势能的变化和重力做功的关系
16
较难
平抛运动中的临界问题,向心力的计算,无外力接触面光滑的板块模型,动能定理的初步应用
一、单选题
1.(25-26高三上·全国·阶段检测)竖直放置的四分之三圆管半径为,在管口点正上方处由静止释放一质量为的小球,小球落入管中并从点飞出后,恰好又落回到点,不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A.小球通过点时的速度大小为
B.圆管对小球的摩擦力做功为
C.小球通过点时对圆管的压力大小为,方向竖直向下
D.小球通过点时对圆管的压力大小为,方向竖直向上
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】杆/管道模型、应用动能定理求变力做功、平抛运动中的临界问题
【详解】A.小球通过点后做平抛运动,则,
解得通过C点时的速度大小为,A错误;
B.圆管对小球的摩擦力做功为,B错误;
CD.假设小球通过点时管壁对小球有向上的支持力,则
可得,假设成立,根据牛顿第三定律,此时小球对圆管的压力大小为,方向竖直向下,C正确,D错误。故选C。
2.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.62
【知识点】水平转盘上的物体
【详解】当B的摩擦力达到最大时,有,可得此时角速度为,此时对A,向心力为,可得物体A受到的摩擦力大小为时,绳子一定有拉力,设此时A受摩擦力向右,有,,可得拉力为负值,不符合实际,可知A受摩擦力向左,有,,可得此时圆盘转动的角速度为故选C。
3.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段检测)如图,甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出,分别落到斜面上的A、B两点,,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同
B.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
C.甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度的方向不同
D.甲、乙两球抛出后加速度相同且都处于完全失重状态
【答案】D
【难度】0.6
【知识点】超重和失重的概念、与斜面结合的平抛运动
【详解】A.平抛运动的物体只受重力,加速度恒为重力加速度,方向竖直向下。速度变化量,方向与重力加速度方向一致,两球速度变化量方向都是竖直向下,方向相同,故A错误;
B.做平抛运动的物体,水平方向和竖直方向分别有,,解得,由,得甲、乙两球水平方向的位移大小之比,竖直方向的位移大小之比,甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比,故B错误;
C.设斜面倾角为,小球抛出后落在斜面上,位移方向沿斜面向下,因此有,设小球落在斜面上时速度方向与水平方向的夹角为,则,斜面倾角固定,因此为定值,两球落到斜面上时速度方向相同,故C错误;
D.两球抛出后都只受重力,加速度都等于重力加速度,加速度相同,且都处于完全失重状态,故D正确。故选D。
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图所示,一半径为R的光滑圆环竖直放置,AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点,另一端连接一个质量为m的小球,小球套在圆环上并处于静止状态,细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动,重力加速度为g,则( )
A.小球一定受三个力的作用
B.绳中拉力为0时,
C.圆环对小球的弹力为0时,
D.若小球不相对圆环滑动,则不超过
【答案】B
【难度】0.6
【知识点】向心力的计算、圆锥摆问题
【详解】ABC.初始状态时,小球受重力、拉力和圆环弹力的作用,当圆环以角速度ω匀速转动时,由正交分解可知
水平方向有,竖直方向有,解得 ,,当时,圆环对小球的弹力,当时,细绳拉力,可见小球不是一定受三个力作用的。故A、C错误,B正确;
D.由以上可知,小球做圆周运动的向心力是由和的合力来提供的,当较小时,所需向心力也较小,则和方向相反,由于绳上只要有拉力,拉力方向就不变,始终沿绳指向,故弹力方向应沿半径向外;当时,恰好为圆周运动提供向心力,此时,弹力正好为零。若继续增大,所需向心力也要继续增大,则和方向相同,即弹力方向应沿半径向内。若再进一步增大,小球就要上滑。因此,当 ,小球不滑动。 ,支持力沿半径向外; ,支持力沿半径向内。故B正确。故选B。
二、多选题
5.(25-26高三上·福建福州·期中)某武警小队为提升水面救援能力,开展冲锋舟训练。已知冲锋舟在静水中的速度大小为10m/s,它在一条宽度为600m、水流速度大小为4m/s的河流中做渡河演练,下列说法正确的是( )
A.冲锋舟的最短过河时间为150s
B.冲锋舟的最短渡河位移大小为600m
C.冲锋舟船头垂直河岸过河时,可以到达正对岸
D.冲锋舟的运动轨迹为直线
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】互成角度的两个匀速直线运动的合成、过河时间最短问题、船速大于水速时最短过河位移问题
【详解】A.冲锋舟船头垂直河岸行驶时,渡河时间最短,可知,故A错误;
B.因为冲锋舟的速度大于水速,如图所示,可知冲锋舟的最短渡河位移大小为河宽,即600m,故B正确;
C.冲锋舟船头垂直河岸过河时,水平速度等于水的速度,可知船到达河的下游,与正对岸的距离为,故C错误;
D.冲锋舟船速不变,根据运动的合成与分解可知两个匀速直线运动的合成仍为匀速直线运动,轨迹为直线,故D正确。故选BD。
6.(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B.乙图中,如果行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压外轨,会使外轨受损
C.丙图中所示是圆锥摆,减小θ,但保持圆锥摆的高不变,则圆锥摆的角速度变大
D.丁图中,波轮洗衣机脱水时,衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动,衣服受到4个力的作用
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】向心力的来源、拱桥和凹桥模型、圆锥摆问题、火车和飞机转弯模型
【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时,由牛顿第二定律得,解得,故在最低点车速越快,凹形桥对汽车的支持力越大,越容易爆胎,故A正确;
B.如果行驶速度超过设计速度,火车有离心的趋势,故轮缘会挤压外轨,故B正确;
C.根据牛顿第二定律,由于重力和拉力的合力提供向心力,有,解得,故减小,但保持圆锥的高不变时,角速度不变,故C错误;
D.衣服受重力、静摩擦力和弹力共3个力作用,所受合力提供向心力,故D错误。故选AB。
7.(25-26高三上·福建福州·期中)如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A点正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍。重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则( )
A.物块到达A点时速度大小为
B.P、A间的高度差为
C.物块从A运动到B所用时间为
D.物块从A运动到B克服摩擦力做的功为mgr
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】拱桥和凹桥模型、应用动能定理解决多段过程问题
【详解】A.物块从A到B做匀速圆周运动,因此在A点的速度大小与在B点的速度大小相等,设速度大小为v,在B点有向心力公式,可解得,故A错误;
B.P、A间运动中,根据动能定理有,代入数据可解得,故B正确;
C.物块从A运动到B所用时间为,故C错误;
D.物块从A运动到B过程中动能不变,所以,所以,故D正确。故选BD。
8.(25-26高三上·福建福州·期中)如图,光滑小球a、b的质量均为m,a、b均可视为质点,a、b用刚性轻杆连接,竖直地紧靠光滑墙壁放置,轻杆长为l,b位于光滑水平地面上,a、b处于静止状态,重力加速度大小为g。现对b施加轻微扰动,使b开始沿水平面向右做直线运动,直到a着地的过程中,则( )
A.小球a、b和杆组成的系统机械能守恒
B.轻杆跟墙壁夹角为30°时小球a的速度大小为
C.b的速度最大时,a离地面的高度为
D.a开始下滑至着地过程中,轻杆对b做功为
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】杆连接关联速度问题、机械能守恒定律在杆连接系统中的应用
【详解】A.在运动过程中只有重力做功,小球a、b和杆组成的系统机械能守恒,A正确;
B.轻杆跟墙壁夹角为30°时,小球a的速度大小为,小球b的速度大小为,根据机械能守恒 ,,解得 ,B错误;
C.当杆的推力等于零时,杆对b做正功最多,此时b的速度最大,设杆与水平方向的夹角为,对系统由机械能守恒有 ,速度关系 ,联立可得 ,当时,即,b的动能取得最大值,而a离地面的高度为 ,C正确;
D.a开始下滑至着地过程中,系统减少的重力势能为,而两球沿杆的速度相等,a球还有竖直分速度,则有,则杆对a做功大于,杆对b做功小于,故D错误。
故选AC。
三、填空题
9.(25-26高三上·福建·期中)如图所示,某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,其齿数分别为30、10、50,三个齿轮之间彼此不打滑,A、B、C三点分别为三个齿轮边缘上一点,则当齿轮转动时,A、B、C的线速度大小之比______、角速度大小之比______。
【答案】
【难度】0.85
【知识点】线速度与角速度的关系、齿轮传动问题
【详解】[1] 由于三个轮相互不打滑,则甲、乙、丙边缘A、B、C三点的线速度大小之比为
[2] 由题意可知甲、乙、丙三个齿轮的半径之比为
根据,可得甲、乙、丙边缘A、B、C三点的角速度之比为
10.(24-25高三上·福建福州·阶段检测)轨道车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升。轨道车沿水平地面以速度向左匀速前进,已知,轨道车受到地面摩擦力恒为1500N,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为,连接特技演员的钢丝竖直,取,,则该时刻特技演员做 __________运动选填“加速”或者“减速”或者“匀速”,速度大小为_______,轨道车牵引力功率为__________。
【答案】 加速 4m/s 7500W
【难度】0.85
【知识点】绳连接关联速度问题、平均功率
【详解】[1]设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为 ,则演员的速度,则随着车向左运动,则减小,拉绳的速度逐渐变大,则B做加速运动;
[2]轨道车、特技演员沿绳方向的速度相等,该时刻特技演员速度大小为
[3]轨道车牵引力功率为P=fv=7500W
11.(24-25高三上·福建宁德·阶段检测)如图所示,某同学对着竖直墙壁练习打网球,该同学使球拍与水平方向的夹角为,在O点击中网球,球以的速度垂直球拍离开O点,恰好垂直击中墙壁上的P点,忽略空气阻力的影响,取重力加速度大小,。网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为______m/s;O、P两点间的水平距离为______m;O、P两点间的高度差为______m。
【答案】 12 19.2 12.8
【难度】0.65
【知识点】斜抛运动
【详解】[1]网球的逆向运动(由点到点)为平抛运动,对点速度进行分解可得
[2]以竖直向下为正方向,在竖直方向上有,解得,两点间的水平距离
[3] 逆向思维,从到为平抛运动,两点间的高度差
四、实验题
12.(23-24高三上·福建泉州·期中)某同学做“研究小球平抛运动”的实验。
(1)用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,小球a沿水平方向抛出,做平抛运动,同时小球b被释放,自由下落,做自由落体运动。下列说法正确的是____________。
A.该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
B.如果两球总是同时落地,则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C.两球的体积、材料和质量可以任意选择,对实验结果没有影响
D.改变两球距地面的高度和小锤击打的力度,可以分别改变两球在空中的运动时间和小球a的水平初速度大小
(2)该同学用频闪照相机拍摄到小球a做平抛运动的照片如图乙所示,图中背景正方形小方格的边长为L=4.9cm,A、B、C是小球a的三个位置,重力加速度大小取g=9.8m/s2,小球a从位置B运动到位置C所用的时间为______s;小球a做平抛运动的初速度大小为=_________m/s。
【答案】 BD 0.1 1.47
【难度】0.85
【知识点】平抛运动速度的计算
【详解】(1)A.小锤击打弹性金属片后,小球a沿水平方向抛出,同时小球b被释放自由下落,a、b两球同时落地,可知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,不能得出水平分运动的运动规律,故A错误;
B.由A项分析知,故B正确;
C.两球的体积、材料和质量的选择不同,受到的空气阻力大小不同,对实验结果有影响,故C错误;
D.改变小锤击打的力度,可以改变小球a的水平初速度大小,改变两球距地面的高度,可以改变两球在空中的运动时间,故D正确。故选BD。
(2)由图乙可知,小球a在竖直方向上有,解得,小球a从位置B运动到位置C所用的时间为0.1s。小球a在水平方向上有,解得
13.(25-26高三上·福建泉州·期中)在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中,所用向心力演示仪如图甲所示,A、B、C为三根固定在转臂上的短臂,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图:其中塔轮第一层半径之比1∶1,第二层半径之比2∶1;第三层半径之比3∶1。可供选择的实验小球有:质量均为2m的球I和球II,质量为m的球III。
(1)这个实验主要采用的方法是 。
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想实验法
D.放大法
(2)选择球I和球II分别置于短臂C和短臂A,是为了探究向心力大小与 。
A.质量之间的关系
B.半径之间的关系
C.标尺之间的关系
D.角速度之间的关系
(3)为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系,应将实验小球I和_____________(选填“II”或“III”)分别置于短臂C和短臂___________处(选填“A”或“B”),实验时应将皮带调整到第_____________(选填“一”“二”或“三”)层塔轮组。
【答案】(1)B(2)D(3) Ⅱ B 一
【难度】0.65
【知识点】利用向心力演示仪探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
【详解】(1)探究向心力与质量、角速度、半径的关系时,需控制其他变量不变,只改变一个变量研究其影响,此为控制变量法。故选B。
(2)选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A,两球的质量相等,A和C的半径相同,则根据,可知是为了探究向心力大小与角速度之间的关系。故选D。
(3)[1]为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系,需致力于角速度相同,则需选用实验小球I和Ⅱ。
[2]由于A和C的半径相同,故将小球置于短臂C和短臂B处。
[3]皮带转动线速度相等,根据
可知为了保证角速度相同,选取的轮半径需相等,故实验时应将皮带调整到第一层塔轮组。
五、解答题
14.(2026·福建厦门·模拟预测)风洞,被称为飞行器的摇篮,我国的风洞技术世界领先。如图,在一个直径的圆柱形竖直方向固定的风洞中,有一质量为的小球从风洞左侧壁上的点以的速度沿其直径方向水平进入风洞。小球在风洞中运动过程中,风对小球的作用力竖直向上,其大小可在间调节,不计水平方向的空气作用力。小球可视作质点,与侧壁碰壁后不反弹,取重力加速度,风洞在竖直方向上长度足够。
(1)当时,求小球即将撞击右侧壁时的速度大小;
(2)仅调节的大小,求小球撞击右侧壁区域在竖直方向的最大长度。
【答案】(1)(2)
【难度】0.61
【知识点】类平抛运动
【详解】(1)当时,小球做平抛运动
水平方向
竖直方向
合速度
解得
(2)当时,小球做平抛运动,向下位移最大
当时,小球向上做类平抛运动,向上位移最大
满足牛顿第二定律
小球撞击右侧壁的区域长度
解得
15.(2026·福建龙岩·二模)冰坑挑战是我国北方的传统游戏。如图甲所示,某同学要从坑底脱离冰坑,该情景简化后的模型如图乙所示,可看作游戏者在球面冰坑内壁上移动,冰坑边缘圆周的半径r=1.2m,冰坑边缘表面处的切面与水平面的夹角θ=37°,冰面与鞋底间的动摩擦因数为μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,游戏者的质量m=43kg,将游戏者视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sinθ=0.6,cosθ=0.8。
(1)如图乙所示,游戏者从O点沿着OA圆弧缓慢向上走,通过计算说明游戏者能否到达冰坑边缘A点。
(2)游戏者沿着如图丙所示的螺旋线方式跑动多圈后,最终沿冰坑边缘水平切线方向成功离开冰坑。求:
(i)此过程游戏者重力势能的增加量。
(ii)游戏者离开冰坑时的最小动能。
【答案】(1)游戏者不能到达冰坑边缘A点
(2)(i)172J;(ii)156J
【难度】0.65
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、重力势能的变化和重力做功的关系
【详解】(1)游戏者不能到达冰坑边缘A点,游戏者在冰坑边缘A点,有
重力沿冰坑切面向下的分力
由于
故游戏者不能到达冰坑边缘A点;
(2)(i)设球面冰坑的半径为R,有
则
增加的重力势能
解得
(ii)设游戏者在离开冰面时受到的支持力为N,竖直方向,有
水平方向,有
当 时,游戏者具有最小速度和最小动能,有
解得
16.(23-24高三上·福建泉州·期中)如图所示,从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平,最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m,长木板的长度L=3m,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小物块在A点抛出的速度大小v0;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力大小(结果保留1位小数);
(3)长木板的质量M。
【答案】(1)4m/s;(2)23.1N;(3)1kg
【难度】0.55
【知识点】无外力接触面光滑的板块模型、向心力的计算、动能定理的初步应用、平抛运动中的临界问题
【详解】(1)物块做平抛运动,物块到达B点时竖直方向有
到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧,此时物块速度
解得
(2)设C点受到的支持力为FN,则有
物块从A到C,由动能定理得
且
联立解得
根据牛顿第三定律可知,物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N
(3)小物块在木板上运动的加速度大小
设木板在地面上运动的加速度大小为,小物块与木板达到共速时的速度为,
则有
小物块恰好不滑出长木板,物块到达长木板右端二者有共同速度
对木板受力分析,有
代入数据联立解得
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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一轮复习专题检测卷——曲线运动(基础卷)
一、单选题
1.(25-26高三上·全国·阶段检测)竖直放置的四分之三圆管半径为,在管口点正上方处由静止释放一质量为的小球,小球落入管中并从点飞出后,恰好又落回到点,不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A.小球通过点时的速度大小为
B.圆管对小球的摩擦力做功为
C.小球通过点时对圆管的压力大小为,方向竖直向下
D.小球通过点时对圆管的压力大小为,方向竖直向上
2.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段检测)如图,甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出,分别落到斜面上的A、B两点,,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同
B.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
C.甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度的方向不同
D.甲、乙两球抛出后加速度相同且都处于完全失重状态
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图所示,一半径为R的光滑圆环竖直放置,AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点,另一端连接一个质量为m的小球,小球套在圆环上并处于静止状态,细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动,重力加速度为g,则( )
A.小球一定受三个力的作用
B.绳中拉力为0时,
C.圆环对小球的弹力为0时,
D.若小球不相对圆环滑动,则不超过
二、多选题
5.(25-26高三上·福建福州·期中)某武警小队为提升水面救援能力,开展冲锋舟训练。已知冲锋舟在静水中的速度大小为10m/s,它在一条宽度为600m、水流速度大小为4m/s的河流中做渡河演练,下列说法正确的是( )
A.冲锋舟的最短过河时间为150s
B.冲锋舟的最短渡河位移大小为600m
C.冲锋舟船头垂直河岸过河时,可以到达正对岸
D.冲锋舟的运动轨迹为直线
6.(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B.乙图中,如果行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压外轨,会使外轨受损
C.丙图中所示是圆锥摆,减小θ,但保持圆锥摆的高不变,则圆锥摆的角速度变大
D.丁图中,波轮洗衣机脱水时,衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动,衣服受到4个力的作用
7.(25-26高三上·福建福州·期中)如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A点正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍。重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则( )
A.物块到达A点时速度大小为
B.P、A间的高度差为
C.物块从A运动到B所用时间为
D.物块从A运动到B克服摩擦力做的功为mgr
8.(25-26高三上·福建福州·期中)如图,光滑小球a、b的质量均为m,a、b均可视为质点,a、b用刚性轻杆连接,竖直地紧靠光滑墙壁放置,轻杆长为l,b位于光滑水平地面上,a、b处于静止状态,重力加速度大小为g。现对b施加轻微扰动,使b开始沿水平面向右做直线运动,直到a着地的过程中,则( )
A.小球a、b和杆组成的系统机械能守恒
B.轻杆跟墙壁夹角为30°时小球a的速度大小为
C.b的速度最大时,a离地面的高度为
D.a开始下滑至着地过程中,轻杆对b做功为
三、填空题
9.(25-26高三上·福建·期中)如图所示,某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,其齿数分别为30、10、50,三个齿轮之间彼此不打滑,A、B、C三点分别为三个齿轮边缘上一点,则当齿轮转动时,A、B、C的线速度大小之比______、角速度大小之比______。
10.(24-25高三上·福建福州·阶段检测)轨道车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升。轨道车沿水平地面以速度向左匀速前进,已知,轨道车受到地面摩擦力恒为1500N,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为,连接特技演员的钢丝竖直,取,,则该时刻特技演员做 __________运动选填“加速”或者“减速”或者“匀速”,速度大小为_______,轨道车牵引力功率为__________。
11.(24-25高三上·福建宁德·阶段检测)如图所示,某同学对着竖直墙壁练习打网球,该同学使球拍与水平方向的夹角为,在O点击中网球,球以的速度垂直球拍离开O点,恰好垂直击中墙壁上的P点,忽略空气阻力的影响,取重力加速度大小,。网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为______m/s;O、P两点间的水平距离为______m;O、P两点间的高度差为______m。
四、实验题
12.(23-24高三上·福建泉州·期中)某同学做“研究小球平抛运动”的实验。
(1)用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,小球a沿水平方向抛出,做平抛运动,同时小球b被释放,自由下落,做自由落体运动。下列说法正确的是____________。
A.该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
B.如果两球总是同时落地,则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C.两球的体积、材料和质量可以任意选择,对实验结果没有影响
D.改变两球距地面的高度和小锤击打的力度,可以分别改变两球在空中的运动时间和小球a的水平初速度大小
(2)该同学用频闪照相机拍摄到小球a做平抛运动的照片如图乙所示,图中背景正方形小方格的边长为L=4.9cm,A、B、C是小球a的三个位置,重力加速度大小取g=9.8m/s2,小球a从位置B运动到位置C所用的时间为______s;小球a做平抛运动的初速度大小为=_________m/s。
13.(25-26高三上·福建泉州·期中)在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中,所用向心力演示仪如图甲所示,A、B、C为三根固定在转臂上的短臂,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图:其中塔轮第一层半径之比1∶1,第二层半径之比2∶1;第三层半径之比3∶1。可供选择的实验小球有:质量均为2m的球I和球II,质量为m的球III。
(1)这个实验主要采用的方法是 。
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想实验法
D.放大法
(2)选择球I和球II分别置于短臂C和短臂A,是为了探究向心力大小与 。
A.质量之间的关系
B.半径之间的关系
C.标尺之间的关系
D.角速度之间的关系
(3)为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系,应将实验小球I和_____________(选填“II”或“III”)分别置于短臂C和短臂___________处(选填“A”或“B”),实验时应将皮带调整到第_____________(选填“一”“二”或“三”)层塔轮组。
五、解答题
14.(2026·福建厦门·模拟预测)风洞,被称为飞行器的摇篮,我国的风洞技术世界领先。如图,在一个直径的圆柱形竖直方向固定的风洞中,有一质量为的小球从风洞左侧壁上的点以的速度沿其直径方向水平进入风洞。小球在风洞中运动过程中,风对小球的作用力竖直向上,其大小可在间调节,不计水平方向的空气作用力。小球可视作质点,与侧壁碰壁后不反弹,取重力加速度,风洞在竖直方向上长度足够。
(1)当时,求小球即将撞击右侧壁时的速度大小;
(2)仅调节的大小,求小球撞击右侧壁区域在竖直方向的最大长度。
15.(2026·福建龙岩·二模)冰坑挑战是我国北方的传统游戏。如图甲所示,某同学要从坑底脱离冰坑,该情景简化后的模型如图乙所示,可看作游戏者在球面冰坑内壁上移动,冰坑边缘圆周的半径r=1.2m,冰坑边缘表面处的切面与水平面的夹角θ=37°,冰面与鞋底间的动摩擦因数为μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,游戏者的质量m=43kg,将游戏者视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sinθ=0.6,cosθ=0.8。
(1)如图乙所示,游戏者从O点沿着OA圆弧缓慢向上走,通过计算说明游戏者能否到达冰坑边缘A点。
(2)游戏者沿着如图丙所示的螺旋线方式跑动多圈后,最终沿冰坑边缘水平切线方向成功离开冰坑。求:
(i)此过程游戏者重力势能的增加量。
(ii)游戏者离开冰坑时的最小动能。
16.(23-24高三上·福建泉州·期中)如图所示,从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平,最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m,长木板的长度L=3m,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小物块在A点抛出的速度大小v0;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力大小(结果保留1位小数);
(3)长木板的质量M。
试卷第1页,共3页
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