2021屆高考物理二輪復習多選題專項練習(3)力與曲線運動

1、2021屆高考物理二輪復習多選題專項練習（3）力與曲線運動姓名：班級：考號：一、多選題1 .如圖所示，可視為質點的小球套在光滑的豎直桿上，一根不可伸長的細繩繞過滑輪連接小球，己 知小球重力為1N,電動機從A端以lm/s的速度沿水平方向勻速拉繩，繩子始終處于拉直狀態(tài).某 一時刻，連接小球的繩子與豎直方向的夾角為60。，對此時小球速度及繩子拉力的判斷正確的是（）A,小球的速度為2 nVsB.小球的速度為0.5 m/sC.繩子的拉力大于2 ND.繩子的拉力等于2 N2 .如圖所示，傾角分別為30°和45°的兩斜而下端緊靠在一起，固定在水平而上，將兩個小球a和b從 左側斜面上的A點

2、以不同的初速度沿同一方向向右平拋,下落高度相同。落到左側的斜面上力恰好 垂直擊中右側斜面,忽略空氣阻力，則（）A« 運動的水平位移之比為/:2B.“、運動的水平位移之比為1：/C”、擊中斜面時的速率之比為m：4D.若減小初速度M球落到斜面時速度方向不變3 .河水的流速隨離河岸的距離的變化關系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間的關系如圖乙所 示，若要使船以最短時間渡河，則（）A.船渡河的最短時間是60 sB.船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線D.船在河水中的最大速度是5m/s4,跳臺滑雪是一項勇敢者的滑雪運動,圖甲為某跳臺滑雪運動員從跳臺（長度可忽略不

3、計）處沿水平方向飛出、在斜坡b處著陸的示意圖,圖乙為運動員從“到飛行時的動能,隨飛行時間i變化的關系圖像.不計空氣阻力作用，重力加速度取10 ni/s?,運動員的質量為60 kg,則下列說法正確的是（）A.運動員在。處的速度大小為10ni/sB.斜坡的傾角為30°C.運動員運動到處時重力的瞬時功率為1.2xl04 WD.運動員在空中離坡面的最大距離為2.5 m5.如圖所示，質量為M的物體內有一光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質量為/的小滑塊沿該圓形軌道在豎 直面內做圓周運動.人。兩點分別為圓周的最高點和最低點，B、。兩點與圓心。在同一水平線上. 重力加速度為g.小滑塊運動時，物體在地而上靜止不動

4、，則關于物體對地面的壓力大小心和地面 對物體的摩擦力，下列說法正確的是（）A.小滑塊在A點時，/ > Mg,摩擦力方向向左B.小滑塊在8點時，/=A/g,摩擦力方向向右C.小滑塊在。點時，然>（"+?）8,物體與地而無摩擦D.小滑塊在。點時，；,=（"+?）g,摩擦力方向向左6.如圖所示，由豎直軸和雙臂構成的“Y”形支架可以繞豎直軸轉動，雙臂與豎直軸所成銳角為夕 一個質量為?的小球穿在一條臂上，到節(jié)點的距離為從小球始終與支架保持相對靜止設支架轉 動的角速度為3,則（）A.當3=0時，臂對小球的摩擦力大小為?g sin。B0由零逐漸增加，臂對小球的彈力大小增大C.

5、當。= 總產售時，臂對小球的摩擦力為零D.當0 =<J?（cos6 + ?）時,臂對小球的摩擦力大小為田 sin VA 27.如圖所示，水平轉盤上疊放著質量均為1kg的A、8兩個物塊，B物塊用長為0.25 m的細線與固 定在轉盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和傳感器的大小均可不計.細線能承受的最大拉力為8 N, B與轉盤間的動摩擦因數(shù)為4=01，43間的動摩擦因數(shù)為人=0.4,且可認為最大靜摩擦 力等于滑動摩擦力.轉盤可繞豎直中心軸轉動，轉盤靜止時，細線剛好伸直，力傳感器的讀數(shù)為零（g取lOni/s?） .根據(jù)以上信息，你認為下列說法正確的是（）A.A物塊隨轉盤做圓周運動的向心力是由重力

6、、支持力、細線的拉力、8對A的摩擦力的合力提供 的B.轉盤的角速度為4rad/s時，細線剛好有拉力CA物塊剛要脫離8物塊時轉盤的角速度為4 rad/sD.轉盤的角速度大于6 rad/s時細線將被拉斷8 .石拱橋是中國傳統(tǒng)橋梁的四大基本形式之一.假設某拱形橋為圓的一部分，半徑為R一輛質量為 ，的汽車以速率u勻速通過該橋，圖中。為拱形橋的最高點，圓弧尸3所對的圓心角為90° .P、S關于。對稱，汽車運動過程中所受阻力恒定，重力加速度為g.下列說法正確的是（）A.汽車運動到尸點時對橋面的壓力大于?gcos45°B.汽車運動到。點時牽引力等于阻力C.汽車運動到。點時，橋面對汽車的支

7、持力等于汽車重力D.汽車從尸點運動到S點過程中，其牽引力一直減小9 .質量為，的小球由輕繩”和分別系于一輕質細桿的A點和8點，如圖所示，繩。與水平方向成 8角,繩在水平方向且長為/，當輕桿繞豎直軸°。'以角速度出勻速轉動時，小球在水平面內 做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.繩的彈力不可能為零B.繩a的彈力隨角速度的增大而增大C當療時，繩b將出現(xiàn)彈力/landD.若繩人突然被剪斷，則繩的彈力一定發(fā)生變化10.在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌.如圖所示，當火車以規(guī)定的行駛速度轉彎時， 內、外軌均不會受到輪緣的擠壓，設此時的速度大小為打重力加速度為g，兩軌所在而的傾角為

8、 仇則()A.該彎道的半徑一=， g tan 6B.當火車質量改變時，規(guī)定的行咬速度大小隨之變化C.當火車速率大于v時，內軌將受到輪緣的擠壓D.當火車速率小于v時，內軌將受到輪緣的擠壓11.如圖所示，一個質量為M的人，站在臺秤上，一長為R不可伸長的細線一端系一個質量為，的 小球，另一端在人手中，小球繞細線另一端點在豎直平而內做逆時針方向的圓周運動，且小球恰 好能通過圓周的最高點，。是水平直徑上兩端點，氏是豎直直徑上兩端點，則下列說法正確 的是()77777777ZZ777ZZ77A.小球運動到最低點時，臺秤的示數(shù)最大且為（河+6?）gB.小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小且為MgC.小球在小

9、b、c三個位置時，臺秤的示數(shù)相同D.小球從最高點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)12 .天花板下懸掛的輕質光滑小圓環(huán)戶可繞過懸掛點的豎直軸無摩擦地旋轉.一根輕繩穿過P,兩端 分別連接質量為叫和叫的小球A、B （工/）.設兩球同時做如圖所示的圓錐擺運動，且在任意 時刻兩球均在同一水平而內，則（）A.兩球運動的周期相等B.兩球的向心加速度大小相等C.球A、8到P的距離之比等于修：叫DBA、3到P的距離之比等于叫：叫13 .如圖所示，在水平圓盤上放有質量分別為/、/、2,的可視為質點的三個物體A、B、C,圓盤可 繞垂直圓盤的中心軸OO'轉動。三個物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為

10、，最大靜摩擦力等于滑動摩擦 力。三個物體與0點共線且0A=08=8Ch,現(xiàn)將三個物體用輕質細線相連，保持細線伸直且恰無張 力。當圓盤從靜止開始轉動，角速度極其緩慢地增大，則對于這個過程，下列說法正確的是（）0'、，丁 B r 上0A.A、8兩個物體所受的靜摩擦力同時達到最大B.8、C兩個物體所受的靜摩擦力先增大后不變/物體所受的靜摩擦力先增大后減小再增大C.當 > 咨時整體會發(fā)生滑動D.當時，在3增大的過程中8、。間的拉力不斷增大參考答案及解析1 .答案：AC解析：小球的速度可以分解為沿繩方向的速度和垂直于繩方向的速度，小球沿繩方向的速度與電 動機拉繩的速度大小相等，連接小球的繩

11、子與豎直方向的夾角為60。時，有u = % cos60。，所以V%=2i，= 2m/s,選項A正確，B錯誤；小球的速度看=不麗，小球向上運動的過程中，繩子與豎 直方向的夾角增大，則cos8減小，所以小球的速度增大，即小球做加速運動，所以繩子向上的分 力大于小球的重力，當8 = 60。時，有Tcos60°>G = lN,所以此時繩子的拉力大于2 N,選項C 正確，D錯誤.2 .答案：ACD解析：兩小球做平拋運動，下落相同的高度時運動時間相等，由匕=切知落到斜而上時豎直分速度大 1 2小相等.對于球，有30。=上= JL，設a球落到斜而上時速度方向與水平方向的夾角為明 x 92%則

12、tana =%，可得tana = 2tan30。,夾角«與初速度無關，所以若減小初速度,“球落到斜而時速度方 VuO向不變，故D正確對于b球，由345。=色，結合tan300 =-,可得公兩小球的初速度之比為 % :% =6。，水平方向上有x =卬，且t相等，可得4、b運動的水平位移之比為X,: 4 = % :% =0：2,故A正確,B錯誤”擊中斜面時的速率為V,=4/)?+喙=Ju/)2+(7 = ggt，b擊中斜面時的速率為乙=6。=8，所以 Vl【an 3Uz匕：Z =如：4,故C正確3 .答案：BD解析：由題中甲圖可知河寬300m,船頭始終與河岸垂直時，船渡河的時間最短，則r

13、 = ± = 222s = 100s, A錯，B對。由于船沿河向下漂流的速度大小始終在變，故船的實際速度的 咻；3大小、方向也在時刻發(fā)生變化，船在河水中航行的軌跡是曲線，C錯。船沿河向下漂流的最大速度為4m/s,所以船在河水中的最大速度u = 7FHm/s = 5m/s, D對4 .答案：AC解析：運動員從"到b做平拋運動，在a點的初動能為凡=1/np；=3xlO3 J,可得v“ = lOnVs .A正確;由題圖乙可讀出平拋運動的時間為，= 2s,設斜坡傾角為a根據(jù)幾何關系有tang = £ = 2J = i，則 *48 = 45° ,可知斜坡的傾角為4

14、5。、B錯誤;根據(jù)瞬時功率的定義式可知運動員運動到處時重力的瞬 時功率為己=/匕=/摩N = I.2x 104 W,C正確;建立平行坡面和垂直坡而的直角坐標系，當垂直坡 而的速度減為零時，運動員離坡面的距離最大，由勻減速直線運動的規(guī)律有4ax =25a m .D 錯誤. 2g cos e5 .答案：BC解析：小滑塊運動到A點時，小滑塊對物體只有豎直方向的作用力，所以地而對物體的摩擦力為2零，A錯誤：小滑塊運動到8點時，對小滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有尸=加上，物體對r小滑塊的支持力水平向右，則小滑塊對物體只有水平向左的壓力作用，所以物體受到的摩擦力向 右，對地而的壓力大小等于物體自身的重力

15、，B正確；小滑塊運動到C點時，對小滑塊受力分7V*析，根據(jù)牛頓第二定律得9-機身=?一，小滑塊對物體只有豎直向下的壓力作用， r2=所以地面對物體的摩擦力為零，”>Q + "）g, C正確：根據(jù)對稱性可r知，小滑塊運動到。點時，物體受到地面的摩擦力向左，支持力等于自身的重力，D錯誤.6 .答案：BC解析：當=0時，小球受到重力、支持力和摩擦力作用，處于平衡狀態(tài)，故/=?gcose,選項 A錯誤；當支架轉動時，設摩擦力/方向沿臂向上，則對小球，豎直方向有Fn sin 6 + fcos0-mg =0 ,水平方向有 FN cos6- f sin0 = m&）2hsin0 ,聯(lián)

16、立解得 f = mf> cos 0 - mcohsin2 0 , Fv = mg sin 0 + mcohsin cos 0,可知 co 由零逐漸增加時，臂對小球的選項c正確：當彈力增大，選項B正確：當摩擦力為零時，解得二熹甲0=jw（cose+:）時，解得了 = 一!抬，選項D錯誤. sin eh 227 .答案：CD解析：A物塊隨轉盤做圓周運動的向心力是由重力、支持力、B對A的摩擦力的合力提供的，A錯 誤：當3物塊與轉盤將要發(fā)生滑動時，有兒（嗎+，）&=（叼+叫,）3：，解得用=序 =2出必， 這時丁 = 0, B錯誤；當A物塊所需的向心力大于最大靜摩擦力時，A將要脫離B物塊

17、，此時對A 物塊有，外吟=必，解得叱=子=4 rad/s,此時細線的拉力為T = （mA + mH-/,（mA + mK）> = 6 N<8 N ,此時細線未斷，接下來隨著角速度的增大，A脫離8 物塊，C正確：當細線達到能承受的最大拉力8 N時，A已脫離8物塊，則有&X += mB°ir » 解得例=6 nid/s , D 正確.8 .答案：BD解析：汽車運動到尸點時，重力垂直于橋面的分力等于L”os45°,由于汽車在豎直面內做勻速圓 周運動，沿半徑方向有向心加速度，所以汽車對橋面的壓力小于xcos45°, A錯誤：汽車在豎直 而內做

18、勻速圓周運動，運動到。點（圓弧最高點）時牽引力等于阻力，B正確：由于汽車在豎直 而內做勻速圓周運動，沿半徑方向有向心加速度，所以汽車運動到。點時，橋面對汽車的支持力 小于汽車重力，C錯誤：汽車從尸點運動到。點過程中，重力沿橋面切線方向的分力一直減小， 設汽車與。之間圓弧所對圓心角為仇其牽引力尸=£Sin8+/, 一直減小，汽車從。點運動到S 點過程中，重力沿橋而切線方向的分力一直增大，其牽引力尸= /-田sin。，一直減小，所以汽 車從尸點運動到S點過程中，其牽引力一直減小，D正確.9 .答案：AC解析：對小球受力分析可知繩”的彈力在豎直方向的分力平衡了小球的重力，解得=粵,為 定值

19、，A正確，B錯誤,當月/0$夕=小療/,即蘇二三時，繩的彈力為零，若角速度大于該值，繩。在水平方向的分力不足以提供小球做圓周運動的向心力，則繩將出現(xiàn)彈力，C正確.由 于繩可能沒有彈力，故繩人突然被剪斷，繩"的彈力可能不變，D錯誤.10 .答案：AD解析：火車轉彎時不側向擠壓軌道輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，設轉彎處斜面的傾角 ，2為仇根據(jù)牛頓第二定律得：，叫tane = i2,解得：, =1不,故A正確：根據(jù)牛頓第二定律得 rg tan 0機gtan8 = ?二.解得：v =茄?？芍疖囈?guī)定的行駛速度與質量無關，故B錯誤；當火車速r率大于y時，重力和支持力的合力不夠提供向心力

20、，此時外軌對火車有側壓力，輪緣擠壓外軌， 故C錯誤；當火車速率小于u時，承力和支持力的合力偏大于所需的向心力，此時內軌對火車有 側壓力，輪緣擠壓內軌，故D正確。11 .答案：AC解析：小球恰好能通過圓周的最高點時，在最高點細線中拉力為零，小球速度以=阿，小球從最高點運動到最低點的過程，由機械能守恒定律有;，”:+/摩=在最低點，由牛頓第二定律得尸-琢=，、，聯(lián)立解得細線中拉力尸=6依，小球運動到最低點時，臺秤的示數(shù)最大 R且為Mg + F =（M+6?）g,選項A正確；小球運動到最高點時，細線中拉力為零，臺科的示數(shù)為Wg,但不是最小，當小球處于如圖所示狀態(tài)時，設其速度為匕，由牛頓第二定律有Fr +mf>cos0 = mf由機械能守恒定律有。加+cos6) = nn ,聯(lián)立解得細線拉力R224=3ig(l-cos8),其豎直方向分力匹=Ecos6 = 3mgcos8-3mgeos*,當8s8 = 0.5,即6 = 60°時，臺秤的最小示數(shù)為7n="K-/=Mg-0.75,% 選項B錯誤：在、尻c三個位 置，小球均處于完全失重狀態(tài)，自秤的示數(shù)相同，選項C正確；人沒有運動，不會處于超重、失 重狀態(tài)，選項D錯誤.12.答案：AC解析：對其中一個小球受力分析，其受到重力和繩的拉力F，