全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(五)第五单元
曲线运动全国西部（教师用卷）
(90分钟第Ⅰ卷
选择题部分共
有多个选项正确;全部选对的得画法可能正确的是
100分)
共52分)
,1~8小题只有一个选项正确2分,有选错或不答的得
,9~13小题0分。
(选择题
13小题。在每小题给出的四个选项中
4分,选对但不全的得
1.图为某运动员在水平冰面上滑行时的运动轨迹
,图中关于运动员的速度方向和合力方向的
解析:曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向答案:D
2.天车吊着货物沿水平方向向右匀速行驶则地面上的人观察到货物运动的轨迹
,合力方向指向轨迹的凹面,选项D正确。
,
,同时天车上的起吊电动机吊着货物正在匀速上升,可能是下列图中的
解析:两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动答案:C
3.如图所示,一质量为m的小滑块从半径为点,则下列说法中正确的是
,选项C正确。
R的固定的粗糙圆弧形轨道的a点匀速率滑到b
A.它所受的合力的大小是恒定的B.向心力的大小逐渐增大C.向心力的大小逐渐减小D.向心加速度逐渐增大解析:滑块匀速率下滑不变,选项A正确。
答案:A
4.一个质量为m的小铁球从半径为
A.Rg 确。
答案:C
5.某人在距地面某一高度处以初速度
B.
,合力提供向心力,故滑块的合力、向心力、向心加速度的大小均
R的固定半圆形轨道上端边缘由静止下滑
C.
D.
,当滑到半圆形
轨道底部时,半圆形轨道底部所受压力为铁球重力的
解析:铁球滑到底部时
3倍,则此时铁球的瞬时速度大小为
,有3mg-mg=,解得v=,选项C正
,支持力与重力的合力提供向心力
v水平抛出一物体,物体落地时的速度大小为2v,则它
在空中飞行的时间及抛出点距地面的高度分别为
A., B., C., D.,
解析:物体落地时,有(2v)=v+,得v竖=v,由于竖直方向的分运动是自由落体运动
2
2
,得
=2gh, v竖=gt,解得h=,t=,选项D正确。
答案:D
6.如图甲所示,质量相等、大小可忽略的使小球a在竖直平面内来回摆动直方向的夹角和小球
力大小随时间变化的关系如图乙中
a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来
,连接小球b的绳子与竖θ,运动过程中两绳子的拉
,
,小球b在水平面内做匀速圆周运动
a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为
c、d所示。则下列说法正确的是
A.图乙中直线d表示绳子对小球B.θ可以是任意值C.θ应为30°D.θ应为60°
a的拉力大小随时间变化的关系
解析:a球在摆动过程中拉力的大小是变化的,而b球在运动过程中的拉力大小是保持不
变的,故选项A错误;绳对a球的拉力的最大值与绳对
答案:D
7.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面
b球的拉力大小要相等,有mg+=,即
mg+m×2g(1-cos θ)=,解得θ=60°,选项D正确,B、C错误。
,圆锥筒固定不动,有两个质量相同
,则
的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动
A.小球A的线速度必定大于小球B.小球A的角速度必定大于小球C.小球A的角速度必定等于小球D.小球A的线速度必定等于小球解析:A、B两球的受力情况相同答案:A
B的线速度B的角速度B的角速度
B的线速度
2
,也即A、B两球的向心力相等,由F向==mωr,知r越大、
v越大,r越大、ω越小,选项A正确。
8.某综合娱乐节目中有这样一种项目上,如果已知选手的质量为
A.选手摆到最低点时
如图所示,不考虑空气的阻力和绳的质量
,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台
,此时绳与竖直方向的夹角为
α,
,选手可视为质点。下列说法正确的是
,选手抓住绳由静止开始摆动m
,绳子对选手的拉力大于
mg
B.选手摆到最低点时,绳子对选手的拉力大于选手对绳子的拉力
C.选手从初始位置摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大D.选手从初始位置摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动解析:选手摆到最低点时错误;选手在摆动过程中选手受到的合力是变化的
答案:A
9.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风
A.下落的时间越短C.落地时的速度越小
B.下落的时间不变D.落地时的速度越大
,降落伞下落的时间
,若风速越大,则降落伞
,绳子的拉力与重力的合力提供向心力
,故拉力大于重力,选项
,大小相等,选项B,到最低点时,因v与重力
A正确;绳子对选手的拉力与选手对绳子的拉力是一对作用力与反作用力
,刚开始时,由于v为零,故重力的功率为零
,故重力的功率是先增大后减小,故不是匀变速曲线运动
,选项D错误。
的方向垂直,重力的功率也为零
,选项C错误;在下摆过程中,
解析:由运动的独立性知水平方向风速的大小对竖直运动没有影响答案:BD
10.如图所示,“旋转秋千”中的盘上。不考虑空气阻力的影响
不变,选项A错误、B正确;水平速度大一些,合速度也大一些,选项C错误、D正确。
A、B两个座椅质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆
,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时
,下列说法正确的是
A.A的线速度比B的小B.A的周期比B的小
C.A与B的向心加速度大小相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比解析:A、B运动的角速度相同
2
B的小
,周期也相同,而A的半径小,故A的线速度较小,选项A正
,可知绳对B
确、B错误;由a心=ωr知ω相同,r越大、a心也越大,所需向心力也越大一些的拉力大一些,选项C错误、D正确。
答案:AD
11.一个质点受到两个互成锐角的力某时刻将F1突然增大为2F1,则质点
A.一定做曲线运动C.可能做匀速直线运动
B.一定做匀变速运动
D.可能做匀变速直线运动
F1、F2的作用,由静止开始运动,若保持二力的方向不变,
解析:物体在恒力作用下做匀加速直线运动向不同,即此时的合力方向与速度方向不同力,是匀变速运动,选项A、B正确。
答案:AB
12.轻杆的一端可绕光滑转动轴球能在竖直面内绕
,当F1变为2F1时,合力的方向与原合力的方
,合力仍为恒
(成一夹角),故物体一定做曲线运动
O自由转动,另一端固定一个小球。给小球一个初速度,使小
O做圆周运动。a、b分别是小球运动轨迹的最高点和最低点。在
B.a处为拉力,b处为拉力D.a处和b处的作用力都为零
a、b两
点处,轻杆对球的作用力效果可能为
A.a处为压力,b处为压力C.a处为压力,b处为拉力
解析:在最低点b处,轻杆对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力对小球必为拉力;在最高点a处,小球的运动速度大于时杆对小球的力为压力
,故选项B、C正确。
,故在此处轻杆
,小于时,轻
,轻杆对小球的力为拉力
答案:BC
13.如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为图乙所示,则
m的小球在竖直平面内做圆周运动T,小球在最高点的速度大小为
(不计一切阻
v,其T-v图象如
2
甲
A.轻质绳长为B.当地的重力加速度为
C.当v=c时,轻质绳的拉力大小为D.当v=c时,轻质绳的拉力大小为
222
乙
+a-a
2
-mg,即有-mg=-a,得g=,选项B错误;当v=b时,绳
2
mg=L==v的拉力为零,重力提供向心力,即有,得,选项A正确;当=c时,有F+mg=,有F=-mg=-a,
选项C错误、D正确。
答案:AD
解析:当v=0时,绳对小球的拉力应为
第Ⅱ卷
非选择题部分共
案的不能得分。有数值计算的题
(非选择题共48分)
方程式和重要演算步骤
,只写出最后答
4小题,解答应写出必要的文字说明、
,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(10分)如图所示,一小球自平台上水平抛出滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑53°=0.8,cos 53°=0.6,求: (1)小球水平抛出时的初速度
,恰好落在临近平台的一倾角为
α=53°的光
2
,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,g=10 m/s,sin
v0的大小是多少。
s是多少。
: ,有:
(3分)
(2分)
,绳的另一端系有质量为
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离
解:(1)小球落到斜面顶端时的竖直分速度为
v竖==4 m/s
(2分)
而小球的初速度v0等于此时的水平分速度
(3分)
v0=v平==3 m/s。
(2)从抛出到运动到斜面顶端的时间故斜面顶端与平台边缘的水平距离15.(10分)小明站在水平地面上
t==0.4 s
s=v0t=1.2 m。
,手握不可伸长的轻绳一端
m的小球,d,重力加
甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面的高度为速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。
,绳突然断掉,球飞行水
d,手与球之间的绳长为
(1)求绳断时球的速度大小v。
?
(2)问绳能承受的最大拉力为多大
在竖直方向上,有d=gt
2
解:(1)设绳断后球的飞行时间为
(2分) (2分)
在水平方向上,有d=vt 得v=。(2分) 球做圆周运动的半径得T=mg。
(2分)
t,由平抛运动的规律,有:
(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力的大小
R=d
,有T-mg=m (2分)
由圆周运动的向心力公式
16.(13分)如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环下端吊一个质量为
,环套在光滑水平杆上,在细线的
m的铁球(可视作质点),球离地面的高度h=L。现让环与球一起以v=的速
度向右运动,在A处环被挡住后立即停止。度为g,不计空气阻力。(1)在环被挡住立即停止时点的距离是多少?
解:(1)在环被挡住而立即停止时律和圆周运动的向心力公式
,有:
已知A离右墙的水平距离也为
?
L,当地的重力加速
,则绳对小球的拉力为多大
(2)若在环被挡住的瞬间细线突然断裂,则在以后的运动过程中,小球立即以速率
,球的第一次碰撞点离墙角B
v绕A点做圆周运动,根据牛顿第二定
F-mg= (2分)
解得:F=3mg。
(2分)
,则:
(2)细绳断裂后,小球做平抛运动。假设小球直接落到地面上
h=L=gt
2
(2分)
(2分)
(2分)
x=vt=2L>L (1分) 故实际上小球应先碰到右墙,则L=vt'
2
小球下落的高度h'=gt'= (2分)
球的水平位移
所以球的第一次碰撞点距
B的距离为:H=L-=L。
(全国100所名校单元测试示范卷)高三物理一轮复习备考第五单元曲线运动新人教版
