专题跟踪检测(三)
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基础通关
1.(2020·安徽合肥调研)如图所示为甲、乙两辆汽车在水平和倾斜路面上转弯时的情境.关于两辆汽车的受力情况,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.两车均需要平行路面的向心力 B.两车均受竖直向上的支持力
C.甲车一定受平行路面且指向弯道内侧的摩擦力 D.乙车一定受平行路面且指向弯道内侧的摩擦力
C 解析 乙车需要水平方向的向心力,所受的支持力垂直路面向上,选项A、B错误;甲车受到的重力和支持力垂直于路面,仅由水平方向上的摩擦力提供向心力,指向弯道内侧,
选项C正确;当乙车转弯速度较小时,有沿倾斜路面向下的运动趋势,所受摩擦力指向弯道外侧,选项D错误.
2.(2018·北京卷)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置.但实际上,赤道上方200 m处无初速度下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处.这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( )
A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零 B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零 C.落地点在抛出点东侧 D.落地点在抛出点西侧
D 解析 由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比,所以从小球抛出至运动到最高点过程,该“力”逐渐减小到零,将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动,由于上升阶段,水平分运动是向西的变加速运动(水平方向加速度大小逐渐减小),故小球到最高点时速度不为零,水平向西的速度达到最大值,选项A错误;小球到最高点时竖直方向的分速度为零,由题意可知小球这时不受水平方向的力,故小球到最高点时水平方向加速度为零,选项B错误;下降阶段,由于受水平向东的力,小球的水平分运动是向西的变减速运动(水平方向加速度大小逐渐变大),故小球的落地点在抛出点西侧,选项C错误,D正确.
3.(2019·吉林长春质检)2022年冬奥会将在中国举办的消息,吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中.若跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动,现运动员甲以一定的初速度从平台飞出,轨迹为图中实线①所示,则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出,其运动轨迹应为图中的( )
A.①
B.②
C.③ D.④
A 解析 根据平抛运动规律可知,平抛运动轨迹只与初速度有关,与物体质量无关,所以质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出时,其运动轨迹应为图中的①,选项A正确.
4.(2019·山西运城质检)如图所示,河的宽度为L,河水流速为u,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河.出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点.则下列判断正确的是( )
A.甲船正好也在A点靠岸 B.甲船在A点下游靠岸
C.甲、乙两船到达对岸的时间相等 D.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
C 解析 甲、乙两船在垂直河岸方向的分速度均为vsin 60°,过河时间均为t=
L
,vsin 60°11
故选项C正确.由乙恰好到达A点知,u=vsin 30°=v,则甲沿河岸方向的速度为u+v=v,
22L
沿河岸方向的位移为v·t=<2L,故选项A、B、D错误.
sin 60°
5.(2018·天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
A.所受合外力始终为零 C.合外力做功一定为零
B.所受摩擦力大小不变 D.机械能始终保持不变
C 解析 运动员从A点滑到B点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动,合外力指向圆心,选项A错误.如图所示,运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零,即Ff=mgsin α,下滑过程中α减小,sin α变小,故摩擦力Ff变小,选项B错误.由动能定理知,匀速下滑动能不变,合外力做功为零,
选项C正确.运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,选项D错误.
6.(2019·山东临沂调研)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点,则( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
C 解析 小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可知,mgL1
=mv2,v=2gL,绳长L越长,小球到最低点时的速度越大,选项A错误;由于P球的质21
量大于Q球的质量,由Ek=mv2可知,不能确定两球动能的大小关系,选项B错误;在最
2v2
低点,根据牛顿第二定律可知,F-mg=m,求得F=3mg,由于P球的质量大于Q球的质
Lv2
量,选项C正确;由a==2g可知,两球在最低点的向心加速度相等,选项D错误.
L
7.(2019·吉林延边二中月考)如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A 在竖直平面内运动,落地点为 P1,B 沿光滑斜面(已知斜面倾角为θ)运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.A、B两质点的运动时间相同 B.A、B两质点在x轴方向上的位移相同 C.A、B两质点在运动过程中的加速度大小相同 D.A、B两质点落地时的速度大小相同
D 解析 对A、B两质点的运动进行分解,由牛顿第二定律可知,A 质点在运动过程中的加速度大小a1=g,B质点在运动过程中的加速度大小a2=gsin θ,选项C 错误;设O点1与水平面之间的高度差为h,A质点的运动时间为t1,B质点的运动时间为t2,则由h=gt2可
21得t1=
2hh11,由=gsin θ·t22可得t2=gsin θ2sin θ
2h
,故 t1 轴方向上的位移为x1,B质点在x轴方向上的位移为x2,则有x1=v0t1,x2=v0t2,因t1