高三物理一轮单元卷：第四单元_曲线运动_a卷 有答案

一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第四单元 曲线运动注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 (本题共10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是()A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用2. 如图所示，运动员以速度v在倾角为的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为r，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则()A受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B受到的合力大小为FmC若运动员加速，则一定沿斜面上滑D若运动员减速，则一定加速沿斜面下滑3如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是()A落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短B小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成反比C三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最快D三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大4. 如图所示，“旋转秋千”中座椅（可视为质点）通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上。当旋转圆盘以角速度匀速转动时，不计空气阻力，缆绳延长线与竖直中心轴相交于O点，夹角为，O点到座椅的竖直高度为h。则当增大时( )A. h不变 B. 减小C. 2h不变 D. 2h增大5. 一个同学在做研究平抛运动实验时，只在纸上记下y轴位置，并在坐标纸上描出如图所示曲线。现在我们在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA = x1，BB = x2，以及AB的竖直距离h，从而求出小球抛出时的初速度v0为( )A. B. C. D. 6固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示。今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使球通过最高点D，则小球通过D点后()A一定会落到水平面AE上B一定会再次落到圆弧轨道上C可能会再次落到圆弧轨道上D不能确定7. 如图所示，水平屋顶高H5 m，围墙高h3.2 m，围墙到房子的水平距离L3 m，围墙外马路宽x10 m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为(g取10 m/s2)( )A11.5 m/s B7.2 m/s C4.7 m/s D3.1 m/s8在民族运动会上，运动员弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2。跑道离固定目标的最近距离为d。下列说法中正确的是()A. 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为B. 只要击中侧向的固定目标，箭在空中运动合速度的大小一定是C. 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为D. 箭射到靶的最短时间为9如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止。下列说法正确的是()A小球A的合力小于小球B的合力B小球A与框架间一定存在摩擦力C小球B与框架间可能没有摩擦力D圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大10. 如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法中不正确的是()AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度一定满足 D转台的角速度一定满足 二、(本题共4小题，共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12分)如图所示，倾角为37°的斜面长l1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v03 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：(1)抛出点O离斜面底端的高度；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数。12(12分)汽车试车场中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道，试车道呈锥面(漏斗状)，侧面图如图所示。测试的汽车质量m1 t，车道转弯半径r150 m，路面倾斜角45°，路面与车胎的动摩擦因数为0.25，设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：(1)若汽车恰好不受路面摩擦力，则其速度应为多大？(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速。13(13分)“太极球”是近年来在广大市民中比较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设球受到的重力为1 N，不计板的重力。(1)球在C处受到板的弹力比在A处受到的弹力大多少？(2)设在A处时板对球的弹力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角，请作出tan F的关系图象。14(13分)如图所示，倾角 = 45°、高为h的斜面固定在水平地面上，一小球从高为H()处自由下落，与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出。小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时，小球能直接落到水平地面上。求：(1)小球落到地面上的速度大小；(2)要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件。一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第四单元 曲线运动答 案1.【答案】D2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】C5.【答案】A【解析】设初速度为v0，则从抛出点运动到A所需的时间，从抛出点运动到B所需的时间，在竖直方向上有：，代入t1、t2，解得：。6.【答案】A【解析】设小球恰好能够通过最高点D，根据mgm，得：vD，知在最高点的最小速度为。小球经过D点后做平抛运动，根据Rgt2得：t 。则平抛运动的水平位移为：x·R，知小球一定落在水平面AE上。7.【答案】AB【解析】小球落在围墙上的速度为v1，则下落时间，；小球落在马路外边缘的速度为v2，则，所以满足条件的速度为。8.【答案】CD【解析】当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，最短时间，则箭在沿马运行方向上的位移，所以放箭处距离目标的距离，故A错误，C正确，D正确；只有放出的箭垂直于马运行方向发射，击中侧向的固定目标，箭在空中运动合速度的大小才是，故B错误。9.【答案】BC【解析】由于合力提供向心力，依据向心力表达式Fmr2，已知两球质量、运动半径和角速度都相同，可知向心力相同，即合力相同，故A错误；小球A受到重力和弹力的合力不可能垂直指向OO轴，故一定存在摩擦力，而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO轴，故B球摩擦力可能为零，故B、C正确；由于不知道B是否受到摩擦力，故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力的变化情况，故D错误。10.【答案】ABD【解析】对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有f = 3m2r ×3mg，故A错误；由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m×1.5r23m2r，即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误；对A、B整体，有(3m + 2m)2r (3m + 2m)g；对物体C，有m2×1.5r mg；对物体A，有3m2r ×3mg，联立解得 ，所以C正确D错误。11.【解析】(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，如图所示，由几何关系得tan 37°设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得vygt，ygt2，xv0t设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何关系得hyxtan 37°联立解得h1.7 m。(2)设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得sl设滑块的加速度为a，由运动学公式得sat2对滑块，由牛顿第二定律得mgsin 37°mgcos 37°ma联立解得0.125。12.【解析】(1)汽车恰好不受路面摩擦力时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgtanm解得：v 38.7 m/s。(2)当车道对车的摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时，车速最小，受力如图，根据牛顿第二定律得：FNsinFfcosmFNcosFfsinmg0FfFN解得：vmin30 m/s。13.【解析】(1)设球运动的线速度为v，半径为R，则在A处时Fmgm在C处时Fmgm由式得FFF2mg2 N。(2)在A处时板对球的弹力为F，球做匀速圆周运动的向心力F向Fmg，在B处不受摩擦力作用，受力分析，则tan F1作出的tan F的关系图象如图。14.【解析】(1)设小球落到地面上的速度为v，由机械能守恒得：解得：(2)小球做自由落体运动的末速度为小球做平抛运动的时间由解得：。10