2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷四　曲线运动（带解析答案） (4).docx

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专题四曲线运动

专题检测题组

(时间:60分钟满分:100分)

一、单项选择题(每小题4分,共40分)

1.(2024届株洲八中期中)(多选)如图是一皮带传动装置的示意图,A、B分别是大、小轮边缘上的点,设皮带匀速传动时它们的线速度大小分别为vA、vB,角速度大小分别为ωA、ωB。若皮带不打滑,则下列判断正确的是()

A.vA=vBB.vAvBC.ωA=ωBD.ωAωB

答案AD因为A、B两点线速度与皮带速度大小相等,则vA=vB,根据v=ωr,又rArB,则ωAωB,故选A、D。

2.(2024届株洲八中期中)如图所示,质量相等的甲、乙两个小球,在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动,甲在乙的上方。则下列说法正确的是()

A.球甲的角速度一定大于球乙的角速度

B.球甲的线速度一定大于球乙的线速度

C.球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期

D.球甲对筒壁的压力一定大于球乙对筒壁的压力

答案B对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,设支持力与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律有mgtanθ=mv2R=mRω2,解得v=gRtanθ,ω=gtanθ

3.(2024届湖南师大附中高三月考一,4)如图所示,竖直杆OP光滑,水平杆OQ粗糙,质量均为m的两个小球穿在两杆上,并通过轻弹簧相连,在图示位置A、B连线与竖直方向成θ角时恰好平衡,现在让系统绕OP杆所在竖直线以从零开始逐渐增大的角速度ω转动,下列说法正确的是()

A.小球A与OQ杆间的弹力随ω的增大而增大

B.弹簧的长度随ω的增大而增长

C.小球A与杆间的摩擦力随ω的增大而增大

D.开始的一段时间内,B小球与杆间的弹力随ω的增大而可能不变

答案D开始未转动时恰好平衡,A受杆的摩擦力水平向右恰好达到最大值,如果ω从零开始增大,在A相对OQ不动的过程中,由整体法可知A、B竖直方向受力平衡,则A与OQ杆间的弹力与A、B的总重力平衡,所以大小是2mg不变,故A错误;随着角速度ω的增大,在A相对OQ不动过程中,弹簧长度不变,此过程中B与杆间的弹力也不变,设弹簧对A的拉力的水平分力为F,由F-f=mrω2可知A与杆间的摩擦力先减小到零,然后反方向增大,直到A开始移动,故B、C错误,D正确。

4.(2024届广州天河一模,4)未来的星际航行中,宇航员长期处于完全失重状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是()

A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大

B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小

C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大

D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小

答案B宇航员在旋转舱中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供,根据题意有FN=mg=mω2r,故可知ω∝1r

5.(2024届肇庆一模,7)如图所示,某次投篮过程中,运动员将篮球抛出,篮球以水平速度垂直碰撞篮板上a点后反向弹回,篮球砸到球筐的外边缘后弹出球筐。若再次投篮,仍使篮球水平垂直撞击篮板上a点,已知弹回速率变为撞击前速率的k倍(0k1,且不变),若每次投篮位置高度相同,不计空气阻力。为使篮球进筐,下列说法正确的是()

A.运动员应靠近球篮,减小抛出速率

B.运动员应靠近球篮,增大抛出速率

C.运动员应远离球篮,减小抛出速率

D.运动员应远离球篮,增大抛出速率

答案A篮球砸到球筐的外边缘后弹出球筐,说明篮球反弹后的水平速度偏大,即碰撞篮板前的水平速度偏大。由于a点到抛出点的竖直距离不变,所以球运动到篮板的时间不变,根据x=vxt可知,要减小水平速度,运动员应靠近球篮。由于竖直距离不变,则竖直速度不变,根据v=vx

6.(2024届广州执信中学月考,6)在高速公路的拐弯处,路面要求筑得外高内低,即当车向右转弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些。设路面与水平面间的夹角为θ,拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,车速大小v应等于(重力加速度为g)()

A.gR B.gR

C.gRcosθ

答案D当垂直于前进方向的摩擦力等于零时,由车自身重力和路面支持力的合力提供圆周运动的向心力,即mgtanθ=ma=mv2R,解得v=

7.(2024届德州一中月考,2)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图像。以下判断正确的是()

A.在0~1s内,物体做匀速直线运动

B.在0~