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3. 曲线运动-突破典型题型之力学选择题(2024届高考物理二轮复习)
3. 曲线运动-突破典型题型之力学选择题(2024届高考物理二轮复习)
专练目标
专练内容
目标1
对曲线运动的理解(T1、T2、T15、T16)
目标2
运动的合成与分解问题(T3、T4、T17、T18)
目标3
平抛运动(T5、T6、T19、T20)
目标4
斜抛运动(T7、T8、T21、T22)
目标5
竖直方向的圆周运动(T9、T10、T23、T24)
目标6
水平方向的圆周运动(T11、T12、T25、T26)
目标7
离心运动问题(T13、T14、T25、T27、T28)
一、单选题
1.某足球比赛过程中的一张情境示意图如图所示,下列说法正确的是()
??
A.足球在空中运动时只受重力
B.足球在被踢出去之后的运动过程中,初速度与所受合力在同一条直线上
C.研究足球旋转情况时不可以把足球看成质点
D.足球在被踢出去之后的运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹的右侧(外侧)
【答案】C
【解析】C.研究足球旋转情况时,足球的形状大小不能忽略不计,不能把足球看成质点,故C正确;
AB.足球被踢出去之后,受到重力和空气的作用力,其运动轨迹是一条曲线,其初速度与所受合力不在同一条直线上,故AB错误;
D.足球做曲线运动时,其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧,故D错误。
故选C。
2.在一次实验中将一钢球连接在轻质弹簧的下端,弹簧的上端悬挂于定点O,并用一水平方向的细绳拉住钢球,将水平细绳靠球剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。某同学据此得出了以下几个结论,其中正确的是(????)
A.水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向垂直于弹簧向左下方
B.金属球运动到悬点正下方时所受重力小于弹拉力
C.金属球运动到最左端时动能为零
D.金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧
【答案】D
【解析】A.细绳未剪断前,设小球的重力为G、弹簧的弹力为F、细绳的拉力为T,由于金属球处于平衡状态,则根据三力平衡可知G与F的合力与T等大反向,即G与F合力的方向水平向左,细绳被剪断的瞬间细绳的拉力突然消失,而弹簧弹力的大小和方向均不发生变化即仍为F,所以此时小球所受重力G与弹簧弹力F合力的方向仍水平向左,根据牛顿第二定律中力与加速度的同向性可知在细绳被剪断的瞬间小球加速度的方向水平向左,故A错误;
B.当金属球运动到悬点O正下方时,如图所示
根据物体做曲线运动的条件结合受力分析可知,此时物体所受合力方向为竖直向下,即物体所受重力大于弹簧拉力,故B错误;
C.金属球运动到最左端时水平方向的速度为零,而不是合速度为零,则此时小球的动能不为0,故C错误。
D.如图所示,当金属球运动到O点正下方时,小球所受合力与小球的速度成锐角,在此以后的一段时间内小球的速度将增大,动能增大,故D正确。
故选D。
3.曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车车轮转动,其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的点和活塞上的点,若曲轴绕点做匀速圆周运动,转速,。下列说法正确的是()
??
A.活塞在水平方向上做匀速直线运动
B.当竖直时,活塞的速度为
C.当与共线时,活塞的速度为
D.当与垂直时,活塞的速度为
【答案】B
【解析】A.根据题意,活塞可沿水平方向往复运动,故A错误;
B.由公式
可得,A点线速度为
将A点和活塞的速度沿杆和垂直杆分解,如图所示,由几何关系有可得
故B正确;
??
C.同理可知,A点在沿杆方向的分速度是0,所以活塞的速度为0,(或者活塞在最右端,所以速度为0),故C错误;
D.同理可知,A点的速度沿杆方向,活塞的速度分解如图,所以
由几何关系得
可得
故D错误。
??
故选B。
命题意图:本题综合考查了物体运动的合成和分解.在物理学科核心素养方面考查了学生对信息的获取和加工能力,在科学思维中的模型建构能力.
4.三级跳远是速度、力量和平衡能力的结合。设运动员在空中运动过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用,地面水平、无杂物、无障碍,运动员每次起跳姿势不变且与地面的作用时间不计,假设人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,则运动员从A点开始起跳到D点的整个过程中均在竖直平面内运动,下列说法正确的是()
??
A.每次运动到最高点时速度为0
B.每次起跳速度方向与水平方向的夹角相等
C.运动员在空中时的加速度恒定
D.从起跳到着地三段运动水平方向速度变化量越来越大
【答案】C
【解析】A.每次运动到最高点时竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,故A错误;
BD.由于运动员着地反弹
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