抛体运动与圆周运动--2024年高考物理一模好题汇编含答案.pdf
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1、1抛体运动与圆周运动抛体运动与圆周运动1(2024辽宁一模)(2024辽宁一模)近年来,中国军力发展很快,即直19和直20等直升机以及歼20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直20直升飞机吊装全地形车的情景,飞机水平匀速飞行的同时把全地形车往上提升,在此过程中绳始终保持竖直,让全地形车竖直向上做匀加速直线运动,若全地形车刚开始向上运动的位置为坐标原点,则全地形车的运动轨迹为()A.B.C.D.2(多选)(2024广东广州一模)(多选)(2024广东广州一模)足球在空中运动的轨迹如图,若以地面为参考平面,不计空气阻力,下列能表示足球在空中运动过程的加速度a、重力势能Ep随离地面
2、高度h变化的图像是()A.B.抛体运动与圆周运动-2024年高考物理一模好题汇编2C.D.3(多选多选)()(20242024 黑龙江齐齐哈尔黑龙江齐齐哈尔 一模一模)如图所示,一小钢球自离地高度h处从四分之一光滑圆弧轨道AB上滑下,A处切线竖直,B处切线水平,现改变圆弧轨道的半径R的大小,钢球到达B处时的速度大小为v,钢球在B处时对轨道的压力大小为F,钢球落地点距O点的距离为x,钢球落地时速度方向与水平方向夹角的正弦值为sin,则下列相关图像可能正确的是()A.B.C.D.4(20242024 黑龙江哈尔滨黑龙江哈尔滨 一模一模)“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面,一手
3、拿刀,将面削到开水锅里,如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙,面片(可视为质点)以初速度v0=2m/s水平飞出,正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中,锅的截面可视为圆心在O点的圆弧,锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()A.面片在空中运动的水平位移为0.2mB.面片运动到锅边缘时的速度大小为4m/sC.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,则面片处于超重状态D.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,则所受摩擦力大小保持不变5(20242024 黑龙江齐齐哈尔黑龙江齐齐哈尔 一模一模)机动车检测站进行车辆尾气检测的原理如下:车的
4、主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚筒上,可使车轮在原地转动,然后把检测传感器放入尾气出口,操作员将车轮加速一段时间,在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数,现有如下简化图:车内轮A的半径为rA,车外3轮B的半径为rB,滚筒C的半径为rC,车轮与滚筒间不打滑,当车轮以恒定速度运行时,下列说法正确的是()A.A、B轮的角速度大小之比为rA:rBB.A、B轮边缘的线速度大小之比为rA:rBC.B、C的角速度之比为rB:rCD.B、C轮边缘的向心加速度大小之比为rB:rC6(20242024 安徽合肥安徽合肥 一模一模)某同学在运动场内将足球踢出有一定厚度的围墙外,场外路人将足球从水平地面上
5、某点正对围墙踢回场内,恰好人对其做功最少,球的初速度方向与地面成角,不计空气阻力。下列说法正确的是()A.45B.=45C.45B.=45C.=45故选A。7(20242024 吉林吉林 一模一模)如图所示的圆盘,半径为R,可绕过圆心O的水平轴转动,在圆盘的边缘沿同一直径方向固定两根长为R的轻杆,杆的端点各有一可视为质点的小球A、B,在圆盘上缠绕足够长的轻绳。轻绳的另一端拴接一小球C。现将装置由静止释放,小球C向下以12g(g为重力加速度)的加速度做匀加速直线运动,圆盘与轻绳间不打滑,经过一段时间圆盘转过两圈。下列说法正确的是()A.圆盘转两圈所用的时间为22RgB.圆盘转两圈时,小球A的角速
6、度大小为2gRC.圆盘转两圈时,圆盘的角速度大小为gRD.圆盘转两圈时,小球B的线速度大小为2 gR【答案】B【详解】A圆盘转两圈时,小球C下降的位移为a=0-205m/s2=-4m/s2,根据位移-时间公式有x=1212gt2解得圆盘转两圈所用的时间为t=4Rg故A错误;BC此时小球C的速度为v=12gt=2 gR 则圆盘和小球A的角速度大小为=vR=2gR故B正确,C错误;D小球B的线速度大小为v=2R=4 gR 故D错误;故选B。8(20242024 河北河北 一模一模)如图所示,一可视为质点的小石块从屋顶的A点由静止滚下,沿直线匀加速到屋檐上的B点后做抛体运动,落到水平地面上的C点。已
7、知屋顶到地面的高度为5.92m,屋檐到地面的高度为2.72m,AB与水平方向的夹角为 sin=0.6,不计一切阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()5A.小石块离开屋檐时的速度大小为6m/sB.小石块从A点运动到B点的时间为1.2sC.小石块从B点运动到C点的时间为0.5sD.B、C两点间的水平距离为2.56m【答案】D【详解】A根据机械能守恒定律有mg(hA-hB)=12mvB2解得vB=8m/s故A错误;B小石块从A点运动到B点的加速度大小a=gsin从A点运动到B点的时间tAB=vBa=43s故B错误;C小石块在B点的水平分速度v1=vBcos=6.4m/s竖直分速
8、度v2=vBsin=4.8m/s则有hB=v2tBC+12gtBC2解得tBC=0.4s故C错误;D依题意,B、C两点间的水平距离x=v1tBC=2.56m故D正确。故选D。9(20242024 广西河池广西河池 一模一模)某次排球比赛中,甲运动员在离地高度为h1=2.8m处将排球水平击出;乙运动员在离地h2=1.0m处将排球垫起,垫起后球的速度大小相等,方向相反,且与水平方向成37。已知排球质量m=0.3kg,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。以下说法正确的是()A.排球在垫起前在空中运动的时间为0.8sB.排球水平击出时的初速度大小为6.0msC.排球与乙同学作用的过程中所受合外
9、力冲量的大小为6.0NsD.排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为3.2m【答案】C【详解】A排球从被击出到被垫起前做平抛运动,设其飞行时间为,有h1-h2=12gt2解得t=0.6s故A错误;B乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为vy=gt=6m s根据题目可得此时速度方向与水平方向的夹角为=37,故排球被水平击出时的初速度大小为v0=vytan=8m s故B错误;C乙同学垫起排球前瞬间排球速度的大小为v=v20+v2y=10m s根据动量定理,排球与乙同学作用的过程中所受合外力冲量的大小为I=2mv=6Ns故C正确;D根据运动的对称性可得,排球被垫起后会沿原轨迹返回,故可知排
10、球运动到最高点时距离地面的高度为h=h1=2.8m,故D错误。故选C。10(20242024 湖北湖北 一模一模)如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球(视为质点),某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的Q点。取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45,乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s,则P、Q两点的高度差为()6A.0.1mB.0.2mC.0.4mD.0.8m【答案】C【详解】由几何关系得,乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为vy=vcos45又因为vy=2gh 解得h=0.4m故选C。11(20242024 湖南长沙湖南长沙
11、一模一模)如图所示,将半径为R的圆环固定在竖直平面内,O为圆环的圆心,BC为过圆环顶端的一条直径,现将小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出,小球落到圆环上的D点,BOD=37;若将小球以初速度v1从A点沿相同的方向抛出时,小球的运动轨迹恰好与圆环相切,sin37=0.6,cos37=0.8,2-3=0.3,忽略空气阻力,所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内,则vv1为()A.5191B.14C.4191D.4181【答案】A【详解】将小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出,小球落到圆环上的D点,根据平抛运动规律可知Rsin37=vt2R-Rcos37=12gt2将小球
12、以初速度v1从A点沿相同的方向抛出时,小球的运动轨迹恰好与圆环相切,设此时速度与水平方向夹角为,则tan=gtv1Rsin=v1t2R-Rcos=12gt2联立解得vv1=5191故选A。12(20242024 湖南长沙湖南长沙 一模一模)如图,圆形水平餐桌面上有一个半径为r,可绕中心轴转动的同心圆盘,在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块,物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度,物块从圆盘上滑落后,最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,物块可视为质点。则()7A.小物块从圆盘上滑落后
13、,小物块在餐桌上做曲线运动B.餐桌面的半径为3rC.物块随圆盘运动的过程中,圆盘对小物块做功为12mgrD.物块在餐桌面上滑行的过程中,所受摩擦力的冲量大小为m 2gr【答案】C【详解】A小物块从圆盘上滑落后,小物块沿切线方向滑出,合外力为与速度方向相反的滑动摩擦力,做匀减速直线运动,A错误;B小物块滑下时 mg=mv2r在桌面上滑动时,由动能定理得-mgL=0-12mv2解得小物块在桌面滑动距离L=12r餐桌面的半径为R=r2+L2=52rB错误;C由动能定理,圆盘对小物块做的功为W=12mv2=12mgrC正确;D物块在餐桌面上滑行的过程中,所受摩擦力的冲量大小为I=ft=mgvg=mv=
14、m grD错误。故选C。13(20242024 广东深圳广东深圳 一模一模)篮球运动员做定点投篮训练,篮球从同一位置投出,且初速度大小相等,第1次投篮篮球直接进篮筐,第2次篮球在篮板上反弹后进筐,篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向,平行于篮板方向分速度不变,轨迹如图所示,忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间,关于两次投篮说法正确的是()A.两次投篮,篮球从离手到进筐的时间相同B.篮球第1次上升的最大高度比第2次的大C.篮球经过a点时,第1次的动能比第2次的大D.篮球两次进筐时,在竖直方向分速度相同【答案】B【详解】B第2次篮球在篮板上反弹后进筐,篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大,若没有篮板,
15、篮球水平位移较大,又由于两次初速度大小相等,所以第2次篮球水平初速度较大,竖直分速度较小,篮球第1次上升的最大高度比第2次的大,故B正确;A竖直方向上,根据x=v竖直t-12gt2第1次篮球从离手到进筐的时间较大,故A错误;C初动能相等,篮球经过a点时,重力势能相等,根据机械能守恒,第1次的动能等于第2次的动能,故C错误;D篮球两次进筐时,水平方向分速度不同,在竖直方向分速度不同,故D错误。故选B。14(20242024 山东菏泽山东菏泽 一模一模)如图所示为一乒乓球台的纵截面,AB是台面的两个端点位置,PC是球网位8置,D、E两点满足AD=BE=16AB,且E、M、N在同一竖直线上。第一次在
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