高三物理一轮复习实战强化训练 ：曲线运动综合应用 .docx

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1、2020届高三物理一轮复习实战强化训练 ：曲线运动综合应用 原卷一选择题1.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,之间的距离为L,则下列判断正确的是( )A.乙船先到达对岸B.若仅是河水流速增大,则乙船的渡河时间变长C.不论河水流速如何改变,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的A点D.若仅是河水流速增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为L2.一艘小船在静水中的速度为3 m/s,渡过一条宽150 m、水流速度为4 m/s的河流,则该小船( )A.能到达正对岸B.

2、渡河的时间可能少于50 sC.以最短位移渡河时,位移大小为200 mD.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为240 m3.某船在静水中的速率为3m/s，要横渡宽为30m的河，河水的流速为5m/s。则下列说法中正确的是（ ）A该船不可能渡过河去 B该船渡河的最小距离为30mC该船渡河所用时间至少是6s D该船渡河所经位移的大小至少是50m4.一条河宽，小船在静水中的速度为，水流速度为，下列说法不正确的是（ ）A.小船能垂直河岸过河B.小船渡河的最大速度为C.小船渡河的最短航程是D.小船渡河的最短时间是5.如图所示,甲、乙两船在同一河岸边两处,两船船头方向与河岸均成角,且恰好对准对岸边C点.若

3、两船同时开始渡河,经过一段时间t,同时到达对岸,乙船恰好到达正对岸的D点.若河宽d、河水流速均恒定,两船在静水中的划行速率恒定,不影响各自的航行,下列判断正确的是( )A.两船在静水中的划行速率不同B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C.两船同时到达D点D.河水流速为6.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是( )A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变7.如图所

4、示,一根长直轻杆在墙角沿竖直墙和水平地面滑动.当杆和墙的夹角为时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为端沿地面滑动的速度大小为,则的关系是( )A.B.C.D.8.如图所示,质量相同的小球通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置.由于轻微扰动,小球分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37角时,小球B的速度大小为v,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力，.则下列说法正确的是( )A.小球A的速度为B.小球A的速度为C.小球A的速度为vD.小球A的速度为9.一质点做曲线运动,它的轨迹由M到N(如图所示曲线).关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a

5、的方向,下图中可能正确的是( )A. B.C. D. 10.质点做曲线运动,它的轨迹如图所示,由向运动,关于它通过点时的速度的方向和加速度的方向正确的是( )A.B.C.D.11.某物体在一个足够大的光滑水平面上向西匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是( )A直线运动且是匀变速直线运动B曲线运动，但加速度方向不变，大小不变，是匀变速运动C曲线运动，但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动D曲线运动，加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动12.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B.

6、该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上13.个物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,其余两个力不变,此物体不可能做( )A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.类似于平抛运动D.匀速圆周运动14.下列说法正确的是( )A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定是做曲线运动C.物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零D.两个直线运动的合运动一定是直线运动15.物体做曲线运动的条件为( )A.物体所受的合外力为恒力B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条

7、直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上16.将一只苹果（可看成质点）斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是( )A苹果通过第1个窗户所用的时间最长B苹果通过第3个窗户的平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小17.如图所示，轮滑运动员从较高的弧形坡面上滑到A处时，沿水平方向飞离坡面，在空中划过一段抛物线后，再落到倾角为的斜坡上，若飞出时的速度大小为v0则（ ）A.运动员落到斜坡上时，速度方向与坡面平行B.运动员落回斜坡时的速

8、度大小是C.运动员在空中经历的时间是D.运动员的落点B与起飞点A的距离是18.如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为1 N，电动机从A端以1 m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态.某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为，对此时小球速度及绳子拉力的判断正确的是( )A.小球的速度为2 m/sB.小球的速度为0.5 m/sC.绳子的拉力大于2 ND.绳子的拉力等于2 N19.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )A.D点的速度比C点的速度大B.A点

9、的加速度与速度的夹角小于90C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小二计算题20.如图甲所示,校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出,水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动,它的受力情况与平抛运动相同,在水平方向不受力,在竖直方向只受重力,我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图甲中所示喷泉水滴的运动轨迹如图乙中所示,上升的最大高度为h,水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷出口的水流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积),水的密度为,重力加速度为g。(1)求上述喷泉中水从喷水口喷出时的速度大

10、小v。(2)如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为H处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率为，求水泵抽水的平均功率P。2020届高三物理一轮复习实战强化训练 ：曲线运动综合应用 解析卷一选择题1.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,之间的距离为L,则下列判断正确的是( )A.乙船先到达对岸B.若仅是河水流速增大,则乙船的渡河时间变长C.不论河水流速如何改变,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的A点D.若仅是河

11、水流速增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为L1.答案：D解析：将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,根据分运动和合运动具有等时性可知,甲、乙两船到达对岸的时间相等.渡河的时间,A错误;若仅是河水流速增大,渡河的时间仍为，则乙船的渡河时间不变,B错误;只有甲船在静水中的速率大于河水流速时,不论河水流速如何改变,甲船都能到达河的正对岸A点,C错误;若仅是河水流速增大,则两船到达对岸的时间不变,根据速度的分解,两船在沿河岸方向的相对速度不变,则两船之间的距离仍然为L,D正确.2.一艘小船在静水中的速度为3 m/s,渡过一条宽150 m、水流速度为4 m/s的河流,则该小船( )A

12、.能到达正对岸B.渡河的时间可能少于50 sC.以最短位移渡河时,位移大小为200 mD.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为240 m2.答案：C解析：因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则可知合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸到达对岸,选项A错误；船以最短时间渡河时,渡河时间,所以渡河的时间不可能少于50 s,选项B错误;以最短时间渡河时,沿河岸的位移,选项D错误;因为船在静水中的速度小于河水的流速,所以最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,设合速度与河岸之间的夹角,有，设对应的最短位移为s,则,所以,选项C正确.3.某船在静水中的速率为3m/s，要横渡宽为30m的

13、河，河水的流速为5m/s。则下列说法中正确的是（ ）A该船不可能渡过河去 B该船渡河的最小距离为30mC该船渡河所用时间至少是6s D该船渡河所经位移的大小至少是50m3.答案：D解析：A因为水流速度大于船在静水中的速度，所以合速度不可能垂直于河岸，但只要有垂直河岸方向的分速度，就一定能渡过河去，故A错误；B因为水流速度大于船在静水中的速度，所以合速度不可能垂直于河岸，该船渡河的最小距离一定大于30m，故B错误；C当静水速度与河岸垂直时，渡河的时间最短，最短时间为：，那么船渡河所用时间至少是10s，故C错误；D当静水速度的方向与合速度垂直时，渡河的位移最短，设此时合速度与河岸方向的夹角为，则有

14、：，则最小位移为：，故D正确；故选：D。4.一条河宽，小船在静水中的速度为，水流速度为，下列说法不正确的是（ ）A.小船能垂直河岸过河B.小船渡河的最大速度为C.小船渡河的最短航程是D.小船渡河的最短时间是4.答案：B解析：由题意知，小船的速度，水流速度为，其合速度可以垂直与河岸，最短航程等于河宽，如图所示，所以A、C正确；最大速度可以达到,但无法渡河，B错误；当垂直于河岸航行时，渡河时间最短，故选项为B项。5.如图所示,甲、乙两船在同一河岸边两处,两船船头方向与河岸均成角,且恰好对准对岸边C点.若两船同时开始渡河,经过一段时间t,同时到达对岸,乙船恰好到达正对岸的D点.若河宽d、河水流速均恒

15、定,两船在静水中的划行速率恒定,不影响各自的航行,下列判断正确的是( )A.两船在静水中的划行速率不同B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C.两船同时到达D点D.河水流速为5.答案：C解析：由题意可知,两船渡河的时间相等,两船沿垂直河岸方向的分速度相等,由知两船在静水中的划行速率v相等,选项A错误;乙船沿到达D点,可见河水流速方向沿方向,可见甲船不可能到达到正对岸,甲船渡河的路程较大,选项B错误;由于甲船沿方向的位移大小,可见两船同时到达D点,选项C正确;根据速度的合成与分解,而,得，选项D错误.6.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为

16、了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是( )A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变6.答案：B解析：根据运动的合成知,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其加速度的方向、大小不变,所以消防队员做匀变速曲线运动,A、C错误,B正确;将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向上的速度为消防车匀速后退的速度和消防队员沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在增大,所以消防队员水平方向的速度在增大,D

17、错误.7.如图所示,一根长直轻杆在墙角沿竖直墙和水平地面滑动.当杆和墙的夹角为时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为端沿地面滑动的速度大小为,则的关系是( )A.B.C.D.7.答案：C解析：将A端的速度沿杆方向和垂直于杆的方向分解,沿杆方向的分速度为,将B端的速度沿杆方向和垂直于杆方向分解,沿杆方向的分速度.由于,所以,故C正确.8.如图所示,质量相同的小球通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置.由于轻微扰动,小球分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37角时,小球B的速度大小为v,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力，.则下列说法正确的是( )

18、A.小球A的速度为B.小球A的速度为C.小球A的速度为vD.小球A的速度为8.答案：A解析：小球B的速度大小为v时,设小球A的速度大小为,则有,解得,A正确,B、C、D错误.9.一质点做曲线运动,它的轨迹由M到N(如图所示曲线).关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向,下图中可能正确的是( )A. B.C. D. 9.答案：B解析：A图中的速度方向沿轨迹切线方向是正确的,而加速度不可能沿切线方向。故A错误。B图中速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,符合实际。故B正确。C图中速度方向是正确的,而加速度方向是错误的,按图示加速度方向轨迹应向右弯曲。故C错误。D图中的加速度

19、方向指向轨迹的内侧,是正确的;而速度方向不是沿切线方向。故D错误。故选B。10.质点做曲线运动,它的轨迹如图所示,由向运动,关于它通过点时的速度的方向和加速度的方向正确的是( )A.B.C.D.10.答案：B解析：做曲线运动的质点的速度方向沿轨迹的切线方向,而加速度方向应该指向轨迹的内倒,所以ACD不符合題意, B符合题意。11.某物体在一个足够大的光滑水平面上向西匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是( )A直线运动且是匀变速直线运动B曲线运动，但加速度方向不变，大小不变，是匀变速运动C曲线运动，但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动D曲线运动，加速度方向和大

20、小均改变，是非匀变速曲线运动11.答案：B12.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上12.答案：B解析：物体的速度方向为运动轨迹切线方向,则曲线运动的速度方向一定会发生变化,所以是变速运动,A错误;物体做曲线运动的条件是速度方向与合外力方向不在一条直线上,可知一定有合外力,B正确,C、D错误.13.个物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,其余两个力不变,此物体不可能做( )A.匀加速直线运

21、动B.匀减速直线运动C.类似于平抛运动D.匀速圆周运动13.答案：D解析：A、有一个作匀速直线运动的物体受到三个力的作用,这三个力一定是平衡力,如果其中的一个力突然消失,剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,这个合力恒定不变.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体将匀加速直线运动,不符合题意.故A错误.B、若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动.不符合题意.故B错误.C、曲线运动的条件是合力与速度不共线,当其余两个力的合力与速度不共线时,物体做曲线运动;若由于合力恒定,故加速度恒定,即物体做匀变速曲线运动,剩余的两个力的合力方向与原来速度方向垂直,则物体做类

22、似于平抛运动.不符合题意.故C错误;D、其余两个力的合力恒定,而匀速圆周运动合力一直指向圆心,是变力,所以物体不可能做匀速圆周运动,故D正确;该题选不可能的,故选D.14.下列说法正确的是( )A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定是做曲线运动C.物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零D.两个直线运动的合运动一定是直线运动14.答案：C解析：A、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，也能做直线运动，如匀加速直线运动，故A错误；B、物体在变力作用下有可能做直线运动，如变加速直线运动，故B错误；C、若物体所受合力与速度不在同一直线上则做曲线运动，故物体做曲线运

23、动时，沿垂直速度方向的合力一定不为零，故C正确；D、两个直线运动的合运动一定是直线运动，如平抛运动就是两个直线运动的合运动，但是曲线运动，故D错误；15.物体做曲线运动的条件为( )A.物体所受的合外力为恒力B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上15.答案：C解析：A、当合力与速度不在同一条直线上时,物体做曲线运动,合力可以是恒力,也可以是变力,故C正确,AB错误;D、由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相同,故D错误. 16.将一只苹果（可看成质点）斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个

24、完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是( )A苹果通过第1个窗户所用的时间最长B苹果通过第3个窗户的平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小16.答案：D解析：A.将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，通过3窗户的水平位移最大，所以时间最长。故A错误；B.在运动的过程中速度越来越小，通过3窗户的平均速度最小。故B错误；C.通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等。故C错误；D.根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小。故D

25、正确。故选：D。17.如图所示，轮滑运动员从较高的弧形坡面上滑到A处时，沿水平方向飞离坡面，在空中划过一段抛物线后，再落到倾角为的斜坡上，若飞出时的速度大小为v0则（ ）A.运动员落到斜坡上时，速度方向与坡面平行B.运动员落回斜坡时的速度大小是C.运动员在空中经历的时间是D.运动员的落点B与起飞点A的距离是17.答案：D18.如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为1 N，电动机从A端以1 m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态.某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为，对此时小球速度及绳子拉力的判断正确的是( )A.小球

26、的速度为2 m/sB.小球的速度为0.5 m/sC.绳子的拉力大于2 ND.绳子的拉力等于2 N18.答案：AC解析：小球的速度可以分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度，小球沿绳方向的速度与电动机拉绳的速度大小相等，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为时，有，所以，选项A正确，B错误；小球的速度，小球向上运动的过程中，绳子与竖直方向的夹角增大，则减小，所以小球的速度增大，即小球做加速运动，所以绳子向上的分力大于小球的重力，当时，有，所以此时绳子的拉力大于2 N，选项C正确，D错误.19.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是(

27、 )A.D点的速度比C点的速度大B.A点的加速度与速度的夹角小于90C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小19.答案：AD解析：由题意知,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合力也向下,B点之后质点做匀加速曲线运动,所以D点的速度比C点的速度大,故A正确。质点在A点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,A点的加速度与速度的夹角大于90,故B错误。质点做匀变速曲线运动,加速度不变,故C错误。从A点到B点加速度与速度的夹角从大于90一直减小;质点由B点到E点过程中,受合力的方向向下,速度的方向从水平向右

28、变为斜向下,加速度与速度的夹角一直减小,故D正确。二计算题20.如图甲所示,校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出,水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动,它的受力情况与平抛运动相同,在水平方向不受力,在竖直方向只受重力,我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图甲中所示喷泉水滴的运动轨迹如图乙中所示,上升的最大高度为h,水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷出口的水流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积),水的密度为,重力加速度为g。(1)求上述喷泉中水从喷水口喷出时的速度大小v。(2)如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为H处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率为，求水泵抽水的平均功率P。20.答案：(1)运动的合成与分解及平抛运动规律可知:竖直方向,水平方向,解得,水从喷口喷出时竖直方向,所以水从喷口喷出时的速度大小为.(2)在时间内,喷射出水的质量m=Qt,对时间内喷出的水,在最高点的动能:,由功能关系,解得.