专题05 曲线运动 1. (2020·新课标Ⅰ卷)如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( ) A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N 【答案】B 【解析】在最低点由,知T=410N,即每根绳子拉力约为410N,故选B。 2. (2020·新课标Ⅱ卷)如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1,它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h;若经过a点时的动能为E2,该摩托车恰能越过坑到达b点。等于( )
A. 20 B. 18 C. 9.0 D. 3.0 【答案】B 【解析】有题意可知当在a点动能为E1时,有,根据平抛运动规律有,,当在a点时动能为E2时,有,根据平抛运动规律有,,联立以上各式可解得,故选B。 3.(2020·江苏卷)如图所示,小球A、B分别从和l高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力,则( ) A. A和B的位移大小相等 B. A的运动时间是B的2倍 C. A的初速度是B的 D. A的末速度比B的大 【答案】AD 【解析】A.位移为初位置到末位置的有向线段,如图所示可得 ,,A和B的位移大小相等,A正确;B.平抛运动运动的时间由高度决定,即 ,,则A的运动时间是B的倍,B错误;C.平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则 ,,则A的初速度是B的,C错误;D.小球A、B在竖直方向上的速度分别为,,所以可得 ,即,D正确。故选AD。 4. (2020·浙江卷)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( ) A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动 B. 急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动 C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D. 急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动 【答案】B 【解析】A.有题意可知当公交车缓慢启动时,两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交车一起运动,故A错误;B.急刹车时,由于惯性,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;C.当公交车缓慢转弯时,两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力,与车保持相对静止,故C错误;D.当公交车急转弯时,由于需要向心力大,行李箱一定相对车子向外侧运动,故D错误。故选B。 5.(2020·浙江省高三月考)如图所示,在圆柱形房屋天花板中心 O 点悬挂一根 L 的细绳,绳的下端挂一个质量 m 的小球,重力加速度为 g,已知细绳能承受的最大拉力为 2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以u =的速度落在墙角边,以下选项正确的是( ) A.悬点到轨迹圆的高度 h 与角速度的平方ω2成正比 B.绳断裂瞬间的速度v0 = C.圆柱形房顶的高度H = 3.25L D.半径 R =L 【答案】C