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当前位置:首页 > 临时分类 > 五年20162020高考物理真题专题点拨专题04曲线运动含解析
1专题04曲线运动【2020年】1.(2020·新课标Ⅱ)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。21EE等于()A.20B.18C.9.0D.3.0【答案】B【解析】有题意可知当在a点动能为E1时,有21112Emv=根据平抛运动规律有2112hgt11hvt当在a点时动能为E2时,有22212Emv=根据平抛运动规律有221122hgt=223hvt=联立以上各式可解得2118EE=,故选B。2.(2020·江苏卷)如图所示,小球A、B分别从2l和l的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2l。忽略空气阻力,则()2A.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12D.A的末速度比B的大【答案】AD【解析】位移为初位置到末位置的有向线段,如图所示可得22A25slll,22B25slllA和B的位移大小相等,A正确;平抛运动运动的时间由高度决定,即A2222lltgg,B22lltgg则A的运动时间是B的2倍,B错误;平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则xAA2gllvt,xBB22lvglt则A的初速度是B的122,C错误;小球A、B在竖直方向上的速度分别为yA2vgl,yB2vgl所以可得A172glv,B1622glvgl即ABvv,D正确。故选AD。3【2019年】1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v–t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】A.由v–t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离,所以,A错误;B.由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,故B正确C.由于v–t斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由0vvat,易知a1a2,故C错误;D.由图像斜率,速度为v1时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a1a2,由G–fy=ma,可知,fy1fy2,故D正确。2.(2019·江苏卷)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱4A.运动周期为2πRB.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R【答案】BD【解析】由于座舱做匀速圆周运动,由公式2πT,解得:2πT,故A错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,vR,故B正确;由于座舱做匀速圆周运动,所以座舱受到摩天轮的作用力是变力,不可能始终为mg,故C错误;由匀速圆周运动的合力提供向心力可得:2FmR合,故D正确。3.(2019·浙江选考)一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2【答案】D【解析】汽车转弯时受到重力,地面的支持力,以及地面给的摩擦力,其中摩擦力充当向心力,A错误;当最大静摩擦力充当向心力时,速度为临界速度,大于这个速度则发生侧滑,根据牛顿第二定律可得2vfmr,解得5431.41080560201.4m/s2.010frvm,所以汽车转弯的速度为20m/s时,所需的向心力小于1.4×104N,汽车不会发生侧滑,BC错误;汽车能安全转弯的向心加速度225607m/s80var,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2,D正确。【2018年】1.(2018年江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球.忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的()A.时刻相同,地点相同B.时刻相同,地点不同C.时刻不同,地点相同D.时刻不同,地点不同【答案】B【解析】本题考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念,意在考查考生的理解能力。弹射管在竖直方向做自由落体运动,所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等,因此两球应同时落地;由于两小球先后弹出,且弹出小球的初速度相同,所以小球在水平方向运动的时间不等,因小球在水平方向做匀速运动,所以水平位移相等,因此落点不相同,故选项B正确。2.(2018年北京卷)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧【答案】D【解析】上升过程水平方向向西加速,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向上有向6西的水平速度,且有竖直向下的加速度,故AB错误;下降过程向西减速,按照对称性落至地面时水平速度为0,整个过程都在向西运动,所以落点在抛出点的西侧,故C错误,D正确。3.(2018年天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变【答案】C【解析】根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒;因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误;74.(2018年全国Ⅲ卷)在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【答案】A【解析】设甲球落至斜面时的速率为v1,乙落至斜面时的速率为v2,由平抛运动规律,x=vt,y=gt2,设斜面倾角为θ,由几何关系,tanθ=y/x,小球由抛出到落至斜面,由机械能守恒定律,mv2+mgy=mv12,联立解得:v1=·v,即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得,v2=·v/2,所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍,选项A正确。5.(2018年全国Ⅰ卷)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为()A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR【答案】C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识,意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。设小球运动到c点的速度大小为vC,则对小球由a到c的过程,由动能定理得:F·3R-mgR=mvc2,又F=mg,解得:vc2=4gR,小球离开c点后,在水平方向做初速度8为零的匀加速直线运动,竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2,小球在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移为x=at2=2R。由以上分析可知,小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中,水平方向的位移大小为5R,则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR,C正确,ABD错误。6.(2018年江苏卷)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号冶相比,下列物理量中“高分五号”较小的是()A.周期B.角速度C.线速度D.向心加速度【答案】A【解析】本题考查人造卫星运动特点,意在考查考生的推理能力。设地球质量为M,人造卫星质量为m,人造卫星做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力有,得,,,,因为“高分四号”的轨道半径比“高分五号”的轨道半径大,所以选项A正确,BCD错误。7(2018年江苏卷)火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°.在此10s时间内,火车()A.运动路程为600mB.加速度为零C.角速度约为1rad/sD.转弯半径约为3.4km【答案】AD【解析】本题考查匀速圆周的概念,意在考查考生的理解能力。圆周运动的弧长9s=vt=60×10m=600m,选项A正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,所以合力不为零,加速度不为零,故选项B错误;由题意得圆周运动的角速度rad/s=rad/s,又,所以m=3439m,故选项C错误、D正确。【2017年】1.【2017·新课标Ⅰ卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大【答案】C【解析】由题意知,速度大的球先过球网,即同样的时间速度大的球水平位移大,或者同样的水平距离速度大的球用时少,故C正确,ABD错误。2.【2017·江苏卷】如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为(A)t(B)22t(C)2t(D)4t【答案】C【解析】设第一次抛出时A球的速度为v1,B球的速度为v2,则A、B间的水平距离x=(v1+v2)t,第二次两球的速度为第一次的2倍,但两球间的水平距离不变,则x=2(v1+v2)T,联立得T=t∕2,所以C正确;ABD错误.3.【2017·江苏卷】如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静10摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量
本文标题:五年20162020高考物理真题专题点拨专题04曲线运动含解析
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