2006-2015年全国各地10年高考物理试题分类汇编：曲线运动.doc

曲线运动【2015广东14】1如图4所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物A帆船朝正东方向航行，速度大小为v B帆船朝正西方向航行，速度大小为vC帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为v D帆船朝北偏东45方向航行，速度大小为v1【答案】D【考点定位】对参考系的理解、矢量运算法则平行四边形定则的应用。【名师点睛】此题也可假设经过时间t，画出两者的二维坐标位置示意图，求出相对位移，再除以时间t即可。【2015上海16】2如图，战机在斜坡上方进行投弹演练。战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落在a点，第二颗落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线，且ab=bc=cd，不计空气阻力。第三颗炸弹将落在Abc之间 Bc点 Ccd之间 Dd点2【答案】A【解析】 如图所示【考点定位】 平抛运动【名师点睛】 本题考查了平抛运动的规律，意在考查考生的分析综合能力。重点是抓住处理平抛运动的重要方法，运动的合成与分解。把平抛运动分解成水平方向的匀速运动，竖直方向的匀加速运动。因为水平方向匀速运动，根据水平位移求时间更简便一些。【2015浙江17】3如图所示为足球球门，球门宽为L，一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动（足球可看做质点，忽略空气阻力）则A足球位移大小B足球初速度的大小C足球末速度的大小D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值3【答案】B【考点定位】考查了平抛运动，速度的合成与分解【名师点睛】该题的立体性非常好，需要结合立体几何分析解题，对于平抛运动，一般都是将其分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，平抛运动的时间取决下落的高度。【2015浙江19】4如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的三条路线，其中路线是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则A选择路线，赛车经过的路程最短B选择路线，赛车的速率最小C选择路线，赛车所用时间最短D三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等4【答案】ACD【考点定位】圆周运动，运动学公式【名师点睛】解决此类问题的关键知道向心力的公式，知道汽车在水平路面上拐弯向心力的【2015安徽14】5图示是粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的粒子在各点处的加速度方向正确的是AM点 BN点 CP点 DQ点5【答案】C考点：考查库仑定律和牛顿第二定律。【名师点睛】库仑定律内容里有“作用力的方向在它们的连线上”，容易忘记;牛顿第二定律内容里有“加速度的方向就是外力的方向”，不注意方向问题，容易出错【2015全国新课标16】6由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A西偏北方向，1.9103m/s B东偏南方向，1.9103m/sC西偏北方向，2.7103m/s D东偏南方向，2.7103m/s6【答案】B【解析】如下图所示：【考点定位】速度的合成与分解【名师点睛】本题主要是理解速度的合成与分解，本题用余弦定理来求解是最简洁的。【2015海南4】7如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端登高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A B C D7【答案】C【考点定位】向心力，动能定理【名师点睛】在解决圆周运动的向心力问题时，一定要明确向心力的来源，在运用动能定理解决问题时，需要注意过程中有哪些力做功，做什么功。【2015上海18】8如图，质量为m的小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力作用下，小球从静止开始由A经B向C运动。则小球A先加速后减速 B在B点加速度为零C在C点速度为零 D在C点加速度为8【答案】ACD【考点定位】 动能定理；牛顿第二定律；圆周运动【名师点睛】 本题考查了牛顿第二定律、圆周运动和动能定理等知识点，属于动力学综合题，意在考查考生的分析综合能力。【2015全国新课标18】9一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）A BC D9【答案】D【考点定位】 曲线运动【名师点睛】平抛运动一定要和实际情况相结合，题目中，最小的水平位移一定要保证越过球网。【2015福建17】10如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )At1t2 Bt1=t2 Ct1t2 D无法比较t1、t2的大小10【答案】 A【考点定位】 圆周运动【名师点睛】：本题主要是利用圆周运动分析滑块对轨道的压力，从而判断摩擦的大小。在AB段，根据，在BC段，沿不同的方向运动，使得滑块对轨道的压力不同。2014202014新课标全国卷 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C是b开始滑动的临界角速度D当时，a所受摩擦力的大小为kmg20AC解析 本题考查了圆周运动与受力分析a与b所受的最大摩擦力相等，而b需要的向心力较大，所以b先滑动，A项正确；在未滑动之前，a、b各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力，B项错误；b处于临界状态时kmgm22l，解得 ，C项正确；小于a的临界角速度，a所受摩擦力没有达到最大值 ，D项错误42014四川卷 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A. B. C. D.4B解析 设河岸宽为d，船速为u，则根据渡河时间关系得k，解得u，所以B选项正确172014新课标卷 如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()AMg5mg BMgmg CMg5mg DMg10mg17C解析 小环在最低点时，对整体有T(Mm)g，其中T为轻杆对大环的拉力；小环由最高处运动到最低处由动能定理得mg2Rmv20，联立以上二式解得TMg5mg，由牛顿第三定律知，大环对轻杆拉力的大小为TTMg5mg，C正确62014江苏卷 为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落关于该实验，下列说法中正确的有()A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动6BC解析 由牛顿第二定律可知，只在重力作用下的小球运动的加速度与质量无关，故A错误；为了说明做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动， 应改变装置的高度，多次实验，且两球应总能同时落地，故B、C正确；该实验只能说明做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，而不能说明小球在水平方向上做匀速直线运动，故D错误82014四川卷 (1)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动8(1)b c不在212014安徽卷 (18分).图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_a安装斜槽轨道，使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中yx2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_abcd 图2 图3(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm，y2为45.0 cm，A、B两点水平间距x为40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为_m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0 cm，则小球在C点的速度vC为_m/s(结果保留两位有效数字，g取10 m/s2)21.D3(1)ac(2)c(3)2.0 4.0解析 .本题考查“研究平抛物体的运动”实验原理、理解能力与推理计算能力(1)要保证初速度水平而且大小相等，必须从同一位置释放，因此选项a、c正确(2)根据平抛位移公式xv0t与ygt2，可得y，因此选项c正确(3)将公式y变形可得xv0，AB水平距离xv0，可得v02.0 m/s，C点竖直速度vy，根据速度合成可得vc4.0 m/s.2014天津卷 (1)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出，半径OA的方向恰好与v的方向相同，如图所示若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h_，圆盘转动的角速度大小_(1) (nN*)192014安徽卷 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10 m/s2.则的最大值是()A. rad/s B. rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s19C解析 本题考查受力分析、应用牛顿第二定律、向心力分析解决匀速圆周运动问题的能力物体在最低点最可能出现相对滑动，对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律，有mgcos mgsin m2r，解得1.0 rad/s，选项C正确。23 2014浙江卷 如图所示，装甲车在水平地面上以速度v020 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h1.8 m在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s90 m后停下装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g取10 m/s2)第23题图(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；(2)当L410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；(3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围23答案 (1) m/s2(2)0.55 m0.45 m(3)492 mL570 m解析 本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力答案 (1)装甲车加速度a m/s2.(2)第一发子弹飞行时间t10.5 s 弹孔离地高度h1hgt0.55 m第二发子弹离地的高度h2hg1.0 m两弹孔之间的距离hh2h10.45 m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L1L1(v0v)492 m第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L2L2vs570 mL的范围 492 mx3-x2, E1=E2=E3Cx2- x1x3-x2, E1E2E3Dx2- x1 x3-x2, E1E2x3-x2,选项B正确。8（2013高考浙江理综第23题）山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：（1）大猴子水平跳离的速度最小值（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小（3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小解析：（1）设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据平抛运动规律，有：h1=gt2，x1=vmint，联立解得：vmin=8m/s。（2）猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度为vC，有：(M+m)gh=(M+m)vC2，解得：vC =m/s= 9.0m/s。（3）设拉力为F，青藤的长度为L，由几何关系：(L-h2)+x22=L2，解得L=10m。对最低点，由牛顿第二定律得：F-(M+m)g= (M+m)vC2/L解得：F=216N.9. (13分)（2013全国新课标理综1第24题）水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。解析：设B车的速度大小为v。如图，标记R在时刻t通过点K（l，l），此时A、B的位置分别为H、G。由运动学公式，H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为：yA=2l+at2， xB=vt。在开始运动时，R到A和B的距离之比为21，即OEOF=21。由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比为21。因此，在时刻t有：HKKG=21。由于FGHIGK，有HGKG= xB （xB- l）。HGKG=( yA + l)（2l）。由式解得：xB =3l/2，yA =5 l 。联立解得：v=。2012年高考题abcxyO1. （2012新课标理综）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大1.【答案】：BD【解析】：根据平抛运动规律，a的飞行时间比b的短， a的水平速度比b的大，b和c的飞行时间相同，b的初速度比c的大，选项AC错误BD正确。【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。2. （2012江苏物理）如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B水平抛出的同时, B 自由下落。A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.。 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则(A) A、B 在第一次落地前能否相碰，,取决于A 的初速度(B) A、B 在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰(C) A、B 不可能运动到最高处相碰(D) A、B 一定能相碰2.【答案】：AD【解析】：B下落时间t=，当A 的初速度大于l/v时，A、B 在第一次落地前能相碰，选项A正确；根据题述，A、B 一定能相碰，选项D正确BC错误。【考点定位】此题考查平抛运动与自由落体运动的相遇问题。3. （2012浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图