2012年高考物理试题分类汇编（6）---曲线运动

用心 爱心 专心1 20122012 年高考物理试题分类汇编 曲线运动年高考物理试题分类汇编 曲线运动 1 20122012 上海卷 上海卷 如图 斜面上 a b c 三点等距 小球从 a 点正上 方 O 点抛出 做初速为v0的平抛运动 恰落在 b 点 若小球初速变为 v 其落点位于 c 则 A v0 v 2v0 B v 2v0 C 2v0 v 3v0 D v 3v0 答案 答案 A 2 2012 2012 全国新课标全国新课标 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 答案 BD 解析 平抛运动的时间是由下落高度决定的 高度相同 时间一样 高度高 飞行时间长 A 错 B 正确 水平位移由速度和高度决定 由得 C 错 D 正确 h g vx 2 3 20122012 四川卷 四川卷 17 分 1 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动 质量分别为mA和mB的 A B 小球处于同一高度 M 为 A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影 用小锤打击弹性金属片 使 A 球沿水平方向飞出 同时松开 B 球 B 球 自由下落 A 球落到地面 N 点处 B 球落到地面 P 点处 测得mA 0 04 kg mB 0 05kg B 球距地面的高度是 1 225m M N 点间的距离为 1 500m 则 B 球落到 P 点的时间是 s A 球落地时的动能是 J 忽略空气阻力 g 取 9 8m s2 答案 1 0 5 3 分 0 66 4 分 4 20122012 上海卷 上海卷 图 a 为测量分子速率分布的装置示意 图 圆筒绕其中心匀速转动 侧面开有狭缝 N 内侧贴有 记录薄膜 M 为正对狭缝的位置 从原子炉 R 中射出的银 原子蒸汽穿过屏上的 S 缝后进入狭缝 N 在圆筒转动半个 周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上 展开的薄膜如图 b 所示 NP PQ 间距相等 则 A 到达 M 附近的银原子速率较大 B 到达 Q 附近的银原子速率较大 C 位于 PQ 区间的分子百分率大于位于 NP 区间的分子百分率 D 位于 PQ 区间的分子百分率小于位于 NP 区间的分子百分率 答案 答案 A C O v0 a b c R S N M 图 a N P Q M 图 b 用心 爱心 专心2 5 20122012 江苏卷 江苏卷 如图所示 细线的一端固定于 O 点 另一端系 一小球 在水平拉力作用下 小球以恒定速率在竖直平面内由A点 运动到B点 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大 后减小 D 先减小 后增大 解析 设 F 与速度的夹角为 则 力的分解 在切线上 速度方向上 v cosFvP 合力为 0 即 所以 随增大 P 增大 cossinFmg sinmgP 答案 A 6 20122012 江苏卷 江苏卷 如图所示 相距l的两小球A B位于同一高度h l h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 解析 平抛运动规律 所以 若 则第 1 次落地前vtx 2 2 1 gth h g vx 2 lx 能相遇 所以取决于 A 正确 A 碰地后还可能与 B 相遇 所以 B C 错误 D 正确 v 答案 AD 7 2012 2012 全国理综全国理综 20 分 一探险队员在探险时遇到一山沟 山沟的一侧竖直 另一侧的坡面呈抛物线形状 此 队员从山沟的竖直一侧 以速度 v0沿水平方向跳向另一侧坡面 如图所示 以沟底的 O 点 为原点建立坐标系 Oxy 已知 山沟竖直一侧的高度为 2h 坡面的抛物线方程为 y 探险队员的质量为 m 人视为质点 忽略空气阻力 重力加速度为 g B A F O 用心 爱心 专心3 1 求此人落到破面试的动能 2 此人水平跳出的速度为多大时 他落在坡面时的动能最小 动能的最小值为 多少 解析 1 平抛运动的分解 得平抛运动的轨迹方程tvx 0 2 2 1 2gthy 此方程与坡面的抛物线方程为 y 的交点为 2 2 0 2 2x v g hy ghv vh x 2 0 2 0 2 4 ghv hv y 2 0 2 0 2 根据机械能守恒 k Emgymvhmg 2 0 2 1 2 解得 ghv mghv mvmghEk 2 0 2 02 0 2 2 1 2 3 2 求关于的导数并令其等于 0 解得当 ghv mghv mvmghEk 2 0 2 02 0 2 2 1 2 0 v 此人水平跳出的速度为时 他落在坡面时的动能最小 动能的最ghv3 0 小值为 ghv hmg mghEk 2 0 22 min 6 2 7 8 20122012 北京高考卷 北京高考卷 16 分 如图所示 质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动 经距离l后以速度 飞 离桌面 最终落在水平地面上 已知l 1 4m 3 0 m s m 0 10kg 物块与桌面间的动 摩擦因数 0 25 桌面高h 0 45m 不计空气阻力 重力加速度g取 10m s2 求 1 小物块落地点距飞出点的水平距离s 2 小物块落地时的动能Ek 3 小物块的初速度大小 0 16 分 0 s h l 用心 爱心 专心4 1 由平抛运动规律 有 竖直方向 h gt2 1 2 水平方向 s t 得水平距离 s 0 90m 2h g 2 由机械能守恒定律 动能 Ek m 2 mgh 0 90J 1 2 3 由动能定理 有 mg l m 2 m 02 1 2 1 2 得初速度大小 0 4 0m s 2 2 gl 9 2012 山东卷 15 分 如图所示 一工件置 于水平地面上 其 AB 段为一半径 1 0Rm 的光滑 圆弧轨道 BC 段为一长度 0 5Lm 的粗糙水平轨道 二者相切与 B 点 整个轨道位于同一竖直平面内 P 点为圆弧轨道上的一个确定点 一可 视为质点的物块 其质量 0 2mkg 与 BC 间的动摩擦因数 1 0 4 工件质 0 8Mkg 与地面间的动摩擦因数 2 0 1 取 2 10 gm s 1 若工件固定 将物块由 P 点无初速度释放 滑至 C 点时恰好静止 求 P C 两点间 的高度差 h 2 若将一水平恒力 F 作用于工件 使物体在 P 点与工件保持相对静止 一起向左做匀 加速直线运动 求 F 的大小 1 当速度时 使工件立刻停止运动 即不考虑减速的时间和位移 物块飞离圆弧轨 2 道落至 BC 段 求物块的落点与 B 点间的距离 1 物块从 P 点下滑经 B 点至 C 点的整个过程 根据动能定理得 1 0mghmgL 代入数据得 0 2hm 2 2 设物块的加速度大小为a P 点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为 由几何关 1 系可得 cos Rh R 3 根据牛顿第二定律 对物体有 用心 爱心 专心5 tanmgma 4 对工件和物体整体有 2 FMm gMm a 5 联立式 代入数据得 2 3 4 5 8 5NF 6 设物体平抛运动的时间为t 水平位移为 1 x 物块落点与 B 间的距离为 2 x 2 由运动学公式可得 2 1 2 hgt 7 1 xvt 8 21 sinxxR 9 联立 式 代入数据得 2 3 7 8 9 2 0 4xm 10 10 20122012 浙江卷 浙江卷 由光滑细管组成的轨道如图所示 其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四 分之一圆弧 轨道固定在竖直平面内 一质量为 m 的小球 从距离水平地面为 H 的管口 D 处静止释放 最后能够从 A 端水平抛出落到地面上 下列说法正确的是 A 小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为2 2 2 B 小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为2 2 4 2 C 小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H 2R D 小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 Hmin R 5 2 答案 答案 BCBC 11 20122012 天津卷 天津卷 如图所示 水平地面上固定有高为 h 的平台 台面上有固定的光滑坡 道 坡道顶端距台面高也为 h 坡道底端与台面相切 小球 A 从坡道顶端由静止开始滑下 到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球 B 发生碰撞 并粘连在一起 共同沿台面滑 行并从台面边缘飞出 落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半 两球均可视为质点 忽略空气阻力 重力加速度为 g 求 1 小球 A 刚滑至水平台面的速度 vA 2 A B 两球的质量之比 mA mB 16 分 解析 1 小球 A 在坡道上只有重力做功机械能守恒 有 用心 爱心 专心6 ghmvm AAA 2 2 1 解得 ghvA2 2 小球 A B 在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为 v 根据系统动量守恒得 vmmvm BAAA 离开平台后做平抛运动 在竖直方向有 hgt 2 2 1 在水平方向有 vth 2 1 联立 化简得 31 BA mm 12 20122012 福建卷 福建卷 15 分 如图 置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动 当转速 达到某一数值时 物块恰好滑离转台开始做平抛运动 现测得转 台半径R 0 5 m 离水平地面的高度H 0 8m 物块平抛落地过程水 平位移的大小 s 0 4m 设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力 取重力加速度 g 10m s2 求 1 物块做平抛运动的初速度大小 V0 2 物块与转台间的动摩擦因数 答案 13 20122012 海南卷 海南卷 如图 水平地面上有一个坑 其竖直截面