曲线运动 机械能（解析版）-江苏省高考物理复习分类解析

专题02曲线运动机械能(解析版)

—江苏省3年(2020-2022)高考1年模拟物理试题分类解析

2022江苏8.某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳将

运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能纭与水平位移工的关

【解析】设斜面倾角为夕不计摩擦力和空气阻力，由题意可知运动员在沿斜面下滑过程中

根据动能定理有

Ek=mgxtan0

E刀

—k=mgtan，

x

下滑过程中开始阶段倾角e不变，瓜-x图像为一条直线；经过圆弧轨道过程中。先减小后

增大，即图像斜率先减小后增大。

所以选A。

2021江苏4.如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水

平光线下，圆盘的转轴A和灯子B在右侧墙壁上形成

影子。和P,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。

t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度

为3,则P做简谐运动的表达式为()

A.x=Rsin(o)t-冗/2)

B.x=Rsin(cot+兀/2)

C.x=2Rsin(cot-JI/2)

D.x=2Rsin((ot+n/2)

【答案】4.B

【解折】

简谐运动的表达式为x=Asin(cot+a)

其中A为振幅，因为P的最大值为R,所以A=R,C、D错误；

Q为初相，因为当t=0时X二R,即Rsina=R.因为Rsin(-#2)=-R

Rsin(n/2)=A,所以a=1,BPx=Rsin(wt+n/2),B正确，A错误。

所以本题选B.

2021江苏9.如图所示，A、B两篮球从相同岛.度同时抛出后直接

落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的

是()

A.A比B先落入篮筐

B.A、B运动的最大高度相同

C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小

D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同

【答案】9.D

【解析】AB,将小B篮球的运动过程逆向看做是从篮筐沿同方向斜向上抛出的斜抛运动,

落到同一高度上的两点，因4水平位移较大，可知4的抛射速度较大，竖直初速度较大，最

大高度较大，运动时间较长，即B先落入篮筐中，故4B错误；

C、因为两球抛射角相同，4的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度匕8在

最高点的速度大，故C错误；

。、由斜抛运动的对称性可知，当4、B匕升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正

确。

故选：0,

抛体运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀变速直线运动，运动的时间由高

度决定；根据抛射角和射程判断水平速度；根据斜抛运动的对称性判断即可。

该题考查了抛体运动的规律，解决本题的关键知道抛体运动在水平方向和竖直方向上的运动

规律，知道抛体运动的时间由高度决定。

2020江苏1.质量为1.5xl()3kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20m/s,受到的阻力

大小为1.8xl(TN.此时，汽车发动机输出的实际功率是()

A.90WB.30kWC.36kWD.300kW

【答案】1.C

【解析】实际功率尸=介=1.8X1()3Nx20nVs=36kWo

2020江苏4.如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上.斜面和

地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数.该过程中，物块的动

能々与水平位移x关系的图象是()

D.

【答案】4.A

【解析】设斜面倾角为夕下滑阶段，Ek=mgtan0•x-卬”gx,是直线;

平面滑动阶段%期（到斜面底端为起点），也是直线。所以选A

2020江苏8.如图所示，小球A、8分别从2/和/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/和2/.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8的2倍

C.A的初速度是B的LD.A的末速度比8的大

2

【答案】8.AD

【解析】A.位移S=J/2+（2/）2=同,相等，A正确：

B.2/=~*I=、gtB，得J=B错误：

22tB

C./=%/A，2/=%/,,解得—^,C错误；

C4

,91>>1212917

D.机械能守恒+/咫­2/=3〃7以~，5〃7%)+"7g.‘"不"时"解得=—g】，

乙4乙乙I

以2=4g/,所以4的末速度比4的大，D正确。

2022年苏北七市高三3模4.如图甲所示，抛球游戏是小朋友们最喜欢的项目之，小朋友

站立在水平地面上双手将皮球水平抛出，皮球进入水平篮筐且不擦到篮筐就能获得小纤旗一

枚。如图乙所示。篮筐的半径为R,皮球的半径为八篮筐中心和出手处皮球的中心高度为4

和饱，两中心在水平地面上的投影点Q、Q之间的距离为4。忽略空气的阻力，已知重力

加速度为身。设水平投篮出手速度为v，要使皮球能入筐，则下列说法中正确的是（)

Tl「

▲IS。―

图甲图乙

A.皮球出手•速度越大，皮球进筐前运动的时间越长

B.皮球从出手到入筐运动的时间为，斗

C.皮球出手速度r的最大值为（d+2（/

D.皮球出手速度v的最小值为（d—R+厂）后

【答案】C

【解析】A.平抛运动的时间由下落的高度决定，则进框的皮球运动时间相同，A错误；

B.皮球沿q。2连线的方向投出，并能进框的图示如图，作出皮球中心的运动轨迹，下落

的高度为也一九，由

小吃

B错误：

CD.皮球沿a。2连线的方向投出，并能进框的图示如图，作出皮球中心的运动轨迹，下落

的制度为八一九,水平射程分别为d+H-尸和4-R+/•则投射的最大速度为

2（儿一九）V2（九一4）

最小速度为

d—R+『./g

v•=­/—=(d-R+r)/-------------

min-J2(a_4)

C正确，D错误。

故选c。

2022年苏北七市高三3模5.无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两

个支承轮匕支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后,由干离心

作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径上则

A.铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上

B.模型各个方向上受到的铁水的作用力相同

c管状模型转动的角速度/最大为自

D.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力

【答案】D

【解析】

A.铁水是由于离心作用覆盖在模型内壁上的，模型对它的弹力和重力沿半径方向的合力提

供向心力，故A错误；

B.模型最下部受到的铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B错误;

CD.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力，则有

mg=R

可得卬二

即管状模型转动的角速度。最小为,半，故C错误，D正确。

所以选D。

南京市盐城市2022届高三二模8.广场喷泉是城市一道亮丽风景。如图，喷口竖直向上

喷水，已知喷管的直径为Q,水在喷口处的速度为也重力加速度为g,不考虑空气阻力的影

响，则在离喷口高度为〃时的水柱直径为（）

A.D1).

业+2研H

I

2gH

【答案】C

【解析】

设△，时间内，从喷口喷出的水的质量为△相，则

D-

△W=/)AV,

AV=v0^-(—)Ar

在离喷口高度为〃时，速度

v2-Vo=-2gH

且

A,久2A

V0A/^(y)~=必加(万)一

解得

N网-2gH

所以选C。

南京市盐城市2022届高三二模9.如图为跳伞者在下降寸程中速度随时间变化的示意图（取

竖直向下为正），箭头表示跳伞者的受力。则下列关于跳伞者的位移），和重力势能昂随下落

的时间/,重力势能8和机械能E随下落的位移y变化的图像中可能正确的是（）

【答案】D

【解析】

A.由图可知跳伞运动员开始时所受重力大于阻力，向下加速运动，随着速度的增大，阻力

在增大，加速度逐渐减小；

打开降落伞后阻力大于重力，加速度向上，运动员向下做减速运动；随着速度的减小，阻力

也在减小，向上的加速度逐渐减小：当阻力和重力相等时向下做匀速运动。

则位移先增加得越来越快，后增加得越来越慢，然后均匀增加，选项A错误;

BC.重力势能

EP=mgh

其随高度下降均匀减小，随时间的变化规律应与位移随时间变化规律相关，先减小得越来越

快，然后减小得越来越慢，最后均匀减小，选项BC错误；

D.机械能

E=Eo-jy

开始时阻力先慢慢增大，开伞后阻力瞬间变大，最后运动员匀速运动，阻力不变，根据），

的变化规律可知选项D正确。

所以选D。

泰州等江苏7市2022届高三第三次调研测试

9.1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在瞪直平面内从

静止开始由P点运动到。点，沿PMQ光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。PNQ

为倾斜光滑直轨道，小球从夕点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向

间夹角相等。/点为PM。轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（）

A.小球沿两轨道运动到。点时的速度大小不同

B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力

C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向

D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间

【答案】D

【解析】

A.小球沿两轨道运动到。点重力做功相等，即合外力做功相等，根据动能定理可知小球沿

两轨道运动到Q点时的速度大小相同，故A错误；

B.小球在M点向心加速度向上，小球处于超重状态，在N点处于失重状态，结合牛顿第

三定律可知小球在M点受到的弹力大于在N点受到的弹力，故B错误；

C.小球在PM间向心加速度的竖直分量和切向加速度的竖直分量相等时，合加速度在水平

方向，故C错误：

D.在M点的速度沿水平方向，设为％,由动能定理可知M点的速度大于在N点速度的

水平分量，由题意知在。点