2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题04曲线运动含解析(I).doc

2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题04曲线运动含解析(I)曲线运动是高考的热点内容，有时为选择题，有时以计算题形式出现，重点考查的内容有：平抛运动的规律及其研究方法，圆周运动的角度、线速度、向心加速度，做圆周运动的物体的受力与运动的关系，同时，还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查；重点考查的方法有运动的合成与分解，竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法。1【贵州省贵阳市花溪清华中学xx届高三第五次模拟考试理科综合物理试题】如图所示，在水平地面上 M 点的正上方某一高度处，将 球以初速度 v1 水平向右抛出，同时在 M 点右方地面上 N 点处，将 S2 球以初速度 v2斜向左上方抛出， 两球恰在 M、N 连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇 过程中： （ ）A.初速度大小关系为 v1v2B速度变化量大小相等 C都是变加速运动D都不是匀变速运动【答案】B【名师点睛】平抛运动和斜抛运动在水平方向都是匀速直线运动，不同的是在竖直方向上的运动，但在竖直方向上的加速度是一样的，都是重力加速度。2【广东省佛山市第一中学xx届高三第三次模拟考试】如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是： （ ）A小球通过最高点时的最小速度B小球通过最高点时的最小速度vminC小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【答案】C【解析】【名师点睛】竖直面内圆周运动类问题的解题技巧（1）定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同。（2）确定临界点：抓住绳模型中最高点v及杆模型中v0这两个临界条件。（3）研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况。（4）受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合F向。（5）过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程。3【河北定州中学xx第一学期高四物理周练试题（一）】如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是： （ ）At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Ct1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等Dt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等【答案】A【解析】过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知时刻小球通过最高点根据题意知，图中轴上下方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知和的面积相等，故A正确，B、C、D错误。【名师点睛】本题考查图线与圆周运动的综合，确定最高点的位置和最低点的位置是解决本题的关键，知道从最高点经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小。4【黑龙江省牡丹江市第一中学xx届高三上学期开学摸底考试物理试题】（多选）如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中。则： （ ）A无论初速度取何值，小球均不可以垂直撞击半圆形轨道B初速度不同的小球运动时间一定不相同C初速度小的小球运动时间长D落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长【答案】AD【名师点睛】本题的关键要掌握平抛运动的特点，知道平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关5【湖北省襄阳四中xx届高三八月第一周周考理科综合物理试题】如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台的动摩擦因数均为，A、B离转台中心的距离分别为1、5r、r，已知弹簧的原长为1、5r，劲度系数为k，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是： （ ）A当B受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为B当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为C若转台转动的角速度为，则A不动，B刚好要滑动D转台转动的角速度为，则B不动，A刚好要滑动【答案】D 【解析】【名师点睛】对两物体进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心物块与圆盘一起运动，角速度相等，靠摩擦力提供向心力；注意临界条件的分析和应用。6【湖北省襄阳市第五中学xx届高三上学期开学考试（8月）物理试题】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/s C1.0 rad/sD0.5 rad/s【答案】C【解析】当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：mgcos-mgsin=m2r, 代入数据解得：=1.0rad/s，选项C正确，ABD错误故选C.【名师点睛】本题关键要分析向心力的来源，明确角速度在什么位置最大，即当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，然后由牛顿第二定律进行解题。7【湖北省襄阳市第五中学xx届高三上学期开学考试（8月）物理试题】如图所示，在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2落地完成平抛运动。不计空气阻力，则： （ ） At22t1Bt2=2t1Ct2 tb Bta vb Dva 0）的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上。如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是： （ ）A、匀强磁场磁感应强度的取值范围为B、匀强磁场磁感应强度的取值范围为C、小球在斜面做变加速曲线运动D、小球达到底边MN的时间【答案】BD【解析】小球受洛伦兹力提供向心力垂直斜面向上，小球不离开斜面的条件是：，则：，A错误；B正确；小球的加速度，不变，所以小球做匀变速曲线运动，C错误；沿斜面做初速度为零，加速度为的匀变速运动，所以，解得，D正确；故选BD。【名师点睛】通过分析小球运动过程的受力情况，确定小球的运动性质，结合洛伦兹力的特点及运动规律的应用判断选项的正确。12【宁夏石嘴山市第三中学xx届高三上学期第一次月考】（多选）如图所示，小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是： （ ）A. 小球通过最高点的最小速度为vB. 小球通过最高点的最小速度可以为0C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力【答案】BCD【解析】【名师点睛】解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为0，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供13【重庆市南开中学xx届高三7月月考理综物理试题】一条水平放置的水管，横截面积S=2.0cm2，距地面高h=1.8m水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离x=0.9m可以认为管口横截面上各处水的速度都相同，自由落体加速度取g=10m/s2，不计空气阻力问：每秒内从管口流出的水有多大体积【答案】【解析】根据得： 则水平抛运动的初速度为： 流量为：【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解14【湖北省襄阳市第五中学xx届高三上学期开学考试（8月）物理试题】（12分）如图所示，半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接（绳子的延长线经过球心 ），两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时(轻绳a、b与杆在同一竖直平面内)。求：（1）竖直杆角速度为多大时，小球恰好离开竖直杆？（2）当竖直杆角速度2时，轻绳a的张力Fa为多大？【答案】（1）（2）3mg【解析】(1)小球恰好离开竖直杆时，小球与竖直杆间的作用力为零，设此时轻绳a与竖直杆间的夹角为，由题意可知sin ，沿半径：Fasin m2r垂直半径：Facos mg联立解得。【名师点睛】本题关键是明确明确小球合力的水平分力提供向心力，竖直分力平衡；注意第二问要进行讨论，此题运算量较大，要细心认真.15【江苏省扬州市xx高三第四次模拟测试】小亮观赏跳雪比赛，看到运动员先后从坡顶水平跃出后落到斜坡上斜坡长80m，如图所示，某运动员的落地点B与坡顶A的距离L=75m，斜面倾角为37，忽略运动员所受空气阻力重力加速度取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求运动员在空中的飞行时间；（2）小亮认为，无论运动员以多大速度从A点水平跃出，他们落到斜坡时的速度方向都相同你是否同意这一观点？请通过计算说明理由；（3）假设运动员在落到倾斜雪道上时，靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜坡的分速度而不弹起运动员与斜坡和水平地面的动摩擦因数均为=0.4，经过C处运动员速率不变，求运动员在水平面上滑行的最远距离【答案】（1）（2）见解析（3）【解析】（1） 解得：（2）设在斜坡上落地点到坡顶长为L，斜坡与水平面夹角为，则运动员运动过程中的竖直方向位移，水平方向位移，运动时间由得。由此得运动员落到斜坡时，速度的水平方向分量，速度的竖直方向分量，实际速度与水平方向夹角为，由此可说明，速度方向与初速度无关，只跟斜坡与水平面的夹角有关。 16【重庆市巴蜀中学xx届高三上学期开学考试理科综合物理试题】(19分)如图所示，以A、B和C、D为端点的半径为R=0.6m的两半圆形光滑绝缘轨道固定于竖直平面内，B端、C端与光滑绝缘水平地面平滑连接A端、D端之间放一绝缘水平传送带传送带下方B、C之间的区域存在水平向右的匀强电场，场强E=5105V/m当传送带以6m/s的速度沿图示方向匀速运动时，现将质量为m=410-3kg，带电量q=+110-8C的物块从传送带的右端由静止放上传送带小物块运动第一次到A时刚好能沿半圆轨道滑下不计小物块大小及传送带与半圆轨道间的距离，g取10m/s2，已知A、D端之间的距离为1.2m求：(1)物块与传送带间的动摩擦因素；(2)物块第1次经CD半圆形轨道到达D点时速度；(3)物块第几次经CD半圆形轨道到达D点时的速度达到最大，最大速度为多大 【答案】(1) =0.25 (2)vD1=3m/s (3)第5次到达D点时的速度达到最大，最大速度为39m/s【解析】 (1)由题意及向心力公式得：小滑块从D到A的过程中被全程加速，由动能定理得：联立以上各式并代入数据解得：=0.25(2)小物块从D出发，第一次回到D的过程，由动能定理得：联立以上各式并代入数据解得：从以上计算可知，小物块第5次到达D点后，沿传送带做减速到传送带中点以后即同传送带一起匀速到A点，以后的运动将重复上述的过程，因此小物块第5次到达D点速度最大，最大速度为vD39m/s【名师点睛】题关键是根据动能定理多次全程列式，涉及到牛顿第二定律、向心力公式、动能定理，