2018年高考物理真题和模拟题分类汇编：专题05 曲线运动Word版含解析

1 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 来源 2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理 江苏卷 答案 B 点睛 本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念 解题时要注意弹射管沿光滑竖 直轨道向下做自由落体运动 小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度 2 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 来源 2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理 北京卷 答案 D 解析 AB 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 水平方向上有向西的水平速度 且 有竖直向下的加速度 故 AB 错 CD 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 D 正确 故选 D 点睛 本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动 利用运动的合成与分解来求解 3 滑雪运动深受人民群众的喜爱 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 来源 2018 年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题 天津卷 答案 C 点睛 考查了曲线运动 圆周运动 动能定理等 知道曲线运动过程中速度时刻变化 合力不为零 在分析 物体做圆周运动时 首先要弄清楚合力充当向心力 然后根据牛顿第二定律列式 基础题 难以程度适中 4 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 2 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 来源 2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理 全国 III 卷 答案 A 点睛 此题将平抛运动 斜面模型 机械能守恒定律有机融合 综合性强 对于小球在斜面上的平抛运动 一 般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答 5 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 2mgR B 4mgR C 5mgR D 6mgR 来源 2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理 新课标 I 卷 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 12 解得 vc2 4gR 小球离开 c 点后 在水平方向做初速度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 12 移大小为 5R 则小球机械能的增加量 E F 5R 5mgR 选项 C 正确 ABD 错误 点睛 此题将运动的合成与分解 动能定理有机融合 难度较大 能力要求较高 6 A B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动 如图 在相同时间内 它们通过的路程之比是 4 3 运动方向 改变的角度之比是 3 2 则它们 A 线速度大小之比为 4 3 B 角速度大小之比为 3 4 C 圆周运动的半径之比为 2 1 D 向心加速度大小之比为 1 2 来源 浙江新高考 2018 年 4 月选考科目物理试题 答案 A 7 多选 火车以 60 m 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 10 s 内匀速转过了约 10 在此 10 s 时间内 火车 A 运动路程为 600 m B 加速度为零 C 角速度约为 1 rad s D 转弯半径约为 3 4 km 来源 2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理 江苏卷 答案 AD 点睛 本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念 解答时要注意角度与弧度的换算关系 1 180 1 1 如图所示 卡车通过定滑轮以恒定的功率 P0 控绳 牵引河中的小船沿水面运动 已知小船的质量为 m 沿水 面运动时所受的阻力为 f 当绳 AO 段与水平面夹角为 时 小船的速度为 v 不计绳子与滑轮的摩擦 则此时小 船的加速度等于 A B C D 来源 全国百强校 江西师范大学附属中学 2018 届高三最后一卷理科综合物理试题 答案 D 解析 小船的实际运动为合运动 沿着绳子方向和垂直绳子方向的是分运动 如图 根据平行四边形定则 有 v 车 v cos 故拉力为 对船受力分析 受重力 拉力 浮力 0 车 0 和阻力 根据牛顿第二定律 有 F cos f ma 由 解的 故选 D 0 点睛 本题关键是根据运动的合成与分解的知识求出拉绳子的速度 然后根据牛顿第二定律列式求解加速度 2 消防车的高压水龙头竖直向上喷水 喷出的水可上升到距离管口 40m 的最大高度 当高压水龙头固定在高 为 3m 的消防车上 仍以同样大小的速度将水斜向上喷出 可以使水流以 的水平速度射入某楼层的窗户 不计空气阻力 则该楼层的窗户距离地面的高度约为 A 35m B 38m C 40m D 44m 来源 全国百强校 辽宁省庄河市高级中学 2018 届高三第五次模拟考试理科综合物理试题 答案 B 3 大飞机重大专项是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略决策 中国制造的大飞机 C919 已于 2017 年 5 月 5 日成功首飞 若飞机在某次降落过程中某时刻水平方向速度为 90 m s 竖直方向速度为 9 m s 在水平方向做加速度为 3 m s 的匀减速直线运动 在竖直方向做加速度为 0 3 m s 的匀减速直线运动 直 到飞机着陆时竖直方向的速度刚好减为零 在此降落的全过程中 A 飞机上的乘客处于失重状态 B 飞机运动轨迹为抛物线 C 飞机的位移为 1350 m D 飞机在水平方向的平均速度为 45m s 来源 全国百强校 广西柳州高级中学 2018 届高三 5 月冲刺模拟理科综合物理试题 答案 D 点睛 飞机在竖直方向与水平方向都做匀减速运动 所以正确判断出飞机是否做匀变速直线运动是解答的关 键 4 甲 乙两个同学对挑乒乓球 设甲同学持拍的拍面与水平方向成 角 乙同学持拍的拍面与水平方向成 角 如图所示 设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直 且乒乓球每次击打球拍前与击打后速度大小相等 不计空气 阻力 则乒乓球击打甲的球拍的速度 与乒乓球击打乙的球拍的速度 之比为 1 2 A B C D 来源 湖北省黄冈中学 2018 届高三 5 月第三次模拟考试理综物理试题 答案 A 解析 乒乓球击打甲拍面时速度为 v1 则当击打甲球拍时的水平速度 乒乓球击打乙拍面时速度 为 v2 则当击打乙球拍时的水平速度 因 v1x v2x 则 故选 A 1 2 5 如图所示 相距 L 的两小球 A B 位于同一高度 h 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 仅取决于 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 而且如果 L h 以及 A 的平抛速度 v 都确定时 能够求出 AB 碰撞的位置和 AB 碰撞前 A 落地几次 来源 全国百强校 河南省南阳市第一中学 2018 届高三第十六次考试理综物理试题 答案 D 点睛 此问题中因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 在竖直方向上做自由落体运动 根据该规律抓住 地面碰撞前后 水平分速度不变 竖直分速度大小不变 方向相反来判断两球能否相碰 6 将一小球从某高处水平抛出 最初 2s 内小球动能 Ek 随时间 t 变化的图象如图所示 不计空气阻力 取 g 10m s 根据图象信息 下列说法正确的是 A 小球的质量为 1 25kg B 小球 2s 末的速度为 20m s C 小球 2s 末所受重力的瞬时功率为 25W D 小球在最初 2s 内下降的高度为 40m 来源 全国百强校 辽宁省大连市第二十四中学 2018 届高三下学期高考模拟考试物理试题 答案 C 点睛 根据图象可知 小球的初动能为 5J 2s 末的动能为 30J 根据平抛运动的基本公式及动能的表达式求 得质量及 2s 末的速度 根据竖直方向在自由落体运动得到 2s 下降的高度及 2s 末重力的瞬时功率 7 如图所示 半径为 R 的竖直半球形碗固定于水平面上 碗口水平且 AB 为直径 O 点为碗的球心 将一弹性 小球 可视为质点 从 AO 连线上的某点 c 点沿 CO 方向以某初速度水平抛出 经历时间 重力加速度Rtg 为 g 小球与碗内壁第一次碰撞 之后可以恰好返回 C 点 假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变 法向速度等大反向 不计空气阻力 则 C O 两点间的距离为 A B C D 23R32R 来源 全国百强校 湖北省沙市中学 2018 届高三下学期高考冲刺第一次考试理综物理试题 答案 C 解析 小球在竖直方向的位移为 设小球与半球形碗碰撞点为 D 点 则 DO 的连线与水平方21hgtR 向的夹角为 300 过 D 点作 CO 连线的垂线交于 CO 连线 E 点 则 OE 小球下落 h 时竖 223R 直方向的速度为 则水平方向的速度 所以水平方向的位移为yvgtR 00tan63yv 由几何关系可知 CO 故 C 正确 03xt 32R 8 如图 小球甲从 A 点水平抛出 同时将小球乙从 B 点自由释放 两小球先后经过 C 点时速度大小相等 方向 夹角为 30 已知 B C 高度差为 h 两小球质量相等 不计空气阻力 由以上条件可知 A 小球甲作平抛运动的初速度大小为 23gh B 甲 乙两小球到达 C 点所用时间之比为 1 C A B 两点高度差为 4h D 两小球在 C 点时重力的瞬时功率大小相等 来源 全国百强校 湖北省八校 鄂南高中 华师一附中 黄冈中学 黄石二中 荆州中学 孝感高中 襄 阳四中 襄阳五中 2018 届高三第二次联考理综 物理试题 答案 C 9 多选 如图所示 竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD 其中倾角 37 的斜面 AB 与半径为 R 的圆弧轨 道平滑相切于 B 点 CD 为竖直直径 O 为圆心 质量为 m 的小球 可视为质点 从与 B 点高度差为 h 的斜面 上的 A 点处由静止释放 重力加速度大小为 g sin37 0 6 cos37 0 8 则下列说法正确的是 A 当 h 2R 时 小球过 C 点时对轨道的压力大小为 275 B 当 h 2R 时 小球会从 D 点离开圆弧轨道作平抛运动 C 调整 h 的值 小球能从 D 点离开圆弧轨道 但一定不能恰好落在 B 点 D 调整 h 的值 小球能从 D 点离开圆弧轨道 并能恰好落在 B 点 来源 全国市级联考 衡水金卷 2018 年普通高等学校招生全国统一考试模拟 调研卷 试题 五 理综物 理试题 答案 AC 点睛 本题是动能定理与圆周运动 平抛运动的综合应用 关键要把握小球恰好通过 D 点的临界条件 分段 运用动能定理列式 10 多选 如图所示 带电小球 a 由绝缘细线 OC 和 OE 悬挂而处于静止状态 其中 OC 水平 地面上固定以绝 缘且内壁光滑的 的圆弧细管道 AB 圆心 O 与 a 球位置重合 管道低端 B 与水平地面相切 一质量为 m 的带14 电小球 b 从 A 端口由静止释放 当小球 b 运动到 B 端时对管道壁恰好无压力 重力加速度为 g 在此过程中 A 小球 b 的机械能守恒 B 悬线 OE 的拉力先增大后减小 C 悬线 OC 的拉力先增大后减小 D 小球 b 受到的库仑力大小始终为 3mg 来源 全国市级联考 word 版 福建省泉州市 2018 届高三下学期质量检查 3 月 物理试题 答案 ACD 小球从 A 到 B 在 B 点 解得 Fc 3mg 故 D 正确 21mgRv 2cvFmgR 11 多选 如图所示 滑块 A B 的质量均为 m A 套在固定倾斜直杆上 倾斜杆与水平面成 45 B 套在固定水 平的直杆上 两杆分离不接触 两直杆间的距离忽略不计且足够长 A B 通过铰链用长度为 L 的刚性轻杆 初 始时轻杆与平面成 30 连接 A B 从静止释放 B 开始沿水平面向右运动 不计一切摩擦 滑块 A B 视为质 点 在运动的过程中 下列说法中正确的是 A A B 组成的系统机械能守恒 B 当 A 到达与 B 同一水平面时 A 的速度为 C B 滑块到达最右端时 A 的速度为 D B 滑块最大速度为 来源 全国百强校 湖南省湖南师范大学附属中学 2018 届高三上学期 12 月月考物理试题 答案 AD 解析 因不计一切摩擦 故系统机械能守恒 A 正确 设 A 的速度为 B 的速度为 当 A 到达与 B 同一 水平面时 对 A B 速度进行分解 如图所示 根据系统机械能守恒有 解得 C 错误 当 A 滑到最低点时 速度为 1 22 12 2 1 2 零 B 的速度最大 如图所示 根据系统机械能守恒有 解得 D 正确 选 AD 点睛 应用 A B 沿杆方向速度相等 求出 A B 的速度关系 因为不计一切摩擦 故 A B 组成的系统机械 能守恒 当 A 的速度最大时 B 的速度为 0 当 B 的速度最大时 A 的速度为 0 12 多选 如图所示 一托盘托着一个物体 m 一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 A C 分别是 轨迹圆的最低点和最高点 B 与轨迹圆心等高 下列说法正确的是 A 物体 m 在 B 处受到的摩擦力最大 B 物体 m 在 C 处受到的支持力最小 C 从 A 向 B 运动过程中 物体 m 受到的摩擦力和支持力均增大 D 从 A 向 C 运动过程中 托盘对物体 m 先做正功后做负功 来源 全国百强校 四川省双流中学 2018 届高三考前第二次模拟考试理综物理试题 答案 AB 解析 物体 m 运动的过程中受重力 支持力 静摩擦力 三个力的合力提供向心力 合力沿水平方向的分力 等于物体 m 所受的摩擦力 合力沿竖直方向的分力等于重力和支持力的合力 合力的大小不变 从 A 到 C 的运 动过程中 合力沿水平方向的分力先增大后减小 所以物体 m 受到的摩擦力先增大后减小 在 B 点睛 解决本题的关键知道 A 所受的合力提供向心力 向心力大小不变 知道 m 所受合力在竖直方向的分力等 于重力和支持力的合力 在水平方向的分力等于摩擦力