專題測試練習(xí)題 曲線運(yùn)動(dòng)

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1、 1．某彈射管每次彈出的小球速度相等．在沿光滑豎直軌道自由下落過程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球．忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的（ ） A. 時(shí)刻相同,地點(diǎn)相同 B. 時(shí)刻相同,地點(diǎn)不同 C. 時(shí)刻不同,地點(diǎn)相同 D. 時(shí)刻不同,地點(diǎn)不同 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷） 【答案】 B 點(diǎn)睛：本題以平拋運(yùn)動(dòng)為背景考查合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及時(shí)刻和位置的概念,解題時(shí)要注意彈射管沿光滑豎直軌道向下做自由落體運(yùn)動(dòng),小球彈出時(shí)在豎直方向始終具有跟彈射管相同的速度。 2．根據(jù)高中所學(xué)知識可知,做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球,將落在正下方位置。但實(shí)

2、際上,赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處,這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比,現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球 A. 到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均為零 B. 到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均不為零 C. 落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè) D. 落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè) 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（北京卷） 【答案】 D 【解析】AB、上升過程水平方向向西加速,在最高點(diǎn)豎直方向上速度為零,水平方向上有向西的水平速度

3、,且有豎直向下的加速度,故AB錯(cuò)； CD、下降過程向西減速,按照對稱性落至地面時(shí)水平速度為0,整個(gè)過程都在向西運(yùn)動(dòng),所以落點(diǎn)在拋出點(diǎn)的西側(cè),故C錯(cuò),D正確； 故選D 點(diǎn)睛：本題的運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向上的勻變速和水平方向上的變加速運(yùn)動(dòng),利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來求解。 3．滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾的喜愛,某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中,由于摩擦力的存在,運(yùn)動(dòng)員的速率不變,則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中 A. 所受合外力始終為零 B. 所受摩擦力大小不變 C. 合外力做功一定為零 D. 機(jī)械能始終保持不變 【來源】2018

4、年全國普通高等學(xué)校招生同一考試?yán)砜凭C合物理試題（天津卷） 【答案】 C 動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中速率不變,質(zhì)量不變,即動(dòng)能不變,動(dòng)能變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做功為零,C正確；因?yàn)榭朔Σ亮ψ龉?機(jī)械能不守恒,D錯(cuò)誤； 【點(diǎn)睛】考查了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理等；知道曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度時(shí)刻變化,合力不為零；在分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),首先要弄清楚合力充當(dāng)向心力,然后根據(jù)牛頓第二定律列式,基礎(chǔ)題,難以程度適中． 4．在一斜面頂端,將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的 A. 2倍 B. 4倍 C

5、. 6倍 D. 8倍 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（全國III卷） 【答案】 A 點(diǎn)睛 此題將平拋運(yùn)動(dòng)、斜面模型、機(jī)械能守恒定律有機(jī)融合,綜合性強(qiáng)。對于小球在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng),一般利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。 5．如圖,abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道,ab水平,長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧,與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用,自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn),機(jī)械能的增量為（ ） A. 2mgR B. 4mgR C. 5

6、mgR D. 6mgR 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（新課標(biāo)I卷） 【答案】 C 【解析】本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理等知識,意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力。 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的速度大小為vC,則對小球由a到c的過程,由動(dòng)能定理得：F·3R-mgR=mvc2,又F=mg,解得：vc2=4gR,小球離開c點(diǎn)后,在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知,小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g,則由豎直方向的運(yùn)動(dòng)可知,小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為:t=vC/g=2,小球

7、在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知,小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過程中,水平方向的位移大小為5R,則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR,選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤。 【點(diǎn)睛】此題將運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理有機(jī)融合,難度較大,能力要求較高。 6．A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖）,在相同時(shí)間內(nèi),它們通過的路程之比是4：3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2,則它們 A. 線速度大小之比為4：3 B. 角速度大小之比為3：4 C. 圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2：1 D. 向心加速度大小之比為1：2 【來源】浙江新高考2018年4

8、月選考科目物理試題 【答案】 A 7．（多選）火車以60 m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道,某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10 s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°．在此10 s時(shí)間內(nèi),火車（ ） A. 運(yùn)動(dòng)路程為600 m B. 加速度為零 C. 角速度約為1 rad/s D. 轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4 km 【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷） 【答案】 AD 【解析】本題考查勻速圓周的概念,意在考查考生的理解能力。圓周運(yùn)動(dòng)的弧長s=vt=60×10m=600m,選項(xiàng)A正確；火車轉(zhuǎn)彎是圓周運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),所以合力不為零,加速度不為零,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題

9、意得圓周運(yùn)動(dòng)的角速度rad/s= rad/s,又,所以m=3439m,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。 點(diǎn)睛：本題以火車轉(zhuǎn)彎指南針偏轉(zhuǎn)為背景考查勻速圓周的概念,解答時(shí)要注意角度與弧度的換算關(guān)系。 【2017高考真題】 1．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是 A．速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多 B．速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大 C．速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少 D．速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大 【答案】C

10、【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】重點(diǎn)要理解題意,本題考查平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。理論知識簡單,難在由題意分析出水平方向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。 2．【2017·江蘇卷】如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出,經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇,若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為 （A） （B） （C） （D） 【答案】C 【解析】設(shè)第一次拋出時(shí)A球的速度為v1,B球的速度為v2,則A、B間的水平距離x=(v1+v2)t,第二次兩球的速度為第一次的2倍,但兩球間的水平距離不變,則x=2(v1+v2)T,聯(lián)立得T=t∕2,所以C正確；ABD錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)

11、動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵信息是兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,水平位移之和不變． 3．【2017·江蘇卷】如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上,物塊質(zhì)量為M,到小環(huán)的距離為L,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F．小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止,物塊向上擺動(dòng)．整個(gè)過程中,物塊在夾子中沒有滑動(dòng)．小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì),重力加速度為g．下列說法正確的是 （A）物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩中的張力等于2F （B）小環(huán)碰到釘子P時(shí),繩中的張力大于2F （C）物塊上升的最大高度為 （D）速度v不能超過 【答案】D 【考點(diǎn)定位

12、】物體的平衡 圓周運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】在分析問題時(shí),要細(xì)心．題中給的力F是夾子與物塊間的最大靜摩擦力,而在物塊運(yùn)動(dòng)的過程中,沒有信息表明夾子與物塊間靜摩擦力達(dá)到最大．另小環(huán)碰到釘子后,物塊繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng),夾子與物塊間的靜摩擦力會突然增大． 【2016高考真題】 1．【2016·海南卷】在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)中 A．速度和加速度的方向都在不斷變化 B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小 C．在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速率的改變量相等 D．在相等的時(shí)間間隔內(nèi),動(dòng)能的改變量相等 【答案】B 【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理

13、 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合加速度公式和動(dòng)能定理公式靈活求解即可。 2．【2016·江蘇卷】有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍．現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計(jì)空氣阻力．圖中①為A的運(yùn)動(dòng)軌跡,則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】A 【解析】由題意知A、B兩小球拋出的初速度相同,由牛頓第二定律知,兩小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同,所以運(yùn)動(dòng)的軌跡相同,故A正確；B、C、D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)定位】考查拋體運(yùn)動(dòng) 【方法技巧】兩球的質(zhì)量不同是本題的一個(gè)干擾因素,重在考查學(xué)生對物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解,拋體運(yùn)動(dòng)軌跡

14、與物體的質(zhì)量無關(guān),只要初始條件相同,則軌跡相同。 3．【2016·上海卷】風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸,被探測器接收,當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn),當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r,每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖（b）所示,則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片 A．轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為 B．轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為 C．轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為 D．轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為 【答案】B 【考點(diǎn)定位】圓周運(yùn)動(dòng)、線速度、平均速度 【方法技巧】先通過圖示判斷圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)

15、速度變化和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù),再通過圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系計(jì)算葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速率。 4．【2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷】如圖,一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中,克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí),向心加速度的大小為a,容器對它的支持力大小為N,則 A． B． C． D． 【答案】AC 【解析】質(zhì)點(diǎn)P下滑過程中,重力和摩擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可得,根據(jù)公式,聯(lián)立可得,A正確,B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)重力和支持力的合力充當(dāng)向心力,摩擦力水平,不參與向心力,故根據(jù)牛頓第二定律可得,代入可得,C正確,D錯(cuò)誤。

16、 【考點(diǎn)定位】考查了動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng) 【方法技巧】應(yīng)用動(dòng)能定理應(yīng)注意的幾個(gè)問題：(1)明確研究對象和研究過程,找出始末狀態(tài)的速度；(2)要對物體正確地進(jìn)行受力分析,明確各力做功的大小及正負(fù)情況(待求的功除外)；(3)有些力在物體運(yùn)動(dòng)過程中不是始終存在的,若物體運(yùn)動(dòng)過程中包括幾個(gè)階段,物體在不同階段內(nèi)的受力情況不同,在考慮外力做功時(shí)需根據(jù)情況區(qū)分對待。 5．【2016·浙江卷】如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“梨形”賽道,兩個(gè)彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O'距離L=100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí),路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車

17、重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),要使賽車不打滑,繞賽道一圈時(shí)間最短（發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,重力加速度g=10 m/s2,=3.14）,則賽車 A．在繞過小圓弧彎道后加速 B．在大圓弧彎道上的速率為45 m/s C．在直道上的加速度大小為5.63 m/s2 D．通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.85 s 【答案】AB 【解析】在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓定律有,故當(dāng)彎道半徑一定時(shí),在彎道上的最大速度小圓弧彎道的時(shí)間為,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB． 【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的應(yīng)用；勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 【名師點(diǎn)睛】此題綜合考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用。要知道物體在原軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來自物體與軌道的靜摩擦力,所以最大靜摩擦因數(shù)決定了在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的最大速度。此題立意新穎,題目來自生活實(shí)際,是一個(gè)考查基礎(chǔ)知識的好題。