十年高考专题汇编4曲线运动

十年高考(2003—2012）物理试题分类解析专题04曲线运动一．2012年高考题1.（2012·新课标理综）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1.【答案】：BD【解析】：根据平抛运动规律，a的飞行时间比b的短，a的水平速度比b的大，b和c的飞行时间相同，b的初速度比c的大，选项AC错误BD正确。【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。2.（2012·江苏物理）如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值).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2.【答案】：AD【解析】：B下落时间t=gh2，当A的初速度大于l/v时，A、B在第一次落地前能相碰，选项A正确；根据题述，A、B一定能相碰，选项D正确BC错误。【考点定位】此题考查平抛运动与自由落体运动的相遇问题。3.（2012·浙江理综）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DabcxyO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222RHRB.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2224RHRC.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R错误。4．（2012·上海物理）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）v0v2v0（B）v=2v0（C）2v0v3v0（D）v3v0【答案】：A【解析】：过b点作斜面底边的平行线，根据平抛运动规律，若小球初速变为v，其落点位于c，则v0v2v0，选项A正确。【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。5．（2012·上海物理）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】：AC【解析】：到达M附近的银原子速率较大，到达Q附近的银原子数目最多，选项A正确B错误；位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率，选项C正确D错误。【考点定位】此题考查匀速圆周运动及其相关知识。6.（2012·福建理综）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=0.5m,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μ。6.【答案】：（1）v0=1m/s。（2）μ=0.2.【解析】：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有，H=12gt2，在水平方向上有：s=v0t，联立解得：v0=s2gH=1m/s。（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有：fm=m20vR。fm=μmg，联立解得：μ=0.2.7.（2012·福建理综）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,，缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；（2）小船经过B点时的速度大小v1；（3）小船经过B点时的加速度大小a。7.【答案】：（1）Wf=fd。（2）v1=2012vPtfdm。（3）a=22012PmvmPtfd-fm。8．（16分）（2012·北京理综）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v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力，重力加速度取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v0.8.【答案】：（1）s=0.90m。（2）0.90J。（3）4.0m/s。【解析】：（1）由平抛运动规律，有竖直方向h=21gt2,水平方向s=vt,联立解得水平距离s=0.90m。（2）由机械能守恒定律，动能Ek=21mv2+mgh=0.90J。（3）由动能定理，有-μmgl=21mv2-21mv02解得初速度大小v0=4.0m/s。【考点定位】此题考查平抛运动规律、机械能守恒定律和动能定理。二．2011年高考题1（2011四川理综卷第22（1）题）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是。（R视为质点）1.【答案】5D【解析】R的速度为玻璃管沿x轴正方向速度与蜡块沿y轴正方向速度的合成。由某时刻R的坐标为（4，6）可知，x=4cm，y=6cm。而y=v0t，解得t=2s。由x=vxt/2可得vx=4cm/s，所以此时R的速度大小为v=220xvv=5cm/s。由于蜡块沿x方向做匀加速运动，所以R在上升过程中运动轨迹的示意图是D。2．（2011江苏物理）如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为A．t甲＜t乙B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙D．无法确定2.【答案】C3．（2011上海物理）如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α，船的速率为(A)vsinα(B)v/sinα(C)vcosα(D)v/cosα3.【答案】C【解析】：将人沿平直的河岸的速度v沿绳方向和垂直绳方向分解，沿绳方向分速度为vcosα，它等于船的速率，选项C正确。4.（2011广东理综卷）如图6所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是A.球的速度v等于L2gHB.球从击出至落地所用时间为2HgC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关4.【答案】：ABD错误。5（2011安徽理综卷）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是A.20vgB.220sinvgC.220cosvgD.220cossinvg5.【答案】：C【解析】：斜抛出去的物体到达最高点的速度沿水平方向，大小为υ0cosα，加速度为a=g，由向心加速度公式，a=v2/ρ，解得轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=220cosvg，选项C正确。【点评】此题考查曲线运动、向心加速度等知识点。6（2011海南物理第15题）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆。ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。【解析】：设半圆半径为R，由平抛运动规律可得，R+Rcos30°=v0t，12R=12gt2，联立解得R=204743-vg【点评】此题考查平抛运动规律及其相关知识点。三．2010年高考题1（2010上海物理）降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞A．下落的时间越短B．下落的时间越长C．落地时速度越小D．落地时速度越大1.【答案】D2．（2010江苏物理）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变2.【答案】A【解析】橡皮的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀速运动，所以橡皮运动的速度是这两个方向速度的合成，其大小和方向均不变，选项A正确。3.（2010全国理综1）一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A．tanB．2tanC．1tanD．12tan之比为xy=tvgt0221=02vgt=12tan，所以选项D正确。4.（2010北京理综）如图1，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10m/s2）求（1）A点与O点的距离L;（2）运动员离开O点时的速度大小;（3）运动员落到A点时的动能。【解析】：（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin37°=12gt2，A点与O点的距离L=2237gt°sin=75m(2)设运动员离开O点的速度为v0。运动员在水平方向做匀速直线运动，即Lcos37°=v0t解得v0=20m/s（3）运动员由O点到A点，由动能定理，mgLsin37°=EkA-12mv02解得EkA=32500J。【点评】：此题以跳台滑雪运动切入，考查动能定理、平抛运动等知识点。四．2009年高考题1．（2009·江苏物理）在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小xv、竖直分量大小yv与时间t的图像，可能正确的是答案：B【解析】跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力，与速度有关，且速度越大受到的阻力越大，知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力，速度逐渐增大，阻力增大合力减小，加速度减小，水平方向只受阻力，速度减小，阻力减小，加速度减小。在v-t图象中图线的斜率表示加速度，B项正确。2．（2009年福建卷）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空