专题：曲线运动-2016年高考联考模拟物理试题分项版解析(解析版)..

第1页共14页

A .①

【答案】 来源 学§科§网 Z§X§X §K] B .② D .④ 2016高考+联考模拟物理试题分项解析

专题04曲线运动

•<— ---------------- 項題再现 --------------------- -

. 眾丸药16年高老鼻戏，备孜清确，佥昨金祈，鸟常点掃，功力201孑年鬲哥

一、选择题

1. 【2016 •海南卷】在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻

力，则小球在随后的运动中

A .速度和加速度的方向都在不断变化

B. 速度与加速度方向之间的夹角一直减小

C. 在相等的时间间隔内，速率的改变量相等

D. 在相等的时间间隔内，动能的改变量相等

【答案】B

【解析】由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加滅度不变，遠度大小和亦向时刻在变化，选项A 错误,设某时刻速度与竖直方向丸角为乩则3$二二*土，随着时间I变大，tanfl变小，日变『卜故选项 3正确；根据加谨度定义式^ = —=5,则4=抄・即在相等的时间间隔内，頑痿的改变量相等，故选项C 错误，根据动能定理，在相等的时间间隔內，动能的改变童等于重力做的功 ,SP :门二小別，对于平抛运动， 由于在竖直方向上，在相等时间间隔內的位移不相等，故选项n错误.

【考点定位】平抛运动、动能定理

【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

加速度公式和动能定理公式灵活求解即可。

2. [ 2016 •江苏卷】有 A、B两小球，B的质量为A的两倍.现将它们以相同速率沿同一方

向抛出，不计空气阻力•图中①为 A的运动轨迹，则 B的运动轨迹是

C.③ 第2页共14页

【解析】由题意知 A、B两小球抛出的初速度相同，由牛顿第二定律知，两小球运动的

加速度相同，所以运动的轨迹相同，故 A正确；B、C、D错误.

【考点定位】考查抛体运动

【方法技巧】两球的质量不同是本题的一个干扰因素， 重在考查学生对物体运动规律的

理解，抛体运动轨迹与物体的质量无关，只要初始条件相同，则轨迹相同。

3. 【2016 •上海卷】风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，

当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转， 当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。

8 mr At

【答案】B

可以看出，在虫时间内，探测器接收到光的时间在增长, 圆盘凸轮的挡 已知风轮叶片转动半径为 r，每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间

At内探

测器接收到的光强随时间变化关系如图（ b）所示，则该时间段内风轮叶片

A .转速逐渐减小, 平均速率为 4 mr

At B .转速逐渐减小，平均速率为

8 mr

At

C.转速逐渐增大, 平均速率为 4 mr

At D .转速逐渐增大，平均速率为

【解析】根据题意，从图（b） 第3页共14页

光时间也在噌长，可以确定匾盘凸轮的转动速度在减小；在色f时闾內可以从图看出有4庆挡光，即匾盘转 动4周.贝炯轮叶片转动了 4周，図轮叶片转过的弧长为心靭门小 叶片转动速率为：v = —* %

St

选项B正确。

【考点定位】圆周运动、线速度、平均速度

【方法技巧】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数， 再通过圆周运动的

关系计算叶片转动速率。第4页共14页

4. 【2016 •全国新课标川卷】如图，一固定容器的内壁是半径为 R的半球面；在半球面水

平直径的一端有一质量为 m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中， 克服摩擦力做的功为 W。重力加速度大小为 g。设质点P在最低点时，向心加速度的大 小为a，容器对它的支持力大小为 N，则

2(mgR-W)

R

【答案】AC

【解析】质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能宦理可得阳0?-旷二2呗卩，根据公式

联立可得口二込□丄 AIEW弓错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力.摩藻 R ;冰

力水平，不参与向心力，故根据牛顿第二定律可得-V-吨代入可得T= "二，匸正确，口 R

错误。

【考点定位】考查了动能定理、圆周运动

【方法技巧】应用动能定理应注意的几个问题： （1）明确研究对象和研究过程，找出始

末状态的速度；（2）要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况 （待求的

功除外）;（3）有些力在物体运动过程中不是始终存在的，若物体运动过程中包括几个阶段，

物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待。

5. 【2016 •浙江卷】如图所示为赛车场的一个水平 “梨形”赛道，两个弯道分别为半径 R=90

m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心 0、0'距离L=100m。 赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25倍。假设赛

车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一 圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度 g=10 m/s2, n=3.14）,贝湊车 2(mgR-W)

mR 2mgR —W

mR C. 3mgR-2W 第5页共14页

A .在绕过小圆弧弯道后加速

B .在大圆弧弯道上的速率为 45 m/s

C.在直道上的加速度大小为 5.63 m/s2

D .通过小圆弧弯道的时间为 5.85 s

【答案】AB

【解析】在弯道上做匀速圆周运动时，根据牛顿定律有 kmg =m^，故当弯道半径一定时，

r

在弯道上的最大

速度是_宦的’且在腿脈弩道上的最大速度大于彳侮版瞬1上的最血度，故要想时司最短 故可在绕过打圈 弧弯道后加速，选项AjEffi；在大區弧弯道上的速率为f = J密=1。m s =45 m s 选项B正

确；直道的长度为“Q-住t）： ■现/5m,在小圆弧弯道上的眾大連度为

i寸=J亦=10x40 m s = 30 m s,故在直道上的加遠庫大小为

兰尊 选项C错误；由几何关系可知，小圆弧轨道的长度为—，通过 ”5“ 3

-HF

= - 14'- 4°5^2.S0S> 选项 n 错戻故选卫.

匕“ 3x30

【考点定位】牛顿第二定律的应用；匀变速运动的规律。

【名师点睛】此题综合考查匀变速直线运动及匀速圆周运动的规律的应用。

圆轨道上运动的最大速度。 此题立意新颖，题目来自生活实际，是一个考查基础知识的好题。 小H1弧弯道的时间次r二

[来源学&科&网 Z&X&X&K]

要知道物体 在原轨道做圆周运动的向心力来自物体与轨道 的静摩擦力，所以最大静摩擦因数决定了在 第6页共14页 二、非选择题

6. 【2016 •上海卷】如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中

抛出，恰好从 A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。小球从

;直线FA与竖直方向的夹角 O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为 (Xo 小球以速度V。从桌面边缘P水平 ABC是位于竖直平面内以

P至U A的运动时间为 第7页共14页

【答案】 Votan

a ； arctan (2cot a

g

【解析】根据题意，小球从 P点抛出后做平抛运动，小球运动到 A点时将速度分解, 有tan「，=巴工幺，则小球运动到 A点的时间为:

V v。

系有：tan V°^ = 2Vo 1 2 2cot ,所以PA与竖直方向的夹角为:

1gt2 gt tana

2

:=arctan(2cot :-)。

【考点定位】平抛运动

A点的速度，通过tan计算小球运动到 A点 Vx v。

1 1

-圆弧AB和一圆弧BC组成的光滑

4 2

R

固定轨道，两者在最低点 B平滑连接。AB弧的半径为R, BC弧的半径为一。一小球

2

R

在A点正上方与A相距一处由静止开始自由下落，经 A点沿圆弧轨道运动。

4

【答案】(1) % =5

EKB (2)小球恰好可以沿轨道运动到 C点 t二V。仙一；从p点到A点的位移关 g

【方法技巧】先分解小球到达

的时间，再分解平抛运动位移，根据 系。 Vot tan :

1 + 2

2gt 2v。_ 2

gt tan: = 2cot〉，找出角度关

7.【2016 •全国新课标川卷】如图，在竖直平面内有由 第8页共14页

D

【解析】⑴ 设小球的质量为呱 小球在点的动能为G，由机械能守恒可得E貯启①

设小球在号点.的动能为厶沪

由①②联立可得^- = 5③

(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力Y应満足.V20®

2

设小球在C点的速度大小为 vC ,根据牛顿运动定律和向心加速度公式有 N • mg二mVc⑤ R

2

根据机械能守恒有 mg旦=1 mvC⑦

4 2 【考点定位】考查了机械能守恒定律、牛顿运动定律、圆周运动

【方法技巧】分析清楚小球的运动过程，把握圆周运动最高点临界速度的求法： 重力等 于向心力，同时要熟练运用机械能守恒定律。 联立④⑤可得, VC应满足m c 2 2vc -mg⑥

根据⑥⑦可知，小球恰好可以沿轨道运动到 C点。 [来源学科网ZXXK] 第9页共14页

•^二 ------------------- 養左_卷專锌 ----------------------

选全国市飯联考、百强名校适后一卷，原创题、专家押题.题题赭影

----------------------------- ----- 1 ------------------------------- •<

1. 【2016 •威海市第二次模拟（最后一卷） 】下列说法正确的是

A. 牛顿利用斜面研究自由落体运动时，使用了 “外推”的方法，即当斜面的倾角为90时，物

体在斜面上的运动就变成了自由落体运动

B .运动的合成与分解是研究曲线运动的一般方法，该方法不适用于研究匀速圆周运动

C. 物理模型在物理学的研究中起了重要作用，其中“质点” 、“点电荷”和“轻弹簧”

都是理想化模型

D. 库仑利用扭 秤装置研究电荷间相互作用力的大小跟电荷量和距离的关系时， 采用了

理想实验法

【答案】C

【解析】伽利略利用斜面研究自由落体运动时，使用了“外推”的方法，即当斜面的倾

角为90°寸，物

悴在斜面上的运动就变成了自由語体运动.故A错误.运动的合成与分解是研究曲线运动的一般方法，该 方法也同样适用于研究匀逮圆周运动文故弓错误.物理模型在物理学的研究中起了重要诈用，其中“质点役

“点电荷辟和"■轻弹簧阳都是理想化模型；故C正确.库仑利用扭秤裝置探究决定电荷间的相互作用巧大 小的因素有电荷电堡的丈小和电荷之间的距离，研究一个变量与多个变量之间的关系时，应用控制变量 法-故D错误.故选C・

考点：物理问题的研究方法

【名师点睛】 本题要掌握物理常用的研究方法， 比如理想化模型的方法、 合理外推法等

等.对物理学史主要是靠平时的记忆与积累。

2. 【2016 •苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】内壁光滑的牛顿管抽成

真空，现让牛顿管竖直倒立，同时水平向右匀速移动，则管中羽毛的运动轨迹可能是