专题04 曲线运动-高考物理真题分类解析(2017-2019)

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2 专题04 曲线运动 (解析版)

近3年高考物理试题分类解析

江苏省特级教师 戴儒京

1.2019年全国2卷19题.如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则

A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

【答案】19.BD

【解析】根据“面积法”求位移,从图可以看出第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,A错误;平均加速度tva_,12vv,但12tt,所以_12_aa,C错误;根据“斜率法”求加速度,从图可以看出,竖直方向速度大小为v1时,加速度12aa,根据牛顿定律mfga,所以12ff,D正确;因为第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,并且tanyx(为斜面倾角),所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,B正确。

所以选BD.

2. 2019年天津卷10题.(16分)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长1

2 1150mL,BC水平投影263mL,图中C点切线方向与水平方向的夹角12(sin120.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经6st到达B点进入BC。已知飞行员的质量60kgm,210m/sg,求

(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;

(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力NF多大。

【答案】

10.(16分)

(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为,则有

12Lt ①

根据动能定理,有

2102Wm ②

联立①②式,代入数据,得

47.510JW ③

(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有

2sinLR ④

由牛顿第二定律,有 1

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2NFmgmR ⑤

联立①④⑤式,代入数据,得

3N1.110NF ⑥

【解析】求圆弧半径为R,如下图,2sinLR,所以mmLR30012.063sin2

另外解法:21at21L,得2221/325/3615022smsmtLa

212)/(15032522smaLv=2500(m/s)2

根据动能定理,功JJW42105.725006021mv21

3.2019年江苏卷6题.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱

(A)运动周期为2πR 1

2 (B)线速度的大小为ωR

(C)受摩天轮作用力的大小始终为mg

(D)所受合力的大小始终为mω2R

【答案】6.BD

【解析】周期2T,A错误;线速度Rv,B正确;所受合力的大小始终为F向=mω2R,

D正确。

4.2017年全国卷15题.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是

A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多

B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大

C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少

D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

【答案】C

【解析】

A.ght2,相等

B.ghv2,相等

C.vxt,速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少,根据221gth,所以,下落的高度小,能越过球网

5. 2018年全国3卷17题.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和2v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

【答案】17.A

【解析】甲甲vtx,2gt21甲甲y,xytan,乙乙vtx,2gt21乙乙y,所以乙甲t2t,又gtvy,所以乙甲yyvv2,又22yvvv,得2乙甲vv

6.2018年江苏卷3题.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1

2 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

【答案】3.B

【解析】根据221hgt,竖直方向的分运动相同,,两只小球落到水平地面的时刻相同,根据vtx,平抛运动的时间不同,地点不同。

7. 2018年江苏卷6题.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

【答案】6.AD

【解析】加速度sradt/1801018010,C错误;运动路程mvts600,A正确;根据rv,得kmvr4.3,D正确;ra22/0.1sm,B错误。

8.2017年江苏卷2题.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为

(A)t (B)22t (C)2t (D)4t

【答案】C

【解析】设AB间水平距离为x,则vttvvx2)(,速度变为2倍后,'4vtx,所以2'tt

9.2017年江苏卷3题.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能kE与位移x关系的图线是 1

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【答案】C

【解析】上滑时:xmgEEkkcos0,图象为直线,回来时:)(cossin)(xxmgxxmgEmmk,当mxx时,0kE

9. 2017年江苏卷5题.如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g.下列说法正确的是

(A)物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F

(B)小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2F

(C)物块上升的最大高度为22vg

(D)速度v不能超过(2)FMgLM

【答案】D

【解析】(A)物块向右匀速运动时,绳中的张力MgT;

(B)小环碰到钉子P时,绳中的张力为LvMMgT2 1

2 (C)物块上升的最大高度为h,221mvmgh,gvh22

(D)根据LvMMgT2F2,得速度v不能超过(2)FMgLM。

(2019.8.5星期一)

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