高考物理解读真题系列专题
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专题04 曲线运动一、选择题1.【抛体运动】【2020·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()A.①B.②C.③D.④【答案】A2.【圆周运动:线速度、角速度】【2020·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。
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Δt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4πΔnrtB.转速逐渐减小,平均速率为8πΔnrtC.转速逐渐增大,平均速率为4πΔnrtD.转速逐渐增大,平均速率为8πΔnrt【答案】B3.【圆周运动,动能定理】【2020·全国新课标Ⅲ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()A.2()mgR WamR-B.2mgR WamR-=C.32mgR WNR-=D.)mgR WNR-=2(【答案】AC4.【圆周运动,匀变速直线运动规律,牛顿第二定律】【2020·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=40 m的小圆弧,直道与弯道相切。
大、小圆弧圆心O、O'距离L=100 m。
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,π=3.14),则赛车()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/sC.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D.通过小圆弧弯道的时间为5.85 s【答案】AB5.【平抛运动规律】【2020·上海】如图,战机在斜坡上方进行投弹演练。
战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点。
斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力。
第三颗炸弹将落在()A.bc之间 B.c点 C.cd之间 D.d点【答案】A6.【平抛运动规律,速度的分解与合成】【2020·浙江】如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
球员顶球点的高度为h。
足球做平抛运动(足球可看做质点,忽略空气阻力)则()A .足球位移大小224L x s =+ B .足球初速度的大小22024g L v s h ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ C .足球末速度的大小22424g L v s gh h ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭D .足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 2Lsθ= 【答案】B7.【圆周运动,运动学公式】【2020·浙江】如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O 点的半圆,内外半径分别为r 和2r 。
一辆质量为m 的赛车通过AB 线经弯道到达''A B 线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以'O 为圆心的半圆,'OO r =。
赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为max F 。
选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A .选择路线①,赛车经过的路程最短B .选择路线②,赛车的速率最小C .选择路线③,赛车所用时间最短D .①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等【答案】ACD8.【圆周运动,动能定理】【2020·海南】如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高。
质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g ,质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A .mgR 41B .mgR 31C .mgR 21D .mgR 4π【答案】C9.【圆周运动,动能定理,牛顿第二定律】【2020·上海】如图,质量为m 的小球用轻绳悬挂在O 点,在水平恒力tan F mg θ=作用下,小球从静止开始由A 经B 向C 运动。
则小球( )A .先加速后减速B .在B 点加速度为零C .在C 点速度为零D .在C 点加速度为tan g θ【答案】ACD10.【平抛运动规律】【2020·全国新课标Ⅰ】一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。
发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。
不计空气的作用,重力加速度大小为g 。
若乒乓球的发射速率为v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是( )A .12266g gv h h L L << B .22112(4)46g g v h h L L L +<< C .22112(4)12626gg v h h LL L +<<D .22112(4)1426gg v h hL L L +<< 【答案】D11.【圆周运动,牛顿第二定律】【2020·福建】如图,在竖直平面内,滑到ABC 关于B 点对称,且A 、B 、C 三点在同一水平线上。
若小滑块第一次由A 滑到C ,所用的时间为t 1,第二次由C 滑到A ,所用时间为t 2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A .t 1<t 2B .t 1=t 2C .t 1>t 2D .无法比较t 1、t 2的大小【答案】 A 二、非选择题12.【平抛运动规律】【2020·上海卷】如图,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC 是位于竖直平面内以O 为圆心的一段圆弧,OA 与竖直方向的夹角为α。
一小球以速度0v 从桌面边缘P 水平抛出,恰好从A 点沿圆弧的切线方向进入凹槽。
小球从P 到A 的运动时间为____________;直线PA 与竖直方向的夹角β=_________。
【答案】0tan v αg;arctan (2cot )α 13.【圆周运动,牛顿运动定律,机械能守恒定律】【2020·全国新课标Ⅲ卷】如图,在竖直平面内有由14圆弧AB和12圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。
AB弧的半径为R,BC弧的半径为2R。
一小球在A点正上方与A相距4R处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。
(1)求小球在B、A两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
【答案】(1)5KAKBEE(2)小球恰好可以沿轨道运动到C点2020年真题1.【平抛运动规律】【2020·新课标Ⅰ卷】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【名师点睛】重点要理解题意,本题考查平抛运动水平方向的运动规律。
理论知识简单,难在由题意分析出水平方向运动的特点。
2.【平抛运动规律】【2020·江苏卷】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【名师点睛】本题的关键信息是两球运动时间相同,水平位移之和不变.3.【圆周运动,力与物体的平衡】【2020·江苏卷】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2FB.小环碰到钉子P 时,绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为22v gD.速度v (2)F Mg LM-【答案】D【解析】由题意知,F 为夹子与物块间的最大静摩擦力,但在实际运动过程中,夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大,故物块向右匀速运动时,绳中的张力等于Mg ,A 错误;小环碰到钉子时,物块做圆周运动,2T v F Mg M l-=,绳中的张力大于物块的重力Mg ,当绳中的张力大于2F 时,物块将从夹子中滑出,即22v F Mg M l-=,此时速度(2)F Mg L v M -=B 错误;D 正确;物块能上升的最大高度,22v h g =,所以C 错误.【名师点睛】在分析问题时,要细心.题中给的力F 是夹子与物块间的最大静摩擦力,而在物块运动的过程中,没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大.另小环碰到钉子后,物块绕钉子做圆周运动,夹子与物块间的静摩擦力会突然增大.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,小球质量为m,速度为v,重力加速度为g,轻绳与竖直方向夹角为θ,小球在运动半周时,绳对小球施加的冲量为()A.222cos4sinmvθπθ+B.222cos24sinmvθπθ+C.224tanmvπθ+D.224cosmvπθ+2.如图所示,高h=1m的曲面固定不动.一个质量为1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4m/s.g取10m/s1.在此过程中,下列说法正确的是()A.物体的动能减少了8J B.物体的重力势能增加了10JC.物体的机械能保持不变D.物体的机械能减少了11 J3.质量为m、初速度为零的物体,在不同变化的合外力作用下都通过位移0x.下列各种情况中合外力做功最多的是()A.B.C.D.4.图甲是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴'OO沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是()A .交流电的频率是100HzB .0.02s 时线圈平面与磁场方向平行C .0.02s 时穿过线圈的磁通量最大D .电流表的示数为20A5.如图所示,虚线表示某电场的等势面,等势面的电势图中已标出。