高考物理試題分類匯編：四、曲線運(yùn)動

1、2016年高考物理試題分類匯編：四、曲線運(yùn)動一、選擇題.（全國新課標(biāo)II卷，16）小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上， P 球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的純比懸掛Q球的純短.將兩球拉起， 使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點. A. P球的速度一定大于Q球的速度P球的動能一定小于Q球的動能P球所受純的拉力一定大于Q球所受純的拉力P球的向心加速度一定小于 Q球的向心加速度【答案】C【解析】O由動能止理可知，mgL - mv 0v 72gL 由 11 12 ,則 VP VQ a 錯EkQ mQgl2EkP mPg11大小無法判斷B錯受力分析T mg F向2D

2、.?= 2(?-?) 一?1一 D.?= 2(?-?) 一?1一 mv2牛頓第二定律有 N mgma2 mv ，可得:R2(mgR Wf) nmR3mgR 2Wf，故F向 F合 ma由得T 3mg a 2g則tp tq C對aP aQ D 錯.（全國新課標(biāo)III卷,20）如如，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Po它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中，克服摩擦力做的功為 W重力加速度大小為go設(shè)質(zhì)點P在最低點時，向心加速度的大小為a,容器對它的支持力大小為 N,則A ?= 2(?-? B ?= 2?-? C ?= 3?-2?.一 ?.?.?【答案

3、】AC【解析】質(zhì)點P下滑過程中，利用動能定理可得 mgR WfB、D錯誤，A、C正確。.（上海卷，16）.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，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為 每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一 圈。若某段時間&內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時間變化關(guān)系如圖（b）所示，則該時 間段內(nèi)風(fēng)輪葉片（A）轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為 q（B）轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為巴nrAt（C）轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為 止（D）轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為過代At【答案】B【解析】據(jù)題意，從b圖可以看出，在N時間內(nèi)，探測器接

4、收到光的時間在增 長，圓盤凸輪的擋光時間也在增長，可以確定圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度在減小；在N 時間內(nèi)可以從圖看出有4次擋光，即圓盤轉(zhuǎn)動4周，則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動了 4n周， 風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)過的弧長為l 4n 2 r,葉片轉(zhuǎn)動速率為：v 8nv,故選項B正t確。.（江蘇卷，2）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，不計空氣阻力.同一方向拋出，不計空氣阻力.圖中為（A）（B）（C）（D）A的運(yùn)動軌跡，則B的運(yùn)動軌跡是【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)動的加速度相同，所以運(yùn)動的軌跡相同，故 A正確；R G D錯誤.（浙江卷，20）

5、20.如圖所示為賽車場的一個“梨形”賽道，兩個彎道分別為 半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心 OO距離L=100m賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽 車重力的2.25倍，假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動，在彎道上做勻速圓周 運(yùn)動，要使賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短（發(fā)動機(jī)功率足夠大，重力加速度 2g=10m/s, =3.14）。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/sC.在直道上的加速度大小為 5.63 m/s 2D.通過小圓弧彎道的時間為 5.85 s【答案】AB2【解析】在彎道上做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)牛頓

6、定律kmg mvm,故當(dāng)彎道半徑 r時，在彎道上的最大速度是一定的，且在大彎道上的最大速度大于小灣道上的最 大速度，故要想時間最短，故可在繞過小圓弧彎道后加速，選項A正確；在大圓弧彎道上的速率為vmR TkgR J2.25 10 90m/s 45m/s ,選項B正確；直道的長度為x JL （R r）2 5073m，在小彎道上的最大速度：vmr Tkgr 4225 10 40m/s 30m/s,故在在直道上的加速度大小為22vmR vmr2x2_ 245302 50.3/ 2 m/s6.50m/s2 ,選項C錯誤；由幾何關(guān)系可知，小圓2 r22vmR vmr2x2_ 245302 50.3/ 2

7、 m/s6.50m/s2 ,選項C錯誤；由幾何關(guān)系可知，小圓2 r弧軌道的長度為2上,通過小圓弧彎道的時間為t 3 3vmr2 3.14 40s 2.80s ,3 30選項D錯誤；故選AB.6.（海南卷，3）如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動。已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N,在高點時對軌道的壓力大小為N.重力加速度大小為g,則N-N的值為3mg4mg5mg6mg【解析】設(shè)小球在最低點速度為v1,在最高點速度為v2 ,在根據(jù)牛頓第二定律:在最低點：n 1mgm在最局點： N 2 mg m2V1R2V2R同時從最高點到最低點，根據(jù)動能定理：mg 2R2m

8、v1 - mv2聯(lián)立以上二個方程式可以得到：Ni -N2 6mgR ,故選項D正確。二、填空題1.（上海卷23.）如圖，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中 ABC是位于豎直平 面內(nèi)以O(shè)為圓心的一段圓弧，OA與豎直方向的夾角為a 0 一小球以速度v0從桌 面邊緣P水平拋出，恰好從A點沿圓弧的切線方向進(jìn)入凹槽。小球從P到A的運(yùn) 動時間為;直線PA與豎直方向的夾角 B =【答案】v0 tan ; arctan (2cot a) g【解析】據(jù)題意，小球從P點拋出后做平拋運(yùn)動，小球運(yùn)動到A點時將速度分解，有tanvy基，則小球運(yùn)動到A點的時間為：t v00;從P點到A點的Vx Vog位移關(guān)系有：tan廣L

9、 2Vo 2 2cot ，所以PA與豎直方向的夾角為：1gt2 gt tantan arctan(2cot )。三、計算題1.(天津卷，11)如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E 5V3N/C,同時存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。有一帶正電的小球，質(zhì)量m 1.0 106kg ,電荷量 q 2 10 6C,正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)經(jīng)過 P點時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象)取 g 10m/s2,求(1)小球做勻速直線運(yùn)動的速度 v的大小和方向；(2)從撤掉磁場到小球再次穿過 P點所在的這條電場線經(jīng)歷

10、的時間to【答案】(1) 20m/s；速度v的方向與電場E的方向之間的夾角600 (2) 3.5s【解析】(1)小球勻速運(yùn)動時受力如圖，其合力為零，有 qvB J(qE)2 (mg)2代入數(shù)據(jù)得v=20m/s.代入數(shù)據(jù)得tan . 3 ,60(2)撤去磁場，小球在重力與電場力的合力作用下做類平拋運(yùn)動，設(shè)其加速度 為a,有設(shè)撤去磁場后小球在初速度方向上的分位移為 x,有設(shè)小球在重力與電場力的合力方向上分位移為 y,有a與mg的夾角和v與E的夾角相同，均為9 ,又聯(lián)立各式，代入數(shù)據(jù)解得t 2、3 s=3.5 s2.(天津卷，10)我國將于2022年舉辦奧運(yùn)會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的 項目之一，

11、如圖所示，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動員從長直助滑道末端 AB的A處由靜止 開始以加速度a 3.6m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端 B時速度Vb 24m/s, A與B的豎直高度差H=48m為了改變運(yùn)動員的運(yùn)動方向，在助滑道與起跳臺之間 用一段彎曲滑道銜接，其中最低點C處附近是一段以。為圓心的圓弧。助滑道末 端B與滑道最低點C的高度差h=5m運(yùn)動員在B C間運(yùn)動時阻力做功 W=-1530J 取 g 10m/ s2(1)求運(yùn)動員在AB段下滑時受到阻力Ff的大小；(2)若運(yùn)動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大?！敬鸢浮?1) 144 N (2) 12.5 m【解析】(1)在AB段勻加速運(yùn)動：v2 2ax；代入數(shù)據(jù)可得f 144N1212(2) BC段：mgh W - mvc - mvB2C處:Fn mg m-c-則 R=12.5m3.(浙江卷，23) (16分)在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如 圖所示。P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L,上端A與P點的高度 差也為h0(1)若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；(2)求能被屏探測到