2020年高考物理真題和模擬題05曲線運動含解析

1、曲線運動（2019 新課標(biāo)全國n卷）如圖（a）,在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其 v-t圖像如圖（b）所示，ti和12是他落在傾斜雪道上的時刻。則A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D.豎直方向速度大小為 vi時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】A.由v-t圖面積易知第二次面積大于等于第一次面積，故第二次豎直方向下

2、落距離大于第一次下落距離，所以，A錯誤；B.由于第二次豎直方向下落距離大，由于位移方向不變，故第二次水平方向位移大，故B正確C.由于v-t斜率知第一次大、第二次小，斜率越大，加速度越大，或由a=Y二地，t易知aa2,故C錯誤；D.由圖像斜率，速度為 vi時，第一次圖像陡峭，第二次圖像相對平緩，故aia2,由G-fy=ma可知，fyify2,故D正確。2.（2019 江蘇卷）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動.座艙的質(zhì)量為m運動半徑為R,角速度大小為 ，重力加速度為g,則座艙A.運動周期為mgB.線速度的大小為 3 RC.受摩天輪作用力的大小始終為D.所受合力的大小始終為 mo

3、 2R【答案】BD, 一 ，.，、2 冗_(dá)2 u .【斛析】由于座艙做勻速圓周運動，由公式 切=,解得：T =,故A錯誤；由圓周運動的線速度T6與角速度的關(guān)系可知，v=coR,故B正確；由于座艙做勻速圓周運動，所以座艙受到摩天輪的作用力是變力，不可能始終為 mg,故c錯誤；由勻速圓周運動的合力提供向心力可得：F合= mc-?R,故D正確。（2019 浙江選考）一質(zhì)量為 2.0 X 103 kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力 為1.4 X104 N,當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為 80 m的彎道時，下列判斷正確的是A.汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20

4、 m/s時所需的向心力為1.4X104NC.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20 m/s時汽車會發(fā)生側(cè)滑D.汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0 m/s 2【解析】汽車轉(zhuǎn)彎時受到重力，地面的支持力，以及地面給的摩擦力，其中摩擦力充當(dāng)向心力，A錯誤;當(dāng)最大靜摩擦力充當(dāng)向心力時，速度為臨界速度，大于這個速度則發(fā)生側(cè)滑，根據(jù)牛頓第二定律可得V2f =m ,解得v = J = ： = J560 =204 m s ,所以汽車轉(zhuǎn)彎的速度為 20 m/s時,r所需的向心力 小于1.4X104N,汽車不會發(fā) 生側(cè)滑，BC錯誤；汽車能安 全轉(zhuǎn)彎的 向心加速度2a- - - = m s ,即汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.

5、0 m/s , D正確。y 80（2019 山東省德州市高三模擬）中國的面食文化博大精深，種類繁多，其中“山西刀削面”堪稱天下 一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如圖所示，小面圈剛被削離時距開水鍋的高度為 h,與鍋沿的水平距離為 L,鍋的半徑也為 L,將削出的小面圈的運動視為平拋運動,且小面圈都落入鍋中，重力加速度為g,則下列關(guān)于所有小面圈在空中運動的描述錯誤的是A.運動的時間都相同B,速度的變化量都相同 TOC o 1-5 h z C.落入鍋中時，最大速度是最小速度的3倍D.若初速度為V0,則上點 1后【答案】C2h【解析】A、根據(jù)h=-gt可得運動的時間t =

6、1,所有小面圈在空中運動的時間都相同，故選項A正 g確；Bk根據(jù)Av =g也可得所有小面圈的速度的變化量都相同，故選項B正確；CD因為水平位移的范圍為 LxL+2RL ,則水平最小初速度為 噎 工=工宿，水平最大初速度為：v= =,則水平初速度速度的范圍為：工員工艮；落入鍋中時，最大速度,最小速度為 E =&2曲=二？-2,班？，故選項D正確，C錯誤。故選Co（2019 湖南省衡陽市三模）如圖所示，地面上固定有一半徑為R的半圓形凹槽，O為圓心、AB為水平直徑，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點）從 A處以初速度vi水平拋出后恰好落到 D點：若將該小球從 A處以初速 度V2水平拋出后恰好落到 C點，C、D兩點

7、等高，OCW水平方向的夾角 0 =60 ,不計空氣阻力，則下 列說法正確的是A. Vi：V2=1:4B.小球從開始運動到落到凹槽上的過程中，其兩次的動量變化量相同C.小球落在凹槽上時，其兩次的重力的瞬時功率不同D.小球落到C點時，速度方向可能與該處凹槽切面垂直【答案】B【解析】過C與D分別做AB的垂線，交AB分別與M點與N點，如圖:則OM= ON= R-cos60 = 0.5R所以AM= 0.5 R, AN= 1.5 R;由于C與D點的高度是相等的， 由：h= - gt22v11 可知二者運動的時間是相等的。由水平方向的位移為：x=v。t ,可得=-,故A錯誤；它們速度的變V23化量： v=g

8、t,二者運動的時間是相等的，則它們速度的變化量也相等，根據(jù)P=mv知動量變化量相等。故B正確；兩次的位移分別為：AM AC顯然AO 2 AD所以前后兩次的平均速度之比不等于1:2 ,故C錯誤；球落到 C點時，若速度方向與該處凹槽切面垂直則速度方向為OC O點應(yīng)為AM中點，顯然不是，故D錯誤。（2019 福建省廈門外國語學(xué)校高三最后一模）如圖所示，三個質(zhì)量相等的小球A、B C從圖示位置分別以相同的速度V。水平向左拋出，最終都能到達(dá)坐標(biāo)原點Q不計空氣阻力，x軸所在處為地面，則可判斷A B、C三個小球 TOC o 1-5 h z A.在空中運動過程中，重力做功之比為1:2:3B.在空中運動過程中，動

9、量變化率之比為1:2:3C.初始時刻縱坐標(biāo)之比為1:4:9D.到達(dá)O點時，速度方向與水平方向夾角的正切值之比為1:4:9【答案】C【解析】AC項：根據(jù)x=vt,水平初速度相同，A、B、C水平位移之比為1:2:3 ,所以它們在空中運動的時間之比為1:2:3 ,初始時刻縱坐標(biāo)之比既該過程小球的下落高度之比，根據(jù)h=-gt2 ,初始時刻縱坐2標(biāo)之比為1:4:9 ,重力做功之比為 h之比，即為1:4:9 ,故A錯誤，C正確；B項：動量的變化率為合外力即重力，重力相同，則動量的變化率相等，故B錯誤；D項：豎直向速度之比為 1:2:3 ,水平向速度Vy -，-相向，而速度萬向與水平萬向夾角的正切值為一，則

10、其比值為1:2:3 ,故D錯誤。Vx（2019 東北三省四市高考二模）在水平地面上有相距為L的A、B兩點，甲小球以V1= 10 m/s的初速度，從A點沿與水平方向成 30角的方向斜向上拋出，同時，乙小球以V2的初速度從B點豎直向上拋出。若甲在最高點時與乙相遇，重力加速度g取10 m/s 2,則下列說法錯誤的是A L1 BA,乙球的初速度 V2一定是5 m/sB.相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度C. L 為 2.5 J3 mD.甲球與乙球始終在同一水平面上【答案】B【解析】甲球豎直方向的初速度Vy=V1sin30 = 5 m/s ,水平方向的初速度 Vo=Vicos30 = 5j3m/s。甲球

11、在最高點與乙球相遇，說明甲球和乙球在豎直方向具有相同的運動規(guī)律，則乙球的初速度 V2=Vy= 5m/s ,故A正確；相遇前甲球的水平速度不為零，豎直方向與乙球的速度相同，所以在相遇前甲球的速度不可能小于乙球的速度，故B錯誤；相遇時間t =0.5s ,則L=V0t = 2.5而m故C正確；由于g甲球和乙球豎直方向的運動情況相同，所以甲球與乙球始終在同一水平面上，故D正確。本題選錯誤的,故選R（2019 遼寧省沈陽市三模）如圖所示，水平地面上有一光滑弧形軌道與半徑為r的光滑圓軌道相連，且固定在同一個豎直面內(nèi)。將一只質(zhì)量為m的小球由圓弧軌道上某一高度處無初速釋放。為使小球在沿圓軌道運動時始終不脫離軌

12、道，這個高度h的取值可為2.2 r1.2 r1.6 r0.8 r2vmg = m;r【答案】D【解析】小球可能做完整的圓周運動，剛好不脫離圓軌時，在圓軌道最高點重力提供向心力:由機(jī)械能守恒得：,解得：h=2.5r。也可能不超過與圓心等高處，由機(jī)械能守恒得:mgh=mgr,得：h=r,綜上得為使小球在沿圓軌道運動時始終不離開軌道，h的范圍為：h2.5 r ；故A B、C錯誤，D正確。故選D。（2019 廣東省高三下學(xué)期第一次模擬考試）如圖所示，某同學(xué)將三個完全相同的物體從A點沿三條不同的路徑拋出，最終落在與 A點同高度的三個不同位置，三條路徑的最高點是等高的，忽略空氣阻力,卜列說法正確的是A.三

13、個物體拋出時初速度的水平分量相等B.沿路徑3拋出的物體在空中運動的時間最長C.該同學(xué)對三個物體做的功相等D.三個物體落地時重力的瞬時功率一樣大【答案】D【解析】根據(jù)斜拋的運動規(guī)律知，三條路徑的最高點是等高的，故三個物體的豎直方向上面分速度Vy相2Vy 同，其息的運動時間t=-g-,也相同，水平位移大的水平分速度大，AB錯誤；同學(xué)對小球做功，小球獲得初動能，由于三個小球豎直方向分速度相同，第3個小球水平位移大， 則第3個小球水平分速度大,故第3個小球合初速度大，故第 3個小球的初動能大，人對它做功最多， C錯誤；由于斜拋的時候，豎直分初速度Vy相同，落地時的豎直方向分速度也相同，均等于Vy ,所

14、以落地時重力的瞬時功率 PG = mgvy一樣大，D正確。（2019 山東省聊城市高三下學(xué)期三模）為了研究平拋物體的運動，用兩個完全相同的小球A、B做下面的實驗：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球立即水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落地。A、B兩小球自開始下落到落地前的過程中，兩球的A.速率變化量相同C.動量變化量相同【答案】CD.動能變化量不同【解析】速率是標(biāo)量，其變化量直接相減，A的速率變化量等于末速度的大小減小水平方向初速度的大小，B的速率變化量等于落地時豎直方向的速度大小，兩者大小不相等，A錯誤；速度變化率指的就是兩球的加速度，均為 g,相同，B錯誤；兩個小球所受重

15、力相同，落地時間相同，動量的變化量相同為mgt, C正確；下落高度相同，重力做功相同，動能的變化量等于重力做功，相同，D錯誤。（2019 安徽省安慶市市示范中學(xué)高三聯(lián)考）乘坐摩天輪觀光是廣大青少年喜愛的一種戶外娛樂活動，如圖所示，某同學(xué)乘坐摩天輪隨座艙在豎直而內(nèi)做勻速圓周運動。下列說法正確的是A.該同學(xué)運動到最低點時，座椅對他的支持力大于其所受重力B.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，該同學(xué)所受合外力為零C.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，該同學(xué)的機(jī)械能守恒D.摩天輪轉(zhuǎn)動-周的過程中，該同學(xué)所受重力的沖量為零【答案】A【解析】圓周運動過程中，由重力和支持力的合力提供向心力F,在最低點，向心力指向上方，所以F=N- mg則支

16、持力N=mgnF,所以支持力大于重力，故 A正確，B錯誤；機(jī)械能等于重力勢能和動能之和，摩天輪運動過程中，做勻速圓周運動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，故 C錯誤；轉(zhuǎn)動一周，重力的沖量為I=mgT,不為零，故D錯誤。H處以速度vo水平拋出一個小球 A,（2019 湖南省長沙市雅禮中學(xué)高三下學(xué)期一模）從離水平地面高同時在其正下方地面上斜拋另一個小球B,兩球同時落到地面上同一位置，小球B在最高點時，距地面的高度為h,速度為v,則以下關(guān)系正確的是A. h=H v=voB. h= 3 H , v =v042Hvoh=,v =22Hh=,v=%4【解析】斜拋可以看成對稱的

17、兩段平拋,2hH , tA tB，佝 h = ； SA v0t A , SB vtB ,g4-22H則 tA =, tB則v =v0 ,故選D。13. （2019 湖北省宜昌市高三模擬）如圖所示，斜面底端上方高h(yuǎn)處有一小球以水平初速度v0拋出，恰好垂直打在斜面上，斜面的傾角為30 ,g,下列說法正確的是重力加速度為A.小球打到斜面上的時間為3V gB.要讓小球始終垂直打到斜面上，應(yīng)滿足h和v0成正比關(guān)系C.要讓小球始終垂直打到斜面上，應(yīng)滿足h和v。的平方成正比關(guān)系D.若高度h一定，現(xiàn)小球以不同的 v0平拋，落到斜面上的速度最小值為 J訴-沈。【答案】ACD【解析】A、設(shè)小球打到斜面上的時間為

18、t,恰好垂直打在斜面上， 根據(jù)幾何關(guān)系可得【皿加=一=匕，十 % TOC o 1-5 h z 一.3 V解得t=-故A正確；BG要讓小球始終垂直打到斜面上，小球平拋運動的水平位移 g2221 = 1瑞丁 =:/，小球落在斜面上，根據(jù)幾何關(guān)系得：血30*=-，代入t=Y0解得：卜=巫，一g2g h和的平方成正比關(guān)系，故 B錯誤，C正確；H小球落在斜面上日的豎直分速度Vy=J2,學(xué)知識可知，積一定，當(dāng)二者相等時和有最小值，故最小值為,故D正確。14. （2019 四川省成都市高三三模）如圖，豎直平面內(nèi)有a、b、c三個點，b點在 a點正下方， b、c連線水平?，F(xiàn)準(zhǔn)備將一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電小球從 a點以初動能 國拋出。第一次，不加電場,沿水平方向拋出小球，經(jīng)過 c點時，小球動能為5&0；第二次，加一方向平行于 abc所在平面、場強(qiáng)大小為2mg的勻強(qiáng)電場，沿某一方向拋出小球，小球經(jīng)過c點時的動能為13&0。不計空氣阻力，重力加q速度大小為g。下列說法正確的是A.所加電場的方向水平向左 5E%a、b兩點之間的距離為 mg4E”b、c兩點之間的距離為 mga、c間的電勢差Uac=8E q【答案】CD【解析】B、不加電場時，只有重力做功，根據(jù)動能定理得:1212故B錯反；C、不加電場時小球做平拋運動，豎直方向：hab =-gt