2022年高考+聯(lián)考模擬物理試題分項版解析-專題04-曲線運動(解析版)-

一、選擇題1．【2022·海南卷】在地面上方某點將一小球以肯定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角始終減小C．在相等的時間間隔內(nèi)，速率的轉(zhuǎn)變量相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的轉(zhuǎn)變量相等【答案】B【考點定位】平拋運動、動能定理【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動能定理公式機敏求解即可。2．【2022·江蘇卷】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．圖中①為A的運動軌跡，則B的運動軌跡是A．① B．② C．③ D．④【答案】A【解析】由題意知A、B兩小球拋出的初速度相同，由牛頓其次定律知，兩小球運動的加速度相同，所以運動的軌跡相同，故A正確；B、C、D錯誤．【考點定位】考查拋體運動【方法技巧】兩球的質(zhì)量不同是本題的一個干擾因素，重在考查同學(xué)對物體運動規(guī)律的理解，拋體運動軌跡與物體的質(zhì)量無關(guān)，只要初始條件相同，則軌跡相同。3．【2022·上海卷】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，當風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓回旋轉(zhuǎn)，當圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時間被攔住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r，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)速漸漸減小，平均速率為 B．轉(zhuǎn)速漸漸減小，平均速率為C．轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為 D．轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為【答案】B【解析】依據(jù)題意，從圖（b）可以看出，在時間內(nèi)，探測器接收到光的時間在增長，圓盤凸輪的擋【考點定位】圓周運動、線速度、平均速度【方法技巧】先通過圖示推斷圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度變化和轉(zhuǎn)動圈數(shù)，再通過圓周運動的關(guān)系計算葉片轉(zhuǎn)動速率。4．【2022·全國新課標Ⅲ卷】如圖，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P。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g。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． B． C． D．QUOTE【答案】AC錯誤?！究键c定位】考查了動能定理、圓周運動【方法技巧】應(yīng)用動能定理應(yīng)留意的幾個問題：(1)明確爭辯對象和爭辯過程，找出始末狀態(tài)的速度；(2)要對物體正確地進行受力分析，明確各力做功的大小及正負狀況(待求的功除外)；(3)有些力在物體運動過程中不是始終存在的，若物體運動過程中包括幾個階段，物體在不同階段內(nèi)的受力狀況不同，在考慮外力做功時需依據(jù)狀況區(qū)分對待。5．【2022·浙江卷】如圖所示為賽車場的一個水平“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O、O'距離L=100m。賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大A．在繞過小圓弧彎道后加速B．在大圓弧彎道上的速率為45m/sC．在直道上的加速度大小為5.63m/s2D．通過小圓弧彎道的時間為5.85s【答案】AB【解析】【考點定位】牛頓其次定律的應(yīng)用；勻變速運動的規(guī)律?！久麕燑c睛】此題綜合考查勻變速直線運動及勻速圓周運動的規(guī)律的應(yīng)用。要知道物體在原軌道做圓周運動的向心力來自物體與軌道的靜摩擦力，所以最大靜摩擦因數(shù)打算了在圓軌道上運動的最大速度。此題立意新穎，題目來自生活實際，是一個考查基礎(chǔ)學(xué)問的好題。二、非選擇題6．【2022·上海卷】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α。一小球以速度從桌面邊緣P水平拋出，恰好從A點沿圓弧的切線方向進入凹槽。小球從P到A的運動時間為____________；直線PA與豎直方向的夾角β=_________?！敬鸢浮?；【解析】依據(jù)題意，小球從P點拋出后做平拋運動，小球運動到A點時將速度分解，有，則小球運動到A點的時間為：；從P點到A點的位移關(guān)系有：，所以PA與豎直方向的夾角為：。【考點定位】平拋運動【方法技巧】先分解小球到達A點的速度，通過計算小球運動到A點的時間，再分解平拋運動位移，依據(jù)，找出角度關(guān)系。7．【2022·全國新課標Ⅲ卷】如圖，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為。一小球在A點正上方與A相距處由靜止開頭自由下落，經(jīng)A點沿圓弧軌道運動。（1）求小球在B、A兩點的動能之比；（2）通過計算推斷小球能否沿軌道運動到C點?！敬鸢浮浚?）（2）小球恰好可以沿軌道運動到C點設(shè)小球在C點的速度大小為，依據(jù)牛頓運動定律和向心加速度公式有⑤聯(lián)立④⑤可得，應(yīng)滿足⑥依據(jù)機械能守恒有⑦依據(jù)⑥⑦可知，小球恰好可以沿軌道運動到C點。【考點定位】考查了機械能守恒定律、牛頓運動定律、圓周運動【方法技巧】分析清楚小球的運動過程，把握圓周運動最高點臨界速度的求法：重力等于向心力，同時要嫻熟運用機械能守恒定律。1．【2022·威海市其次次模擬（最終一卷）】下列說法正確的是A．時，物體在斜面上的運動就變成了自由落體運動B．運動的合成與分解是爭辯曲線運動的一般方法，該方法不適用于爭辯勻速圓周運動C．物理模型在物理學(xué)的爭辯中起了重要作用，其中“質(zhì)點”、“點電荷”和“輕彈簧”都是抱負化模型D．庫侖利用扭秤裝置爭辯電荷間相互作用力的大小跟電荷量和距離的關(guān)系時，接受了抱負試驗法【答案】C【解析】伽利略利用斜面爭辯自由落體運動時，使用了“外推”的方法，即當斜面的傾角為90°時，物考點：物理問題的爭辯方法【名師點睛】本題要把握物理常用的爭辯方法，比如抱負化模型的方法、合理外推法等等．對物理學(xué)史主要是靠平常的記憶與積累。2．【2022·蘇北三市（徐州市、連云港市、宿遷市）最終一卷聯(lián)考】內(nèi)壁光滑的牛頓管抽成真空，現(xiàn)讓牛頓管豎直倒立，同時水平向右勻速移動，則管中羽毛的運動軌跡可能是AABCD【答案】C【解析】羽毛在水平方向做勻速運動，在豎直方向做自由落體運動，加速度方向向下，依據(jù)合力方向應(yīng)當指向曲線的凹向一側(cè)可知，羽毛的運動軌跡可能是C；故選C.考點：運動的合成【名師點睛】此題是運動的合成問題；關(guān)鍵是知道物體在在水平方向做勻速運動，在豎直方向做自由落體運動，知道了合外力方向即可推斷軌跡的凹向；此題是基礎(chǔ)題.3．【2022·淄博市、萊蕪市5月二模（最終一卷）】質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在x-y平面上運動，x方向的速度—時間圖象和y方向的位移—時間圖象分別如圖所示，則質(zhì)點A．初速度為4m／sB．所受合外力為4NC．做勻變速直線運動D．初速度的方向與合外力的方向垂直【答案】B考點：運動的合成及分解【名師點睛】本題考查運用運動合成與分解的方法處理實際問題的力量，依據(jù)速度圖象推斷物體在x軸方向做勻加速直線運動，y軸做勻速直線運動，依據(jù)平行四邊形法則結(jié)合牛頓其次定律求解；此題類似平拋運動．中等難度。4．【2022·濟南市5月模擬（最終一卷）】套圈玩耍是一項很受歡迎的群眾運動，要求每次從同一位置水平拋出圓環(huán)，套住與圓環(huán)前端水平距離為3m的20cm高的豎直細桿，即為獲勝。一身高1.7m老人從距地面1m高度水平拋出圓環(huán)，圓環(huán)半徑為8cm，要想套住細桿，他水平拋出的速度可能為(g取10m/s2)A．7.4m/s B．7.8m/s C．8.2m/s D．8.6m/s【答案】B考點：考查了平拋運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住水平位移的范圍得出速度的范圍，難度不大。5．【2022·安徽師大附中最終一卷】如圖，窗子上、下沿間的高度H=1.6m，墻的厚度d=0.4m，某人在離墻壁距離L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m處的P點，將可視為質(zhì)點的小物件以v的速度水平拋出，小物件直接穿過窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2。則v的取值范圍是()A．m/s B．m/s C． D．【答案】C【解析】小物體做平拋運動，恰好擦著窗子上沿右側(cè)穿過時v最大．此時有，代入解得，恰好擦著窗口下沿左側(cè)時速度v最小，則有，解得，故v的取值范圍是，C正確；考點：考查了平拋運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵明確臨界條件，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式機敏解答．6．【2022·濟南市5月模擬（最終一卷）】蕩秋千是一種常見的休閑消遣活動，也是我國民族運動會上的一個競賽項目。若秋千繩的長度約為2m，蕩到最高點時，秋千繩與豎直方向成60°角，如圖所示。人在從最高點到最低點的運動過程中，以下說法正確的是A．最低點的速度大約為5m/s B．在最低點時的加速度為零C．合外力做的功等于增加的動能 D．重力做功的功率漸漸增加【答案】C【解析】秋千在下擺過程中，受到的繩子拉力不做功，機械能守恒，則得：，考點：考查了圓周運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】秋千在下擺過程中，受到的繩子拉力與速度垂直，不做功，故機械能守恒，依據(jù)機械能守恒定律列式求解蕩到最低點時秋千的速度。7．【2022·浙江五校5月聯(lián)考（最終一卷）】如圖所示,在足夠大的水平平面上有一個傾角為斜面，有一個小球在斜面的A點以肯定的初速度水平被拋出，不計球所受的空氣阻力。現(xiàn)仍在A點以大于的初速度再次將球水平拋出，比較兩次拋出球的運動，在后一次運動中下面所列物理量肯定增大的是A．空中運動的軌跡長度 B．空中運動的時間C．撞擊瞬間的機械能 D．撞擊瞬間速度方向與撞擊點所在平面的夾角【答案】AC【解析】由平拋運動的規(guī)律可知，當水平速度變大時，則落到斜面上的位置越低，在空中運動的軌跡越長，選項A正確；若物體落在水平地面上，則增大初速度時，物體在空中運動的時間是不變的，選項B錯誤；由機械能守恒定律可知，撞擊瞬間的機械能等于拋出的動能和勢能之和，因拋出時的勢能不變，故初速度增加時，機械能變大，故選項C正確；若小球落在斜面上，則小球撞擊瞬間速度方向與撞擊點所在平面的夾角是不變的；若小球落在水平面上，依據(jù)，則隨v0的增大，則撞擊瞬間速度方向與撞擊點所在平面的夾角減小，選項D錯誤；故選AC.考點：平拋運動8．【2022·揭陽市5月二模（最終一卷）】如圖所示，一帶電小球自固定斜面頂端A點以速度v0水平拋出，經(jīng)時間t1落在斜面上B點?，F(xiàn)在斜面空間加上豎直向下的勻強電場，仍將小球自A點以速度v0水平拋出，經(jīng)時間t2落在斜面上B點下方的C點。不計空氣阻力，以下推斷正確的是AABCv0A．小球肯定帶正電B．小球所受電場力可能大于重力C．小球兩次落在斜面上的速度方向相同D．小球兩次落在斜面上的速度大小相等【答案】CD【解析】不加電場時，小球做平拋運動，加電場時，小球做類平拋運動，依據(jù)，則考點：平拋運動【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動和類平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，并且要記住平拋運動某時刻的速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，結(jié)合運動學(xué)公式機敏求解，難度中等。9．【2022·鄭州市5月質(zhì)檢（最終一卷）】如圖所示，邊長為1m的正方體空間圖形ABCD—A1B1C1D1，其下表面在水平地面上，將可視為質(zhì)點的小球從頂點A在∠BAD所在范圍內(nèi)（包括邊界）分別沿不同的水平方向拋出，落點都在A1B1C1D1平面范圍內(nèi)（包括邊界）。不計空氣阻力，以地面為重力勢能參考平面，g取10m／s2。則A．小球落在B1點時，初始速度為m／s，是拋出速度的最小值B．小球落在C1點時，初始速度為m／s，是拋出速度的最大值C．落在B1D1線段上的小球，落地時機械能的最小值與最大值之比是1：2D．軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向相同【答案】BD【解析】小球水平拋出即為平拋運動，落在A1B1C1D1平面內(nèi)任意一點，高度都是等于，運動時移的比值為1:1，即，交點處的速度方向與水平夾角為則有，所以速度方向都相同，選項D對?？键c：曲線運動功能關(guān)系【名師點睛】平拋運動豎直在高度肯定時，水平位移越大，初速度越大，所以推斷水平位移是推斷初速度大小的關(guān)鍵。平拋運動的豎直位移與水平位移的比值等于豎直速度和水平速度比值的一半。所以把握住只要位移比相等則速度比相等，方向肯定。10．【2022·開封市5月質(zhì)檢（最終一卷）】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是A．此時繩子張力為T＝3μmgB．此時圓盤的角速度為ω＝C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動【答案】ABC【解析】兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時，合外力供應(yīng)向心力，則，B的半徑比A的半徑大，考點：向心力；摩擦力的推斷與計算【名師點睛】兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時，始終與圓盤保持相對靜止．當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，AB都到達最大靜摩擦力，由牛頓其次定律求出A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度及繩子的拉力；解決本題的關(guān)鍵是找出向心