三年高考（2016-2022）高考物理試題分項(xiàng)版解析 專題04 曲線運(yùn)動(dòng)（含解析）

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1、三年高考（2016-2022）高考物理試題分項(xiàng)版解析 專題04 曲線運(yùn)動(dòng)（含解析）1某彈射管每次彈出的小球速度相等在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的（ ）A. 時(shí)刻相同，地點(diǎn)相同B. 時(shí)刻相同，地點(diǎn)不同C. 時(shí)刻不同，地點(diǎn)相同D. 時(shí)刻不同，地點(diǎn)不同【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷）【答案】 B點(diǎn)睛：本題以平拋運(yùn)動(dòng)為背景考查合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及時(shí)刻和位置的概念，解題時(shí)要注意彈射管沿光滑豎直軌道向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球彈出時(shí)在豎直方向始終具有跟彈射管相同的速度。2根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知，做自由落體運(yùn)動(dòng)的

2、小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處，這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比，現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球A. 到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均為零B. 到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均不為零C. 落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)D. 落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（北京卷）【答案】 D【解析】AB、上升過程水平方向向西加速，在最高點(diǎn)豎直方向上速度為零，水平方向上有向西的水平速度，

3、且有豎直向下的加速度，故AB錯(cuò)；CD、下降過程向西減速，按照對稱性落至地面時(shí)水平速度為0，整個(gè)過程都在向西運(yùn)動(dòng)，所以落點(diǎn)在拋出點(diǎn)的西側(cè)，故C錯(cuò)，D正確；故選D點(diǎn)睛：本題的運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向上的勻變速和水平方向上的變加速運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來求解。3滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾的喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中A. 所受合外力始終為零B. 所受摩擦力大小不變C. 合外力做功一定為零D. 機(jī)械能始終保持不變【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生同一考試?yán)砜凭C合物理試

4、題（天津卷）【答案】 C動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中速率不變，質(zhì)量不變，即動(dòng)能不變，動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做功為零，C正確；因?yàn)榭朔Σ亮ψ龉?，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤； 【點(diǎn)睛】考查了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理等；知道曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度時(shí)刻變化，合力不為零；在分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要弄清楚合力充當(dāng)向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式，基礎(chǔ)題，難以程度適中4在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（全國III卷）【答

5、案】 A點(diǎn)睛 此題將平拋運(yùn)動(dòng)、斜面模型、機(jī)械能守恒定律有機(jī)融合，綜合性強(qiáng)。對于小球在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)，一般利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。5如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（ ）A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（新課標(biāo)I卷）【答案】 C【解析】本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理等知識(shí)

6、，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力。設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動(dòng)能定理得：F3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動(dòng)可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量E=

7、F5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】此題將運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高。6A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，則它們A. 線速度大小之比為4：3B. 角速度大小之比為3：4C. 圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2：1D. 向心加速度大小之比為1：2【來源】浙江新高考2018年4月選考科目物理試題【答案】 A7（多選）火車以60 m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10 s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10在此10 s時(shí)間內(nèi)，火車（ ）A. 運(yùn)動(dòng)路程為600 mB. 加速度為零

8、C. 角速度約為1 rad/sD. 轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4 km【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷）【答案】 AD【解析】本題考查勻速圓周的概念，意在考查考生的理解能力。圓周運(yùn)動(dòng)的弧長s=vt=6010m=600m，選項(xiàng)A正確；火車轉(zhuǎn)彎是圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，所以合力不為零，加速度不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題意得圓周運(yùn)動(dòng)的角速度rad/s= rad/s，又，所以m=3439m，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。點(diǎn)睛：本題以火車轉(zhuǎn)彎指南針偏轉(zhuǎn)為背景考查勻速圓周的概念，解答時(shí)要注意角度與弧度的換算關(guān)系?！?017高考真題】1【2017新課標(biāo)卷】發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)

9、速度不同的乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是A速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多B速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大C速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少D速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大【答案】C【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】重點(diǎn)要理解題意，本題考查平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。理論知識(shí)簡單，難在由題意分析出水平方向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2【2017江蘇卷】如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為（A） （B） （C） （D）【

10、答案】C【解析】設(shè)第一次拋出時(shí)A球的速度為v1，B球的速度為v2，則A、B間的水平距離x=(v1+v2)t，第二次兩球的速度為第一次的2倍，但兩球間的水平距離不變，則x=2(v1+v2)T，聯(lián)立得T=t2，所以C正確；ABD錯(cuò)誤【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵信息是兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移之和不變3【2017江蘇卷】如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動(dòng)整個(gè)過程中，物塊在夾子中沒有滑動(dòng)小環(huán)和夾子的質(zhì)

11、量均不計(jì)，重力加速度為g下列說法正確的是（A）物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩中的張力等于2F（B）小環(huán)碰到釘子P時(shí)，繩中的張力大于2F（C）物塊上升的最大高度為（D）速度v不能超過【答案】D【考點(diǎn)定位】物體的平衡 圓周運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】在分析問題時(shí)，要細(xì)心題中給的力F是夾子與物塊間的最大靜摩擦力，而在物塊運(yùn)動(dòng)的過程中，沒有信息表明夾子與物塊間靜摩擦力達(dá)到最大另小環(huán)碰到釘子后，物塊繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)，夾子與物塊間的靜摩擦力會(huì)突然增大【2016高考真題】1【2016海南卷】在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)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

12、間的夾角一直減小C在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，動(dòng)能的改變量相等【答案】B【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動(dòng)能定理公式靈活求解即可。2【2016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(jì)空氣阻力圖中為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是ABCD【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(dòng)的加速度相同，所以運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，故A正確；B、C、D錯(cuò)誤【考點(diǎn)定位】考查拋體運(yùn)動(dòng)【方法技巧】兩球的質(zhì)量不同是本題的一個(gè)干擾因

13、素，重在考查學(xué)生對物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，拋體運(yùn)動(dòng)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【2016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(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖（b）所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片A轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為B轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為C轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為D轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為【答案】B【考點(diǎn)定位】圓周運(yùn)動(dòng)、線速度、平均速度【方法技巧】先通過圖示判斷圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化和

14、轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，再通過圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系計(jì)算葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速率。4【2016全國新課標(biāo)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(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)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(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，則 ABCD【答案】AC【解析】質(zhì)點(diǎn)P下滑過程中，重力和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得，根據(jù)公式，聯(lián)立可得，A正確，B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)重力和支持力的合力充當(dāng)向心力，摩擦力水平，不參與向心力，故根據(jù)牛頓第二定律可得，代入可得，C正確，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查了動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)【方法技巧】應(yīng)用動(dòng)

15、能定理應(yīng)注意的幾個(gè)問題：(1)明確研究對象和研究過程，找出始末狀態(tài)的速度；(2)要對物體正確地進(jìn)行受力分析，明確各力做功的大小及正負(fù)情況(待求的功除外)；(3)有些力在物體運(yùn)動(dòng)過程中不是始終存在的，若物體運(yùn)動(dòng)過程中包括幾個(gè)階段，物體在不同階段內(nèi)的受力情況不同，在考慮外力做功時(shí)需根據(jù)情況區(qū)分對待。5【2016浙江卷】如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O距離L=100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí)，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(dòng)，在彎道上做勻速圓周

16、運(yùn)動(dòng)，要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短（發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g=10 m/s2，=3.14），則賽車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/s2D通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.85 s【答案】AB【解析】在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓定律有，故當(dāng)彎道半徑一定時(shí)，在彎道上的最大速度小圓弧彎道的時(shí)間為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的應(yīng)用；勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 【名師點(diǎn)睛】此題綜合考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用。要知道物體在原軌道做圓周運(yùn)動(dòng)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)決定了在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的最大速度。此題立意新穎，題目來自生活實(shí)際，是一個(gè)考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題。