全国各地十年高考物理试题分类汇编：曲线运动.pdf

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1、全国各地十年高考物理试题分类汇编 曲线运动 【2015 广东 14】 1如图 4 所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动，帆船以速度v 朝 正北方向航行，以帆板为参照物 A帆船朝正东方向航行，速度大小为vB帆船朝正西方向航行，速度大小为v C帆船朝南偏东45 方向航行，速度大小为2vD帆船朝北偏东45 方向航行，速度大 小为2v 1 【答案】 D 【考点定位】对参考系的理解、矢量运算法则平行四边形定则的应用。 【名师点睛】此题也可假设经过时间t，画出两者的二维坐标位置示意图，求出相对位移，再 除以时间t 即可。 【2015 上海 16】 2如图，战机在斜坡上方进行投弹演练。战机水平匀速飞行

2、，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 Abc 之间Bc 点Ccd 之间Dd 点 2 【答案】 A 【解析】如图所示 【考点定位】平抛运动 【名师点睛】本题考查了平抛运动的规律，意在考查考生的分析综合能力。重点是抓住处理 平抛运动的重要方法，运动的合成与分解。把平抛运动分解成水平方向的匀速运动，竖直方 向的匀加速运动。因为水平方向匀速运动，根据水平位移求时间更简便一些。 【2015 浙江 17】 3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

3、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 2 2 4 L xs B足球初速度的大小 2 2 0 24 gL vs h C足球末速度的大小 2 2 4 24 gL vsgh h D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 2 L s 3 【答案】 B 【考点定位】考查了平抛运动，速度的合成与分解 【名师点睛】该题的立体性非常好，需要结合立体几何分析解题，对于平抛运动，一般都是 将其分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，平抛运动的时间取决 下落的高度。 【2015 浙江 19

4、】4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 所示的三条路线，其中路线是以O为圆心的半圆，OOr。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，赛车经过的路程最短 B选择路线，赛车的速率最小 C选择路线，赛车所用时间最短 D三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 4 【答案】 ACD 【考点定位】圆周运动，运动学公式 【名师点睛】解决此类问题的关键知道

5、向心力的公式，知道汽车在水平路面上拐弯向心力的 【2015 安徽 14】5图示是 粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、 Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的粒子在 各点处的加速度方向正确的是 AM 点BN 点CP 点DQ 点 5【答案】 C 考点：考查库仑定律和牛顿第二定律。 【名师点睛】库仑定律内容里有“作用力的方向在它们的连线上”，容易忘记 ;牛顿第二 定律内容里有“加速度的方向就是外力的方向”，不注意方向问题，容易出错 【2015 全国新课标 16】6由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨 道经过调整再进入地球同

6、步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫 星一附加速度， 使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103/s，某次发射 卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨 道和同步轨道的夹角为30 ，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 A西偏北方向，1.910 3m/s B东偏南方向，1.910 3m/s C西偏北方向，2.7103m/s D东偏南方向，2.7103m/s 6 【答案】 B 【解析】如下图所示： 【考点定位】速度的合成与分解 【名师点睛】本题主要是理解速度的合成与分解，本题用余弦定理来求解是最简

7、洁的。 【2015 海南 4】7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（） AmgR 4 1 BmgR 3 1 CmgR 2 1 DmgR 4 7 【答案】 C 【考点定位】向心力，动能定理 【名师点睛】在解决圆周运动的向心力问题时，一定要明确向心力的来源，在运用动能定理 解决问题时，需要注意过程中有哪些力做功，做什么功。 【2015 上海 18】8如图， 质量为 m 的小球用轻绳悬挂在O 点，在水平恒力tanFm

8、g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tang 8 【答案】 ACD 【考点定位】动能定理；牛顿第二定律；圆周运动 【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律、圆周运动和动能定理等知识点，属于动力学综合题， 意在考查考生的分析综合能力。 【2015 全国新课标 18】9一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 L1和 L2，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

9、。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 1 2 266 gg v hh L L B 22 112 (4) 46 g g v hh LLL C 22 112 (4) 1 2626 g g v hh LLL D 22 112 (4) 1 426 g g v hh LLL 9 【答案】 D 【考点定位】曲线运动 【名师点睛】平抛运动一定要和实际情况相结合，题目中，最小的水平位移一定要保证 越过球网。 【2015 福建 17】 10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

10、小滑块第一次由A 滑到 C，所用的时间为t1，第二次由C 滑到 A，所用时 间为t2，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( ) At1 t2Bt1=t2Ct1t2D无法比较t1、t2的大小 10 【答案】A 【考点定位】圆周运动 【名师点睛】 ：本题主要是利用圆周运动分析滑块对轨道的压力，从而判断摩擦的大小。在 AB 段，根据 R v mFmg N 2 ，在 BC 段， R v mmgFN 2 ，沿不同的方向运动，使得滑 块对轨道的压力不同。 2014 202014 新课标全国卷 如图所示，两个质量均为m 的小木块a 和 b(可视为质点 )

11、放 在水平圆盘上，a 与转轴 OO的距离为l，b 与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为 木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴 缓 慢 地 加 速 转 动，用 表示圆盘转动的角速度下列说法正确的是() Ab 一定比 a 先开始滑动 Ba、b 所受的摩擦力始终相等 C kg 2l 是 b 开始滑动的临界角速度 D当 2kg 3l 时， a 所受摩擦力的大小为kmg 20AC解析 本题考查了圆周运动与受力分析a 与 b 所受的最大摩擦力相等，而b 需要的向心力较大，所以b 先滑动， A 项正确；在未滑动之前，a、b 各自受到的摩擦力等于 其向心力，因此b 受到的

12、摩擦力大于a 受到的摩擦力，B 项错误； b 处于临界状态时kmg m 2 2l，解得 kg 2l ，C 项正确； 2kg 3l 小于 a 的临界角速度，a 所受摩擦力没有达 到最大值，D 项错误 42014 四川卷 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河小明驾着小船 渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间 的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为() A. kv k21 B. v 1k2 C. kv 1k2 D. v k21 4B解析 设河岸宽为d，船速为u，则根据渡河时间关系得 d u d u2v2 k，解得 u v

13、 1k 2，所以 B 选项正确 172014 新课标卷 如图，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面 内； 套在大环上质量为m 的小环 (可视为质点 )， 从大环的最高处由静止滑下重 力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 () AMg5mgBMgmg CMg 5mgDMg10mg 17C解析 小环在最低点时，对整体有T(Mm)g mv 2 R ，其中 T 为轻杆对大环的 拉力；小环由最高处运动到最低处由动能定理得mg 2R 1 2mv 20，联立以上二式解得 T Mg5mg，由牛顿第三定律知，大环对轻杆拉力的大小为T T Mg5mg，C 正确 6201

14、4 江苏卷 为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所 示的装置进行实验小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落关 于该实验，下列说法中正确的有() A两球的质量应相等 B两球应同时落地 C应改变装置的高度，多次实验 D实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动 6BC解析 由牛顿第二定律可知，只在重力作用下的小球运动 的加速度与质量无关，故 A 错误；为了说明做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动， 应改变装置的高度，多次实验，且两球应总能同时落地，故B、C 正确；该实验只能说明做 平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，而不能说明小球在水平方

15、向上做匀速直线运 动，故 D 错误 82014 四川卷 (1) 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面 的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹图中 a、b、c、d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A 时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨 迹字母代号 )，磁铁放在位置B 时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)实验表 明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_(选填“在”或“不在”)同一直线上 时，物体做曲线运动 8(1)bc不在 212014 安徽卷 (18 分).图 1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出 平抛小球的运动轨迹

16、(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_ a安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b每次小球释放的初始位置可以任意选择 c每次小球应从同一高度由静止释放 d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O 为坐标原点，测量 它们的水平坐标x 和竖直坐标y，图2 中 yx2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 _ ab cd 图 2 图 3 (3)图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O 为平抛的起点，在轨迹上任取 三点 A、B、C，测得 A、B 两点竖直坐标y1为 5.0 cm，y2为 45.0 cm，A、B 两点水

17、平间距 x 为 40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为_m/s，若 C 点的竖直坐标y3为 60.0 cm，则小球 在 C 点的速度vC为 _m/s(结果保留两位有效数字， g 取 10 m/s 2) 21 .D3(1)ac(2)c(3)2.0 4.0 解析 .本题考查 “研究平抛物体的运动” 实验原理、理解能力与推理计算能力(1) 要保证初速度水平而且大小相等，必须从同一位置释放，因此选项a、c 正确 (2)根据平抛位移公式x v0t 与 y1 2gt 2，可得 ygx 2 2v 2 0，因此选项 c 正确 (3)将公式 y gx 2 2v 2 0变形可得 x 2y g v0，AB 水平距

18、离 x 2y2 g 2y1 g v0，可得v0 2.0 m/s，C 点竖直速度vy2gy3，根据速度合成可得vc2gy3v 2 04.0 m/s. 2014 天津卷 (1)半径为 R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动，A 为圆盘边缘上 一点在O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出，半 径 OA 的方向恰好与v 的方向相同，如图所示若小球与圆盘只碰一次， 且落在 A 点，重力加速度为g，则小球抛出时距O 的高度 h_， 圆盘转动的角速度大小 _ (1)gR 2 2v 2 2n v R (n N * )19 2014 安徽卷 如图所示， 一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称

19、轴以恒定角速度 转动，盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动 摩擦因数为 3 2 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30 ，g 取 10 m/s2. 则 的最大值是 () A.5 rad/s B.3 rad/s C1.0 rad/s D0.5 rad/s 19C解析 本题考查受力分析、应用牛顿第二定律、向心力分析 解决匀速圆周运动问题的能力物体在最低点最可能出现相对滑动，对 物体进行受力分析，应用牛顿第二定律，有 mgcos mgsin m2r，解得 1.0 rad/s， 选项 C 正确。 23 2014 浙江卷 如图所示，装甲车在水

20、平地面上以速度v020 m/s 沿直线前进，车 上机枪的枪管水平，距地面高为h1.8 m在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其 底边与地面接触枪口与靶距离为L 时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的 初速度为v800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s90 m 后停下装 甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速 度 g 取 10 m/s 2) 第 23 题图 (1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小； (2)当 L 410 m 时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离； (3)若靶上只有一个弹孔，求L

21、 的范围 23答案 (1) 20 9 m/s 2 (2)0.55 m0.45 m(3)492 mx3-x2,E1=E2=E3 Cx2- x 1x3-x2,E1x3-x2, 选项B 正 确。 8 （2013 高考浙江理综第23 题）山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意 图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m， x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg 和m=2kg 的大小两只滇金丝猴分别位于 左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到 中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青

22、藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰 好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s 2，求： （1）大猴子水平跳离的速度最小值 （2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小 （3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小 解析：（ 1）设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据平抛运动规律，有： h1= 1 2 gt 2， x1=vmint ， 联立解得：vmin=8m/s。 （2）猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度为vC，有： (M+m)gh= 1 2 (M+m)vC 2， 解得：vC = 2 2gh=80m/s= 9.0m/s 。 （3）设拉力为F，青藤的长

23、度为L，由几何关系：(L-h2)+x2 2=L2， 解得 L=10m 。 对最低点，由牛顿第二定律得： F-(M+m)g= (M+m)vC 2 /L 解得： F=216N. 9. (13分) （2013 全国新课标理综1 第 24 题）水平桌面上有两个玩具车A和 B，两者用一轻质细橡 皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和 R分别位于 直角坐标系中的(0,2l) 、(0,-l) 和(0,0) 点。已知 A从静止开始沿y 轴正向做加速度大小为a 的匀加速运动：B平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某 时刻通过点 (l, l) 。

24、假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。 【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量 分析物理问题，解决问题的能力。 解析： 设 B车的速度大小为v。如图， 标记 R在时刻 t 通过点 K （ l ，l ） ，此时 A、 B的位置分别为H 、 G 。由运动学公式，H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别 为： yA=2l+ 2 1 at 2 ， xB=vt。 在开始运动时，R到 A和 B的距离之比为21，即 OE OF=2 1。 由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到 A和 B的距离之比为2 1。因此，在时刻t 有： HK KG=2 1。 由于 FG

25、H IGK，有 HG KG= xB（xB- l） 。 HG KG=( yA + l) （ 2l） 。 由式解得：xB =3l/2 ， yA =5 l。 联立解得：v=al6 4 1 。 2012 年高考题 1. （2012新课标理综）如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。图中画出了从y 轴上 沿 x 轴正向抛出的三个小球a、b 和 c的运动轨迹，其中b 和 c 是从同一点抛出的，不计空气 a b c x y O 阻力，则 A.a 的飞行时间比b 的长 B .b 和 c 的飞行时间相同 C .a 的水平速度比b 的小 D.b 的初速度比c 的大 1.【答案】：BD 【解析】：根据平抛运动规

26、律，a 的飞行时间比b 的短，a 的水平速度比b 的大， b 和 c 的飞 行时间相同，b 的初速度比c 的大，选项AC 错误 BD 正确。 【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。 2. （2012江苏物理） 如图所示 ,相距 l 的两小球 A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值 ). 将A 向 B水平抛出的同时, B 自由下落。 A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不 变、方向相反.。 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则 (A) A 、 B 在第一次落地前能否相碰，,取决于 A 的初速度 (B) A 、B 在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 (C) A 、B 不可

27、能运动到最高处相碰 (D) A 、 B 一定能相碰 2.【答案】：AD 【解析】：B 下落时间t= g h2 ， 当 A 的初速度大于l/v 时，A、 B 在 第一次落地前能相碰，选项A 正确；根据题述，A、B 一定能相碰，选项D 正确 BC 错误。 【考点定位】此题考查平抛运动与自由落体运动的相遇问题。 3. （ 2012浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四 分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处 静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（） A. 小 球 落 到 地 面 时 相 对 于A点 的

28、 水 平 位 移 值 为 2 2 2RHR B. 小 球 落 到 地 面 时 相 对 于A点 的 水 平 位 移 值 为 2 2 24RHR C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2R D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R 错误。 4（2012上海物理）如图，斜面上a、b、c 三点等距，小球从a 点正上方O 点抛 出，做初速为v0的平抛运动，恰落在 b 点。若小球初速变为v，其落点位于c，则 （） （A）v03v0 【答案】：A 【解析】：过 b 点作斜面底边的平行线，根据平抛运动规律，若小球初速变为v， 其落点位于c，则 v0 v 2v0，选项 A 正确。 【考点定位】此题考

29、查平抛运动规律的应用。 5（2012上海物理）图 a 为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动，侧面 开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M 为正对狭缝的位置。从原子炉R 中射 出的银原子蒸汽穿过屏上S 缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间 内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b 所示， NP，PQ 间距相等。 则（） （A）到达 M 附近的银原子速率较大 （B）到达 Q 附近的银原子速率较大 （C）位于 PQ 区间的分子百分率大于位于NP 区间的分子百分率 （D）位于 PQ 区间的分子百分率小于位于NP 区间的分子百分率 【答案】： AC【解析】：到达M 附近的银原子速率较大，到达Q 附近的银原子数目最多， 选项 A正确 B错误；位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率，选项C正确 D 错误。 【考点定位】此题考查匀速圆周运动及其相关知识。