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(guó)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

2、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)的小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無(wú)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(duì)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(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（北京卷） 【答案】 D 【解析】A

3、B、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，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(duì)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

4、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(guó)普通高等學(xué)校招生同一考試?yán)砜凭C合物理試題（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。

5、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(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（全國(guó)III卷） 【答案】 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(duì)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(zhǎng)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

6、點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（ ） A. 2mgR B. 4mgR C. 5mgR D. 6mgR 【來源】2018年全國(guó)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)，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(duì)小球由a到c的過程，由動(dòng)能定理得：F·3R-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

7、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=F·5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤。 【點(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。 6．A、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4：3 B. 角速度大小之比為3：4 C. 圓周運(yùn)動(dòng)的半

8、徑之比為2：1 D. 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】 A 7．（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 m B. 加速度為零 C. 角速度約為1 rad/s D. 轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4 km 【來源】2018年全國(guó)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(zhǎng)s=vt=60×10m=600m，選項(xiàng)A正確；火車

9、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。 【2017高考真題】 1．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)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

10、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(jiǎn)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） 【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

11、，則x=2(v1+v2)T，聯(lián)立得T=t∕2，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(zhǎng)，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)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

12、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

13、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①為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)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)

14、動(dòng) 【方法技巧】?jī)汕虻馁|(zhì)量不同是本題的一個(gè)干擾因素，重在考查學(xué)生對(duì)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(wú)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(cè)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(cè)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

15、【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(guó)新課標(biāo)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(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(duì)它的支持力大小為N，則 A． B． C． D． 【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

16、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。 【考點(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)能定理應(yīng)注意的幾個(gè)問題：(1)明確研究對(duì)象和研究過程，找出始末狀態(tài)的速度；(2)要對(duì)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(duì)待。 5．【2016·浙江卷】如圖所示為賽車場(chǎng)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

17、。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(duì)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/s C．在直道上的加速度大小為5.63 m/s2 D．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。