高考专题一对一2020年高考用书 真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

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专题05 曲线运动

1．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v–t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则

A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】BD

【解析】A．由v–t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积，故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离，所以，A错误；B．由于第二次竖直方向下落距离大，由于位移方向不变，故第二次水平方向位移大，故B正确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?v?v0，tD．易知a1>a2，故C错误；由图像斜率，速度为v1时，第一次图像陡峭，第二次图像相对平缓，故a1>a2，由G–fy=ma，可知，fy1

2．（2019·江苏卷）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A．运动周期为

2πR?

B．线速度的大小为ωR

C．受摩天轮作用力的大小始终为mg D．所受合力的大小始终为mω2R 【答案】BD

【解析】由于座舱做匀速圆周运动，由公式??2π2π，解得：T?，故A错误；由圆周运动的线速

?T度与角速度的关系可知，v??R，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用

2力是变力，不可能始终为mg，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：F合?m?R，故

D正确。

3．（2019·103 kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为浙江选考）一质量为2.0×

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1.4×104 N，当汽车经过半径为80 m的弯道时，下列判断正确的是 A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×104 N C．汽车转弯的速度为20 m/s时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2 【答案】D

【解析】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得

v2f?m，解得

r，所以汽车转弯的速度为20 m/s时，

104 N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度所需的向心力小于1.4×

，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s，D正确。

4．（2019·山东省德州市高三模拟）中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是 A．运动的时间都相同 B．速度的变化量都相同

C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D．若初速度为v0，则【答案】C

【解析】A、根据h?2h12gt可得运动的时间t?，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A

g22

正确；B、根据?v?g?t可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项B正确；CD、因为水平位移的范围为

，则水平最小初速度为

，水平最大初速度为：

，则水平初速度速度的范围为：；落入锅中时，最大速度

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，最小速度为

故选C。

5．（2019·湖南省衡阳市三模）如图所示，地面上固定有一半径为R的半圆形凹槽，O为圆心、AB为水平直径，现将小球（可视为质点）从A处以初速度v1水平抛出后恰好落到D点：若将该小球从A处以初速度v2水平抛出后恰好落到C点，C、D两点等高，OC与水平方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．v1:v2＝1:4

B．小球从开始运动到落到凹槽上的过程中，其两次的动量变化量相同 C．小球落在凹槽上时，其两次的重力的瞬时功率不同 D．小球落到C点时，速度方向可能与该处凹槽切面垂直 【答案】B

【解析】过C与D分别做AB的垂线，交AB分别与M点与N点，如图： cos60°则OM＝ON＝R·＝0.5R；所以AM＝0.5R，AN＝1.5R；由于C与D

，故选项D正确，C错误。

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gt可知二者运动的时间是相等的。由水2v11平方向的位移为：x＝v0t，可得?，故A错误；它们速度的变化量：

v23点的高度是相等的，由：h＝

△v＝gt，二者运动的时间是相等的，则它们速度的变化量也相等，根据P=mv可知动量变化量相等。故B正确；两次的位移分别为：AD和AC，显然AC≠2AD，所以前后两次的平均速度之比不等于1:2，故C错误；球落到C点时，若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为OC，O点应为AM的中点，显然不是，故D错误。

6．（2019·福建省厦门外国语学校高三最后一模）如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力，x轴所在处为地面，则可判断A、B、C三个小球

A．在空中运动过程中，重力做功之比为1:2:3 B．在空中运动过程中，动量变化率之比为1:2:3 C．初始时刻纵坐标之比为1:4:9

D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1:4:9 【答案】C

【解析】AC项：根据x=v0t，水平初速度相同，A、B、C水平位移之比为1:2:3，所以它们在空中运动的

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时间之比为1:2:3，初始时刻纵坐标之比既该过程小球的下落高度之比，根据h?12gt，初始时刻纵坐标2之比为1:4:9，重力做功之比为h之比，即为1:4:9，故A错误，C正确；B项：动量的变化率为合外力即重力，重力相同，则动量的变化率相等，故B错误；D项：竖直向速度之比为1:2:3，水平向速度相向，而速度方向与水平方向夹角的正切值为

vyvx，则其比值为1:2:3，故D错误。

7．（2019·东北三省四市高考二模）在水平地面上有相距为L的A、B两点，甲小球以v1＝10 m/s的初速度，从A点沿与水平方向成30°角的方向斜向上抛出，同时，乙小球以v2的初速度从B点竖直向上抛出。若

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甲在最高点时与乙相遇，重力加速度g取10 m/s，则下列说法错误的是

A．乙球的初速度v2一定是5 m/s

B．相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度 C．L为2.53m D．甲球与乙球始终在同一水平面上 【答案】B

【解析】甲球竖直方向的初速度vy＝v1sin30°＝5 m/s，水平方向的初速度v0＝v1cos30°＝53m/s。甲球在最高点与乙球相遇，说明甲球和乙球在竖直方向具有相同的运动规律，则乙球的初速度v2＝vy＝5 m/s，故A正确；相遇前甲球的水平速度不为零，竖直方向与乙球的速度相同，所以在相遇前甲球的速度不可能小于乙球的速度，故B错误；相遇时间t＝

vyg＝0.5s，则L＝v0t＝2.53m，故C正确；由于甲球和乙

球竖直方向的运动情况相同，所以甲球与乙球始终在同一水平面上，故D正确。本题选错误的，故选B。8．（2019·辽宁省沈阳市三模）如图所示，水平地面上有一光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，且固定在同一个竖直面内。将一只质量为m的小球由圆弧轨道上某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道运动时始终不脱离轨道，这个高度h的取值可为 A．2.2r B．1.2r C．1.6r 【答案】D

v2【解析】小球可能做完整的圆周运动，刚好不脱离圆轨时，在圆轨道最高点重力提供向心力：mg?m；

rD．0.8r

由机械能守恒得：，解得：h=2.5r。也可能不超过与圆心等高处，由机械能守恒得：

mgh=mg·r，得：h=r，综上得为使小球在沿圆轨道运动时始终不离开轨道，h的范围为：h≤r或h≥2.5r；故A、B、C错误，D正确。故选D。

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