三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——专题05 曲线运动(解析版)
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1、专题05 曲线运动1(2019新课标全国卷)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vt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vt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
2、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vt斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由,易知a1a2,故C错误;D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a1a2,由Gfy=ma,可知,fy1fy2,故D正确。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,重力加速度为g,则座舱A运动周期为B线速度的大小为RC受摩天轮作用力的大小始终为mgD所受合力的大小始终为m2R【答案】BD【解析】由于座舱做匀速圆周运动,由公式
3、,解得:,故A错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,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力是变力,不可能始终为,故C错误;由匀速圆周运动的合力提供向心力可得:,故D正确。3(2019浙江选考)一质量为2.0103 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1.4104 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1.4104 NC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
4、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,解得,所以汽车转弯的速度为20 m/s时,所需的向心力小于1.4104 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,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2,D正确。4(2018江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的A时刻相同,地点相同B时刻相同,地点不同C时刻不同,地点相同D时刻不同,地点不同【答案】B
5、【解析】本题考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念,意在考查考生的理解能力。弹射管在竖直方向做自由落体运动,所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等,因此两球应同时落地;由于两小球先后弹出,且弹出小球的初速度相同,所以小球在水平方向运动的时间不等,因小球在水平方向做匀速运动,所以水平位移相等,因此落点不相同,故选项B正确。5(2018北京卷)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正
6、比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球A到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C落地点在抛出点东侧D落地点在抛出点西侧【答案】D【解析】上升过程水平方向向西加速,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向上有向西的水平速度,且有竖直向下的加速度,故AB错;下降过程向西减速,按照对称性落至地面时水平速度为0,整个过程都在向西运动,所以落点在抛出点的西侧,故C错,D正确。6(2018天津卷)滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩
7、擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中A所受合外力始终为零B所受摩擦力大小不变C合外力做功一定为零D机械能始终保持不变【答案】C【解析】根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒;因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据可知摩擦力
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