高考物理曲线运动精练附答案汇总 11页

高考物理曲线运动精练（附答案）‎ ‎1.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像，可能正确的是 ‎2.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平高度，则 A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B．两球到达各自悬点的正下方时，A球速度较大 C．两球到达各自悬点的正下方时，B球速度较大 D．两球到达各自悬点的正下方时，两球受到的拉力相等 ‎3.如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA＝2RB，则两轮边缘上的 A．角速度之比ωA∶ωB＝2∶1‎ B．周期之比TA∶TB＝1∶2‎ C．转速之比nA∶nB＝1∶2‎ ‎ D．向心加速度之比aA∶aB＝2∶1‎ ‎4.‎ 从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（　　）‎ A．落地时的速度相同 B．落地时重力做功的瞬时功率相同 C．从抛出到落地重力的冲量相同 D．两物体落地前动量变化率相等 ‎5.（单选）如图所示，质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为，现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放，然后由点经过半圆轨道后从冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则 ‎ ‎     A．小球和小车组成的系统动量守恒 ‎ B．小车向左运动的最大距离为 C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度 ‎6.（单选）一小球从地面上以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列能正确反映小球的机械能随上升高度的变化规律（选地面为零势能参考平面）的是 ‎ ‎7.‎ ‎7‎ 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）‎ ‎ ‎ A．球A的角速度必大于球B的角速度 B．球A的线速度必大于球B的线速度 C．球A的运动周期必大于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力 ‎8.‎ ‎(多选题)如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）．当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（　　）‎ ‎ ‎ A．物体A也做匀速直线运动 B．绳子拉力始终大于物体A所受的重力 C．物体A的速度小于物体B的速度 D．地面对物体B的支持力逐渐增大 第II卷（非选择题）‎ ‎9.‎ 如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：‎ ‎（1）前车被弹出时的速度；‎ ‎（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；‎ ‎（3）两车从静止下滑到最低点的高度h．‎ ‎ ‎ ‎10.如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧．可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍．两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动．B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：‎ ‎（1）物块B在d点的速度大小；‎ ‎（2）物块A滑行的距离s．‎ ‎11.某兴趣小组为了研究过山车原理，做了一个简易实验：取一段长度‎1 m水平粗糙轨道，如图所示，在点设计一个竖直平面内的光滑圆轨道，半径的大小可以调节．现有一电动小车(可视为质点)质量为‎0.2kg静止在点， 通过遥控器打开电源开关，在恒定牵引力2N作用下开始向运动，小车与水平轨道的动摩擦因数为0.1，当小车刚好到达时立即关闭电源，然后进入圆轨道，=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）若圆轨道半径=0.1m，小车到达轨道最高点时对轨道的压力；‎ ‎（2）要使小车不脱离轨道，则圆轨道的半径应满足什么条件？‎ ‎12.如图1所示，一根长为L的轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的小钢球A，球处于静止状态．现对小钢球施加一个方向水平向右的外力F，使球足够缓慢地偏移，外力F方向始终水平向右．若水平外力F的大小随移动的水平距离x的变化如图2所示．求此过程中：‎ ‎（1）轻绳上张力大小变化的取值范围．‎ ‎（2）在以上过程中水平拉力F所做的功．‎ ‎13.‎ 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离．‎ ‎ ‎ 试卷答案 ‎1.B 解析：跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力，与速度有关，且速度越大受到的阻力越大，知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力，速度逐渐增大，阻力增大合力减小，加速度减小，水平方向只受阻力，速度减小，阻力减小，加速度减小。在v-t图象中图线的斜率表示加速度，B项正确。‎ ‎2.B ‎3.C ‎4.D ‎【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】根据动能定理比较落地时的动能大小，方向不同；通过比较落地时竖直方向上的速度比较重力做功的瞬时功率，通过比较运动的时间比较重力冲量；动量定理求变化率 ‎【解答】解：A、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故A错误；‎ B、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率p=mgvsinθ，故B错误 C、高度相同，平抛时间短，根据动量定理I=mgt，故C错误 D、根据动量定理I=mgt．故D正确．‎ 故选：D ‎5.D 解析：A、C水平地面光滑，系统水平方向动力守恒，但竖直方向动量不守恒，则质点离开槽后做竖直上抛运动，下来时还会落回半圆槽中，故A、C错误；B、小车与小球水平方向动量守恒， ， ，所以 ，小车向左运动的距离为R，故B错误；D、根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：mg(H-H)-Wf=0，Wf为质点克服摩擦力做功大小．解得：Wf=mgH．即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为mgH．由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为为：H＜h＜H．故D正确．故选：D ‎ ‎6.C 解析： 根据题意可知：f=kv △E=Wf=则得 E=E0-△E=E0-因为速度逐渐减小，所以逐渐减小，故图象的斜率逐渐减小，即机械能减小越来越慢．当小球上升时还有重力势能，机械能不为0，只有C正确．‎ ‎7.B ‎【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．‎ ‎【解答】解：对于任意一个小球，受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：‎ FNcosθ=ma…①，‎ FNsinθ=mg…②．‎ 所以有：FN=，因此质量大的对筒壁压力大，由于A、B两球的质量相等，两球受到的支持力相等，则小球对筒壁压力大小相等，故D错误；‎ 由①：②可得：gcotθ=a，可知两球的向心加速度大小相等．‎ 又 a==ω2r=‎ 所以半径大的线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故B正确，AC错误．‎ 故选：B ‎ ‎ ‎8.BCD ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】将B物体的速度vB的进行分解，得到两个物体速度的关系式，分析A物体做什么运动，判断绳子拉力始终与物体A所受重力的关系．运用外推法，分析A物体加速度如何变化，再分析绳子对A物体的拉力如何变化．‎ ‎【解答】解：A、B，将B物体的速度vB进行分解如图所示，则vA=vBcosα，α减小，vB不变，则vA逐渐增大，说明A物体在竖直向上做加速运动，由牛顿第二定律T﹣mg=ma，可知绳子对A的拉力T＞mg，故A错误，B正确．‎ C、由于vA=vBcosα，知物体A的速度小于物体B的速度．故C正确．‎ D、B在竖直方向上平衡，有：Tsinα+N=mg，运用外推法：若绳子无限长，B物体距滑轮足够远，即当α→0时，有vA→vB，这表明，物体A在上升的过程中，加速度必定逐渐减小，绳子对A物体的拉力逐渐减小，sinα减小，则支持力增大．故D正确．‎ 故选BCD．‎ ‎ ‎ ‎9.‎ ‎【题文】‎ 已知函数f（x）=2sinxcosx﹣cos2x，x∈R．‎ ‎（1）求函数f（x）的单调递增区间；‎ ‎（2）在△ABC中，内角A、B、C所对边的长分别是a、b、c，若f（A）=2，C=，c=2，求△ABC的面积S△ABC的值．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【考点】三角函数中的恒等变换应用；正弦定理．‎ ‎【专题】三角函数的图像与性质；解三角形．‎ ‎【分析】（1）由二倍角公式化简可得f（x）=2sin（2x﹣），令2k≤2x﹣≤2k，k∈Z可解得函数f（x）的单调递增区间．‎ ‎（2）由f（A）=2sin（2A﹣）=2，可得A的值，由正弦定理可解得a=，从而可求S△ABC的值．‎ ‎【解答】解：（1）∵f（x）=2sinxcosx﹣cos2x=sin2x﹣cos2x=2sin（2x﹣），‎ ‎∴令2k≤2x﹣≤2k，k∈Z可解得k≤x≤k，k∈Z，‎ 即有函数f（x）的单调递增区间为：[k，k]，k∈Z，‎ ‎（2）∵f（A）=2sin（2A﹣）=2，‎ ‎∴2A﹣=2k，k∈Z，即有A=k，k∈Z，‎ ‎∵角A为△ABC中的内角，有0＜A＜π，‎ ‎∴k=0时，A=，B=π﹣A﹣C=，‎ 故由正弦定理可得：，解得a=，‎ ‎∴S△ABC=acsinB=sin=．‎ ‎【点评】本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用，正弦定理的应用，属于基本知识的考查．‎ ‎【标题】贵州省黔南州2016届高三上学期期末数学（文）试题 ‎【结束】‎ ‎10.‎ 考点： 机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用． ‎ 专题： 压轴题；机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： （1）在d点根据向心力公式列方程可正确求解．‎ ‎（2）分析清楚作用过程，开始AB碰撞过程中动量守恒，碰后A反弹，B继续运动根据动能定理和动量定理可正确求解．‎ 解答： 解：（1）设物块A和B的质量分别为mA和mB B在d处的合力为F，依题意①‎ ‎②‎ 由①②解得③‎ ‎（2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，系统动量守恒mAv1﹣mBv2=0 ④‎ B由位置b运动到d的过程中，机械能守恒 ⑤‎ A在滑行过程中，由动能定理 ⑥‎ 联立③④⑤⑥，得 答：（1）物块B在d点的速度大小为；‎ ‎（2）物块A滑行的距离为．‎ ‎11.（1）26N （2）m和m 解析：（1）小车从A到C的过程，由动能定理得 ‎ ① 解得m/s 在C点，由向心力公式得 ② 解得N ‎ 由牛顿第三定律知，在C点对轨道压力26N，竖直向上。‎ ‎（2）从A到B的过程，由动能定理得 ③‎ 不脱离轨道有两种情况：‎ 第一，圆周运动能过最高点。设轨道半径为，有：‎ ‎ ④ 解得m 第二，往上摆动。设轨道半径为，有：‎ ‎ ⑤ 解得m ‎ 所以，轨道半径的范围是：m和m ‎ ‎12.‎ 考点：‎ 动能定理；共点力平衡的条件及其应用．.‎ 专题：‎ 动能定理的应用专题．‎ 分析：‎ ‎（1）当cosθ=1时，即θ=0时，绳子拉力等于重力，水平拉力等于0．根据共点力平衡求出拉力为G时，水平拉力的大小，从而得出拉力的范围．‎ ‎（2）因为缓慢移动，动能变化为零，拉力做功等于重力势能的增加量．‎ 解答：‎ 解：（1）在小球移动过程中，始终处于平衡状态 当x=0时，F=0，T=G 　　　　　　　　　‎ 当x=时，F=G，T==2G 　　　　‎ 所以T的取值范围是G≤T≤2G 　　　　‎ ‎（2）当F=G时，cosθ=　　　　　　　　　　　‎ 由功能关系得：‎ F力做功W=GL（1﹣cosθ） 　　　　　　　‎ 求得W=GL 　　　　　　　‎ 答：（1）轻绳上张力大小变化的取值范围为G≤T≤2G 　　　　‎ ‎（2）在以上过程中水平拉力F所做的功为 点评：‎ 本题考查了共点力平衡，以及功能关系，难度不大，是一道好题，平时需加强这方面的训练．‎ ‎13.见解析 ‎【考点】牛顿第二定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可．‎ ‎【解答】解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．‎ 对A球：3mg+mg=m 解得 vA= ‎ 对B球：mg﹣0.75mg=m 解得 vB= ‎ 由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：‎ sA=vAt=vA= 4R ‎ sB=vBt=vB=R ‎ ‎∴sA﹣sB=3R ‎ 即a、b两球落地点间的距离为3R．‎ ‎　‎