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1、2020年高考物理試題分類匯編:曲線運(yùn)動(dòng)
1(2020上海卷).如圖,斜面上a、b、c三點(diǎn)等距,小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出,做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng),恰落在b點(diǎn)。若小球初速變?yōu)関,其落點(diǎn)位于c,則( )
(A)v0<v<2v0 (B)v=2v0
(C)2v0<v<3v0 (D)v>3v0
答案:A
2.(2020全國(guó)新課標(biāo)).如圖,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的,不計(jì)空氣阻力,則
A.a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)
B.b和c的飛行時(shí)間相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的
2、大
[答案]BD
[解析]平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是由下落高度決定的,高度相同,時(shí)間一樣,高度高,飛行時(shí)間長(zhǎng)。A錯(cuò),B正確。水平位移由速度和高度決定,由得C錯(cuò)D正確。
3.(2020四川卷).(17分)
(1)某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度,M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向飛出,同時(shí)松開B球,B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處,B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04 kg,mB=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N點(diǎn)間的距離為1.500m,則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_
3、___s,A球落地時(shí)的動(dòng)能是____J。(忽略空氣阻力,g取9.8m/s2)
答案.(1)0.5(3分); 0.66(4分);
4.(2020上海卷).圖a為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖。圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng),側(cè)面開有狹縫N,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜,M為正對(duì)狹縫的位置。從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上的S縫后進(jìn)入狹縫N,在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上。展開的薄膜如圖b所示,NP,PQ間距相等。則( )
(A)到達(dá)M附近的銀原子速率較大
(B)到達(dá)Q附近的銀原子速率較大
(C)位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率
(D)位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位
4、于NP區(qū)間的分子百分率
答案:A、C
B
A
F
O
5.(2020江蘇卷).如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在此過程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是
A.逐漸增大
B.逐漸減小
C.先增大,后減小
D.先減小,后增大.
【解析】設(shè)F與速度的夾角為,則,力的分解,在切線上(速度方向上)合力為0,即,所以,隨增大,P增大。
【答案】A
6(2020江蘇卷).如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l、h為定值),將A向B水平拋出的同時(shí),B自由下落,A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直
5、分速度大小不變,方向相反,不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則:
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰
C.A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰
D.A、B一定能相碰
【解析】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,所以,若,則第1次落地前能相遇,所以取決于,A正確;A碰地后還可能與B相遇,所以B、C錯(cuò)誤,D正確。
【答案】AD
7.(2020全國(guó)理綜).(20分)
一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝,山溝的一側(cè)豎直,另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè),以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示,以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy。已知
6、,山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=,探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g。
(1) 求此人落到破面試的動(dòng)能;
(2) 此人水平跳出的速度為多大時(shí),他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小?動(dòng)能的最小值為多少?
【解析】
(1) 平拋運(yùn)動(dòng)的分解:,,得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程,此方程與坡面的拋物線方程為y=的交點(diǎn)為,。
根據(jù)機(jī)械能守恒,
解得
(3) (2)求關(guān)于的導(dǎo)數(shù)并令其等于0,解得當(dāng)此人水平跳出的速度為時(shí),他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小,動(dòng)能的最小值為。
8.(2020北京高考卷).(16分)
如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)距離l
7、后以速度υ飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4m,υ=3.0 m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
υ0
s
h
υ
l
(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;
(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;
(3)小物塊的初速度大小υ0.
(16分)
(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有
豎直方向 h=gt2
水平方向 s=υt
得水平距離 s=υ=0.90m
(2)由機(jī)械能守恒定律,動(dòng)能 Ek=
8、mυ2+mgh=0.90J
(3)由動(dòng)能定理,有 -μmgl=mυ2-mυ02
得初速度大小 υ0==4.0m/s
9.(2020山東卷).(15分)如圖所示,一工件置于水平地面上,其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道,BC段為一長(zhǎng)度的粗糙水平軌道,二者相切與B點(diǎn),整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi),P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,其質(zhì)量,與BC 間的動(dòng)摩擦因數(shù)。工件質(zhì),與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(取
(1)若工件固定,將物塊由P點(diǎn)無(wú)初速度釋放,滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止,求P、C兩點(diǎn)間的高度差h。
(2)若將一水平恒力F作用于工件,使物體在P點(diǎn)與
9、工件保持相對(duì)靜止,一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
求F的大小
當(dāng)速度時(shí),使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)(即不考慮減速的時(shí)間和位移),物塊飛離圓弧軌道落至BC段,求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離。
(1)物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)至C點(diǎn)的整個(gè)過程,根據(jù)動(dòng)能定理得
代入數(shù)據(jù)得
(2)設(shè)物塊的加速度大小為,P點(diǎn)與圓心的連線與豎直方向間的夾角為,由幾何關(guān)系可得
根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)物體有
對(duì)工件和物體整體有
聯(lián)立式,代
10、入數(shù)據(jù)得
設(shè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,水平位移為,物塊落點(diǎn)與B間的距離為 , 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
聯(lián)立 式,代入數(shù)據(jù)得
10.(2020浙江卷).由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示,其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧,軌道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小球,從距離水平地面為H的管口D處?kù)o止釋放,最后能夠從A端水平拋出落到地面上
11、。下列說法正確的是( )
A.小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為
B. 小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為
C.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H>2R
D.小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度Hmin= R
答案:BC
11.(2020天津卷).如圖所示,水平地面上固定有高為h的平臺(tái),臺(tái)面上有固定的光滑坡道,坡道頂端距臺(tái)面高也為h,坡道底端與臺(tái)面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下,到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰撞,并粘連在一起,共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出,落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半,兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為
12、g,求
(1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA;
(2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB
.(16分)
解析:(1)小球A在坡道上只有重力做功機(jī)械能守恒,有 ①
解得 ②
(2)小球A、B在光滑臺(tái)面上發(fā)生碰撞粘在一起速度為v,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒得
③
離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有 ④
在水平方向有 ⑤
聯(lián)立②③④⑤化簡(jiǎn)得
12.(2020福建卷).(15分)
如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊
13、隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=0.5 m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=10m/s2 求:
(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小V0;
(2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
答案:
13.(2020海南卷),如圖,水平地面上有一個(gè)坑,其豎直截面為半圓。ab為沿水平方向的直徑。若在a點(diǎn)以初速度沿ab方向拋出一小球, 小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)。已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半,求圓的半徑。
解析:設(shè)圓半徑為r,質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則:
①
②
過c點(diǎn)做cd⊥ab與d點(diǎn),Rt△acd∽R(shí)t△cbd可得即為:
③
由①②③得: