2020年高考物理3-4月模拟试题汇编专题04 曲线运动（解析版）.doc

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1、专题04曲线运动1．（2020·湖北省黄冈高三八模）如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（　　）A．小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C．小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量D．小球运动过程中，机械能的减少量等

2、于橡皮筋弹性势能的增加量【答案】D【解析】小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mg+m，故F大于mg，故A错误；根据P=Fvcosα可知，开始时v=0，则橡皮筋弹力做功的功率P=0．在最低点速度方向与F方向垂直，α=90°，则橡皮筋弹力做功的功率P=0，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，故B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。2．（2020·广东省东莞市高三检测）在一斜面顶端，将甲

3、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍【答案】A【解析】设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有：，对乙有：，所以，故A正确，BCD错误，故选A。3．（2020·湖北华中师大附中高三测试）从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力。则它们的动能增大到初动能的2倍时的位置处于A．同一直线上B．同一圆上C．同一椭圆上

4、D．同一抛物线上【答案】A【解析】动能增大到射出时的2倍，根据公式，速度增加为初速度的倍；速度偏转角度余弦为：，故速度偏转角度为45°，故：vy=v0tan45°=v故运动时间为：①根据平抛运动的分位移公式，有：x=v0t②③联立①②③解得：在同一直线上。与上述结论相符，故A正确；同一圆上。与上述结论不符，故B错误；同一椭圆上。与上述结论不符，故C错误；同一抛物线上。与上述结论不符，故D错误。故选A。4．（2020·四川省眉山市高三二诊）如图所示，半径为的圆弧BCD与倾角为θ的斜面相切于B点，与水平地面相切于C点，与圆O2轨道相切于D点，圆心O1、O2和D在同一水平直线上，圆O2

5、的半径为r。质量为m的质点从斜面上某位置由静止释放，刚好能在圆O2轨道内做完整的圆周运动。不计一切阻力，重力加速度为g。则质点（　　）A．释放点距离地面的高度为5rB．在C时对轨道压力为C．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后向心加速度之比为5：2D．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后角速度之比为2：5【答案】BD【解析】质点刚好能在圆O2轨道做完整的圆周运动，在轨道的最高点设释放点离地高度为h，根据机械能守恒定律解得，A错误；设质点在C点速度为，轨道对质点的支持力为，由机械能守恒有根据牛顿第二定律解得由牛顿第三定律可知，质点在C时对轨道压力为，B正确；质点从圆弧BCD进入

6、圆O2轨道的瞬间，速度不变，由线速度与角速度关系可知，C错误；质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，向心加速度，可知，D正确。故选BD。5．（2020·安徽皖江名校联盟高三联考）如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（　　）A．小球甲作平抛运动的初速度大小为B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1：2C．A、B两点高度差为D．两小球在C点时重力的瞬时功率相等【答案】C【解析】由可得乙运动的时间为所以到达C点时乙的速度为所以甲沿水平方向的

7、分速度，即平抛的初速度为，故A错误；物体甲沿竖直方向的分速度为由vy=gt1，所以甲在空中运动的时间为甲、乙两小球到达C点所用时间之比为，故B错误；小球甲下降的高度为A、B两点间的高度差，故C正确；两个小球完全相同，根据P=mgvy，因两球在C点的竖直速度不相等，则两小球在C点重力的功率不等，选项D错误。故选C。6．（2020·福建省福清市高三质检）随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点时以速度v0水平