1、1专题 4 曲线运动一选择题1（2019 湖南株洲一模）在某次跳投表演中，篮球以与水平面成 45的倾角落入篮筐，设投球点和篮筐正好在同一水平面上，如图所示。已知投球点到篮筐距离为 10m，不考虑空气阻力，则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为 A2.5mB5mC7.5mD10m【参考答案】A2. （2019 年 1 月云南昆明复习诊断测试）如图所示，一质量为 m 的小孩(可视为质点 )做杂技表演。一不可伸长的轻绳一端固定于距离水平安全网高为 H 的 O 点，小孩抓住绳子上的 P 点从与 O 点等高的位置由静止开始向下摆动，小孩运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知 P 点
2、到 O 点 的距离为 l(0lH)，空气阻力不计。下列说法正确的是A.l 越大，小孩在 O 点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力越大B.l 越小，小孩在 O 点正下方松手前瞬 间，对绳子的拉力越大C.当 l= 2H时，小孩在安全网上的落点距 O 点的水平距离最大2D.当 l= H2时，小孩在安全网上的落点距 O 点的水平距离最大 【参考答案】C【命题意图】本题考查对机械能守恒、牛顿运动定律、平抛运动规律的理解和运用。【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是错误认为小孩速度越大就对绳子拉力越大，导致错选 A；二是不能正确运用相关知识列方程得出水平位移表达式，不能正确运用数学知识得出最大水平距离。3.
3、（2019 四川泸州一诊）在考驾驶证的科目二阶段，有一项测试叫半坡起步，这是一条类似于凸型桥面设计的坡道。要求学员在半坡定点位置 a 启动汽车，一段时间后匀速率通过最高点 b 以及剩下路段，如图所示。下列说法正确的是A.若汽车以额定功率从 a 点加速到 b 点，牵引力一直增大B.在最高点 b 汽车处于平衡状态C.在最高点 b 汽车对路面的压力小于汽车的 重力 D.汽车从 a 到 b 运动过程中，合外力做功为 0 【参考答案】.C 【名师解析】由 P=Fv 可知，若汽车以额定功率从 a 点加速到 b 点，牵引力一直减小，选项 A 错误；匀速率通过最高点 b 以及剩下路段，在最高点 b 汽车处于匀
4、速圆周运动，加速度向下，不是平衡状态，是失重状态，.在最高点 b 汽车对路面的压力小于汽车的重力，选项 B 错误 C 正确；汽车从 a 到 b 运动过程中，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项 D 错误。3【名师点评】驾考，是每个人司机都经历的。驾考很多情景都可以作为高考命题素材，可以考查匀变速直线运动规律、圆周运动、牛顿运动定律、功和功率等知识点，以驾考为情景命题可能是高考命题的新热点。4.（2019 郑州一模）甲乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成 45角，乙同学持拍的拍面与水平方向成 30角，如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打
5、球拍前后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度 v1与乒乓球击打乙的球拍的速度 v2之比为A 63 B 2 C D 3【参考答案】.C【名师点评】本题以打乒乓球为情景，考查抛体运动、速度分解及其相关知识点。解答此题常见错误主要有：一是不能根据平抛运动规律和题述情景得出 v1sin45=v2sin30，二是不能正确解答方程得出速度比值。5 （ 2019 浙 江 七 彩 阳 光 联 盟 联 考 ） 如 图 所 示 ， 网 球 运 动 员 发 球 时 以 某 一 速 度 将 球 水 平 击 出 ， 网 球 飞 行 一 段时 间 后 落 地 。 若 不 计 空 气 阻 力 ， 则 4
6、A 初 速 度 越 大 ， 球 在 空 中 飞 行 的 时 间 越 长 B 下 落 过 程 中 球 处 于 超 重 状 态 C 下 落 过 程 中 重 力 对 球 做 功 的 功 率 不 变 D 下 落 过 程 中 相 同 时 间 内 的 球 速 度 的 变 化 相 同 【参考答案】.D 【名师点评】本题以网 球 运 动 员 发 球 为 情 景 ， 考 查 平 抛 运 动 规 律 、 超 重 和 失 重 、 重 力 功 率 及 其 相 关 知 识 点 。6.（2019 齐鲁名校联考)游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘
7、上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中 P、Q 两位游客悬于同一个圆周上，P 所在钢绳的长度大于 Q 所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为 1、 2。不计钢绳的重力。下列判断正确的是5AP、Q 两个飞椅的线 速度大小相同B无论两个游客的质量分别有多大， 1一定大于 2C如果两个游客 的质量相同，则有 等于D如果两个游客的质量相同，则 Q 的向心力一定小于 P 的向心力【参考答案】BD【名师点评】（原图详见人教版高中物理必修 2P16 中圆周运动一节的图 5.4-1）。此题的命制别出心裁，在推导的时候需要高超的数学技巧，需
8、要把每一个物体的运动等效成一个圆锥摆来处理。另外，对于三角函数 能够使用定性和半定量分析的就不必使用严密的数学分析。7.（2019 烟台市质量调研）在探究平抛运动的规律时，可以选用 下列三种装置中的一种。以下操作合理的是_（填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分）A选用装置 1 研究平抛物体竖直分运动，观察 A、 B 两球是否同时落地可采用的方法是用耳朵听两球落地的声音B选用装置 2 要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端 A 应低于水面C选 用装置 2 要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上
9、端 A 应高于水面D选用装置 3 要准确获得钢球平抛轨迹，钢球每次可以从斜槽上不同位置静止释放6E选用装置 3 要准确获得钢球平抛轨迹，应保持木板处于竖直位置【参考答案】ABE【名师点评】题目中的三个图分别来自人教版高中物理必修 2 第 10 页的做一做和第 14 页的参考案例一和参考案例二。将它们有机整合成了一个优秀的选择题。这提醒我们对于教材中的所有实验都要明确其实验原理，掌握物理实验的灵魂。另外，装置 2 的原理在高一时不可能明白，只有到了学习完 3-3 以后才能理解。所以在二轮复习时应该站在整个高中物理知识体系的顶端俯视高中教材的细节。二计算题1.(12 分)（2019 年 1 月湖北
10、黄冈市调研）如图所示，内壁光滑、半径大小为 R 的绝缘圆轨道固定在竖直面内，圆心为 O 轨道左侧与圆心等高处附近空间有一高度为 d 的区域内存在着竖直向下的匀强电场(dR)，电场强度 E= qdmgR2。质量为 m 带电量为+q 可视为质点的小球，在与圆心等高的 A 点获得竖直向上的初速度v0，小球刚好能通过轨道最高点 B。(重力加速度为 g)求：(1)小球初速度 v0的大小；(2)小球第 3 次经过轨道最低点时对轨道的压力。【名师解析】（12 分）7（1）小球恰好能经过轨道最高点 B，由牛顿第二定律有： RvmgB2 （2 分）从 A 运动到 B，对小球由动能定理得： （2 分）解得： gR
11、v30 （1 分）2一小船渡河，河宽 d=180 m，水流速度 12.5 m/sv。若船在静水中的速度为 25 m/sv，则： （1）欲使船在最短时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？（2）欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？【名师解析】（1）欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。当船头垂直河岸时，如图甲所示。合速度为倾斜方向，垂直分速度为 25 m/sv。83.(12 分) （2019 浙江质检）如图所示是对质量为 m=0.1 kg 的某型号玩具小车性能进行测试的装置 ,它是由固定长度为 L=1.5 m 的粗糙直轨道 AB、半径为 R=0.
12、2 m 的光滑圆形轨道 BCB以及长度可调的 粗糙直轨道 BD 三部分平滑连接而成(BB略有错开),整个装置置于距地面足够高的水平平台上,轨道末端 D 始终与平台右端重合;为了保护小车安全,在距平台右端 x=0.9 m 处竖立一堵竖直泡沫墙 EP。已知小车在 AB、BD上运动时所受阻力恒为车重的 0.2 倍,测试时小车从 A 点以恒定功率向 B 运动,到达 B 点时恰好达到最大速度,然后进入圆形轨 道同时关闭小车动力。某次测试测得小车在通过圆形轨道最高点 C 时对轨道压力大小为 3.0 N,试求:(1)小车在通过 C 点时的速度大小;(2)小车在 AB 段运动时的功率和运动时间;(3)保持其他
13、物理量不变,应调节 BD 的长度为多大,小车才能以最小动能撞击泡沫墙 EP?最小动能为多少?【参考答案】 (1)2 m/s (2)0.8 W,1.375 s (3)1.75 m,0.9 J【名师解析】 (1)mg+F=mvC=2 m/s9(2) =mg2R+Pt-fL=P=fvB得:P=0.8 Wt=1.375 s(3)设小球与墙撞击点为 Q,则从 DQx=vDt h= gt2EQ= +mgh得到:E Q=0.05所以当 0.05即 vD=3 m/s 时 =0.9 J此时 BD 有 -fL=得:L= m=1.75 m4.（2019 北京海淀期中）如图甲所示，校园中的喷泉从喷泉水面以相同倾斜角度
14、和速度大小喷射而出，喷出的水下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。喷出的水的运动可视为一般的抛体运动，在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。喷泉喷出水的运动轨迹示意图如图 16 乙所示，水上升的最大高度为 h，落在水面的位置距喷水口的距离为 d。已知喷水口的水流量为 Q（水流量 Q 定义为单位时间内喷出水的体积），水的密度为 ，重力加速度为 g，忽略空气阻力。10（1）求上述喷泉中水上升至最大高度时水平速度的大小 vx；（2）假设水击打在水面上时速度立即变为零，且在极短时间内击打水面的水受到的重力可忽略不计，求水击打水面竖直向下的平均作用力的大小
15、 Fy；（3）如图 16 乙所示，该喷泉利用水泵将水先从地下水池由静止提升至喷泉水面，然后再喷射出去。已知地下水池的水面距喷泉水面恒为 H，若 H=h， d=4h，水泵提升水的效 率为 ，求水泵抽水的平均功率 P。（2）极短时间 t 内击打在水面上的水的质量 m=Q t水击打在水面上竖直方向的速度 2yvgh设水受到的竖直方向的平均作用力为 F，向下为正，由动量定理：- F t=0- mvy依据牛顿第三定律，可得竖直方向平均作用力的大小 Fy=Q 2gh （3）在 t 时间内，喷射出水的质量 m=Q t对 t 时间内喷出的水，在最高点竖直方向速度为零，因此，其动能由功能关系， P t= mg(H+h)+ 21xmv甲hvx水泵 喷泉水面H地下水池乙d 喷泉水池1解得 P= = 3Qgh
