2022年高考试题分类汇编专题曲线运动.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考试题解析物理分类汇编专题 1.（安徽） 一般的曲线运动可以分成许多小段,每小段都可以看5 曲线运动成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小v0A图（ a）圆弧来代替；如图（a）所示,曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过 A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情形下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径 叫做 A P点的曲率半径； 现将一物体沿与水平面成 角的方向已速度 0抛出,如图（ b）所示；就在其轨迹最高点P 处的曲率半径是图（b）A0v2B2 v 0sin2ggC2 v 0cos2Dv2 20cosggsin答案： C 解析：物体在其轨迹最高点 P 处只有水平速度,其水平速度大小为 v0cos ,依据牛顿2其次定律得 mg m v 0 cos ,所以在其轨迹最高点 P 处的曲率半径是2 2v 0cos,C 正确；g2.（广东）如图 6 所示,在网球的网前截击练习中,如练习者在球网正上方距地面 H 处,将球以速度 v 沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上；已知底线到网的距离为 L,重力加速度取 g,将球的运动视作平抛运动,以下表述正确选项gA、球的速度 v 等于 L2 H2HB、球从击出到落地的时间为gC、球 从击出点到落地点的位移等于 L D、球从击出点到落地点的位移与球的质量有关图 6 答案： AB 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载解析：球做平抛运动, 平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动,球的初速度 v L g,A 正确；球从击出到落地的时间 t 2H,B2 H g2 2正确；球从击球点至落地点的位移等于 L H,与球的质量无关,选项 C、 D 错误；3（江苏）（ 16 分）如下列图,长为 L、内壁光滑的直管与水平地面成 30° 角固定放置；将一质量为 m 的小球固定在管底, 用一轻质光滑细线将小球与质量为 M=km 的小物块相连,小物块悬挂于管口；现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球连续向上运动, 通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变；（重力加速度为g）（1）求小物块下落过程中的加速度大小；（2）求小球从管口抛出时的速度大小；名师归纳总结 （3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于2L第 2 页,共 6 页2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解得xLk2学习好资料欢迎下载2 k12就 x L ,得证24（上海） 以初速为 0v,射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道；一物体由静止开头从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体的速率为,其水平方向的速度大小为；2 2【答案】gs v ,v 0 / 1 v 0 / gs 【解析】肯定要清晰沿抛物线轨道运动绝不是平抛运动,由于平抛 运动只受重力,而沿抛物线轨道 运动仍会受到轨道的支持力；建立如下列图的坐标系,轨迹是抛物线,所以 x v 0,t y 1 gt 2,消去参数 t,得到抛物线的轨迹方程 y g2 x 2.一物体由静2 2 v 0止开头从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,x s,竖直位移 y g2 s 2,依据2 v 0机械能守恒,mgy 1 mv 2,联立,v gs；2 v 0x vxy ,tan2tany,把代入vyv依据平抛运动速度方向与位移方向角度的关系s名师归纳总结 得tan2tangs,第 3 页,共 6 页v2 0vxvcosv112gs/1gs2v 0/1v2 02tanv02 v 0gs5.（重庆）（ 18 分）如题24 图所示,静置于水平地面的三辆手推车沿始终线排列,质量均为 m,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载二辆车相碰,两车以共同速度继 续运动了距离 L 时与第三车相碰,三车以共同速度又运动了距离 L 时停止；车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g,如车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞时间很短,忽视空气阻力,求：整个过程中摩擦阻力 所做的总功；人给第一辆车水平冲量的大小；第一次与其次次碰撞系统动能缺失之比；【解析】整个过程中摩擦阻力所做的总功WkmgL2kmgL3kmgL6kmgLu ,其次次碰前速设第一车的初速度为u ,第一次碰前速度为v ,碰后共同速度为度为v ,碰后共同速度为u . kmgL12 mv 112 mu 0 2212 mu 1 1 2 2k2m 2 v 2gLm 2k3 mgL01 3 m u2 22动量守恒名师归纳总结 mv 12mu 1 7 kgL 第 4 页,共 6 页2 mv23mu2 人给第一辆车水平冲量的大小Imu 22 m由解得v 1 226kgL 由解得u 1 21v 1 2126 kgL 44- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第一次碰撞系统动能缺失学习好资料mv 1 21欢迎下载 Ek 11 2 2 m u 1 213kmg22由解得u22kgL 2 m v 2 2k 113 m u23kmg 122由解得v 23 u 22 11其次次碰撞系统动能缺失Ek 112222第一次与其次次碰撞系统动能缺失之比E13 13Ek236（天津）（ 16 分）如下列图,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为 直,直径略小于圆管内径的小球R,MN 为直径且与水平面垂 A 以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点 M 时与静止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞, 碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距 N 为 2R；重力加速度为 g,忽视圆管内径, 空气阻力及各处摩擦均不计,求：（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t；（2）小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小；【答案】（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有2Rt12 gt 2解得2R g（2）设球 A 的质量为 m,碰撞前速度大小为v1,把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0,由机械能守恒定律知1mv212 mv 12mgR mv 12 mv 22设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有2Rv t 综合式得v 222gR7. （海南）如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆；ab 为沿水平方向的直径；名师归纳总结 如在 a 点以初速度0v 沿 ab 方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的c 点；已知 c 点与水第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径；答案：R 28163 2 v 0g解析：在a 点以初速度v 沿 ab 方向抛出一小球,小球做平抛运动,做如下列图帮助线：名师归纳总结 在竖直方向上,下落高度hcd=R1gt23Rv0t第 6 页,共 6 页22在水平方向 上,运动位移xad=R+xod=12解得圆的半径R 281632 v 0g- - - - - - -