2013年全国高考物理试题分类解释:专题四、曲线运动

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2013年全国高考物理试题分类解释:专题四、曲线运动

专题四、曲线运动 ‎1. (2013全国新课标理综II第21题)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处,‎ A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比, v0的值变小 ‎1.AC。‎ ‎【命题意图】本题考查匀速圆周运动、汽车转弯及其相关知识点,意在考查考生综合应用知识分析实际问题的能力。‎ ‎+【解题思路】汽车以速率vc转弯,需要指向内侧的向心力,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,说明此处公路内侧较低外侧较高,选项A正确。车速只要低于vc,车辆便有向内侧滑动的趋势,但不一定向内侧滑动,选项B错误。车速虽然高于vc,由于车轮与地面有摩擦力,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动,选项C正确。根据题述,汽车以速率v0转弯,需要指向内侧的向心力,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,没有受到摩擦力,所以当路面结冰时,与未结冰时相比,转弯时v0的值不变,选项D错误。‎ ‎【误区警示】此题解答的误区主要是:一是不考虑摩擦力,误选答案或少选答案。二是依据经验,当路面结冰时减速慢行错选D。‎ ‎2. (2013高考安徽理综第18题)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为16m/s,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)‎ A.28.8m,1.12×10-2m3 B. 28.8m,0.672m3‎ C. 38.4m,1.29×10-2m3 D. 38.4m,0.776m3‎ ‎【答案】A ‎ ‎【 解析】将喷出水流速度分解为水平方向和竖直方向,则竖直方向的分速度=24m/s;由可得水柱可以上升的最大高度h=28.8m ‎;水柱上升时间为=2.4s,又有流量Q=0.28÷60 m3/s=0.0047 m3/s,则在空中的水量V=Qt=1.12×10-2m3,,选项A正确。‎ ‎3.(2013高考上海物理第19题)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出 ‎(A)轰炸机的飞行高度 (B)轰炸机的飞行速度 ‎(C)炸弹的飞行时间 (D)炸弹投出时的动能 答案:ABC 解析:根据题述,tanθ=v/gt,x=vt,tanθ=h/x,H=v+y,y=gt2,由此可算出轰炸机的飞行高度y;轰炸机的飞行速度v,炸弹的飞行时间t,选项ABC正确。由于题述没有给出炸弹质量,不能得出炸弹投出时的动能,选项D错误。‎ ‎4.(2013高考江苏物理第7题)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。 空气阻力不计,则 ‎(A)B的加速度比A的大 (B)B的飞行时间比A的长 ‎(C)B在最高点的速度比A在最高点的大 (D)B在落地时的速度比A在落地时的大 答案: CD ‎ 解析:AB加速度都等于重力加速度,选项A错误。由于二者上升高度相同,说明二者抛出时速度的竖直分量相等,飞行时间相等,选项B错误。B抛出时速度的水平分量大于A,B在最高点的速度比A在最高点的大,选项C正确。B在落地时的速度比A在落地时的大,选项D正确。‎ ‎5.(2013高考江苏物理第2题) 如图所示,“旋转秋千装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是 ‎(A)A的速度比B的大 ‎(B)A与B的向心加速度大小相等 ‎(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 ‎(D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 答案:D 解析:当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,二者的角速度ω相等,由v=ωr可知,A的速度比B的小,选项A错误。由a=ω2r可知,选项B错误,由于二者加速度不相等,悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不相等,选项C错误。悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,选项D正确。‎ ‎6.(2013高考上海物理第20题)右图为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上。由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的 ‎(A)速度大小可以介于A、B的速度大小之间 ‎(B)速度大小一定不小于A、B的速度大小 ‎(C)速度方向可能在CA和CB的夹角范围外 ‎(D)速度方向一定在CA和CB的夹角范围内 答案:BD 解析:根据题述,C的速度大小一定不小于A、B的速度大小,选项A错误B正确。C的速度方向一定在CA和CB的夹角范围内,选项C错误D正确。‎ ‎7. (2013高考北京理综第19题)在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与三的间距。若三次实验中,小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1,x2,x3,机械能的变化量依次为△E1,△E2,△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是 A.x2- x1==x3--x2,, △E1=△E2=△E3 B.x2- x1>x3-x2,, △E1=△E2=△E3‎ C.x2- x1>x3-x2,, △E1<△E2<△E3 D.x2- x1< x3-x2,, △E1<△E2<△E3‎ 答案:B 解析:物体做平抛运动,机械能守恒,三次实验中,机械能的变化量都为零,△E1=△E2=△E3。由小球在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动可知,x2- x1>x3-x2,选项B正确。‎ ‎8.(2013高考浙江理综第23题)山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤,其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤的下端荡到右边石头的D点,此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2,求:‎ ‎(1)大猴子水平跳离的速度最小值 ‎(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小 ‎(3)荡起时,青藤对猴子的拉力大小 解析:(1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin,根据平抛运动规律,有:‎ h1=gt2,x1=vmint,‎ 联立解得:vmin=8m/s。‎ ‎(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒,设荡起时速度为vC,有:‎ ‎(M+m)gh=(M+m)vC2,‎ 解得:vC ==m/s= 9.0m/s。‎ ‎(3)设拉力为F,青藤的长度为L,由几何关系:(L-h2)+x22=L2,‎ 解得L=10m。‎ 对最低点,由牛顿第二定律得:‎ F-(M+m)g= (M+m)vC2/L 解得:F=216N.‎ ‎9. (13分)(2013全国新课标理综1第24题)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l ‎)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。‎ ‎【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律等基础知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。‎ 解析:设B车的速度大小为v。如图,标记R在时刻t通过点K(l,l),此时A、B的位置分别为H、G。由运动学公式,H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为:‎ yA=2l+at2, ①‎ xB=vt。②‎ 在开始运动时,R到A和B的距离之比为2∶1,即OE∶OF=2∶1。‎ 由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R到A和B的距离之比为2∶1。因此,在时刻t有:HK∶KG=2∶1。③‎ 由于△FGH∽△IGK,有HG∶KG= xB ∶(xB- l)。④‎ HG∶KG=( yA + l)∶(2l)。‎ 由③④⑤式解得:xB =3l/2,⑥‎ yA =5 l 。⑦‎ 联立①②⑥⑦解得:v=。‎
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