2013年全国高考物理试题分类解释：专题四、曲线运动

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=。‎