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1、2013高考物理分類解析
專題四、曲線運(yùn)動(dòng)
1. (2013全國(guó)新課標(biāo)理綜II第21題)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)。則在該彎道處,
A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低
B.車速只要低于vc,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)
C.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)
D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比, v0的值變小
1.AC。
【命題意圖】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)、汽車轉(zhuǎn)彎及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查考生綜合應(yīng)用知識(shí)分析實(shí)際問題的能力。
+【解題思路】汽車以速率vc轉(zhuǎn)彎,需要指向內(nèi)
2、側(cè)的向心力,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì),說明此處公路內(nèi)側(cè)較低外側(cè)較高,選項(xiàng)A正確。車速只要低于vc,車輛便有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì),但不一定向內(nèi)側(cè)滑動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤。車速雖然高于vc,由于車輪與地面有摩擦力,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng),選項(xiàng)C正確。根據(jù)題述,汽車以速率v0轉(zhuǎn)彎,需要指向內(nèi)側(cè)的向心力,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì),沒有受到摩擦力,所以當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,轉(zhuǎn)彎時(shí)v0的值不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【誤區(qū)警示】此題解答的誤區(qū)主要是:一是不考慮摩擦力,誤選答案或少選答案。二是依據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)減速慢行錯(cuò)選D。
2. (2013高考安徽理綜第1
3、8題)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28m3/min,水離開噴口時(shí)的速度大小為16m/s,方向與水平面夾角為60度,在最高處正好到達(dá)著火位置,忽略空氣阻力,則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10m/s2)
,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】將噴出水流速度分解為水平方向和豎直方向,則豎直方向的分速度=24m/s;由可得水柱可以上升的最大高度h=28.8m;水柱
4、上升時(shí)間為=2.4s,又有流量Q=0.28÷60 m3/s=0.0047 m3/s,則在空中的水量V=Qt=1.12×10-2m3,,選項(xiàng)A正確。
3.(2013高考上海物理第19題)如圖,轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行,到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h,山坡傾角為θ,由此可算出
(A)轟炸機(jī)的飛行高度
(B)轟炸機(jī)的飛行速度
(C)炸彈的飛行時(shí)間
(D)炸彈投出時(shí)的動(dòng)能
答案:ABC
解析:根據(jù)題述,tanθ=v/gt,x=vt,tanθ=h/x,H=v+y,y=gt2,由此可算出轟炸機(jī)的飛行高度y;轟炸機(jī)的飛行速度v,炸彈的飛
5、行時(shí)間t,選項(xiàng)ABC正確。由于題述沒有給出炸彈質(zhì)量,不能得出炸彈投出時(shí)的動(dòng)能,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4。(2013高考江蘇物理第7題)如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。 空氣阻力不計(jì),則
(A)B的加速度比A的大
(B)B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)
(C)B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大
(D)B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大
答案: CD
解析:AB加速度都等于重力加速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于二者上升高度相同,說明二者拋出時(shí)速度的豎直分量相等,飛行時(shí)間相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。B拋出時(shí)速度的水平分量大于A,B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大
6、,選項(xiàng)C正確。B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大,選項(xiàng)D正確。
5。(2013高考江蘇物理第2題) 如圖所示,“旋轉(zhuǎn)秋千裝置中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等,通過相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。 不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是
(A)A的速度比B的大
(B)A與B的向心加速度大小相等
(C)懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等
(D)懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小
答案:D
解析:當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),二者的角速度ω相等,由v=ωr可知,A的速度比B的小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由a=ω2r可知,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,由于二者加速度不相等,懸掛A、
7、B的纜繩與豎直方向的夾角不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小,選項(xiàng)D正確。
6.(2013高考上海物理第20題)右圖為在平靜海面上,兩艘拖船A、B拖著駁船C運(yùn)動(dòng)的示意圖。A、B的速度分別沿著纜繩CA、CB方向,A、B、C不在一條直線上。由于纜繩不可伸長(zhǎng),因此C的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等,由此可知C的
(A)速度大小可以介于A、B的速度大小之間
(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的夾角范圍外
(D)速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)
答案:BD
解析:根據(jù)題述,C的速度大小一定不小于A、B的速
8、度大小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。C的速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi),選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。
7. .(2013高考北京理綜第19題)在實(shí)驗(yàn)操作前應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?。研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放,并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度,就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置,從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋,將水平板依次放在如圖1、2、3的位置,且1與2的間距等于2與三的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中,小球從跑出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次是x1,x2,x3,機(jī)械能的變化量依次為△E1,△E2,△E3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是
A.
9、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:物體做平拋運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,三次實(shí)驗(yàn)中,機(jī)械能的變化量都為零,△E1=△E2=△E3。由小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)可知,x2- x1>x3-x2,選項(xiàng)B正確。
8.(2013高考浙江理綜第23題)山谷中有三塊大石頭和一根不可伸長(zhǎng)的青之青藤,其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn),O為青藤的固定點(diǎn),h1
10、=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。開始時(shí),質(zhì)量分別為M=10kg和m=2kg的大小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上,當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí),迅速?gòu)淖筮吺^A點(diǎn)起水平跳到中間石頭,大猴抱起小猴跑到C點(diǎn),抓住青藤的下端蕩到右邊石頭的D點(diǎn),此時(shí)速度恰好為零。運(yùn)動(dòng)過程中猴子均看成質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),重力加速度g=10m/s2,求:
(1)大猴子水平跳離的速度最小值
(2)猴子抓住青藤蕩起時(shí)的速度大小
(3)蕩起時(shí),青藤對(duì)猴子的拉力大小
解析:(1)設(shè)猴子從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值為vmin,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有:
h1=gt2,x1=vmint,
11、聯(lián)立解得:vmin=8m/s。
(2)猴子抓住青藤后的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,設(shè)蕩起時(shí)速度為vC,有:
(M+m)gh=(M+m)vC2,
解得:vC ==m/s= 9.0m/s。
(3)設(shè)拉力為F,青藤的長(zhǎng)度為L(zhǎng),由幾何關(guān)系:(L-h2)+x22=L2,
解得L=10m。
對(duì)最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:
F-(M+m)g= (M+m)vC2/L
解得:F=216N.
9. (13分)
(2013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第24題)水平桌面上有兩個(gè)玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)
12、、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng):B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。在兩車此后運(yùn)動(dòng)的過程中,標(biāo)記R在某時(shí)刻通過點(diǎn)(l, l)。假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,求B運(yùn)動(dòng)速度的大小。
【命題意圖】本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)定量分析物理問題,解決問題的能力。
解析:
設(shè)B車的速度大小為v。如圖,標(biāo)記R在時(shí)刻t通過點(diǎn)K(l,l),此時(shí)A、B的位置分別為H、G。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,H的縱坐標(biāo)yA、G的橫坐標(biāo)xB分別為:
yA=2l+at2, ①
xB=vt。②
在開始運(yùn)動(dòng)時(shí),R到A和B的距離之比為2∶1,即OE∶OF=2∶1。
由于橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,在以后任一時(shí)刻R到A和B的距離之比為2∶1。因此,在時(shí)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
聯(lián)立①②⑥⑦解得:v=。