曲線運動 機械能（解析版）-江蘇省高考物理復習分類解析

專題02曲線運動機械能(解析版)

—江蘇省3年(2020-2022)高考1年模擬物理試題分類解析

2022江蘇8.某滑雪賽道如圖所示，滑雪運動員從靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳將

運動員視為質點，不計摩擦力及空氣阻力，此過程中，運動員的動能紜與水平位移工的關

【解析】設斜面傾角為夕不計摩擦力和空氣阻力，由題意可知運動員在沿斜面下滑過程中

根據(jù)動能定理有

Ek=mgxtan0

E刀

—k=mgtan，

x

下滑過程中開始階段傾角e不變，瓜-x圖像為一條直線；經(jīng)過圓弧軌道過程中。先減小后

增大，即圖像斜率先減小后增大。

所以選A。

2021江蘇4.如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B,在水

平光線下，圓盤的轉軸A和燈子B在右側墻壁上形成

影子。和P,以O為原點在豎直方向上建立x坐標系。

t=0時從圖示位置沿逆時針方向勻速轉動圓盤，角速度

為3,則P做簡諧運動的表達式為()

A.x=Rsin(o)t-冗/2)

B.x=Rsin(cot+兀/2)

C.x=2Rsin(cot-JI/2)

D.x=2Rsin((ot+n/2)

【答案】4.B

【解折】

簡諧運動的表達式為x=Asin(cot+a)

其中A為振幅，因為P的最大值為R,所以A=R,C、D錯誤；

Q為初相，因為當t=0時X二R,即Rsina=R.因為Rsin(-#2)=-R

Rsin(n/2)=A,所以a=1,BPx=Rsin(wt+n/2),B正確，A錯誤。

所以本題選B.

2021江蘇9.如圖所示，A、B兩籃球從相同島.度同時拋出后直接

落入籃筐，落入籃筐時的速度方向相同，下列判斷正確的

是()

A.A比B先落入籃筐

B.A、B運動的最大高度相同

C.A在最高點的速度比B在最高點的速度小

D.A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同

【答案】9.D

【解析】AB,將小B籃球的運動過程逆向看做是從籃筐沿同方向斜向上拋出的斜拋運動,

落到同一高度上的兩點，因4水平位移較大，可知4的拋射速度較大，豎直初速度較大，最

大高度較大，運動時間較長，即B先落入籃筐中，故4B錯誤；

C、因為兩球拋射角相同，4的射程較遠，則A球的水平速度較大，即在最高點的速度匕8在

最高點的速度大，故C錯誤；

。、由斜拋運動的對稱性可知，當4、B匕升到與籃筐相同高度時的速度方向相同，故D正

確。

故選：0,

拋體運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做勻變速直線運動，運動的時間由高

度決定；根據(jù)拋射角和射程判斷水平速度；根據(jù)斜拋運動的對稱性判斷即可。

該題考查了拋體運動的規(guī)律，解決本題的關鍵知道拋體運動在水平方向和豎直方向上的運動

規(guī)律，知道拋體運動的時間由高度決定。

2020江蘇1.質量為1.5xl()3kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s,受到的阻力

大小為1.8xl(TN.此時，汽車發(fā)動機輸出的實際功率是()

A.90WB.30kWC.36kWD.300kW

【答案】1.C

【解析】實際功率尸=介=1.8X1()3Nx20nVs=36kWo

2020江蘇4.如圖所示，一小物塊由靜止開始沿斜面向下滑動，最后停在水平地面上.斜面和

地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為常數(shù).該過程中，物塊的動

能々與水平位移x關系的圖象是()

D.

【答案】4.A

【解析】設斜面傾角為夕下滑階段，Ek=mgtan0?x-卬”gx,是直線;

平面滑動階段%期（到斜面底端為起點），也是直線。所以選A

2020江蘇8.如圖所示，小球A、8分別從2/和/的高度水平拋出后落地，上述過程中A、B

的水平位移分別為/和2/.忽略空氣阻力，則（）

A.A和B的位移大小相等B.A的運動時間是8的2倍

C.A的初速度是B的LD.A的末速度比8的大

2

【答案】8.AD

【解析】A.位移S=J/2+（2/）2=同,相等，A正確：

B.2/=~*I=、gtB，得J=B錯誤：

22tB

C./=%/A，2/=%/,,解得—^,C錯誤；

C4

,91>>1212917

D.機械能守恒+/咫-2/=3〃7以~，5〃7%)+"7g.‘"不"時"解得=—g】，

乙4乙乙I

以2=4g/,所以4的末速度比4的大，D正確。

2022年蘇北七市高三3模4.如圖甲所示，拋球游戲是小朋友們最喜歡的項目之，小朋友

站立在水平地面上雙手將皮球水平拋出，皮球進入水平籃筐且不擦到籃筐就能獲得小纖旗一

枚。如圖乙所示。籃筐的半徑為R,皮球的半徑為八籃筐中心和出手處皮球的中心高度為4

和飽，兩中心在水平地面上的投影點Q、Q之間的距離為4。忽略空氣的阻力，已知重力

加速度為身。設水平投籃出手速度為v，要使皮球能入筐，則下列說法中正確的是（)

Tl「

▲IS。―

圖甲圖乙

A.皮球出手?速度越大，皮球進筐前運動的時間越長

B.皮球從出手到入筐運動的時間為，斗

C.皮球出手速度r的最大值為（d+2（/

D.皮球出手速度v的最小值為（d—R+廠）后

【答案】C

【解析】A.平拋運動的時間由下落的高度決定，則進框的皮球運動時間相同，A錯誤；

B.皮球沿q。2連線的方向投出，并能進框的圖示如圖，作出皮球中心的運動軌跡，下落

的高度為也一九，由

小吃

B錯誤：

CD.皮球沿a。2連線的方向投出，并能進框的圖示如圖，作出皮球中心的運動軌跡，下落

的制度為八一九,水平射程分別為d+H-尸和4-R+/?則投射的最大速度為

2（兒一九）V2（九一4）

最小速度為

d—R+『./g

v?=-/—=(d-R+r)/-------------

min-J2(a_4)

C正確，D錯誤。

故選c。

2022年蘇北七市高三3模5.無縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內，管狀模型置于兩

個支承輪匕支承輪轉動時通過摩擦力帶動管狀模型轉動，鐵水注入管狀模型后,由干離心

作用，緊緊地覆蓋在模型的內壁上，冷卻后就得到無縫鋼管。已知管狀模型內壁半徑上則

A.鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內壁上

B.模型各個方向上受到的鐵水的作用力相同

c管狀模型轉動的角速度/最大為自

D.若最上部的鐵水恰好不離開模型內壁，此時僅重力提供向心力

【答案】D

【解析】

A.鐵水是由于離心作用覆蓋在模型內壁上的，模型對它的彈力和重力沿半徑方向的合力提

供向心力，故A錯誤；

B.模型最下部受到的鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B錯誤;

CD.若最上部的鐵水恰好不離開模型內壁，此時僅重力提供向心力，則有

mg=R

可得卬二

即管狀模型轉動的角速度。最小為,半，故C錯誤，D正確。

所以選D。

南京市鹽城市2022屆高三二模8.廣場噴泉是城市一道亮麗風景。如圖，噴口豎直向上

噴水，已知噴管的直徑為Q,水在噴口處的速度為也重力加速度為g,不考慮空氣阻力的影

響，則在離噴口高度為〃時的水柱直徑為（）

A.D1).

業(yè)+2研H

I

2gH

【答案】C

【解析】

設△，時間內，從噴口噴出的水的質量為△相，則

D-

△W=/)AV,

AV=v0^-(—)Ar

在離噴口高度為〃時，速度

v2-Vo=-2gH

且

A,久2A

V0A/^(y)~=必加(萬)一

解得

N網(wǎng)-2gH

所以選C。

南京市鹽城市2022屆高三二模9.如圖為跳傘者在下降寸程中速度隨時間變化的示意圖（取

豎直向下為正），箭頭表示跳傘者的受力。則下列關于跳傘者的位移），和重力勢能昂隨下落

的時間/,重力勢能8和機械能E隨下落的位移y變化的圖像中可能正確的是（）

【答案】D

【解析】

A.由圖可知跳傘運動員開始時所受重力大于阻力，向下加速運動，隨著速度的增大，阻力

在增大，加速度逐漸減小；

打開降落傘后阻力大于重力，加速度向上，運動員向下做減速運動；隨著速度的減小，阻力

也在減小，向上的加速度逐漸減小：當阻力和重力相等時向下做勻速運動。

則位移先增加得越來越快，后增加得越來越慢，然后均勻增加，選項A錯誤;

BC.重力勢能

EP=mgh

其隨高度下降均勻減小，隨時間的變化規(guī)律應與位移隨時間變化規(guī)律相關，先減小得越來越

快，然后減小得越來越慢，最后均勻減小，選項BC錯誤；

D.機械能

E=Eo-jy

開始時阻力先慢慢增大，開傘后阻力瞬間變大，最后運動員勻速運動，阻力不變，根據(jù)），

的變化規(guī)律可知選項D正確。

所以選D。

泰州等江蘇7市2022屆高三第三次調研測試

9.1697年牛頓、伯努利等解出了“最速降線”的軌跡方程。如圖所示,小球在瞪直平面內從

靜止開始由P點運動到。點，沿PMQ光滑軌道時間最短（該軌道曲線為最速降線）。PNQ

為傾斜光滑直軌道，小球從夕點由靜止開始沿兩軌道運動到Q點時，速度方向與水平方向

間夾角相等。/點為PM。軌道的最低點，M、N兩點在同一豎直線上。則（）

A.小球沿兩軌道運動到。點時的速度大小不同

B.小球在M點受到的彈力小于在N點受到的彈力

C.小球在PM間任意位置加速度都不可能沿水平方向

D.小球從N到Q的時間大于從M到Q的時間

【答案】D

【解析】

A.小球沿兩軌道運動到。點重力做功相等，即合外力做功相等，根據(jù)動能定理可知小球沿

兩軌道運動到Q點時的速度大小相同，故A錯誤；

B.小球在M點向心加速度向上，小球處于超重狀態(tài)，在N點處于失重狀態(tài)，結合牛頓第

三定律可知小球在M點受到的彈力大于在N點受到的彈力，故B錯誤；

C.小球在PM間向心加速度的豎直分量和切向加速度的豎直分量相等時，合加速度在水平

方向，故C錯誤：

D.在M點的速度沿水平方向，設為％,由動能定理可知M點的速度大于在N點速度的

水平分量，由題意知在。點