北京各区高三模拟物理分类汇编曲线运动.docx

1、北京各区高三模拟物理分类汇编曲线运动2017-2019北京各区高三模拟物理分类汇编曲线运动一选择题（共20小题）1（2019海淀区模拟）质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（ ）A因为速率不变，所以石块的加速度为零 B石块下滑过程中受的合外力越来越大 C石块下滑过程中，加速度大小不变，方向在变化 D石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化2（2019海淀区模拟）如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，关于小球在空中的运动下列说法中正确的是（

2、）A小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加 B小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加 C小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加 D小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加3（2018东城区模拟）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构的俯视图，图中和为楔块，楔块的斜面与水平的夹角为；和为垫板；弹簧a和弹簧b质量不计；楔块与弹簧盒、垫板之间均有摩擦，在车厢互相撞击使垫板向盒里压进的过程中（ ）A弹簧a与弹簧b的压缩量之比是cot B弹簧a与弹簧b的压缩量之比是

3、2tan C当弹簧压缩到最短的时刻楔块的速度一定为零 D当弹簧压缩到最短的时刻垫板的速度一定为零4（2018门头沟区二模）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是（ ）A速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 D速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少5（2018密云区一模）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀

4、速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（ ）A手掌对苹果的摩擦力越来越大 B苹果先处于超重状态后处于失重状态 C手掌对苹果的支持力越来越小 D苹果所受的合外力越来越大6（2018兴庆区校级四模）如图，窗子上、下边沿间的高度H1.6m，墙的厚度d0.4m，某人在离墙壁距离L1.4m、距窗子上沿h0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g10m/s2则v的取值范围是（ ）Av7 m/s Bv2.3 m/s C3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s7（2017顺义区一模）如图所示，一辆可视为质点的

5、汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形，则下列说法中疋确的是（ ）A汽车从轿底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒 B汽车在凸形桥上行驶的过程中，某所受合力始终为零 C汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其所受合外力的冲量为零 D汽车在凸形桥上行驶的过程中，汽车所受支持力始终小于汽车所受重力8（2017顺义区一模）如图所示，在同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。要使两小球在空中相遇，则必须（ ）A先抛出A球 B先拋出B球 C同时拋出两球 D两球质量相等9（2017海淀区模拟）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入人坐在摩天轮吊厢的

6、座椅上，摩天轮在竖直平面内按顺时针做匀速圆周运动的过程中，始终保持椅面水平，且人始终相对吊厢静止关于人从最低点a随吊厢运动到最高点c的过程中，下列说法中正确的是（ ）A人始终处于超重状态 B座椅对人的摩擦力越来越大 C座椅对人的弹力越来越小 D人所受的合力始终不变10（2017昌平区二模）如图所示，在光滑水平桌面上建立平面直角坐标系xOy一质量为m的物块静止在坐标原点现对物块施加沿x轴正方向的恒力F，作用时间为t；然后保持F大小不变，方向改为沿y轴负方向，作用时间也为t；再将力F大小不变，方向改为沿x轴负方向，作用时间仍为t则此时（ ）A物块的速度沿x轴正方向 B物块的速度沿y轴负方向 C物块

7、的位置坐标为（0，） D物块的位置坐标为（，）11（2017平谷区模拟）如图所示，从足够高的同一水平直线上的不同位置，沿相反方向分别以水平向右的速度vA、水平向左的速度vB同时抛出小球A和小球B，已知vAvB，不计空气阻力设经过时间t，小球A、B在水平方向的位移分别为xA、xB，在竖直方向的位移分别为hA、hB，则（ ）AxAxB BhAhB CxAxB D两小球一定会在空中相遇12（2016海淀区模拟）如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，下面关于小球在空中的运动的说法中正确的是（ ）A小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运

8、动和竖直向下的自由落体运动的叠加 B小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加 C小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加 D小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加13（2016北京校级模拟）A、B是竖直墙壁，现从A墙某处以垂直于墙面的初速度v抛出一质量为m的小球，小球下落过程中与A、B进行了多次碰撞，不计碰撞过程中的能量损失下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度vx和竖直速度vy随时间变化关系的是（ ）A B C D14（2015朝阳区三模）如图所示，某同学将小球从O点以不同的初动

9、能水平抛出，分别打在挡板上的B、C、D处已知A与O在同一高度，且AB：BC：CD1：3：5若小球的初动能分别为Ek1、Ek2和Ek3，则（ ）AEk1：Ek2：Ek39：4：1 BEk1：Ek2：Ek325：9：1 CEk1：Ek2：Ek381：16：1 DEk1：Ek2：Ek336：9：415（2015朝阳区二模）如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和

10、S2的面积相等 Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等 Ct1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等 Dt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等16（2015西城区二模）如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略那么，过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是（ ）A车头A通过P点时的速度最小 B车的中点B通过P点时的速度最小 C车尾C通过P点时的速度最小 DA、B、C通过P点时的速度一样大17（2015朝阳区一模）

11、如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。要使两小球在空中相遇，则必须（ ）A先抛出A球 B先抛出B球 C同时抛出两球 D两球质量相等18（2015北京模拟）如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以角速度做半径为r的匀速圆周运动小球所受向心力的大小为（ ）Amr Bm2r C D19（2014通州区一模）如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的均匀带电的金属细圆环一根长为L的绝缘丝线一端系在圆环的最高点，另一端系在一带电金属小球上，金属小球可视为点电荷当圆环、小球都带有相同的电荷量Q时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态已知静

12、电力常量为k，则丝线对小球的拉力为（ ）AF BF CF DF20（2014顺义区一模）如图所示某游乐场中的“摩天转轮”，它的直径达98m，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25min，每个轿箱共有6个座位试判断下列说法中正确的是（ ）A每时每刻，每个人受到的合力都不等于零 B每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 C乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 D乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变2017-2019北京各区高三模拟物理分类汇编曲线运动参考答案与试题解析一选择题（共20小题）1【分析】石块的速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力。根据石块在各点所受支持力的大小判断摩擦力

13、的变化。【解答】解：AC、石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，A错误，C正确；B、石块做匀速圆周运动，合力，可知合外力大小不变，B错误；D、物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示：支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，D错误；故选：C。【点评】本题关键在于明确物体的运动是匀速圆周运动，同时要注意正确的进行受力分析，并能找出各力动态的变化情况。2【分析】小球做抛体运动，可以将初速度和加速度沿着水平和竖

14、直方向正交分解，也可以沿着平行斜面和垂直斜面方向正交分解。【解答】解：A、小球的初速度不沿水平方向，不是平抛运动，故A错误；BC、小球沿垂直斜面方向和平行斜面方向均有重力加速度的分量，故BC错误；D、小球在水平方向上不受力作用做匀速运动，竖直方向上有初速度和竖直方向的加速度做匀变速直线运动，故D正确；故选：D。【点评】抛体运动是匀变速运动，采用正交分解法研究时，可以选择两个不同的垂直方向进行正交分解，基础题目。3【分析】以弹簧盒为参考系，向右下方运动，分解为水平向右的分运动和竖直向下的分运动，根据平行四边形定则得到两个分位移的比值。【解答】解：A、以弹簧盒为参考系，向右下方运动，为合运动，分解

15、为水平向右的分运动和竖直向下的分运动，故竖直分位移与水平分位移的比值为：x1：x2tan，由于相互靠近，故弹簧a的压缩量为2x1，故弹簧a与弹簧b的压缩量之比是2tan；故A错误，B正确；C、火车不一定静止，故楔块和的速度不一定为零，故C、D错误故选：B。【点评】本题关键是明确减震原理，找出分运动和合运动，结合运动的合成与分解的平行四边形定则进行分析，不难。4【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合平抛运动的规律，抓住水平方向相等时，通过时间关系得出下降的高度，从而分析判断。【解答】解：发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是

16、发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，故D正确，ABC错误。故选：D。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。5【分析】根据加速度的方向确定苹果处于超重还是失重，将加速度进行分解，结合水平分加速度和竖直分加速度的变化分析摩擦力和支持力的变化。【解答】解：A、从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知，摩擦力越来越大，故A正确。B、苹果做匀速圆周运动，从c到d的过程中，加速度在竖直方向上有向下的加速度，可知苹果一直处于失

17、重状态，故B错误。C、从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可知支持力越来越大，故C错误。D、苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误。故选：A。【点评】解决本题的关键知道苹果的加速度大小不变，方向指向圆心，本题的巧妙之处在于将加速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的加速度由摩擦力产生，竖直方向上的加速度由重力和支持力的合力产生。6【分析】小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，由分位移公式求解。【解答】解：小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最

18、大。此时有Lvmaxt，h代入解得 vmax7m/s恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，则有L+dvmint，H+h解得 vmin3m/s故v的取值范围是 3m/sv7m/s故选：C。【点评】解决本题的关键明确临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活解答。7【分析】明确汽车的运动为匀速圆周运动，根据其运动性质和受力特点分析其加速度的变化，同时根据超重和失重的性质分析是超重还是失重；根据动能定理明确做功情况。【解答】解：A、汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，动能不变，势能增加，故机械能增加，故A错误；B、汽车做匀速圆周运动，汽车受到的合力提供向心力，根据F可知，受到的

19、合力不为零，故B错误；C、合力的冲量等于动量的变化量，速度方向变化，动量变化量不为0，则合力的冲量不是0，故C错误D、由于汽车在向上行驶过程中，加速度均向下，因此一直处于失重状态，故D正确；故选：D。【点评】本题考查匀速圆周运动中的受力以及运动特点，注意要用所学过的物理规律进行分析求解，明确动能定理等常考考点的正确应用，明确动量为矢量而动能和功均为标量。8【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的高度比较运动的时间，从而确定谁先抛出。【解答】解：A、B在同一高度水平抛出，相遇时两球下降的高度相同，根据t知，运动的时间相同，则两球同时抛出，与两球的质量无关

20、，故C正确，A、B、D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，与初速度无关。9【分析】根据人加速度方向确定人处于超重还是失重；根据加速度在水平方向和竖直方向上的分加速度的变化，结合牛顿第二定律分析摩擦力和弹力大小的变化【解答】解：A、从a到c的过程中，摩天轮做匀速圆周运动，加速度方向指向圆心，在a到d的过程中，处于超重，从d到c的过程中处于失重，故A错误。B、从水平位置d沿逆时针方向运动到最高点c的过程中，人受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力产生水平分加速度，由于水平分加速度减小，故静摩擦力减小，同理从a到d，静摩擦力增大，

21、故B错误。C、从a到d的过程中，加速度在竖直方向上的分加速度逐渐减小，可知重力和支持力的合力向上，逐渐减小，则支持力逐渐减小，从d到c的过程中，加速度在竖直方向上的分加速度逐渐增大，重力和支持力的合力向下，支持力继续减小，可知从a到c的过程中，座椅对人的弹力越来越小，故C正确。D、由于人做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键知道人所受的合力提供向心力，向心力大小不变，知道人所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，在水平方向的分力等于摩擦力10【分析】由牛顿第二定律求出物体的加速度，由速度公式求出速度；然后结合运动的合成方法求出末速度；

22、由位移公式分别求出两个方向的分位移即可【解答】解：AB、由题意可知，物体沿x方向加速的时间为2t，沿负y方向加速的时间为t，加速度的大小是相等的。由牛顿第二定律：a沿x方向的末速度：vxatat0沿y方向的末速度：所以物块的末速度沿Y轴负方向。故A错误，B正确；CD、位移沿x方向的位移：；沿y方向的位移：所以物体的末位置：（，）故C错误，D错误。故选：B。【点评】本题考查了牛顿第二定律的基本运用，比较简单，关键通过正交分解求出物体所受的合力即可求得加速度的大小和方向，求合力时也可以利用平行四边形定则求解11【分析】平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，下落的高度由时

23、间决定，根据初速度关系分析水平位移关系【解答】解：两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由h，可知二者在任意时刻的高度都是相同的，hAhB；由于从足够高的同一水平直线上的不同位置，沿相反方向抛出，所以两小球一定会在空中相遇。小球水平方向都做匀速直线运动，由xv0t，由题意vAvB，又时间相等，则知xAxB故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】平抛运动常用的研究方法是运动的分解法，只要掌握两个分运动的规律，即可知道平抛运动的规律12【分析】小球做抛体运动，可以将初速度和加速度沿着水平和竖直方向正交分解，也可以沿着平行斜面和垂直斜面方向正交分解。【解答】解：A、D、小球做抛体运动，将初速

24、度和加速度沿着水平和竖直方向正交分解，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是竖直上抛运动；故A错误，D正确；B、C、小球做抛体运动，将初速度和加速度沿着平行斜面和垂直斜面方向正交分解，垂直斜面方向的分运动是匀变速直线运动（类似竖直上抛运动），平行斜面方向的分运动是匀加速直线运动；故B错误，C错误；故选：D。【点评】抛体运动是匀变速运动，采用正交分解法研究时，可以选择两个不同的垂直方向进行正交分解，基础题目。13【分析】将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向小球除了碰撞外，不受力，速度的大小不变，在竖直方向上仅受重力，做自由落体运动【解答】解：小球在竖直方向上仅受重力，做自由落体运动，

25、速度随时间均匀增大。在水平方向除了碰撞，不受作用力，速度的大小不变，方向碰撞时发生改变。故B正确，A、C、D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法，关键将小球分解为水平方向和竖直方向，通过两个方向上的受力，判断物体的运动规律14【分析】小球做平抛运动，根据竖直方向上下降的距离之比求出运动的时间之比，抓住水平位移相等求出初速度之比，从而得出初动能之比【解答】解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，因为AB：BC：CD1：3：5知三个小球在竖直方向上的位移之比为1：4：9，根据t知，运动的时间之比为1：2：3，水平位移相等，根据v知，初速度之比为6：3：2，初动能，则初动能之

26、比为36：9：4，故D正确。故选：D。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大15【分析】过最高点后，速度越来越大，水平分速度也要变大，结合该规律确定最高点的时刻，抓住水平位移的关系确定面积是否相等。【解答】解：过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点。根据题意知，图中x轴上下方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S1和S2的面积相等。故A正确，B、C、D错误。

27、故选：A。【点评】本题考查图线与圆周运动的综合，确定最高点的位置和最低点的位置是解决本题的关键，知道从最高点经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小。16【分析】对过山车的运动过程进行分析，运动过程中只有重力做功机械能守恒，当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，据此分析即可【解答】解：过山车在运动过程中，受到重力和轨道支持力作用，只有重力做功，机械能守恒，动能和重力势能之间相互转化，则当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，根据题意可知，车的中点B通过P点时，质心的位置最高，重力势能最大，则动能最小，速度最小，故B正确。故选：B。【点评】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用

28、，本题要知道当重力势能最大时，过山车的动能最小，难度不大，属于基础题17【分析】两球在空中相遇，结合两球运动的时间判断两球抛出的先后顺序。【解答】解：相遇时，两球下落的高度相同，根据t知，两球运动的时间相等，则两球必须同时抛出。与质量无关。故C正确，A、B、D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。18【分析】小球做匀速圆周运动，已知角速度和转动半径，根据Fm2r求解向心力【解答】解：根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有Fm2r故B正确，A、C、D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键知道向心

29、力大小公式，以及知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解19【分析】小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力，则取圆环上x来分析，再取以圆心对称的x，这2点合力向右，距离L，竖直方向抵消，只有水平方向；求所有部分的合力m，即可求得库仑力的表达式；再结合共点力平衡进行求解【解答】解：由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分x，设总电量为Q，则该部分电量为；由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力F1，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理取以圆心对称的相同的一段，其库仑力与F1相同；如图所示，两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为：2； 因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力

30、为：F库方向水平向右；小球受力分析如图所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，故T与F的合力应与重力大小相等，方向相反；根据共点力平衡得，绳子拉力F，又sin，解得：F故A正确，B、C、D错误。故选：A。【点评】因库仑定律只能适用于真空中的点电荷，故本题采用了微元法求得圆环对小球的库仑力，应注意体会该方法的使用库仑力的考查一般都是结合共点力的平衡进行的，应注意正确进行受力分析20【分析】“摩天转轮”始终不停地匀速转动，乘客做匀速圆周运动，加速度不为零乘客所受的合外力提供向心力，方向指向圆心，时刻在变化，是变力乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，处于失重状态转轮运动过程中动能不变，势能变化，机械能变化【解答】解：A、每个乘客在做匀速圆周运动，速度时刻在变化，则每个人的加速度都不为零，合力都不为零。故A正确。B、每个乘客在做匀速圆周运动，加速度不为零，做变速运动。故B错误，C、乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大。到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，处于失重状态。故C错误。D、摩天转轮上升时，动能不变，重力势能增大，则机械能增大，所以机械能始终是变化的。