2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷四　曲线运动（带解析答案） (2).docx

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专题四曲线运动

10年高考真题

考点一曲线运动运动的合成和分解

1.(2015课标Ⅱ,16,6分)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示。发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为()

A.西偏北方向,1.9×103m/s

B.东偏南方向,1.9×103m/s

C.西偏北方向,2.7×103m/s

D.东偏南方向,2.7×103m/s

答案B同步卫星的速度v方向为正东方向,设卫星在转移轨道的速度为v1,附加速度为v2,由速度的合成可知v2的方向为东偏南方向,其大小为v2=(vcos30°-v

解题关键①当卫星运动到转移轨道和同步轨道交会处时,不仅需要调整卫星的速度大小,而且还需要调整卫星运动的方向。②需要将此卫星在转移轨道的速度、附加速度和同步卫星的环绕速度放在同一平面内考虑。③正确画出如解析中的速度合成图是正确解答的关键。

2.(2015广东理综,14,4分)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行。以帆板为参照物()

A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v

B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v

C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2v

D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v

答案D以帆板为参照物时,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度v与向正东的速度v,故由平行四边形定则可知,帆船相对于帆板的速度大小为2v,方向为北偏东45°,D正确。

3.(2013海南单科,8,5分)(多选)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()

A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同

B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变

C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心

D.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直

答案AD当物体的速率增大时,合外力是动力,合外力与速度方向间夹角小于90°,而在直线运动中速率增大时合外力方向与速度方向间夹角必为0°,A正确;物体做变速率的曲线运动时其合外力可能不变,如平抛运动,故B错误;物体做变速率的圆周运动时,合外力一方面提供了改变速度方向的向心力,另一方面还提供了改变速度大小的切向力,故此时合外力的方向一定不指向圆心,C错误;在匀速率曲线运动中,由于物体的速度大小不变,则物体在速度方向上所受外力矢量和必为零,即物体所受合外力方向只能是垂直于速度方向,从而只改变速度方向而做曲线运动,但不改变速度的大小,D正确。

4.(2014四川理综,4,6分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为()

A.kvk2-1B.v1-

答案B去程时船头垂直河岸如图所示,由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d,则去程时间t1=dv1;回程时行驶路线垂直河岸,故回程时间t2=dv12-v2,由题意有t1

解题关键此题以小船过河为情境考查运动的合成和分解,解答本题的关键点有二:一是合运动和分运动具有等时性;二是利用河宽为定值,去程为分运动的位移,返程为合运动的位移,确定去返的时间,该题难度适中,但有很好的区分度。

考点二抛体运动

1.(2019海南单科,10,5分)(多选)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0;它们的下端水平,距地面的高度分别为h1=h0、h2=2h0、h3=3h0,如图所示。若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3,则()

A.s1s2B.s2s3C.s1=s3D.s2=s3

答案BC根据mgh=12mv2得小物块离开轨道时的水平速度v=2gh,轨道1、2、3下滑的小物块的初速度之比为3∶2∶1,由h=12gt2,可知t=2hg,轨道1、2、3下滑的小物块的时间之比为1∶2∶3,根据x=vt可知,小物块的落地点到轨道下端的水平距离之比s1∶s2∶s3

2.(2016江苏单科,2,3分)有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相