1、第五章 高考真题集训 点击进入Word文稿 一、选择题1.(2019江苏高考)(多选)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为 m，运动半径为 R，角速度大小为，重力加速度为 g，则座舱()A运动周期为2RB线速度的大小为 RC受摩天轮作用力的大小始终为 mgD所受合力的大小始终为 m2R答案 BD答案 解析 座舱的运动周期 T2Rv 2，A 错误；根据线速度与角速度的关系，可知座舱的线速度大小为 vR，B 正确；座舱做匀速圆周运动，摩天轮对座舱的作用力与座舱的重力大小不相等，其合力提供向心力，合力大小为 F 合m2R，C 错误，D 正确。解析 2(2019全国卷)(
2、多选)如图 a，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用 v 表示他在竖直方向的速度，其 v-t 图象如图 b 所示，t1 和 t2 是他落在倾斜雪道上的时刻。则()A第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D竖直方向速度大小为 v1 时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大答案 BD答案 解析 v-t 图象中图线与 t 轴包围的面积表示位移的大小，第二次滑翔过程中 v-t图线与 t轴
3、所围面积比第一次的大表示在竖直方向上的位移比第一次的大，A 错误；由图 a 知落在雪道上时的水平位移与竖直位移成正比，再由A 项分析知，B 正确；从起跳到落到雪道上，第一次滑翔过程中竖直方向的速度变化比第二次的大，时间比第二次的短，由 avt，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，C 错误；v-t 图象的斜率表示加速度，竖直方向速度大小为 v1 时，第二次滑翔在竖直方向上的加速度比第一次的小，设在竖直方向上所受阻力为 f，由 mgfma，可得第二次滑翔在竖直方向上受到的阻力比第一次的大，D 正确。解析 3(2018全国卷)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以 v 和v2的速
4、度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的()A2 倍 B4 倍C6 倍 D8 倍答案 A答案 解析 设斜面的倾角为，由题意知甲、乙两球的位移与水平方向的夹角均为；由平抛运动中速度与水平方向夹角的正切为该点位移与水平方向夹角的正切的两倍可知，甲、乙两球落至斜面时的速度方向相同，设与水平方向夹角为，则 cos vv甲v2v乙，得 v 甲2v 乙，A 正确。解析 4(2018北京高考)根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方 200 m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约 6 cm 处，这一现象可解释为，除重力
5、外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球()A到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零B到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零C落地点在抛出点东侧D落地点在抛出点西侧答案 D答案 解析 上升过程水平方向向西加速运动，在最高点竖直方向上速度为零，水平方向的“力”为零，所以水平方向的加速度为零，但水平方向上有向西的速度，故 A、B 错误；下降过程水平方向受到一个向东的“力”而向西减速运动，按照对称性落至地面时水平速度为零，整个过程水平方向上都在向西运动，所以落点在抛出点
6、的西侧，故 C 错误，D 正确。解析 5(2018江苏高考)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的()A时刻相同，地点相同B时刻相同，地点不同C时刻不同，地点相同D时刻不同，地点不同答案 B答案 解析 弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的水平初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移不相等，因此落点不相同，故 B 正确。解析 6(2017全国卷)发球机从同一高度向正前方
7、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速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大答案 C答案 解析 两球在竖直方向均做自由落体运动，运动时间相同，速度较大的球越过球网，而速度较小的球没有越过球网，是因为同样的时间内速度大的球水平位移大，或者同样的水平距离速度大的球用时少，故选项 C 正确，A、B、D 错误。解析 7.(2017江苏高考)如图所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经
8、过时间 t 在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()AtB.22 tC.t2D.t4答案 C答案 解析 设第一次抛出时 A 球的速度为 v1，B 球的速度为 v2，则 A、B 间的水平距离 x(v1v2)t，第二次两球的速度均为第一次的 2 倍，但两球间的水平距离不变，则 x(2v12v2)t，联立得 tt2，所以选项 C 正确。解析 8(2016全国卷)(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒
9、力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变答案 BC答案 解析 质点速度方向可能与该恒力方向相同，也可能不同，选项 A 错误；质点受到与其运动方向垂直的恒力时，会偏向恒力的方向运动，故速度方向不可能总与恒力方向垂直，选项 B 正确；根据牛顿第二定律，质点的加速度方向总是与该恒力的方向相同，选项 C 正确；质点单位时间内速度的变化量不变，但速度是矢量，故速率的变化量不一定不变，选项 D 错误。解析 9(2016浙江高考)(多选)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径 R90 m 的大圆弧和 r40 m 的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心 O、O距离 L100 m。
10、赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度 g10 m/s2，3.14)，则赛车()A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为 45 m/sC在直道上的加速度大小为 5.63 m/s2D通过小圆弧弯道的时间为 5.58 s答案 AB答案 解析 由题意知，赛车在圆弧轨道上做匀速圆周运动时，径向最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式 Fmv2r 可知，径向最大静摩擦力一定，轨迹半径越大，赛车做圆周运动的线速度越大，因此赛车在小圆弧弯道上的
11、速度小于在大圆弧弯道上的速度，赛车手在绕过小圆弧弯道后加速，选项 A 正确；在大圆弧弯道上，有 2.25mgmv21R，解得 v145 m/s，选项 B 正确；在小圆弧弯道上，有 2.25mgmv22r，解得 v230 m/s，因此在直道上的加速度解析 大小为 av21v222 L2Rr21543 m/s26.50 m/s2，选项 C 错误；设小圆弧对应的圆心角为，则 cos2RrL，23，故通过小圆弧弯道的时间 t23rv2 23.1440330 s2.79 s，选项 D 错误。解析 10.(2015天津高考)未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未
12、来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是()A旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小答案 B答案 解析 宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，受到的侧壁对他的支持力等于他站在地球表面时的支持力，则 mgm2r，gr，因此角速度与质量无关，C、D 两项错误；半径越大，需要的角速度越小，A 项错误，B 项正确。解析 二、实验题11(2019北京
13、高考)用如图 1 所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ 滑下后从 Q 点飞出，落在水平挡板 MN 上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有_。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末段水平C挡板高度等间距变化D每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为 x 轴、竖直方向为 y 轴的坐标系。a取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于 Q 点，钢球的_(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸
14、上的位置即为原点；在确定y 轴时_(选填“需要”或者“不需要”)y 轴与重垂线平行。b若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图 2所示，在轨迹上取 A、B、C 三点，AB 和 BC 的水平间距相等且均为 x，测得 AB 和 BC 的竖直间距分别是 y1 和 y2，则y1y2_13(选填“大于”“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为_(已知当地重力加速度为 g，结果用上述字母表示)。(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_。A从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的
15、位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_。A在水平方向上做匀速直线运动B在竖直方向上做自由落体运动C在下落过程中机械能守恒(5)牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运
16、动，请分析原因。答案(1)BD(2)a.球心 需要 b大于 xgy2y1(3)AB(4)B(5)见解析答案 解析(1)实验中没必要要求斜槽轨道光滑，因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证小球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证小球初速度水平且相同，因此 A 错误，B、D 正确。挡板高度可以不等间距变化，故 C 错误。(2)a.因为钢球侧面在白纸上挤压出的痕迹点与球心等高，故将钢球静置于 Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定 y 轴时需要 y 轴与重垂线平行。解析 b由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，竖直方向上相邻相等时间内的位移之比为 13
17、5，故两相邻相等时间内的位移之比越来越大，因此y1y2大于13；由 y2y1gT2，xv0T，联立两式解得 v0 xgy2y1。解析(3)从细管水平喷出的稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，A 正确；平抛小球在空中运动，用频闪照相在同一底片上记录它在不同时刻的位置，然后平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，B 正确；将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔笔尖与笔尾受力不同，铅笔将不能保持始终垂直于竖直的白纸板运动，而是会发生倾斜，所以不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故 C 错误。解析(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，平抛运动的时间由高度决定，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故 B 正确。(5)物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力重力，做平抛运动，例如上面(4)中的从同一炮台水平发射的炮弹做平抛运动；随着物体初速度增大，运动范围变大，引力不能再看作恒力；当物体初速度达到第一宇宙速度时，物体做圆周运动而成为地球卫星。解析 本课结束