《高考物理各地市模拟题专题汇编》专题5 曲线运动(解析版)

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专题 5 曲线运动(解析版)
一、单选题（本大题共 25 小题）
1.[来源:2021 年江苏省高考物理预测试卷（一）]某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶
一艘快艇进行了实地演练。如图所示，在宽度一定的河中的
O
点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸
的最近距离分别为
MO=15 m
、
NO=12 m
，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为
v1=8m/s
，快艇在
静水中的速度大小为
v2=10 m/s
。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以
最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确
的是
¿
~~~
¿
A. 快艇的出发点位于
M
点左侧
8m
处
B. 第一个过程所用的时间约为
C. 第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸
D. 第二个过程所用的时间为
2s
【答案】
D
【解析】
本题考查的是小船渡河问题，当船头垂直对岸时，渡河的时间最短；当合速度垂直对岸时，渡河的位移最
短。
根据船头垂直对岸，渡河时间最短求出第一阶段的最短时间和沿着河水方向的位移；
根据合速度垂直对岸位移最短，求出第二个过程的时间。
【解答】
AB.
快艇在水中一方面航行前进，另一方面随水流向右运动，当快艇的速度方向垂直于河岸时，到达目标
靶的时间最短，所以到达目标靶所用时间
t
¿MO
v2=1.5 s
，快艇平行河岸向右的位移为
x
¿
v
❑1
t
¿12 m
，则
出发点应位于
M
点左侧
12 m
处，
A
、
B
错误；
C
.第二个过程要求位移最小，因此快艇应垂直到达对岸，则船头应指向河岸的上游，
C
错误；
1
D
.要使快艇由目标靶到达正对岸，快艇的位移为
12 m
，快艇的实际速度大小为
v
¿
√
v2
2− v1
2=6m/s
，所用
的时间为
t
'=NO
v=2s
，
D
正确。
故选
D
。
2.[来源:2021 湖北省模拟题]一辆汽车通过一座拱形桥后，接着又通过一凹形路面，已知拱形桥与凹形路面
的半径相等，且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重量的
0.9
倍，在凹形路面最低点时对路面的压力为汽
车重量的
1.2
倍，则汽车在桥顶的速度
v1
与其在凹形路面最低点时的速度
v2
的大小之比为
()
A. 1：2 B.
1：
√
2
C. 2：3 D.
√
2：
√
3
【答案】B
【解析】
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出速度大小
之比。
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可，一
定要熟记向心力公式
F=mv2
r=mω2r
。
【解答】
汽车通过桥顶 A时，有：
mg − F1=0.1 mg=mv1
2
R
在圆弧形凹地最低点时有：
F2− mg=0.2 mg=mv2
2
R
，
所以
v1
：
v2=1
：
√
2
2
故选 B。
3.[来源:2021 年云南师大附中高考物理适应性试卷（七）]如图所示，一架在
2000 m
高空以
250 m/s
的速度
水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别轰炸山脚和山顶的目标
A
和
B
。已知山高
720 m
，山脚与山顶
的水平距离为
800 m
。若不计空气阻力，取
g=10 m/s2
，下列说法正确的是
()
A. 飞机两次投弹的时间间隔为
7.2 s
B. 飞机与目标
B
的水平距离为
5000 m
时投第二枚炸弹
C. 飞机两次投弹相距
1000 m
D. 飞机在目标
A
的正上方时投第一枚炸弹
【答案】A
【解析】
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，根据高度求出求出平抛运动的时
间，结合初速度求出投弹时距离目标的水平位移，从而得出两次投弹的水平位移，求出投弹的时间间隔。
此题考查了平抛运动的规律，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。
【解答】
D.根据
hA=1
2g t A
2
，得
tA=
√
2hA
g=
√
2×2000
10 s=20 s
，则抛出炸弹时距离 A点的水平距离为
x1=v0tA=250×20 m=5000 m
，故 D 错误。
B.根据
hB=1
2g tB
2
，得
tB=
√
2hB
g=
√
2×(2000 −720)
10 s=16 s
，则抛出炸弹时距离 B点的水平位移为
x2=v0tB=250×16 m=4000 m
，故 B 错误。
C.两次抛出点之间的水平位移为
x=x1+800 − x2=5000 m+800 m− 4000 m=1800 m
，故 C 错误。
3
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