2016版《高考调研》高考物理二轮重点讲练：专题三 力和曲线运动

1．(2015·保定)一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动，如图所示，其中A点是曲线上的一点，虚线1、2分别是过A点的切线和法线，已知该过程中物体所受到的合外力是恒力，则当物体运动到A点时，合外力的方向可能是( )

A．沿F1或F5的方向 B．沿F2或F4的方向 C．沿F2的方向

D．不在MN曲线所决定的水平面内 答案 C

解析 物体做曲线运动，必须有指向曲线内侧的合外力，或者合外力有沿法线指向内侧的分量，才能改变物体的运动方向而做曲线运动，合力沿切线方向的分量只能改变物体运动的速率，故F4、F5的方向不可能是合外力的方向，只有F1、F2、F3才有可能，故A、B项错误，C项正确．合外力方向在过M、N两点的切线所夹的区域里，若合外力不在MN曲线所决定的平面上，则必须有垂直水平面的分量，该方向上应有速度分量，这与事实不符，故合外力不可能不在曲线MN所决定的水平面内，D项错误．

2．(2015·湖北模拟)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是( )

A．质点从M到N过程中速度大小保持不变

B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同 C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同

D．质点在M、N间的运动不是匀变速运动 答案 B

解析 由题意可知

，tMP＝tPN，则A项错误；物体运动中始终受恒力作

FΔv

用，由牛顿第二定律得a＝m，则加速度恒定，物体做匀变速曲线运动，D项错误．由a＝

Δt及tMP＝tPN可得，B项正确，C项错误．

3．(2015·江苏扬州)如图所示，半圆光滑绝缘轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，匀强磁场方向与轨道平面垂直．现将一个带正电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道在MN间做往复运动．下列说法中正确的是( )

A．小球在M点的重力势能大于在N点的重力势能 B．小球经过轨道最低点时所受合外力大小总相等 C．小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小总相等 D．小球由M到N所用的时间大于由N到M所用的时间 答案 B

解析 因为小球运动过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，所以小球从M到N与从N到M过程中重力对小球做的功相等都为零．运动时间相同，所以AD不正确．到最低点11时两种情况下小球下落高度相等，所以根据动能定理mgh＝mv2－mv2可得小球在最低点

220v2

的速度大小是相等的，根据牛顿第二定律可得F＝mr，即两种情况在最低点的向心力大小相等即合力大小相等，B项正确．在从N到M的过程中最低点小球受到的洛伦兹力方向竖v2

直向下，故有FN－mg－Bqv＝m，从M点到N点的过程中的最低点小球受到的洛伦兹力

rv2

方向竖直向上，故有F′N－mg＋Bqv＝mr，所以两种情况下小球经过最低点时对轨道的压力大小是不相同的，C项错误．

4.

(2015·景德镇三检)如图所示，斜面倾角为45°，质量m＝1 kg的小球A从斜面底端正上方h＝6 m处以v0＝1 m/s的初速度做平抛运动，同时小球B从斜面底端在外力作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度v＝2 m/s，两小球都看做质点，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )

A．两小球不能在斜面上相遇 B．两小球一定可以在斜面上相遇 C．小球A落在斜面上的速度为10 m/s

D．小球A落在斜面上时，重力的瞬时功率为10 W 答案 B

解析 A项，小球B沿斜面向上做匀速直线运动，则在水平方向做匀速直线运动的速度为1 m/s，小球A做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，速度大小也为1 m/s，可知两小球一定可以在斜面上相遇，故A项错误，B项正确；C项，当小球落在斜面上时，1

h－gt2

2

有：tan45°＝，解得t＝1 s，则小球落在斜面上时竖直分速度为vy＝gt＝10 m/s，可

v0t

2知：v＝v20＋vy＝101 m/s，故C项错误；D项，小球A落在斜面上时，重力的瞬时功率

为：P＝mgvy＝10×10 W＝100 W，故D项错误．

命题立意 本题旨在考查功率、平均功率和瞬时功率、平抛运动

5．(2015·徐州调研)学校组织“骑车投球”比赛，甲、乙两参赛者沿规定直轨道匀速骑行过程中，将手中网球沿垂直于骑行方向水平抛向地面上的塑料筐O中，如图，A点是轨道上离框最近的点．甲以3 m/s的速度骑行，在B点将网球以速度v水平抛出，网球恰好落入筐中；乙以4 m/s的速度骑行，要想将球投入筐中，乙参赛者应(不计空气阻力)( )

A．在到达B点之后将球抛出 B．在到达B点之前将球抛出 C．将球也以速度v水平抛出 D．将球以大于v的速度水平抛出 答案 BC

解析 高度一样两球落地时间相同，球除了参与竖直运动之外，水平方向还有两个分运动，小球由于随车前进的速度不同，所以抛球的位置不同，速度大的要远一些．所以选B项，而垂直于前进方向的分位移一样大，飞行时间一样，所以抛球的速度一样大．

6．(2015·连云港)如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行．已知AB＝2BC，A、B、D的电势分别为6 V、2 V、4 V．初动能为24 eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B.不计粒子的重力，下列说法正确的是( )

A．该粒子一定带负电

B．该粒子达到点B时的动能为40 eV C．改变初速度方向，该粒子可能经过C D．改变初速度方向，该粒子可能经过D 答案 AD

解析 由匀强电场中平行相等的线电势差相等的性质可以确定AB中点电势为4 V，C点电势为0.所以电场线由A指向CD中点．由此可以确定带电粒子带负电．由力和位移夹角确定对离子做负功，所以B错误．计算B点动能为8 eV.如果达到C点，则粒子动能为0，由曲线知识可得，小球速度不可能为0.

7.

(2015·广西)如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO＝40 m，g取10 m/s2.下列说法正确的是( )

A．若v0＝18 m/s，则石块可以落入水中

B．若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大 C．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 D．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小 答案 A

解析 由几何知识可得A离水面高度h＝20 m，A离O点的水平距离是s＝203 m，1

由平抛知识s＝vt和h＝gt2，解得石块刚落到O点的初速度v＝103 m/s＝17.3 m/s，所以

2gt

A项正确；落入水面时，设速度方向与水平面夹角为α，由tanα＝，因t相同，所以v0

v0越大，夹角越小，B项错误；若石块不能落入水中，即使v0不同，由平抛知识可证明得到，速度方向与斜面的夹角都相同，C、D项错误．

8.

(2015·抚州)如图所示，在光滑水平面内建立直角坐标系xOy，一质点在该平面内O点受大小为F的力作用从静止开始做匀加速直线运动，经过t时间质点运动到A点，A、O两点距离为a，在A点作用力突然变为沿y轴正方向，大小仍为F，再经t时间质点运动到B点，在B点作用力又变为大小等于4F、方向始终与速度方向垂直且在该平面内的变力，再经一段时间后质点运动到C点，此时速度方向沿x轴负方向，下列对运动过程的分析正确

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