高考真题专项突破(四) 曲线运动题[真题1] (2018·全国卷Ⅲ)在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速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( )A.2倍 B.4倍 C.6倍D.8倍解析:设甲球落至斜面时的速率为v1,乙落至斜面时的速率为v2,由平抛运动规律,x=vt,y=gt2,设斜面倾角为θ,由几何关系,tanθ=,小球由抛出到落至斜面,由机械能守恒定律,mv2+mgy=mv,联立解得:v1=·v,即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比.同理可得,v2=·,所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍,选项A正确.答案:A[真题2] (2018·天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直平面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变解析:因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有FN-mgcosθ=m则FN=m+mgcosθ,运动过程中速率恒定,且θ在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据f=μFN可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误.
答案:C[真题3] (多选)(2014·全国卷Ⅰ)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω=是b开始滑动的临界角速度D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg解析:木块a、b的质量相同,外界对它们做圆周运动提供的最大向心力,即最大静摩擦力Ffm=kmg相同.它们所需的向心力由F向=mω2r知Fa