2024届高三物理名校试题汇编B：专题04-曲线运动(解析版)

第1页共26页专题4曲线运动一、单项选择题1．〔湖南省衡阳市2024届高三12月六校联考试题〕一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它一水平恒力，那么以下说法正确的〔〕A．施加水平恒力后，质点立即有加速度，速度也立即变化B．施加水平恒力以后，质点一定做匀变速曲线运动C．施加水平恒力以后，可以做匀速圆周运动D．施加水平恒力以后，可以做匀加速直线运动2．〔上海市吴淞中学2024届高三第一学期期中考试〕假设物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确是的〔〕点评：对于曲线运动，要理解并牢记以下两点：〔1〕物体做曲线运动的条件：合外力的方向〔或加速度的方向〕与速度方向不在同一条直线上。〔2〕运动轨迹的位置：在物体做曲线运动时，运动的轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中，并且合外力F的方向指向轨迹的凹侧。3.〔上海市崇明县2024届高三第一学期期末测试〕一带正电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，以以下列图示中可能正确的选项是〔虚线是曲线在b点的切线〕〔〕4.〔广东省广州市2024届高三3月综合测试理科综合〕如图a，甲车自西向东做匀加速运动，乙车由南向北做匀速运动，到达O位置之前，乙车上的人看到甲车运动轨迹大致是图b中的〔〕5.〔辽宁省本溪一中、庄河高中2024届高三期末联考卷〕如以下列图，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。假设水流速度不变，两人在靜水中游速相等，那么他们所用时间t甲、t乙的大小关系为〔〕A．t甲＜t乙B．t甲=t乙C．t甲＞t乙D．无法确定6．〔上海市虹口区2024届高三第一学期期终教学质量监控测〕游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如以下列图，不计空气阻力。关于两枪射出的子弹初速度大小，以下判断正确的选项是〔〕AABhA.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小7．〔湖南省衡阳市2024届高三12月六校联考试题〕在运动的合成和分解的实验中，红蜡块在长1m的竖直放置的玻璃管中在竖直方向做匀速直线运动。现在某同学拿着玻璃管在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动〔忽略蜡块与玻璃管之间的摩擦〕，并每隔1s画出蜡块运动所到达的位置，运动轨迹如以下列图，假设在轨迹上C点〔a，b〕作该曲线的切线〔图中虚线〕交y轴于A点，那么A的坐标为〔〕A．〔0，0.5b〕 B．〔0，0.6b〕C．〔0，0.5a〕 D．〔0，a8．〔江苏省南京市四校2024届高三12月月考〕如以下列图，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力．假设抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，那么可行的是〔〕A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v09.〔湖北省荆州中学2024届高三上学期期末考试理综卷〕一竖直发射的礼花上升到最大高度处恰好爆炸，数个燃烧的“小火球〞以大小相同的速度同时向空间各个方向运动。假设只考虑重力作用，在“小火球〞落地前，以下说法正确的选项是〔〕A.各“小火球〞均做匀变速运动B.各“小火球〞落地时速度相同C.相反方向飞出的两“小火球〞之间的距离先增大后减小D.在匀速上升的观光电梯上看到的“小火球〞运动情况与地面上看到的相同10.〔上海市奉贤区2024-2024学年高三第二学期调研考试〕在任何相等的两段时间内物体速度的变化量不同的运动是〔〕A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动10.C解析：在任何相等的两段时间内物体速度的变化量不同的运动是加速度时刻变化的运动，选项ABD都是加速度恒定的运动，只有选项C符合题意。此题答案为C。11.〔安徽省芜湖一中2024届高三第二次模拟考试〕如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，以下说法中正确的选项是〔〕A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动12.〔上海市青浦、杨浦、宝山、静安四区2024届高三下学期4月联考〕如以下列图，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为〔〕A．B.C.D.12.B解析：棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，合速度沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即ωLsinα=v，所以ω=v/Lsinα。此题答案为B。13.〔上海市华师大一附中等八校2024届高三下学期联合调研考试〕如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，那么图乙反映的是该过程中〔〕A．重力随角度变化的规律B．支持力随时间变化的规律C．摩擦力随角度变化的规律D．合外力随时间变化的规律14〔陕西省西工大附中2024届高三第一次适应性测试理综卷、安徽省安师大附中2024届高三第三次模拟〕RmRA.B.C.D.14.D解析：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球指向球心的弹力和细绳对球的拉力，细绳要产生拉力，需要细绳伸展，根据几何关系，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力有三力在水平方向的合力分量提供，其大小为F=mω2r，根据几何关系，其中r=Rsin60°一定，所以当角速度ω越大时，需要的向心力越大，绳上拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时，角速度ω最小，需要的向心力最小，对小球受力分析〔图略〕，可得，此时向心力Fm=2mgsin60°，即2mgsin60°=mωm2r=mωm2Rsin60°，可得ωm=，所以只要ω＞，就符合题意，显然，只有选项D正确。15．〔湖北省局部重点中学2024届高三联考试题〕近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图〔俯视图〕是某台设计的冲关活动中的一个环节。要求挑战者从平台上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中。平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2m，转盘以12.5r/min的转速匀速转动。转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。假设某挑战者在如以下列图时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10m/sA．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s16．〔湖北省武汉市局部学校2024届高三11月联考〕地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径〔约为6400km〕。地面上有一辆汽车在行驶，汽车的速度越大，地面对它的支持力就越小。当汽车的速度到达以下哪个值时，地面对车的支持力恰好为零〔〕A．0.5km/s

B．7.9km/s

C．17．〔上海市六校2024届高三上学期12月份联考、江西省南昌市2024届高三联考、湖北省黄冈中学2024届高三月考〕如以下列图，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平〔转过了90°角〕．以下有关此过程的说法中正确的选项是〔〕A．重物M做匀速直线运动B．重物M做变速直线运动C．重物M的最大速度是D．重物M的速度先减小后增大18．〔山东省沂水县2024届高三上学期期末考试物理试题〕如以下列图，水平导线中通有稳恒电流，导线正下方的电子e的初速度方向与电流方向相同，其后电子将〔〕A.沿路径a运动，轨迹是圆B.沿路径a运动，曲率半径变小C.沿路径a运动，曲率半径变大D.沿路径b运动，曲率半径变小19.〔浙江省浙大附中2024届高三上学期期中考试试题〕在粗糙水平木板上放一物块，沿图所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为R，速率为水平直径，bd为竖直直径。设运动中木板始终保持水平，物体相对于木板静止，那么〔〕ccA．物块始终受两个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．从b运动到a，物块处于超重状态D．从a运动到d，物块处于超重状态20．〔黑龙江省大庆实验中学2024届高三期中考试〕10只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O1、O2、O3…、O10，O1O10=3.6m，水平转轴通过圆心，轮子均绕轴以=的转速顺时针转动.现将一根长L=0.8m、质量为m=2.0kg的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与O1竖直对齐〔如以下列图〕，木板与轮缘间的动摩擦因数为=0.16．那么木板水平移动的总时间为〔〕 A． B．2s C．3s D．2.5s二、多项选择题21.〔吉林省长春市2024届高三上学期第一调研测试〕一个物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动。现保持F1、F2不变，不改变F3的大小，只将F3的方向顺时针转过60°后，以下说法中正确的选项是〔〕A.力F3一定对物体做负功B.物体的动能一定变化C.物体一定做匀变速曲线运动D.物体可能做匀变速直线运动22．〔浙江省金华十校2024届高三上学期期末考试物理试题〕如以下列图，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力。那么以下判断正确的选项是〔〕A．要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在C点B．即使v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C．假设v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环点评：灵巧利用“推论〞是快速求解此题的关键，下面给出三个重要推论：推论1：做平抛〔或类平抛〕运动的物体在任一时刻、任一位置处，假设其末速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，那么tanθ=2tanφ．推论2：平抛〔或类平抛〕运动物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。推论3：从同一斜面上以不同初速度水平抛出的物体落在斜面上时速度方向与斜面的夹角恒定不变。23.〔江苏省启东中学2024届高三期中考试〕如以下列图，在水平地面上O点正上方的A、B两点分别水平抛出一小球，那么关于两小球着地情况的描述正确的选项是〔〕BBOACA．两球可能都落在水平面上的C点B．假设两球都落在C点，落地速度方向可能相同C．假设两球都落在C点，落地速度大小可能相同D．假设两球都落在C点，落地速度的大小和方向可能都相同另解：对于选项BD，也可通过定量计算排除：假设两球都落在C点，那么它们的水平位移x相同，都等于O点到C点的距离，设OC=l，OA=h1，OB=h2，两球从A、B两点抛出的初速度大小分别为v1、v2，两球落到C点时位移与水平方向的夹角分别为θ1、θ2，速度与水平方向的夹角分别为α1、α2，〔以上角度均取锐角〕，那么tanθ1=，tanα1=，所以tanα1=2tanθ1=，同理tanα2=2tanθ2=，因为h1≠h2，所以tanα1≠tanα2，即假设两球都落在C点，落地速度方向一定不同，选项BD错误.24.〔上海市长宁区2024届高三4月教学质量检测二模〕做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如以下列图，其中图线N为双曲线的一个分支，那么由图象可知〔〕A.物体M和N的线速度均保持不变B.在两图线的交点，M和N的动能相同C.在两图线的交点，M和N的向心加速度大小相同D.随着半径增大，M的线速度增大，N的角速度减小25.〔上海市虹口区2024届高三下学期教学质量监控测二模〕在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上〔不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失〕。细线所能承受的最大张力为7N，那么以下说法中正确的选项是〔〕mmLabcv0A.细线断裂之前，小球速度的大小保持不变B.细线断裂之前，小球的速度逐渐减小C.细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7πsD.细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.926．〔湖北省黄冈中学2024届高三下学期5月月考理科综合试题〕如以下列图，轮滑运发动从较高的弧形坡面上滑到A处时，沿水平方向飞离坡面，在空中划过一段抛物线后，再落到倾角为θ的斜坡上，假设飞出时的速度大小为v0，那么〔〕θθv0A.运发动落到斜坡上时，速度方向与坡面平行B．运发动落回斜坡时的速度大小是C．运发动在空中经历的时间是D．运发动的落点B与起飞点A的距离是27．〔浙江省台州市2024届高三期末质量评估试题物理卷〕有以下四种情景，请根据所学知识选出对情景分析和判断正确的选项〔〕=1\*GB3①运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶=2\*GB3②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为防止事故紧急刹车=3\*GB3③太空的空间站绕地球做匀速圆周运动=4\*GB3④排球被竖直向上抛到最高点A．高速行驶的磁悬浮列车，因为速度很大，所以加速度也很大B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．尽管空间站做匀速圆周运动，但加速度不为零D．因为排球在最高点的速度为零，所以加速度一定为零28．〔上海市六校2024届高三上学期12月份联考〕如以下列图，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2。那么〔θ1P1P2θ2AA.物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1∶sinB.物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1∶cosC.物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1D.两物体质量相同，那么两物体所受的合外力之比为cosθ1∶cosθ229．〔江苏省无锡市2024届高三上学期期末考试试卷、北师大附属实验中学2024届高三上学期期中试卷〕如以下列图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设此题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的选项是A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．B对A的摩擦力一定为3mω2r C．转台的角速度一定满足：ω≤D．转台的角速度一定满足：ω≤29.BD解析：B对A的摩擦力提高A做圆周运动的向心力，所以fBA=3mω2r，选项A错误，B正确；当滑块与转盘间不发生相对运动，并随转台一起转动时，转台对滑块的静摩擦力提供向心力，所以当转速较大，滑块转动需要的向心力大于最大静摩擦力时，滑块将相对于转台滑动，对应的临界条件是的静摩擦力提供向心力，即μmg=mω2r，ω=，所以，质量为m、离转台中心距离为r的滑块，能够随转台一起转动的条件是ω≤；对于此题，物体C需要满足的条件ω≤，物体A和B需要满足的条件均是ω≤，所以，要使三个物体都能够随转台转动，转台的角速度一定满足：ω≤，选项C错误，D正确。此题答案为BD。30．〔浙江省浙南、浙北局部学校2024届高三12月联考〕如以下列图，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球〔半径比r小很多〕，现给小球以水平向右的初速度v0，那么要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足〔g=10m/s2〕〔〕rv0A．B．C．D．31.〔江苏省扬州中学2024届高三阶段测试〕如以下列图，竖直平面内放置一直角杆AOB，杆的水平局部粗糙，竖直局部光滑，两局部各有质量相等的小球A和B套在杆上，A、B间用轻绳相连，以下说法中正确的选项是〔〕A．假设用水平拉力向右缓慢地拉A，那么拉动过程中A受到的摩擦力不变B．假设以一较明显的速度向右匀速地拉A，那么拉动过程中A受到的摩擦力不变C．假设以一较明显的速度向右匀速地拉A，那么过程中A受到的摩擦力比静止时的摩擦力要大D．假设以一较明显的速度向下匀速地拉B，那么过程中A受到的摩擦力与静止时的摩擦力相等32.〔江苏省扬州中学2024届高三10月份阶段测试〕如以下列图，小物块位于半径为R的半球顶端，假设小物块的初速为v0时，物块对球顶恰无压力，那么以下说法正确的选项是〔〕A．物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑B．v0=C．物块落地点离球顶水平位移D．物块落地速度方向和水平地面成45°角三、非选择题33.〔湖北省百所重点中学2024届10月高三联考〕某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示，该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为Δl的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示，屏幕横向每大格表示的时间为5×10-3s，那么电风扇匀速转动的周期为________s；假设用游标卡尺测得Δl的长度如图丙所示，那么叶片长度为________m.34.〔江西省临川一中等2024届高三联考〕如以下列图，固定在水平面上的斜面AB长为4m，倾角为30°。假设第一次从A点将小球P以v0=3m/s水平抛出，落地时间为t1，假设第二次从同一位置将小球P以2v0水平抛出，落地时间为t2，g=10m/s2。求t1与t2的比值?35．〔四川省成都外国语学校2024届高三月考理综卷〕如以下列图，在距水平地面高为H的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动．当飞机飞经观察点B点正上方A点时落下第一颗炸弹，当炸弹落在观察点B正前方L处的C点时，飞机落下第二颗炸弹，它最终落在距观察点B正前方3L处的D点〔空气阻力不计，重力加速度为g〕．求：〔1〕飞机第一次投弹的速度大小；〔2〕两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离；〔3〕飞机水平飞行的加速度大小。〔3〕飞机第一次投弹的速度大小为，经过时间t=，飞机飞行的位移为x=，可求出，中间时刻的瞬时速度大小为，在水平飞行的加速度大小为。36．〔江西省重点中学协作体2024届高三联考〕在半径R=5000km的某星球外表，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用压力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随〔1〕圆轨道的半径及星球外表的重力加速度．〔2〕该星球的第一宇宙速度．37．〔江西省南昌市2024届高三联考〕如以下列图，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v．容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上