高考物理（山东专用）一轮复习专题四曲线运动训练课件

五年高考考点一曲线运动运动的合成与分解1.

(2023全国乙,15,6分)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是

(

)D2.

(2023江苏,10,4分)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映

空中沙子排列的几何图形是

(

)D考点二抛体运动3.

(2020江苏,8,4分)(多选)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力,则

(

)A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的

D.A的末速度比B的大AD4.

(2023湖南,2,4分)如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点

均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2

方向斜向上,忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是

(

)

A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于v1C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等B5.

(2022广东,6,4分)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从

枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计

空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是

(

)A.将击中P点,t大于

B.将击中P点,t等于

C.将击中P点上方,t大于

D.将击中P点下方,t等于

B6.

(2022山东,11,4分)(多选)如图所示,某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上

离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75

倍,平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地

点到墙壁的距离d分别为

(

)A.v=5m/sB.v=3

m/sC.d=3.6mD.d=3.9mBD7.

(2022全国甲,24,12分)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪

光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个

球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7。重力加速度大

小取g=10m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。答案

m/s8.

(2021山东,16,9分)海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝壳动物)后,有时会飞到空中将它丢下,利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量m=0.1kg的鸟蛤,在H=20m的高

度、以v0=15m/s的水平速度飞行时,松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度

g=10m/s2,忽略空气阻力。(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt=0.005s,弹起速度可忽略,求碰撞过程中鸟蛤受到的平

均作用力的大小F;(碰撞过程中不计重力)(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上,有一与地面平齐、长度为L=6m的岩石,以岩石左

端为坐标原点,建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20m,速度大小在1

5m/s~17m/s之间,为保证鸟蛤一定能落到岩石上,求释放鸟蛤位置的x坐标范围。答案

(1)500N

(2)[34m,36m]或(34m,36m)9.

(2023山东,15,8分)电磁炮灭火消防车(图甲)采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能,设置储能

电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示,若电磁炮正对高楼,

与高楼之间的水平距离L=60m,灭火弹出膛速度v0=50m/s,方向与水平面夹角θ=53°,不

计炮口离地面高度及空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,sin53°=0.8。(1)求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H;(2)已知电容器储存的电能E=

CU2,转化为灭火弹动能的效率η=15%,灭火弹的质量为3kg,电容C=2.5×104μF,电容器工作电压U应设置为多少?

答案

(1)60m

(2)

×103V10.

(2020山东,16,9分)单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型:U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平

面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=10m/s的速度从

轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹

角α=72.8°,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可

视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2,sin72.8°=0.96,cos72.8°=0.3

0。求:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(2)M、N之间的距离L。

答案

(1)4.8m

(2)12m考点三圆周运动11.

(2019江苏,6,4分)(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ω,重力加速度为g,则座舱

(

)A.运动周期为

B.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2RBD12.

(2023北京,10,3分)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一待测小球,使其绕O做匀速圆周运

动。用力传感器测得绳上的拉力为F,用秒表测得小球转过n圈所用的时间为t,用刻度

尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是

(

)A.圆周运动轨道可处于任意平面内B.小球的质量为

C.若误将n-1圈记作n圈,则所得质量偏大D.若测R时未计入小球半径,则所得质量偏小A13.

(2021河北,9,6分)(多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球

穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。

若ω'>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω'匀速转动时

(

)A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大BD14.

(2022河北,10,6分)(多选)如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上,圆心处装有竖直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、出

水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内

圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、ω

1和h2、v2、ω2表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不变,忽

略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是

(

)A.若h1=h2,则v1∶v2=R2∶R1B.若v1=v2,则h1∶h2=

∶

C.若ω1=ω2,v1=v2,喷水嘴各转动一周,则落入每个花盆的水量相同D.若h1=h2,喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同,则ω1=ω2BD15.

(2022福建,13,12分)清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保

持。在其创造纪录的比赛中,(1)武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运

动,求此过程加速度大小;(2)武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动,速度大小为14

m/s。已知武大靖的质量为73kg,求此次过弯时所需的向心力大小;(3)武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角,使场地对其作用力指向身体重心而

实现平稳过弯,如图所示。求武大靖在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小。(不计空气阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=0.62、tan37°=0.75)

答案

(1)4m/s2

(2)1430.8N

(3)27°16.

(2022辽宁,13,10分)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。(1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动,若运动

员加速到速度v=9m/s时,滑过的距离x=15m,求加速度a的大小;(2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨迹为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为R甲=8m、R乙=9m,滑行速率分别为v甲=10m/s、v乙=11m/s,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。答案

(1)2.7m/s2

(2)

匀速圆周运动的向心加速度a=

,则

=

=

,运动时间t=

,则t甲=

=

s,t乙=

=

s,t甲<t乙,则甲先出弯道。模型一小船渡河模型1.

(2021辽宁,1,4分)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m,水流速度3

m/s,木船相对静水速度1m/s,则突击队渡河所需的最短时间为

(

)A.75s

B.95sC.100s

D.300sD2.

(2014四川理综,4,6分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。

去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度

大小为

(

)A.

B.

C.

D.

B模型二绳(杆)速度分解模型3.

(2011上海,11,3分)如图所示,人沿平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α,船的速

率为

(

)A.vsinα

B.

C.vcosα

D.

C三年模拟考点一曲线运动运动的合成与分解1.

(2024届滨州高三阶段练习)无人机的底部安装了盒子,装有4个金属小球,某次操作中无人机在一定高度沿水平方向向右做匀减速直线运动,通过用电脑控制的电磁铁

每隔相同时间自由释放一小球。当最后一个小球释放时,无人机恰好悬停在空中,且

第一个小球未落地,不计空气阻力。空中小球的排列图形可能正确的是

(

)C2.

(2024届潍坊高三阶段练习)某次无人机在配送快递的飞行过程中,水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法

正确的是

(

)A.0~t1时间内,无人机做曲线运动B.t2时刻,无人机运动到最高点C.t3~t4时间内,无人机做匀变速直线运动D.t3~t4时间内,无人机的运动轨迹是抛物线D考点二抛体运动3.

(2023届潍坊高三期末)绿水青山就是金山银山,为加大生态环保力度,打好污染防治攻坚战,某工厂坚决落实有关节能减排政策,该工厂水平的排水管道满管径工作,

减排前、后,水落点到出水口的水平距离分别为x0、x1,则减排前、后相同时间内的排

水量之比

(

)A.

B.

C.

D.

B4.

(2024届济南实验中学阶段练习)把三个物体从水平地面上的不同位置沿不同的路径抛出,最终落在水平地面上的同一点,三条路径的最高点是等高的,如图所示。若

忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是

(

)A.沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最长B.沿路径1抛出的物体初速度的水平分量最大C.沿路径3抛出的物体初速度的竖直分量最大D.三个物体抛出时初速度的水平分量相等B5.

(2024届临沂期中)(多选)如图所示,小球A以某一速度水平向右抛出的同时,小球B斜向左上方以速度v0抛出,v0与水平方向的夹角为53°。两球抛出后在同一竖直面

内运动,且恰好在空中相碰。已知单独抛出小球B时,小球B到达的最高点恰好与小球A

的抛出点处于同一水平线上,且小球B落地点位于小球A抛出点的正下方。不计空气

阻力,重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,下列说法正确的是

(

)A.小球A抛出的初速度大小等于2.4v0B.小球A抛出的初速度大小等于1.8v0C.两球抛出点的水平距离为

D.两球抛出点的水平距离为

BC6.

(2023届淄博一模)(多选)如图所示,足球球门宽为L,一位球员在球门线中点正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点O距地面

的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),重力加速度为g。下列

说法正确的是

(

)A.足球位移的大小为

B.足球位移的大小为

C.足球刚落到P点的速度大小为

D.足球刚落到P点的速度大小为

BC7.

(2023届山东省实验中学二模)军事训练中的火炮掩蔽所可简化为如图模型,火炮从掩蔽所下向外发射炮弹,掩蔽所的顶板与水平地面成α=37°角,炮位O与掩蔽所顶点P

相距l=10m,火炮口离地高度可忽略,炮弹可视为质点,不计空气阻力,g取10m/s2,

取2.45,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)若从O处发出的炮弹运行轨道恰好与PA相切,且发射时速度方向为右偏上θ=53°,求

发射速度v0的大小(最后结果取整);(2)若炮弹发射的初速度大小为(1)中所求v0,向右上方发射的速度方向可调,试求炮弹的最远射程x。答案

(1)35m/s

(2)122.5m考点三圆周运动8.

(2024届临沂期中)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A'B'线,

有①、②、③三条路线,其中路线③是以O'为圆心的半圆,OO'=r。赛车沿圆弧路线行

驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。赛车以不打滑的最大速率选择不同的

路线通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大)。下列说法正确的是

(

)A.路线①所用时间最短B.路线②所用时间最短C.路线③所用时间最短D.路线①和③所用时间相同C9.

(2024届菏泽一中阶段练习)(多选)下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是

(

)BDA.甲中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,越不容易爆胎B.乙中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压C.丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是衣服太重,把水从衣服内压出来了D.丁中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零10.

(2024届德州一中阶段练习)某燃脂腰带如图甲所示,在圈外有一个用杆相连的重力锤。小明不小心将杆弄断了,换了一根细绳绑住重力锤,运动过程中腰带可看作

不动,重力锤绕人体在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为53°,计数器

显示1min内转了40圈,其简化图如图乙所示。已知绳长L=0.45m,重力加速度取g=10

m/s2,且π2=10,则以下说法正确的是

(

)A.若细绳不慎断裂,重力锤将做斜抛运动B.增大转速再次稳定后,腰受到的摩擦力比增速前大C.重力锤匀速转动的向心加速度大小约为7.5m/s2D.细绳悬挂点到腰带中心的距离为0.39mD11.

(2024届山东10月大联考)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面,圆锥筒固定,有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A

的运动半径较大,则

(

)A.A球的角速度必大于B球的角速度B.A球的线速度必小于B球的线速度C.A球的运动周期必大于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力C12.

(2023届泰安二模)如图所示,竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的轻杆一端固定于球上,另一端通过光滑的铰链

(未画出)固定于圆环最低点,当圆环以角速度ω=

绕竖直直径转动时(重力加速度为g),轻杆对小球的作用力大小和方向为

(

)A.

mg,沿杆向上B.

mg,沿杆向下C.(

-1)mg,沿杆向上D.(

-1)mg,沿杆向下B13.

(2023届聊城三模)(多选)图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图,车轮边缘某点P(图中未画出)到水平地面距离h随自行车距离x的变化关

系如图2所示,图中的L为已知量,则

(

)A.该车轮的直径为LB.该车轮的转速为

(转/秒)C.在x=

位置,P相对地面的速度为零D.在x=

位置,P相对地面的速度为

vBD模型一小船渡河模型1.

(2023届南通第一次质量监测)小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于静水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图中虚

线所示。小船在此过程中

(

)A.运动的加速度不变B.越接近河岸速度越大C.所受合力先做正功后做负功D.水流速度变化,渡河的时间也会改变C2.

(2024届河南部分名校9月月考)河水的流速随所处位置到指定河岸距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的加速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时

间渡河,则以下判断正确的是

(

)A.船在河水中做匀变速运动B.船渡河的最短时间是10sC.船在行驶过程中,船头始终与航线垂直D.船在刚到达对岸时的速度是64m/sB模型二绳(杆)速度分解模型3.

(2023届福建福州三校联考)(多选)如图所示,不可伸长的轻绳,绕过光滑定滑轮C,与质量为m的物体A连接,A放在倾角为θ的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆

上的物体B连接,连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始,使物体B以速度v沿杆匀

速向下运动,重力加速度为g,设绳的拉力为T,在此后的一小段运动过程中,下列说法正

确的是

(

)A.物体A做匀速运动B.物体A做加速运动C.T小于mgsinθD.T大于mgsinθBD4.

(2024届潍坊临朐一中期中)曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车车轮转动,其结构示意图如

图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B

点,若曲轴绕O点做匀速圆周运动,转速n=1800r/min,OA=20cm,AB=60cm。下列说法

正确的是

(

)A.活塞在水平方向上做匀速直线运动B.当OA竖直时,活塞的速度为12πm/sC.当OA与AB共线时,活塞的速度为12πm/sD.当OA与AB垂直时,活塞的速度为4πm/sB微专题专练微专题3有约束条件的平抛运动问题1.

(2020浙江1月选考,5,3分)如图所示,钢球从斜槽轨道末端以v0的水平速度飞出,经过时间t落在斜靠的挡板AB中点。若钢球以2v0的速度水平飞出,则

(

)A.下落时间仍为tB.下落时间为2tC.下落时间为

tD.落在挡板底端B点C2.

(2024届潍坊期中)跳台滑雪是极具观赏性的冰雪运动项目之一,图甲所示的跳台滑雪比赛场地可简化为图乙所示的示意图。运动员从助滑道的起点由静止开始下

滑,到达起跳点O时,借助设备和技巧,从倾角α=30°的斜面顶端O点以v0=20m/s的初速

度飞出,初速度方向与斜面的夹角θ=60°,图中虚线为运动员在空中的运动轨迹,A为轨

迹的最高点,B为轨迹上离斜面最远的点,C为过B点作出的竖直线与斜面的交点。不计

空气阻力,运动员可视为质点,重力加速度g=10m/s2。求:(1)运动员从O点运动到A点的时间;(2)O、C两点间的距离。答案

(1)1.0s

(2)40m3.

(2024届菏泽期中)如图所示为两足够大斜面体的截面图,两斜面体紧挨在一起,倾角均为θ=45°。建立如图所示的直角坐标系。第一次将物体从左侧斜面(0,-d,d)处以

速度v0(v0未知)抛出,速度方向与左侧斜面垂直,一段时间后垂直击中右侧斜面;第二次,

仍将物体从(0,-d,d)处抛出,速度方向与左侧斜面垂直,大小变为2v0,第二次抛出物体时

恰有沿x轴正向的风,物体受到的风力大小是重力的

,已知物体可视为质