课标专用5年高考3年模拟A版2024高考物理专题四曲线运动试题

PAGEPAGE21专题四曲线运动挖命题【考情探究】考点考向5年考情预料热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法曲线运动、运动的合成与分解曲线运动、运动的合成与分解2024四川理综,4,6分4模型构建★★☆2024广东理综,14,4分3运动观念抛体运动平抛运动2024课标Ⅲ,17,6分4动能定理模型构建、运动观念★★★2024课标Ⅰ,15,6分3模型构建2024课标Ⅱ,17,6分4机械能守恒定律科学推理2024课标Ⅰ,18,6分4模型构建2024课标Ⅱ,15,6分2动能定理模型构建圆周运动圆周运动中的动力学分析2024课标Ⅰ,20,6分3模型构建★★★2024浙江理综,20,6分4匀变速直线运动、牛顿其次定律模型构建、运动与相互作用观念2024江苏单科,6,4分2模型构建分析解读曲线运动是高考的重点考查内容,运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动是高考的重要考点。抛体运动的规律、竖直平面内的圆周运动规律及所涉及的临界问题、能量问题是我们学习的重点,也是难点。与实际生产、生活、科技相联系的命题已经成为一种热点命题。【真题典例】破考点【考点集训】考点一曲线运动、运动的合成与分解1.(2024四川理综,4,6分)有一条两岸平直、河水匀称流淌、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,回程时行驶路途与河岸垂直。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.kvk2-1 B.v答案B2.(2024湖北四地七校联考,2,4分)如图所示,一激光探照灯在竖直平面内转动时,发出的光照耀在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,云层底面距地面高度为h,当光束转到与竖直方向的夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是v,则探照灯转动的角速度为()A.vh B.vcosθh答案C3.如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,轻杆靠在一个高为h的物块上,某时刻杆与水平方向的夹角为θ,物块向右运动的速度为v,则此时A点速度为()A.LvsinθC.Lvsin答案C4.(2025届河北五校联考,5,4分)(多选)如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时起先渡河,M、N分别是甲、乙两船的动身点,两船头与河岸均成α角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点,假如划船速度大小相同,且两船相遇,不影响各自的航行,下列推断正确的是()A.甲船也能到达正对岸B.两船渡河时间肯定相等C.两船相遇在N、P连线上D.渡河过程中两船不会相遇答案BC考点二抛体运动1.(2024课标Ⅰ,15,6分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽视空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其缘由是()A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大答案C2.如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出。不计空气阻力,则()A.a和b的飞行时间相同B.b的飞行时间比c的短C.a的水平初速度比b的小D.c的水平初速度比a的大答案D3.(2024安徽皖南八校联考,1,4分)某幼儿园实行套圈竞赛,图为一名儿童正在竞赛,他将圈从A点水平抛出,圈正好套在地面上B点的物体上,若A、B间的距离为s,A、B两点连线与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,不计圈的大小,不计空气的阻力。则圈做平抛运动的初速度为()A.sinθgs2cosθC.gs2tan答案B4.(2025届江西重点中学联考,10,4分)如图所示,将a、b两小球以大小为205m/s的初速度分别从A、B两点相差1s先后水平相向抛出,a小球从A点抛出后,经过时间t,a、b两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,g取10m/s2,则抛出点A、B间的水平距离是()A.805m B.100mC.200m D.1805m答案D考点三圆周运动1.(2024浙江理综,20,6分)(多选)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路途行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2,π=3.14),则赛车()A.在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为45m/sC.在直道上的加速度大小为5.63m/s2D.通过小圆弧弯道的时间为5.58s答案AB2.(2024安徽皖南八校联考,4,4分)如图所示,一根轻杆,在其B点系上一根细线,细线长为R,在细线下端连上一质量为m的小球。以轻杆的A点为顶点,使轻杆旋转起来,其B点在水平面内做匀速圆周运动,轻杆的轨迹为一个母线长为L的圆锥,轻杆与中心轴AO间的夹角为α。同时小球在细线的约束下起先做圆周运动,轻杆旋转的角速度为ω,小球稳定后,细线与轻杆间的夹角β=2α。重力加速度用g表示,则()A.细线对小球的拉力为mgB.小球做圆周运动的周期为πC.小球做圆周运动的线速度与角速度的乘积为gtan2αD.小球做圆周运动的线速度与角速度的比值为(L+R)sinα答案D3.如图所示,质点a、b在同一平面内绕质点c沿逆时针方向做匀速圆周运动,它们的周期之比Ta∶Tb=1∶k(k>1,为正整数)。从图示位置起先,在b运动一周的过程中()A.a、b距离最近的次数为k次B.a、b距离最近的次数为k+1次C.a、b、c共线的次数为2k次D.a、b、c共线的次数为2k-2次答案D【方法集训】方法1小船过河问题的处理方法1.(2024安徽皖南八校联考,11,4分)(多选)光滑的水平面上,一质量m=2kg的滑块在水平恒力F=4N(方向未知)的作用下运动,如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s。滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°,sin37°=0.6,则()A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B.滑块从P到Q的时间为3sC.滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD.P、Q两点连线的距离为15m答案BC2.(2024湖北武汉测试)(多选)如图所示,小船自A点渡河,航行方向与上游河岸夹角为α时,到达正对岸B点。现在水流速度变大,仍要使船到达正对岸B点,下列可行的方法是()A.航行方向不变,船速变大B.航行方向不变,船速变小C.船速不变,减小船与上游河岸的夹角αD.船速不变,增大船与上游河岸的夹角α答案AC3.(2024江苏单科,14,16分)如图所示,倾角为α的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m。撤去固定A的装置后,A、B均做直线运动。不计一切摩擦,重力加速度为g。求:(1)A固定不动时,A对B支持力的大小N;(2)A滑动的位移为x时,B的位移大小s;(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA。答案(1)mgcosα(2)2((3)2方法2绳(杆)端速度分解的处理方法1.(2025届重庆巴蜀中学段考,7,4分)如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在水平升降台上,升降台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为θ时,棒的角速度为()A.vsinθL B.vL答案D2.(2025届江苏无锡联考,13)一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物,起先车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H。车由静止起先向左做匀加速运动,经过时间t,绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示。试求:(1)车向左运动的加速度的大小;(2)重物在t时刻速度的大小。答案(1)2Ht方法3圆周运动的临界问题的处理1.(2024湖北黄冈期末)(多选)如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点,另一端系于小球上,当圆环以角速度ω(ω≠0)绕竖直直径转动时,下列说法正确的是()A.细绳对小球的拉力可能为零B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等C.细绳对小球拉力与小球的重力大小不行能相等D.当ω=2g答案CD2.(2024湖北四地七校联考,14,12分)如图所示,长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直方向夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上。问:(g=10m/s2)(1)当球以ω1=4rad/s做圆锥摆运动时,绳子的张力T1为多大?桌面受到的压力N1为多大?(2)当球以ω2=6rad/s做圆锥摆运动时,绳子的张力T2及桌面受到的压力N2各为多大?答案(1)16N2N(2)36N0(2025届江西南昌高三段考)如图所示,细绳一端系着质量m'=0.6kg的铁块,静止在水平面上,另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的木块,铁块的重心与圆孔的水平距离为0.2m,并知铁块和水平面间的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围,木块会处于静止状态。(取g=10m/s2)答案2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s过专题【五年高考】A组基础题组1.(2024课标Ⅲ,17,6分)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和v2A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍答案A2.(2024课标Ⅱ,15,6分)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.π6 B.π4 C.π答案B3.(2024广东理综,14,4分)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行。以帆板为参照物()A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2vD.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v答案D4.(2024课标Ⅱ,17,6分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)()A.v216g B.v2答案B5.(2024江苏单科,6,4分)(多选)火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发觉放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内,火车()A.运动路程为600m B.加速度为零C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km答案AD6.(2024福建理综,21,19分)如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止起先沿轨道滑下,重力加速度为g。(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最终从C点滑出小车。已知滑块质量m=M2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平重量①滑块运动过程中,小车的最大速度大小vm;②滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s。答案(1)3mg(2)①gR3②1B组提升题组1.(2024天津理综,4,6分)将来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在将来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是()A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小答案B2.(2024山东理综,14,6分)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最终两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2。可求得h等于()A.1.25m B.2.25m C.3.75m D.4.75m答案A3.(2024课标Ⅰ,18,6分)一带有乒乓球放射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。放射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平放射乒乓球,放射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的放射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是()A.L12gB.L14C.L12D.L14答案D4.(2024课标Ⅰ,20,6分)(多选)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。若圆盘从静止起先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肯定比a先起先滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是bD.当ω=2kg答案AC5.(2024安徽理综,19,6分)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2A.5rad/s B.3rad/s C.1.0rad/s D.0.5rad/s答案C6.(2024浙江理综,23,16分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简扮装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向右放射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。答案(1)3(2)Lg4h(3)L=22hC组老师专用题组1.(2024北京理综,20,6分)依据中学所学学问可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但事实上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。这一现象可说明为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球()A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧答案D2.(2024江苏单科,3,3分)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。忽视空气阻力,两只小球落到水平地面的()A.时刻相同,地点相同 B.时刻相同,地点不同C.时刻不同,地点相同 D.时刻不同,地点不同答案B3.(2024江苏单科,2,3分)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()A.t B.22t C.t2答案C4.(2024江苏单科,2,3分)有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是()A.① B.② C.③ D.④答案A5.(2024浙江理综,17,6分)如图所示为足球球门,球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点,忽视空气阻力),则()A.足球位移的大小x=LB.足球初速度的大小v0=gC.足球末速度的大小v=gD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=L答案B6.(2012课标,15,6分)(多选)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大答案BD7.(2024江苏单科,5,3分)如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动,小环遇到杆上的钉子P后立即停止,物块向上摇摆。整个过程中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2FB.小环遇到钉子P时,绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为2D.速度v不能超过(答案D8.(2024上海单科,16,3分)风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆回旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时间被遮挡。已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变更关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片()A.转速渐渐减小,平均速率为4πB.转速渐渐减小,平均速率为8πC.转速渐渐增大,平均速率为4πD.转速渐渐增大,平均速率为8π答案B9.(2024浙江理综,19,6分)(多选)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,有如图所示的①、②、③三条路途,其中路途③是以O'为圆心的半圆,OO'=r。赛车沿圆弧路途行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路途,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路途内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路途①,赛车经过的路程最短B.选择路途②,赛车的速率最小C.选择路途③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路途的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等答案ACD10.[2024天津理综,9(1),6分]半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点。在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h=,圆盘转动的角速度大小ω=。

答案gR22v2【三年模拟】一、选择题(每小题6分,共42分)1.(2025届江西西昌期中,3)一艘船在一条河流中渡河,当河水不流淌时,船垂直渡河用时t1。当发生山洪后,在流淌的河水中,船在同一位置垂直渡河用时为(设船相对于静水的速度肯定,水速是船相对于静水的速度大小的一半)()A.2t1 B.2t1 C.3t1 D.233答案D2.(2024福建龙岩四校联考,4)如图所示,小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ角的速度(在静水中的速度)从A处过河,经过t时间正好到达正对岸的B处。现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸B处,在水流速度不变的状况下,可实行下列方法中的哪一种()A.只要增大v1大小,不必变更θ角B.只要增大θ角,不必变更v1大小C.在增大v1的同时,也必需适当增大θ角D.在减小v1的同时,也必需适当减小θ角答案D3.(2025届重庆巴蜀月考,9)如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽。从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角。则()A.tanθ2tanθ1=2C.1tanθ1tan答案B4.(2024福建龙岩四校联考,10)(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.a绳的张力不行能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度ω>gcotD.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力肯定发生变更答案AC5.(2024江西临川联考,3)如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2A.1rad/s B.303rad/s C.10rad/s答案C6.(2024河北五校联考,3)如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面(已知斜面倾角为θ)运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.A、B两质点的运动时间相同B.A、B两质点在x轴方向上的位移相同C.A、B两质点在运动过程中的加速度大小相同D.A、B两质点落地时的速度大小相同答案D7.(2025届湖南师大附中段考,14)(多选)如图所示,叠放在水平转台上的小物体A和B及C正随转台一起以角速度ω匀速转动(没发生相对滑动),A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是()A.B对A的摩擦力可能为3μmgB.C与