专题4 曲线运动-【一本】高考物理真题分类

空习可我酸好为时 机关闭时，飞行著竖直下落，轻过一段时问后，其 度从右端滑上木版。已知：一0罚一比的时间 匀迪下落的速率为1Dm/:当发动机以最大推力 内，木板速度v随时间：变化的图橡如周所示，其 专题四曲线运动 挥动飞行器聚直向上运功，经过一段到同后，飞 中g为重力期速度大小。4=：时，小物块与木 行渴匀速上升的速率为5m,重力加速度大小 版的速度相同，下列悦达正确的是 为g,不考速室气相对于地面的流动及飞行器质 满舟19分 用时角 量的变化，下列说法正确的是 1.(2023足字春，4分》某同学在陈习投整，蓬球在 网股：绳疗在一起，然后用力反复拉绳的两喃， A.发动机的量大挂力为1.5Mg 空中的函动轨连如图中博线所示，靠球所受合 褪扣正转和反转会交替出现，拉动多次后，钮扣 B当飞行#以5回s匀速水平飞行时，发动机 为F的示意图可能正确的是 绕北中心的转速可达0/，此时组扣上距高中 罪力的大小为平 A小物块在一3。时滑上太板 心1©m处的点向心加速度大小的为 小物块和木板问动摩紫因数为2 C,发动机以最大排力推动飞厅器匀速水平飞行 C小物块与木版的质量比为3·4 力 时，飞行普速率为55m/s D,=。之后小物块和木板一起做匀速运动 A.10 m/s &100m/s C1000m/ A10000m/ D当飞行器以5m/:的速华飞行时，其加速度 10(203期北卷，4分)（多选）如图所 -ae 5(2024江苏卷，3分)生产刚 大小可以达到3g 示，原长为1的轻质弹簧，一端国定 爱的工作台如图所承，台值 B(2021全国乙喜，5分》〔多选》水平地面上有 在0点，另一墙与一质量为m的小 上掉有脚屑，与工作台一越 质量为网：的长木板，木板的左增上有一质量为 球相连，小球套在竖直州定的朝帽 0 饶00匀速转动，脚屑与桌 m:的物块，如图(》所示。用水平向右的校力 杆上，与杆之间的动摩擦国数为 2.(2021其宁卷，4分)1935年5月，红军为笑数 面可的动摩擦因数处处相 F作用在物块上，F随时可的变化关系图 Q5。杆上M,N两点列O点的矩 “国则“决定强隆大速河，首支共产党员突击队 同（台面够大）。最大静摩 (b》所示，其中下，F,分别为1，：时刻F的大 冒着脸林弹雨依托仅有的一条小术船竖决强 擦力等干滑动摩源力，测 小。木板的加违度@：随时同：的变化关系如图 离均为，P点到O点的距离为，0P与杆币 突，若河面宽00m,水流速度为3m/s,术船 A越靠金？面边峰的陶屏盾量越大 越罩近台面边缘的周厢质量越小 ()所示，已知术板与地面间的动摩擦因数为 直。当小球置于杆上P点时恰好能保特静止。 相对静水的速度为1m/,则突击队度河所雷的 最知时同为 C陶屑贝能分布在工作台边缘 ,物块与术板间的动摩擦因数为：。假设最 设最大静摩膜力等于滑动岸擦力，重力加速度 大小为展：小球以某一速度从M点向下运 A.75 s B95 s C.100s. D.30s D刺尾只能分布在某一率径的圆内 大静摩腹力均与相应的滑功学膜力相等，重力 3画出·形式售新(024湘业基，4分)如图所示 a(2如22广东卷.4分)右图是量4 如滚度大小为发，划 动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度 有五片荷叶神出荷塘水面，一只青能要从高处 带雪道的示意图。可视为质 内。下列说法正确的是 有叶挑到低处神叶上，没低处荷叶：b,cd和 点的运动员从斜坡上的耐 A弹簧的对度系数为受 青蛀在月一及直平面内，a,b高度相同，4，d高 点山静止自由滑下，经过水 度相同，d,0分别在，d正上方，将青蛙的跳 平NP段后飞人空中，在Q点落驰，不计运动 图(A) 形b) A.F1 B小体在P点下方之处的加连度 跃视为平誉运动，若青蛙以量小的初速度完成 员轻过V点的杭械能制失，不计学擦力和空气 缆跃，则它应跳到 阻力。下列能表示该过程运动莫速度大小v成 具F-,mtm,g 大小为(3,2-4) 们速度大小a固时间：变化的图像是【 C从耐点到N点的运动过程中，小缘受可的 C>十m 摩家力先变小再变大 D从M点到P点和从P点到N点的运动过 D在0一：时间段物块与木板加迪度相等 (2024黑吉辽喜，5分)（多选》一足够长木板置 程中，小球受到的像察力散功相同 7.(2023满南喜，4分)如图(a)断求，我国某些农 于水平地面上，二若同的动摩察因数为江。4=0 A.传叶a 县衡叶6 付地区的人们用手抛数容乾进行水稻锤种，某 出情调目生 C荷叶 D薪叶d 次抛出的谷粮中有两翼的运诗轨迹如图(b)所 时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右送 由醋原固 4,(2021全国甲卷，6分)旋组扣”是一种传统游 示，其轨迹在同一整直平面内，抛出点均为O 动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速 戏。如图所示，先将粗扣烧几圈，使穿过翅扣的 且航迹交于P点，抛出时容粒1和谷乾2的违 立力马有到位妇线物国 度分别为和，其中，方向水平，的方向斜 10.(2022河无年，6分)（多 限时：15m明 向上，怎略空气阻力，关于两谷粒在空中的运 选)如图所示，广肠水平楚 动，下列说法正绳的是 山上同种盆规紧帝排列在 1.所考+指或到垂(2024江西升 3.(221河花卷，4分)色原予钟是精确的计时仅 以O为圆C,R,和R:为 卷：6分（多莲）一条河流某处 器。图1中绝原子从0点以100m/:的韧流度 -e、容 半径的同心偶上，圆心处装有及直组水管，其上端 存在高度差，小角从低处向上 在底空中附平揽运动，到达显直平面N所刑 水平竟水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均 氏出本面，中到高处如图所 时闻为，图2中绝原子在真空中从P点做竖 可调节，以保响黄出的水全事落人相应的花中， 示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，以水平方向 直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个 依次给内圈和外图上的丝线浇水时，喷水嘴的高 为不轴，建立坐标系，小角的初速度为·末魂 过程所用时间为1：，O点到竖直平面MN,P 度、出水速度及转动的角速度分别用五：年和 A谷粒1的血速度小干谷粒2的加速度 度v府工轴正方向。在此过程型中，小鱼可视为 点到Q点的距离均为Q,2m。重力加速度是取 :物助表承，花往大小相间，半远小于问心 B容粒2在最高点的速度小干四 同半整，出水口就面积保特不变，忽略喷水圆水平 质点且只受重力作用。美于小鱼的水平位置 10m/,测为 C两容粒从O到P的运动时慎相等 长度和空阻力。下列说法正确的是《 x,系直位置y,水平方向分重度，和竖直方向 D.两容粒从O到P的平均速度相等 A若：=，则1的=R:R 分速皮秒，时闻：的美系。下列图像可能正确 8.(224山东喜，4分)（多选】 B若-，期k1·-R:R 的是 如图所示，程队向峡容对 C若1严：助口：喷水嘴各转动一周，则落 A.100+1 且1￥10M 岸平台抛财重物，制递度丙 人句个花众的水量相同 C.】F200 D200.1 的大小为20m%,与水平 D,若A1一A,喷水素各转动一周且落人每个花 4.《2024新江1月参，3分)如图所 方向的夹角为3，抛出点 盆的水量相同，则w一 示，小明取山泉水时发现水平细 P和落点Q的连线与水平方向夹角为3，重力 11.《2022山友喜，4分)（多选）如图所 2用表·规同创能(224广东卷，4分)如图所示。 水管到水平地面的厘离为水相 加速度大小取10m/,意路空气阻力。重物在 示，某司学将离地1.5m的同球 在相绳的拉动下，半径为？的程轴可绕其国是的 高的两倍，在地面上平移水桶， 此运动过程中，下列说法正确的是 以13m/s的速度斜向上击出，击 中心点O在水平值内转动。卷轴上沿半径方向 使水恰好从桶口中心无阻挡地 A运动时问为2，豆 球点到吸直墙量的距离为4,8m。当同球竖直 定整长度为（的相管，管底在D点。每管内有 第到账边沿A点。已知桶高为A,直径为D, B落地时的渔度与水平方向的夹角 分速度为零阳时，击中墙整上商处高度为8行回 根原长为吃，劲度采数为女的轻妖弹黄，弹簧 刚水离开自水口的违度大小为 1 为衍 的P点。闻球与墙壁缓撞后，垂直墙面速度分 C重物离PQ连线的最近距离为10m 量大小变为碰前的Q.节倍。平行墙面的违度 底端周定在管底，顶南连接质量为m,可找为质 A层 唱层 B纯盗最高点与落点的高度差为4贴m 分量不变。重力加速度取10m/,网球碰 点的插简。当以速度罗匀速牧动帽蝇时，插的做 9(221河兼卷.6分)（多选）如图山 cwE+D/区 墙后的速度大小π和着地点到墙壁的距离 匀速视圆运动。若影过大，知销会卡进调定的端 n+iD,景 所示，矩形金属根MWQP竖直 分别为 B.(2024全国甲卷，6分)如1图阴 成置，其中N,Q是够长，且 童，使卷轴转动停止。忽席摩擦力，弹簧在弹性 口杆完滑，一恨轻弹簧端固 限度内。要使老转动不停止，v的最大值为 示，一光滑大圆环固定在经直平 定在M点，另一端连接一个爱 45 面内，质量为w的小环套在大 量为m的小球，小球穿过PQ 烟环上，小环从静止开始由大圆 杆.金属根绕MN拍分判以角 环顶响经Q点白山下滑至其花部，Q为经直线 速崔侧和如匀速转动时，小球均相对。杆静 与大侧环的切点。小环下滑过程中对大制环的 止。若国，刚与以侧匀速转动相比，以国匀 作用力大小 A.v5 m/s 我w-32m/s 电韩动时 A在Q点最大 B在Q点最小 C.d-3.6 m DLd-3.9 m 入小球的高度一定译低 C光减小后增大 口先增大后减小 成弹簧算力的大小一定不变 白墙理面： 日语道目： C小球对杆压力的大小-一定变大 公储业誉： 台情2耳 D小球所受合外力的大小一定变大 c 山磨F=一2)，小球受到的摩擦力Fa=Fa 功大小相等，D正确。小球运动到P点下方？时， F如0，则Ea=(usn0-堂)0在由M到P过 0=5,此时摩擦力F:(号》，由牛顿第 程中逐渐增大，在由P到N过程中逐渐减小，即摩 擦力先变大后变小，C错误。根据对称性可知，在 二定律得mg+k(L一2sin45cos45)-F红=ma, 任意关于P点对称的点小球受到的摩擦力大小相 等，因此小球从M到P和P到N过程中摩擦力做 联立解得a=√2g,B错误。 专题四 曲线运动 基础卷 点飞出后速度大小与时间的关系图像不可能为直 线，A、B错误 1.A做曲线运动的物体所受的合力指向运动轨迹的 7.B 凹侧，A正确，B、C、D错误。 2.D根据运动的独立性可知，当小木船的船头垂直河 ·解题指导(1)比较两个物体的物理量时，要抓住 岸渡河时，所需时间最短，最短时间1=_300、 相同点，本题中两谷粒水平位移相同，可根据运动时 1 间比较水平分速度。谷粒2在最高点的速度就是其 300s,D正确 水平分速度，从最高点到P点的竖直分运动是自由 3.C青蛙做平抛运动，即在水平方向做匀速直线运 落体运动，下落高度更大，与谷粒1比较可看出t1< 动，在竖直方向做自由落体运动，则有x=vt,h= 1:。(2)注意题干只说轨迹交于P点，并没有说在P g 点相遇，要把运动分解，根据竖直分运动判断时间。 28,联立可得=工√方。因此水平位移越小 抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为 竖直位移越大，所需初速度就越小，所以青蛙跳到荷 重力加速度，A错误。谷粒2做斜向上抛运动，谷粒 叶c上面所需的初速度最小，C正确 1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。 4.C由题意可知，纽扣的角速度w-2π×50rad/s= 在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由 100xrad/s,向心加速度an=w2r,其中r=1cm= 落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间 0.01m,则an≈1000m/s2,C正确 较长，C错误。谷粒2做斜向上抛运动，水平方向上 5.D与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动，静摩擦 为匀速直线运动，故运动到最高点的速度，即水平方 力提供向心力，当静摩擦力为最大静摩擦力时，根据 向上的分速度。谷粒2与谷粒1的水平位移相同，但 谷粒2的运动时间较长，故其水平方向上的速度较 牛顿第二定律可得mg=心，解得r一答.因为与 小，即最高点的速度小于1，B正确。两谷粒从O点 台面相对静止的陶屑的角速度相同，所以能与台面 运动到P点的位移相同，谷粒2运动时间较长，故谷 相对静止的陶屑离轴O)的距离与陶屑质量无关， 粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑，A、 8.BD 设竖直向下为正方向，由题意可得义 B、C错误。离轴最远的陶屑受到的静摩擦力为最 大静摩擦力，由前述分析可知，陶屑最大的运动半径 -血301+7 -=tan30°，解得t=4s,A错 4与如是定值，故R也为定值，离轴最远 为R=g U0c0830°· 误。重物落地时，水平速度v,=ocos30°= 的陶屑距离不超过某一值R,即陶屑只能分布在半 10W3m/s,竖直速度v,=-vosin30°+gt=30m/s, 径为R的圆内，D正确。 6.C设斜坡MN倾角为0，运动员在斜坡MN段做匀 落地速度与水平方向夹角的正切值tan0=少一=√3， 加速直线运动，根据牛顿第二定律有mg sin0=ma1, 解得0=60°，可得重物落地时的速度与水平方向的 可得a1=gsin0,运动员在水平NP段做匀速直线运 夹角为60°，B正确。当重物速度方向与PQ平行时， 动，加速度a2=0,运动员从P点飞出后做平抛运动， 加速度a,一g,a1<a3,C正确，D错误。设运动员在 重物离PQ连线最远，此时g=tan30°= 3,解得 P点的速度为。，则运动员从P点飞出后速度大小 v,'=10m/s,由v,'=-vosin30°+gt',解得t 的表达式为v=√十g,分析可知运动员从P 2s,此时重物的水平位移x'=v1'=20√3m,竖直 449 位移y=-血30.+2=0，离PQ连线最 10.BD根据平抛运动的规律，有A=2g,R=W,解 远位置如图中O点所示，则d=x'sin30°=10w3m, h 得R=g ,可知若h1=h2,则1=R1t C错误。重物上升到最高点所需时间满足0= 一sin30°+g",解得"=1s,轨迹最高点与落点的 R2,若1=2，则h1h2=R2tR2,A错误，B正 1 高度差h=2g(一2=45m,D正确。 确。若1=2，喷水嘴各转动一周的时间相同，因 ,=2,出水口的截面积相同，则单位时间内喷出 水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同， 但因内圈上的花盆总数量较少，所以内圈上的花盆 得到的水量较多，C错误。设出水口横截面积为 S。,喷水速度为v,若w1=,喷水嘴转动一周的时 解题技巧 间相等h相等，水落地的时间相等，则（一尽相等。 此题并没有给出下落高度和水平距离， 因此突破口为点P和落点Q的连线与水平方向的 在圆周上单位时间内单位长度的水量Q,一心S。 R△M 夹角。首先设运动的总时间为1，将初速度分解为 竖直方向的速度和水平方向的速度，并列出每个方 S。相等，即喷水嘴各转动一周且落入每个 /2h 向上的运动方程，将已知夹角代入距离关系，解两个 g 方向的运动学方程组求解运动时间。求出运动时间 花盆的水量相同，D正确。 后其他物理量的求解就比较简单了，B项可以根据 11.BD 时间计算出水平方向和竖直方向分速度，然后求解 落地速度与水平方向的夹角：C项则可以以PQ为 。要点图解 水平线重新建立坐标系，将整个过程看作斜上抛运 网球在此方向上做竖直上抛运动 动求解；D项可以将竖直方向的运动分解为向上运 P 动和向下运动两个过程，代入运动时间求解。 8.45m 9.BD设弹簧的劲度系数为k,形变量为x,弹簧与竖 74.8而x 直方向的夹角为0，MN、PQ间的距离为L,对小球 水 受力分析有k.xcos0一mg=0,即小球竖直方向受力 网球在这两个方向上做匀速运动 为0，水平方向有k.xsin0士FN=muL,当金属框以 设垂直于墙壁方向为x轴，竖直方向为y轴，平行 w'绕MN轴转动时，假设小球的位置升高，则kx减 于墙壁与地面交线方向为x轴，由题意可知，网球 小，cos0减小，小球受力不能平衡：假设小球的位置 在x、:轴方向上都做匀速运动，在y轴方向上做竖 降低，则x增大，cos0增大，小球受力同样不能平 直上抛运动，网球到达P点时的竖直分速度为零， 衡，则小球的位置不会变化，弹簧弹力的大小一定不 则网球刚击出时的竖直方向分速度大小， 变，A错误，B正确。小球对杆的压力大小F:= √2g(h2-h1)=√2X10X(8.45-1.25)m/s= F=mo2L-kx sin 0 Fis =Fx=kx sin 0-mo'L, 12m/s,则网球从击出到与墙壁碰撞所需的时间 所以当角速度变大时，小球对杆压力的大小不一定 变大，C错误。当角速度变大时，小球受到的合外力 4-层=1.2s,=云-授m/s=4m/6,初速度 一定变大，D正确。 =√o,十v,y十U.,则v.=3m/s,网球与墙壁 解题技巧做题首先要进行受力分析。本题通过 碰撞后，垂直墙壁方向的分速度大小1=0.75v.= 对小球进行受力分析就能得到弹簧是伸长的，因为 3m/s,x轴方向上的分速度大小不变，则碰墙后网 弹簧给小球一个向上的力时，小球才能在竖直方向 球的速度大小v=√0十v,-3√2m/s,A错误， 平衡。由于弹簧给小球的力的竖直分量一直等于小 球重力不变，可先假设小球上升或者下降，会得到无 2h B正确。网球从碰墙到着地的时间：一√ 论上升还是下降竖直方向都不平衡，所以假设不成 立，则弹簧的拉仲长度是不变的，即任何转速下，弹 /2×8.45 V 10 s=1.3s,着地点到墙壁的距离d=vt 簧都不会变短或变长，小球也就不会上升或下降。 3.9m,C错误，D正确 410 拔高卷 2 m/s 10m/s2 =0.2s,下落过程满足自由落体运动规律， 1.AD小角斜向上跳出后，在空中做斜上抛运动，可分 解为沿x轴正方向的匀速直线运动和沿y轴正方向 则s=2”,解得2”=0.2s,则2='十t2” 的匀诚速直线运动，两个方向上的位移分别为x一 0.4s,所以t1：t2=0.002s：0.4s=1：200,C正确。 1 ,y=v,1一2，A正确，B错误。小鱼沿x轴正 4.C 设出水孔到水桶中心距离为x,则x=√g h 方向速度保持不变，C错误。小鱼沿y轴正方向速 D 度随时间均匀减小至0，v,=v一g,D正确。 2h,解得 水落到桶底边沿A点时，x十2=0√g 归纳总结斜抛运动在水平方向的分运动为匀速 Vo= (w2+1)Dg 直线运动，在竖直方向的分运动为竖直上抛运动。 2 分，C正确。 5.C由机械能守恒定律和向心力公式可知，小环下滑 2.A卷轴与细管同轴转动，角速度相同，当以速度v 的速度越来越大，所需的向心力也越来越大。如图 匀速拉动细绳，且插销恰好位于端盖处时，插销做匀 所示，小环刚开始运动时速度较小，所需的向心力较 速圆周运动的线速度=，卷辅转动不停止时。 小，大圆环对小环的作用力背离圆心：小环向下运 动，当小环的重力沿半径方向的分力恰好提供向心 弹簧最大伸长量为2，根据牛顿第二定律有及2 力时，小环与大圆环之间没有作用力：之后随着小环 k 速度的增大，所需的向心力增大，大圆环对小环的作 拉 ,联立解得v=r√2 ,A正确。 用力指向圆心，且逐渐增大，C正确。 解题技巧这道题考查的是圆周运动，仔细审题就 会发现这本质上就是一个插销的圈周运动，轻质弹 簧的弹力提供了插销所需要的向心力，我们要求的 是速度的最大值，显然当插销运动半径为【时对应 的速度最大，但是要注意要求的速度口是卷轴边缘 的线速度，而不是插销的线速度，所以在求出插销运 动的线速度或角速度后需要再转换为卷抽边缘的线 速度，如果审题不清可能会错选B项。 一题多解 设小环与大环圆心连线与竖直方向夹 3C题图1中铯原子做平抛运动，运动时间1，=三 角为0，则有mgr1-cos0》=2m,mg cos0-FN 100ms=0.002s,题图2中，对铯原子上升过程有 0.2m m ,联立解得FN=3 mg cos0-2mg,0从0°增大 0一v:2=一2gs,解得绝原子的初速度2=2m/s,方 到180°，当cos0= 3时FN=0,则支持力先减小后 向竖直向上，则上升过程所用的时间2'== 反向增大。 g 专题五 万有引力与宇宙航行 基础卷 力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力，比放 置在地球表面时对地球的压力小，D正确。 1.D在环月飞行时，样品所受合力提供其所需的向心 力，不为零，A错误。若将样品放置在月球正面，它对 2A根据万有引力提供向心力，有Gm =m,探 月球表面压力的大小等于它在月球表面受到的重力 大小，B错误。样品在不同过程中受到的引力不同， 测器的动能E.= 2 mv=GMm 1 但样品的质量相同，C错误。由于月球表面自由落 Mm 4x 又G 体加速度约为地球表面自由落体加速度的日，则样 2=m Axr ，探测器的周期T=√GM,则 品在地球表面受到的重力大于在月球表面受到的重 A正确 4411