专题4 曲线运动 题组2-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.2xXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 专题4 题 班级： 曲线运动 组 姓名： 二 学号： 一、选择题 1.(多选)2025广东卷)将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀 速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为0.4，小球所在位置处的切面与水平面夹 角0为45°，小球质量为0.1kg,重力加速度g取10ms2。关于该小球，下列说法正确的有() ←水平面 A.角速度为5rads B.线速度大小为4m/s C.向心加速度大小为10m/s2 D.所受支持力大小为1N 2.(2025·安徽卷)在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N 沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。t=0时，M、N与O点位 于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度)随时间t变化的图 像可能是() C 3.(2025江苏卷)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O'为转轴，在水平面内沿 顺时针方向匀速转动，O'固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与O、 O恰好在同一条直线上。则() 底盘 。0 转杯 ◆独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 AA点做匀速圆周运动 B.O'点做匀速圆周运动 C.此时A点的速度小于O点 D.此时A点的速度等于O点 4.(多选)(2025山东卷)如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平 地面上以O点为圆心、半径R1=5m的圆形区域，OO'垂直地面，无人机在离地面高度H =20m的空中绕O'点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点， ∠AO'B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做 圆周运动的最大角速度应为@max。当无人机以omx沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初 速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速 度大小8=10ms2。下列说法正确的是() 2.-0 H R 0 A.max=3 rad/s B.max=23 rad/s C.无人机运动到B点时，在A点释放的物品己经落地 D.无人机运动到B点时，在A点释放的物品尚未落地 5.(多选)2024江西卷)一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处。 如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为， 末速度？沿x轴正方向。在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位 置x、竖直位置y、水平方向分速度？，和竖直方向分速度与时间t的关系，下列图像可能 正确的是() ∠∠， B D 6.(多选)(2024山东卷)如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度00大小为20 ms,与水平方向的夹角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°，重力加 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 速度大小取10ms2,忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是() s309 30° A.运动时间为23s B.落地速度与水平方向夹角为60 C.重物离PQ连线的最远距离为10m D.轨迹最高点与落点的高度差为45m 7.(2023全国甲卷)一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成 正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于() A.1 B.2 C.3 D.4 8.(2023·湖南卷)如图()，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01和02，其中01方向水平，02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() 、谷粒2 谷粒1 图(a) 图(b) 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1 C.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 9.(2022·广东卷)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自 由滑下，经过水平P段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过V点的机械能损失，不 计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小o或加速度大小α随时间t变化的 图像是() M DN P 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D 10.(2022广东卷)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？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。不计空气阻力。下列 关于子弹的说法正确的是() 玩具子弹 A将击中P点，t大于Lw B将击中P点，t等于Ly C将击中P点上方，t大于L D.将击中P点下方，t等于Lw 11.(2021·广东卷)由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP 与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。 杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是() 八222c21Q 60。一▣Q P AP点的线速度大小不变 B.P点的加速度方向不变 C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点在水平方向做匀速运动 12.(多选)2021·河北卷)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o>o,则 与以ω匀速转动时相比，以o匀速转动时() ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.ZxXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 ω(} 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 13.(2021浙江卷)质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时 刻，下列说法正确的是() A秋千对小明的作用力小于mg B.秋千对小明的作用力大于mg C.小明的速度为零，所受合力为零 D.小明的加速度为零，所受合力为零 二、非选择题 14.(2024北京卷)如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S,管口离 水池水面的高度为，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动， 已知重力加速度为g,h远大于管口内径。求： (1)水从管口到水面的运动时间t: (2)水从管口排出时的速度大小o: (3)管口单位时间内流出水的体积Q。 15.(2024江西卷)雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如 图()、b)所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。 独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.ZxXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角 速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g,不计空气阻 力。 水平圆盘 A 0 水平圆盘 转椅 B 转椅 图(a)圆盘在水平雪地 图(b)圆盘在空中 (1)在图()中，若圆盘在水平雪地上以角速度ω1匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地 上绕O点做半径为1的匀速圆周运动。求AB与OB之间夹角a的正切值： (2)将圆盘升高，如图b)所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O1点做 半径为2的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为0，绳子在水平雪地上的投影A1B与OB 的夹角为B。求此时圆盘的角速度2。 16.(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向 远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方 向与水面的夹角不能大于0。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平 抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为 8) 17.(2023江苏卷)“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径 为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做 匀速圆周运动。当角速度为®o时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小o 和受到的静摩擦力大小。 A ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 18.(2022全国甲卷)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。 2 ·独家授权侵权必究· 专题4　题组二 1.解析　 答案　AC 2.解析　因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等， 设M做匀速圆周运动的角速度为ω，半径为r，其竖直方向分速度vMy＝ωrcos ωt 即vN＝ωrcos ωt 则D正确，A、B、C错误。 答案　D 3.解析　底盘以O点为轴匀速转动，底盘上除O点外所有点均做同轴转动，转杯上除O′点外所有点不仅相对O点同轴转动，还相对O′点同轴转动，所以O′点做匀速圆周运动，A点做的不是匀速圆周运动，A错误，B正确；设该时刻A点在底盘上的竖直投影点所对应的转盘上的点为A′，A′点转动的半径大于O′点的转动半径，由v＝ωr可知，A′点的速度大于O′点的速度，又由于该时刻A点绕O′点与底盘做同方向转动，则A点的速度大于A′点的速度，则此时A点的速度一定大于O′点的速度，C、D错误。 答案　B 4.解析　物品从无人机上释放后，做平抛运动，竖直方向H＝gt2 可得t＝2 s 要使得物品落点在目标区域内，水平方向满足x＝＝vt 最大角速度等于ωmax＝ 联立可得ωmax＝ rad/s 故A错误，B正确； 无人机从A到B的时间t′＝＝ s 由于t′>t 可知无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地，故C正确，D错误。 答案　BC 5.解析　 由于小鱼在运动过程中只受重力作用，则小鱼在水平方向上做匀速直线运动，即vx为一定量，则有x＝vxt，A可能正确，C错误；小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动，则有y＝vy0t－gt2，vy＝vy0－gt，，且vy最终减为0，B错误，D可能正确。 答案　AD 6.解析　对重物从P运动到Q的过程，水平方向上有x＝v0tcos 30°，竖直方向上有y＝－v0tsin 30°＋gt2，由几何关系有＝tan 30°，联立解得重物的运动时间t＝4 s，A错误；结合A项分析可知，重物落地时的水平分速度vx＝v0cos 30°，竖直分速度vy＝－v0sin 30°＋gt，则tan θ＝＝，所以重物的落地速度与水平方向夹角为60°，B正确；对重物从P运动到Q的过程，垂直于PQ连线方向有2ghmcos 30°＝(v0sin 60°)2，解得重物离PQ连线的最远距离hm＝10 m，C错误；结合B项分析，竖直方向上有2gym＝v，联立解得重物轨迹最高点与落点的高度差ym＝45 m，D正确。 答案　BD 7.解析　质点做匀速圆周运动，根据题意设周期T＝ 合外力等于向心力，根据F合＝Fn＝mr 联立可得Fn＝r3 其中为常数，r的指数为3，故题中n＝3 故选C。 答案　C 8.解析　抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于v1，B正确；谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。故选B。 答案　B 9.解析　设斜坡倾角为θ，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律mgsin θ＝ma1 可得a1＝gsin θ 运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度 a2＝0 运动员从P点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度 a3＝g 设在P点的速度为v0，则从P点飞出后速度大小的表达式为 v＝ 由分析可知从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且 a1<a3 C正确，A、B、D错误。 故选C。 答案　C 10.解析　由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据 h＝gt2 可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有 t＝ 故选B。 答案　B 11.解析　A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，A正确； B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的加速度方向时刻指向O点，B错误； C.Q点在竖直方向的运动与P点相同，位移y关于时间t的关系为y ＝ lOP·sin 则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误； D.Q点在水平方向的位移x关于时间t的关系为 x ＝ lOP·cos＋ lPQ 则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。 故选A。 答案　A 12.解析　对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向Tsin θ＝mg 而T＝k 可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。则A错误，B正确； 水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则Tcos θ－FN＝mω2r 即FN＝Tcos θ－mω2r 当转速较大时，FN指向转轴 Tcos θ＋FN′＝mω′2r 即FN′＝mω′2r－Tcos θ 则因ω′>ω ，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。则C错误； 根据F合＝mω2r 可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。 故选BD。 答案　BD 13.解析　在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为θ ，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有 F－mgcos θ＝m 由于小明的速度为0，则有 F＝mgcos θ<mg 沿垂直摆绳方向有 mgsin θ＝ma 解得小明在最高点的加速度为 a＝gsin θ 所以A正确，BCD错误；故选A。 答案　A 14.解析　(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向h＝gt2 解得水从管口到水面的运动时间t＝ 。 (2)由平抛运动规律得，水平方向d＝v0t 解得水从管口排出时的速度大小v0＝d。 (3)管口单位时间内流出水的体积Q＝Sv0＝Sd。 答案　(1) 　(2)d　(3)Sd 15. 解析　(1)对转椅受力分析，转椅在水平面内受摩擦力、轻绳拉力，两者合力提供其做圆周运动所需向心力，如图所示，设转椅的质量为m，则转椅所需的向心力 Fn1＝mωr1 转椅受到的摩擦力f1＝μmg 根据几何关系有tan α＝ 联立解得tan α＝。 (2)转椅在题图(b)情况下所需的向心力 Fn2＝mωr2 转椅受到的摩擦力f2＝μFN2 根据几何关系有tan β＝ 竖直方向上由平衡条件有FN2＋FTcos θ＝mg 水平面上有f2＝FTsin θsin β 联立解得ω2＝ 。 答案　(1)　(2) 16.解析　由题意可知石子接触水面前的运动可理想化为平抛运动，从距水面高度为h处水平抛出扁平石子，落到水面时其竖直方向的速度为vy＝ 要使扁平石子落水时的速度方向与水面的夹角不大于θ，则≤tan θ，解得v0≥，即抛出速度的最小值为 vmin＝。 答案　 17.解析　发光体的速度v0＝ω0r 发光体做匀速圆周运动，则静摩擦力充当做圆周运动的向心力，则静摩擦力大小为f＝mωr。 答案　v0＝ω0r　f＝mωr 18.解析　频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为 t＝4T＝0.05×4 s＝0.2 s 设抛出瞬间小球的速度为v0，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为y1、y2，根据平抛运动位移公式有 x＝v0t y1＝gt2＝×10×0.22 m＝0.2 m y2＝g(2t)2－gt2＝×10×(0.42－0.22) m＝0.6 m 令y1＝y，则有 y2＝3y1＝3y 已标注的线段s1、s2分别为 s1＝ s2＝＝ 则有 ∶＝3∶7 整理得 x＝y 故在抛出瞬间小球的速度大小为 v0＝＝ m/s。 答案　 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $