专题卷4 曲线运动-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理二轮复习专题卷

高三二轮复习专题卷四/物理 曲线运动 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符 合题目要求的) 1.汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因 素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中 汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法正确的是 B D 2.如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画 线，若粉笔相对于黑板向下做匀加速直线运动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在 黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的 F 3.我国航天员王亚平在天宫中演示了图示实验：将细绳一端系在T形支架上，另一端拴着一小钢 球，用手指轻推小钢球，小钢球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动，α、b、c、d是圆周上的四个 点，忽略摩擦和空气阻力，则小钢球在 A.a点的线速度大小等于d点的线速度大小 B.d点的加速度比c点的加速度小 C.a点受到的绳子拉力比b点受到的绳子拉力大 D.a点的角速度比d点的角速度大 4.如图所示，在一条笔直的河道中，小船从O点出发渡河。要使小船在最短时间内渡河，船头的朝 向应沿 A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题· 5.在足球场上罚任意球时，高水平运动员可以踢出一个旋转的足球，让它在行进中绕过“人墙”转弯 进人球门，这就是人们常说的“香蕉球”，轨迹如图所示。关于“香蕉球”飞行过程中的说法正确 的是 A.足球被踢出后只受重力作用而做曲线运动，P点速度方向沿轨迹的法线 守门员© 方向 球的实际路径 P B.合外力方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 人墙回⑧©©© C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹的切线方向 D.足球被踢出后，由于它不停地旋转，使球两侧空气压力不同，合外力指向相对速度小的一侧 6.如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟 食。鸟食的运动可视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则下列说法正确的是 A.两颗鸟食同时抛出 B.在N点接到的鸟食先抛出 Mo C.两颗鸟食平抛的初速度相同 D.在N点接到的鸟食平抛的初速度较大 y 7.足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点。两次射门，足球先后打在水平横梁 上的α、b两点，a为横梁中点，如图所示。若足球两次击中横梁时的速度方向均沿水平方向，不计 空气阻力，下列说法正确的是 A.若足球从O点运动到a、b两点的时间分别为t1和t2,则t1=t2 B.若足球击中a、b两点的速度分别为v1和v2,则=2 C.若足球先、后两次被踢出时的速度方向与水平方向的夹角分别为和 02,则01<02 D.若足球从O点运动到a、b两点的平均速度分别为1和2，则w1>v2 二、多项选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题 目要求，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 8.如图所示为雪地转转游戏。人乘坐雪圈绕轴以2rd/s的角速度在水平雪地上匀速转动。已知人 和雪圈的总质量为50kg,水平杆的长度为2m,离地的高度为2m,绳长为4m,且绳与水平杆垂 直，则下列说法正确的是 A.雪圈（含人）所受的合外力为零 B.雪圈（含人）做圆周运动的半径为4m C.雪圈（含人）所受的向心力大小为800N D.雪圈（含人）做圆周运动的线速度大小为4m/s 高三二轮复习专题卷四 物理第2页（共4页） 9.关于下列四幅图的说法正确的是 下TTT777/ 甲 乙 丙 A.图甲，同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先、后分别做匀速圆周运动，则在A、B两 位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 B.图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道的磨损不一定越小 C.图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D.图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆汽车的速度越大，其对桥面的压力就越大 10.如图甲所示，一水平放置的内表面光滑对称的“V”形二面体AB一CD一EF可绕其竖直中心轴 OO'在水平面内匀速转动，其二面角为120°，截面图如图乙所示。面ABCD和面CDEF的长和 宽均为L=10cm,置于AB中点P处的小物体（可视为质点）恰好在ABCD面上没有发生相对 滑动，重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是 A.“V”形二面体匀速转动的角速度为 B 10w6 rad/s Q 3 60609 B.“V”形二面体匀速转动的角速度为 5 rad/s 6 7777777777777777777 C.若“V”形二面体突然停止转动，小物 O 分 体从A点离开二面体 D.若“V”形二面体突然停止转动，小物体从AD边离开二面体 三、非选择题（本题共2小题，共34分。请按要求完成下列各题） 11.(12分)为了探究物体做平抛运动时在竖直方向的运动规律，某同学设计了如下实验：OD为一竖 直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动，右侧用一束平行光照射 小球，在小球运动过程中，小球在木板上留下影子，用频闪照相机每隔相同的时间拍摄，得到小球 的影子如图中A、B、C、D所示，拍摄最后一张照片时小球恰好落地。 (1)现测出A、B、C、D相邻两点间的距离，下列三组数据中只有 6挡板 一组是正确的，正确的数据为 。(填正确答案标号) A.99.8mm、300.0mm、500.2mm B.80.3mm、270.1mm、520.4mm C.248.2mm、346.1mm、444.0mm 77777777777777 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高 (2)已知当地的重力加速度g=9.8/s2,根据(1)中正确数据可知，照相机的闪光频率f= Hz。(结果保留两位有效数字) (3)根据(1)中正确数据可知，抛出点距地面的高度h= m。(结果保留两位小数) 12.(22分)如图甲所示的倾斜旋转的摩天轮，轮轴不再竖直，而是略有倾斜，游客可以感受到左右晃 动和前后倾斜的效果，增加了游乐的趣味性和刺激性。摩天轮的运动可视为匀速圆周运动且摩 天轮的座舱始终在倾斜平面内，如图乙所示。已知摩天轮的转动半径为R,转动的角速度大小为 w,倾斜的角度为0，重力加速度为g,质量为m的小张坐在座舱内随摩天轮一起转动，不考虑小 张与座舱之间的摩擦，座舱的尺寸远小于摩天轮的半径，不计所有阻力。 (1)求小张从摩天轮最低点运动至最高点的时间t; (2)求小张在摩天轮最低点时对座舱的作用力大小F; (3)若在最高处的座舱边缘有一小物体（可视为质点）因轻微晃动掉落，下落过程未与其他物体发 生碰撞，求小物体落至摩天轮最低处所在水平面时与摩天轮最低处间的距离d。 乙 三二轮复习专题卷四 物理第4页（共4页）高三二轮复习 ·物理· 高三二轮复习专题卷四 物理 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I,理解能力Ⅱ.推理论证能力 Ⅲ，模型建构能力N.创新能力V,实验探究能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I W V ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 曲线运动中合力的方向 易 0.85 2 单项选择题 6 运动的合成与分解 易 0.85 3 单项选择题 6 圆周运动的描述 易 0.80 4 单项选择题 6 小船渡河 中 0.70 5 单项选择题 6 足球中的曲线运动 中 0.70 6 单项选择题 6 平抛运动 中 0.70 7 单项选择题 6 平抛运动的推论 中 0.60 8 多项选择题 8 向心力 中 0.75 9 多项选择题 8 生活中的圆周运动 中 0.70 10 多项选择题 8 圆周运动 难 0.55 探究物体做平抛运动时在竖直 11 非选择题 12 0.65 方向的运动规律 12 非选择题 22 圆周运动的综合应用 难 0.55 叁考答案及解析 一、单项选择题 3.A【解析】由于在天宫中小钢球处于完全失重状态， 1.C【解析】汽车做曲线运动时，合外力及加速度指向 所以小钢球在天宫中做匀速圆周运动，绳子拉力提供 运动轨迹凹的一侧，A、D项错误；汽车做减速曲线运 所需的向心力，则小钢球在a、b、c、d四点的角速度、 动，合力与速度的夹角为钝角，B项错误，C项正确。 线速度、加速度大小均相等，受到的绳子拉力大小也 2.B【解析】粉笔在水平方向相对黑板向右做匀速直 相等，A项正确。 线运动，竖直方向相对黑板做匀加速直线运动，加速 4.C【解析】要使小船在最短时间内渡河，船头应垂直 度竖直向下，故合外力竖直向下，轨迹一直向下弯曲， 指向对岸，即沿着OC方向，C项正确。 B项正确。 5.C【解析】足球被踢出后向前运动的同时还在高速 ·13· ·物理· 参考答案及解析 旋转才能成为“香蕉球”，球受重力和周围空气对它的 误，C项正确。 作用力而做曲线运动，但无论怎么运动，其速度方向 9.BD【解析】图甲，小球在A、B两位置做匀速圆周运 一定为轨迹的切线方向，A、B项错误；足球旋转时两 动的受力情况一致，如图所示： 侧空气的流速不同，流速大的一侧压强小，其所受合 外力指向相对速度较大的一侧，即轨迹的内侧，故合 外力的方向一定指向轨迹的内侧，C项正确，D项 错误。 6,B【解析】鸟食的运动可视为平抛运动，则在竖直方 向有b=号g,由于hw<hv,故w<,要同时接到 合力提供向心力，小球所受筒壁的支持力N=。0 鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，A项错误，B项 为圆锥筒顶角的一半)，故支持力大小相等，合力大小 正确；在水平方向有x=t,过M点作一水平面，如 相等，由F合=r可知，r不同，角速度w不同，A 图所示： 项错误；图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯 时速度较小时，内轨可能会挤压内侧轮缘，此时火车 速度越小，内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大，故火 车拐弯时速度越小，火车轮与轨道间的磨损不一定越 小，B项正确；图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运 动，所受的合外力提供向心力，方向改变，C项错误； 可看出在相同高度处到M点比到P点的水平位移 大，则在M点接到的鸟食平抛的初速度较大，C,D项 在一座凹形桥的最低点，由N一mg=m可知，同一 错误。 辆汽车的速度越大，桥面对汽车的支持力越大，由牛 7.A【解析】足球两次击中横梁时的速度方向均沿水 顿第三定律可知，汽车对桥面的压力越大，D项正确。 平方向，则逆过程均可看作平抛运动，因两次的竖直 10,AD【解析】小物体恰好在ABCD面上没有发生相 高度相同，根据么=之8，可知足球从0点运动到a、 对滑动，根据受力分析可得F￥sin60°=mg, b两点的时间t1=t2,A项正确：因击中b点的足球水 Fcos60°=mw2Lsin60°，联立解得u=10,y5 3 rad/s, 平位移较大，可知水平速度较大，则足球击中a、b两 A项正确，B项错误；若“V”形二面体突然停止转动， 点的速度1<，B项错误；根据足球被踢出时的速 小物体做类平抛运动，设小物体在二面体上运动的 度方向与水平方向的夹角满足tan=马=整，又击 U:U 时间为t,运动的初速度大小为，加速度大小为a, 中b点时的水平速度较大，可知1>2，C项错误：足 沿PA方向运动的距离为之，沿AD方向向下运动 球从O点运动到b点的位移较大，又运动时间相同， 可知打到a、b两点的平均速度关系1<2，D项 的距离为y,则有乞 2at,ngcos60°- 错误。 二、多项选择题 ma,又%=w·Lsin60°-2 m/s,解得y=1.25cm 8.BC【解析】根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速 <L,所以小物体从AD边离开二面体，C项错误，D 圆周运动的半径r=√22+4-2m=4m,则线速 项正确。 度大小v=wr=2X4m/s=8m/s,B项正确，D项错 三、非选择题 误；雪圈（含人）所受的合外力提供所需的向心力，则 11.(1)C(4分) 有F合=F向=w2r=50X22×4N=800N,A项错 (2)10(4分) ·14· 高三二轮复习 ·物理 (3)1.24(4分) (2)在最低点，将小张受到的座舱的作用力沿摩天轮 【解析】(1)由静止开始的匀加速直线运动在连续相 所在平面与垂直该平面分解为F1、F2,则有F一 等时间内通过的位移之比满足1：3：5：7…，则CD mgsin 0=ma'R (2分) BC=C-AB,因为A点的速度不为0，故2>号， 1 F2=mgcos 0 (2分) 整理得小张受到座舱的作用力大小N=√F十F C项正确。 (2)根据匀变速直线运动规律有346.1mm =v(mgsin 0+maR)?+(mgcos 0)? (2分) 根据牛顿第三定律可知，小张在摩天轮最低点时对 248.2mm=各，解得f10hz。 座舱的作用力大小F=N= (3)拍摄C点时小球竖直方向的速度大小vc= V(mgsin 0+maR)2+(mgcos 0) (2分) (346,1mm十444.0mm)f,则拍摄D点时小球竖直 2 (3)在最高处的座舱边缘有一小物体因轻微晃动掉 落，小物体做平抛运动，则做平抛运动的初速度 方向的速度大小=k十冬，故抛出点距地面的高 -@R 度h=≈1,24m。 2g 根据平抛运动规律有2Rsin0=号g,x=d 12.(1)π (2)(mgsin 0+maR)2+(mgcos 0)? (2分) 联立解得小物体落地时的水平位移工= (3)2R Rsin 0cos OR 4Rsin 0 (2分) g 【解析】(1)摩天轮做匀速圆周运动的线速度大小v 则小物体落至摩天轮最低处所在水平面时与摩天轮 -@R (2分) 最低处间的距离d=√x2+(2Rcos) (2分) 小张从摩天轮最低点运动至最高点的时间：二迟 联立解得d=2R w Rsin gcos' (4分) g π (2分) ·15·