專題04拋體運動與圓周運動2023年高考物理真題題源解密

專題04拋體運動與圓周運動-2023年高考物理真題題源解密（全國通用）專題四拋體運動與圓周運動目錄真題考查解讀2023年真題展現(xiàn)考向一曲線運動受力情況與軌跡的關(guān)系考向二平拋運動考向三斜拋運動考點四圓周運動近年真題對比考向一曲線運動的特點考向二平拋運動與斜拋運動化學(xué)與環(huán)?？枷蛉龍A周運動命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯易混速記【命題意圖】考查曲線運動受力與軌跡的關(guān)系，意圖考查考生的必備基礎(chǔ)知識?？疾槠綊佭\動的基本規(guī)律，應(yīng)用運動的合成與分解，分解速度和位移是解決平拋運動和斜拋運勸的解題思路；關(guān)注生活中的平拋、斜拋和類平拋運動，考查從運動學(xué)和動力學(xué)的角度分析圓周運動，并利用所學(xué)知識去解釋與實際生產(chǎn)相關(guān)的圓周運動；考查圓周運動和平拋運動相結(jié)合的綜合性問題?！究疾橐c】考查曲線運動的特點及做曲線運動的條件，難度較??；考查平拋運動和斜拋運動規(guī)律的應(yīng)用；考查圓周運動的運動學(xué)問題，和水平圓周運動及豎直圓周運動的動力學(xué)問題?！菊n標鏈接】①了解曲線運動的特點及做曲線運動的條件；②理解平拋運動和斜拋運動特點并能運用規(guī)律和方法求解實際問題；③理解向心力的來源，掌握圓周運動運動學(xué)和動力學(xué)的求解考向一曲線運動受力情況與軌跡的關(guān)系（2022·全國乙卷·T15）1．小車在水平地面上沿軌道從左向右運動，動能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（

）A．

B．

C．

D．

（2023·遼寧·卷·第1題）2．某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）A．

B．

C．

D．

（2023·江蘇卷·第10題）3．達·芬奇的手稿中描述了這樣一個實驗：一個罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，沿途連續(xù)漏出沙子。若不計空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是（）A．

B．

C．

D．

（2023·1月浙江·第5題）4．如圖所示，在考慮空氣阻力的情況下，一小石子從O點拋出沿軌跡運動，其中P是最高點。若空氣阻力大小與瞬時速度大小成正比，則小石子豎直方向分運動的加速度大?。ǎ〢．O點最大 B．P點最大C．Q點最大 D．整個運動過程保持不變考向二平拋運動（2023·全國甲卷·第14題）5．一同學(xué)將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，鉛球在平拋運動過程中（

）A．機械能一直增加 B．加速度保持不變 C．速度大小保持不變 D．被推出后瞬間動能最大（2023·浙江卷·第3題）6．鉛球被水平推出后的運動過程中，不計空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運動時的加速度大小a、速度大小v、動能Ek和機械能E隨運動時間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A．

B．

C．

D．

（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）7．如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈簧的彈性勢能為。釋放后，小球在彈簧作用下從靜止開始在桌面上運動，與彈簧分離后，從桌面水平飛出。小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前瞬間相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的。小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求（1）小球離開桌面時的速度大??；（2）小球第一次落地點距桌面上其飛出點的水平距離?？枷蛉睊佭\動（2023·湖南卷·第2題）8．如圖（a），我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為，且軌跡交于點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（

）A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B．谷粒2在最高點的速度小于C．兩谷粒從到的運動時間相等 D．兩谷粒從到的平均速度相等（2023·江蘇卷·第15題）9．如圖所示，滑雪道AB由坡道和水平道組成，且平滑連接，坡道傾角均為45°。平臺BC與緩沖坡CD相連。若滑雪者從P點由靜止開始下滑，恰好到達B點?；┱攥F(xiàn)從A點由靜止開始下滑，從B點飛出。已知A、P間的距離為d，滑雪者與滑道間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）求滑雪者運動到P點的時間t；（2）求滑雪者從B點飛出的速度大小v；（3）若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，求平臺BC的最大長度L。（2023·山東卷·第15題）10．電磁炮滅火消防車（圖甲）采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進入高層建筑快速滅火。電容器儲存的能量通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動能，設(shè)置儲能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度。如圖乙所示，若電磁炮正對高樓，與高樓之間的水平距離，滅火彈出膛速度，方向與水平面夾角，不計炮口離地面高度及空氣阻力，取重力加速度大小，。（1）求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H；（2）已知電容器儲存的電能，轉(zhuǎn)化為滅火彈動能的效率，滅火彈的質(zhì)量為，電容，電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少？考向四圓周運動（2023·湖南卷·第8題）11．如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運動恰好到達C點，下列說法正確的是（

）A．小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大B．小球從A到C的過程中，重力的功率始終保持不變C．小球的初速度D．若小球初速度v0增大，小球有可能從B點脫離軌道（2023·江蘇卷·第13題）12．“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點做勻速圓周運動。當(dāng)角速度為時，碟子邊緣看似一個光環(huán)。求此時發(fā)光物體的速度大小和受到的靜摩擦力大小f。（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）13．如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道內(nèi)側(cè)，并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點。求：（1）小物塊到達D點的速度大??；（2）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小?！久}意圖】考查曲線運動受力與軌跡的關(guān)系，意圖考查考生的必備基礎(chǔ)知識?？疾槠綊佭\動的基本規(guī)律，應(yīng)用運動的合成與分解，分解速度和位移是解決平拋運動和斜拋運勸的解題思路；關(guān)注生活中的平拋、斜拋和類平拋運動，考查從運動學(xué)和動力學(xué)的角度分析圓周運動，并利用所學(xué)知識去解釋與實際生產(chǎn)相關(guān)的圓周運動；考查圓周運動和平拋運動相結(jié)合的綜合性問題。【考查要點】考查曲線運動的特點及做曲線運動的條件，難度較小；考查平拋運動和斜拋運動規(guī)律的應(yīng)用；考查圓周運動的運動學(xué)問題，和水平圓周運動及豎直圓周運動的動力學(xué)問題。【課標鏈接】①了解曲線運動的特點及做曲線運動的條件；②理解平拋運動和斜拋運動特點并能運用規(guī)律和方法求解實際問題；③理解向心力的來源，掌握圓周運動運動學(xué)和動力學(xué)的求解考向一曲線運動的特點（2022·湖南卷·T5）14．2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風(fēng)力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當(dāng)飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）A． B． C． D．考向二平拋運動與斜拋運動（2022·廣東卷·T6）15．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處，一玩具槍的槍口與小積木上P點等高且相距為L。當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點射出時，小積木恰好由靜止釋放，子彈從射出至擊中積木所用時間為t。不計空氣阻力。下列關(guān)于子彈的說法正確的是（）A．將擊中P點，t大于 B．將擊中P點，t等于C．將擊中P點上方，t大于 D．將擊中P點下方，t等于（2022·廣東卷·T3）16．圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后飛入空中，在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是（）A． B．C． D．（2022·全國甲卷·T24）17．將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光。某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像，每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像，所標出的兩個線段的長度和之比為3：7。重力加速度大小取，忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。（2022·重慶卷·T14）18．小明設(shè)計了一個青蛙捉飛蟲的游戲，游戲中蛙和蟲都在豎直平面內(nèi)運動。蟲可以從水平x軸上任意位置處由靜止開始做勻加速直線運動，每次運動的加速度大小恒為（g為重力加速度），方向均與x軸負方向成斜向上（x軸向右為正）。蛙位于y軸上M點處，，能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙運動過程中僅受重力作用。蛙和蟲均視為質(zhì)點，取。（1）若蟲飛出一段時間后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在的高度捉住蟲時，蛙與蟲的水平位移大小之比為，求蛙的最大跳出速率。（2）若蛙跳出的速率不大于（1）問中的最大跳出速率，蛙跳出時刻不早于蟲飛出時刻，蟲能被捉住，求蟲在x軸上飛出的位置范圍。（3）若蟲從某位置飛出后，蛙可選擇在某時刻以某速率跳出，捉住蟲時蛙與蟲的運動時間之比為；蛙也可選擇在另一時刻以同一速率跳出，捉住蟲時蛙與蟲的運動時間之比為。求滿足上述條件的蟲飛出的所有可能位置及蛙對應(yīng)的跳出速率。（2022·山東卷·T11）19．如圖所示，某同學(xué)將離地的網(wǎng)球以的速度斜向上擊出，擊球點到豎直墻壁的距離。當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時，擊中墻壁上離地高度為的P點。網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍。平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取，網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點到墻壁的距離d分別為（）A． B． C． D．考向三圓周運動（2022·全國甲卷·T14）20．北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點為a、b之間的最低點，a、c兩處的高度差為h。要求運動員經(jīng)過c點時對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則c點處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（

）A． B． C． D．（2022·山東卷·T8）21．無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為的半圓弧與長的直線路徑相切于B點，與半徑為的半圓弧相切于C點。小車以最大速度從A點駛?cè)肼窂剑竭m當(dāng)位置調(diào)整速率運動到B點，然后保持速率不變依次經(jīng)過和。為保證安全，小車速率最大為。在段的加速度最大為，段的加速度最大為。小車視為質(zhì)點，小車從A到D所需最短時間t及在段做勻速直線運動的最長距離l為（）A．B．C．D．（2022·河北·T10）22．如圖，廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以為圓心、和為半徑的同心圓上，圓心處裝有豎直細水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度均可調(diào)節(jié)，以保障噴出的水全部落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時，噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度分別用、、和、、表示?；ㄅ璐笮∠嗤霃竭h小于同心圓半徑，出水口截面積保持不變，忽略噴水嘴水平長度和空氣阻力。下列說法正確的是（）A．若，則B．若，則C．若，，噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周，則落入每個花盆的水量相同D．若，噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周且落入每個花盆的水量相同，則（2022·福建·高考真題）23．清代乾隆的《冰嬉賦》用“躄躠”（可理解為低身斜體）二字揭示了滑冰的動作要領(lǐng)。短道速滑世界紀錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀錄的比賽中，（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前用時。該過程可視為勻加速直線運動，求此過程加速度大??；（2）武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為的勻速圓周運動，速度大小為。已知武大靖的質(zhì)量為，求此次過彎時所需的向心力大?。唬?）武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場地對其作用力指向身體重心而實現(xiàn)平穩(wěn)過彎，如圖所示。求武大靖在（2）問中過彎時身體與水平面的夾角的大小。（不計空氣阻力，重力加速度大小取，、、、）（2022·遼寧·高考真題）24．2022年北京冬奧會短道速滑混合團體2000米接力決賽中，我國短道速滑隊奪得中國隊在本屆冬奧會的首金。（1）如果把運動員起跑后進入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運動，若運動員加速到速度時，滑過的距離，求加速度的大??；（2）如果把運動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運動，如圖所示，若甲、乙兩名運動員同時進入彎道，滑行半徑分別為，滑行速率分別為，求甲、乙過彎道時的向心加速度大小之比，并通過計算判斷哪位運動員先出彎道?？v觀近幾年的高考試題，不難發(fā)現(xiàn)，拋體運動是高考的必考內(nèi)容，也是近年高考的熱點。高考重點考查的是平拋運動的特點、規(guī)律及其處理方法，命題多與生活、體育、軍事等實際相聯(lián)系，有時也與豎直平面內(nèi)的圓周運動一起綜合考查。單獨考查一般為選擇題，難度較??；綜合考查為計算題，難度為中等或較難。高考對圓周運動知識的考查，命題多集中在考查圓周運動規(guī)律的應(yīng)用及與生活、生產(chǎn)相聯(lián)系的命題，多涉及有關(guān)物理量的臨界和極限狀態(tài)求解。豎直平面內(nèi)的圓周運動結(jié)合能量知識命題，勻速圓周運動結(jié)合磁場相關(guān)知識命題是考試重點，歷年均有相關(guān)選擇題或計算題出現(xiàn)。從近幾年高考及各地市的模擬題的命題來看，試題呈現(xiàn)出的特點是：以兩種運動的結(jié)合作為載體，考查牛頓運動定律和能量的相關(guān)知識點，尤其是帶電粒子經(jīng)過電場的偏轉(zhuǎn)再進入磁場更是頻頻出現(xiàn)在高考試題中，這種綜合知識的考查還將繼續(xù)。（2023·浙江·模擬預(yù)測）25．擦窗機器人幫助人們解決了高層擦窗、室外擦窗難的問題。如圖所示，擦窗機器人在豎直玻璃窗上沿直線A向B運動，速度逐漸減小。已知F為機器人除重力外的其他力的合力，則擦窗機器人在此過程中在豎直平面內(nèi)的受力分析可能正確的是（）A． B． C． D．（2023·江蘇南京·?？寄M預(yù)測）26．圖1是一輛正以速度v做勻速直線運動的自行車的車輪簡化示意圖，車輪邊緣某點P（圖中未畫出）離水平地面高度h隨自行車運動位移x的變化關(guān)系如圖2所示，圖中的L為已知量，則（）A．該車輪的直徑為B．該車輪的轉(zhuǎn)速為（轉(zhuǎn)/每秒）C．在位置，相對地面的速度為零D．在位置，相對地面的速度為（2023·湖北·模擬預(yù)測）27．一長方形木板放置在水平地面上，在長方形木板的上方有一條狀豎直擋板，擋板的兩端固定于水平地面上，擋板與木板不接觸?，F(xiàn)有一個方形物塊在木板上沿擋板以速度運動，同時方形木板以大小相等的速度向左運動，木板的運動方向與豎直擋板垂直，已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為和，物塊的質(zhì)量為，則關(guān)于物塊所受摩擦力說法正確的是（）A．豎直擋板對物塊的摩擦力大小0B．豎直擋板對物塊的摩擦力大小C．只增大木板向左運動的速度，豎直擋板對物塊的摩擦力將變小D．只增大物塊沿擋板運動的速度，木板對物塊的摩擦力將增大（2023·四川成都·成都七中?？寄M預(yù)測）28．圖為一“永動機”玩具的模型，是一組光滑細金屬雙軌，軌道間距為，段水平。按下一個隱蔽開關(guān)后，把質(zhì)量的鋼球從軟木盤中心洞口無初速釋放，經(jīng)過隱蔽的加速裝置，鋼球便沿軌道運動至點斜向上飛出，速度與水平方向成，之后恰好落到洞口點附近的點，接著在洞口附近來回運動一段時間后，再次從洞口無初速落下，此后不斷重復(fù)以上過程。不計空氣阻力，。（1）已知鋼球直徑，求鋼球在段上滾動時，每條軌道對鋼球的支持力；（2）若將鋼球視做質(zhì)點，處在同一高度，水平距離，求鋼球從點飛出后能上升的最大高度；（2023·安徽·模擬預(yù)測）29．如圖，可視為質(zhì)點的兩個小球從同一高度向右水平同時拋出，兩球下落高度時發(fā)生相碰。已知球拋出的初速度大小為球拋出的初速度大小為，重力加速度為，兩球距地面足夠高，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．兩球初始時之間的距離為B．從拋出到兩球相碰，兩球的位移大小之差為C．若將兩球拋出的初速度均加倍，從拋出到相碰的時間為D．若將兩球拋出的初速度均減小一半，兩球可能不會發(fā)生相碰（2023·浙江金華·模擬預(yù)測）30．如圖所示，一可視作質(zhì)點的小球在斜面上的某點以水平速度從斜面上拋出，飛行一段時間后落回在斜面上，水平向左方向上有恒定的風(fēng)力作用，不計空氣阻力，下列說法不正確的一項是（）A．小球在空中運動過程中，單位時間內(nèi)的速度變化量大小不變B．小球在空中運動過程中，單位時間內(nèi)的速度變化量方向不變C．小球在空中的運動軌跡是一條拋物線D．小球在空中的運動性質(zhì)是變加速曲線運動（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）31．如圖所示，在M點將一小球擊出，曲線MPA是該小球的運動軌跡，軌跡最高點P離水平面ACE的距離，已知，E、M在同一豎直線上，球可看作質(zhì)點，不計空氣阻力作用，則該次擊球位置高度為（）A． B． C． D．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測）32．如圖，在某闖關(guān)娛樂節(jié)目中，小紅從軌道上的不同位置由靜止自由滑下，從c處水平飛出，都能落到直徑為l的圓形浮板上，軌道、直徑在同一豎直面內(nèi)。c點離水面的高度為h，浮板左端離c點的水平距離為l。運動過程中，小紅視為質(zhì)點并忽略空氣阻力，重力加速度為g，則小紅離開c時速度v的范圍為（）A． B．C． D．（2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測），其中齒輪1是主動輪，正在逆時針勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．齒輪5順時針轉(zhuǎn)動B．齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)速之比為C．齒輪2邊緣的向心加速度與齒輪5邊緣的向心加速度之比為D．齒輪2的周期與齒輪4的周期之比為（多選）（2023·吉林長春·長春市第二中學(xué)?？寄M預(yù)測）34．2022年2月5日，由曲春雨、范可新、張雨婷、武大靖、任子威組成的短道速滑混合接力隊奪得中國在本次冬奧會的首枚金牌如圖所示，若將武大靖在彎道轉(zhuǎn)彎的過程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運動，轉(zhuǎn)彎時冰刀嵌入冰內(nèi)從而使冰刀受與冰面夾角為（蹬冰角）的支持力，不計一切摩擦，彎道半徑為R，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A．武大靖轉(zhuǎn)彎時速度的大小為B．武大靖轉(zhuǎn)彎時速度的大小為C．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要增大蹬冰角D．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要減小蹬冰角（多選）（2023·福建泉州·統(tǒng)考三模）35．國產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺震?。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站。下列說法正確的是（）A．地面基站可以建設(shè)在青藏高原上B．配重的線速度小于同步空間站的線速度C．箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小D．若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做離心運動36．如圖甲，轆轤是古代民間提水設(shè)施，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次從井中汲取m=2kg的水，轆轤繞繩輪軸半徑為r=0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且并繩的質(zhì)量忽略不計，t=0時刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動向上提水桶，其角速度隨時間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則（）A．水斗速度隨時間變化規(guī)律為（所涉及物理量均用國際單位制）B．井繩拉力大小恒定，其值為25NC．0~10s內(nèi)水斗上升的高度為4mD．0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為255J37．如圖所示，傾斜圓盤圓心處固定有與盤面垂直的細軸，盤面上沿同一直徑放有質(zhì)量均為m的A、B兩物塊（可視為質(zhì)點），分別用兩根平行圓盤的不可伸長的輕繩與軸相連。物塊A、B與軸的距離分別為2L和L，與盤面的動摩擦因數(shù)均為，盤面與水平面的夾角為。圓盤靜止時，兩輕繩無張力處于自然伸直狀態(tài)。當(dāng)圓盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，物塊A、B始終與圓盤保持相對靜止。當(dāng)物塊A轉(zhuǎn)到最高點時，A所受繩子的拉力剛好為零，B所受的摩擦力剛好為最大靜摩擦力。已知重力加速度為g。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）A．B．運動過程中繩子對A拉力的最大值為C．運動過程中B所受摩擦力的最小值為D．物塊B從最低點運動到最高點的過程中摩擦力的沖量大小為（2023·遼寧·模擬預(yù)測）38．圖1是某體操運動員在比賽中完成“單臂大回環(huán)”的高難度動作時的場景：用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動，運動員運動到最高點時，運動員與單杠間彈力大小為F，運動員在最高點的速度大小為v。其F-v2圖像如圖2所示，g取10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．此運動員的質(zhì)量為50kgC．在最高點速度為4m/s時，運動員受單桿的彈力大小跟重力大小相等D．在最高點速度為4m/s時，運動員受單桿的彈力大小為428N，方向向下（2023·山東·模擬預(yù)測）39．如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一個半徑為R的光滑圓環(huán)形細管，現(xiàn)給小球（直徑略小于管內(nèi)徑）一個初速度，使小球在管內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點時的速度為v。已知重力加速度為g，則下列敘述中正確的是（）A．v的最小值為B．當(dāng)時，小球處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用C．當(dāng)時，軌道對小球的彈力方向豎直向下D．當(dāng)v由逐漸減小的過程中，軌道對小球的彈力也逐漸減小1.平拋運動的條件和性質(zhì)（1）條件：物體只受重力作用，具有水平方向的初速度。（2）性質(zhì)：加速度恒定，豎直向下，是勻變速曲線運動。2.平拋運動的規(guī)律（1）規(guī)律：（按水平和豎直兩個方向分解可得）（2）水平方向：不受外力，以v0為速度的勻速直線運動，（3）豎直方向：豎直方向只受重力且初速度為零，做自由落體運動，（4）平拋運動的軌跡：是一條拋物線（5）合速度：大?。杭?，（6）方向：v與水平方向夾角為，即（7）合位移：大?。杭矗?）方向：S與水平方向夾角為，即（9）兩個推論：①做平拋（或類平拋）運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖中A點和B點所示，即xB=。②做平拋（或類平拋）運動的物體在任意時刻任意位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則tanα=2tanθ。3.常見三種傳動方式及特點傳動類型圖示結(jié)論共軸傳動A、B兩點轉(zhuǎn)動的周期、角速度相同，線速度與其半徑成正比皮帶傳動A、B兩點的線速度大小相同，角速度與其半徑成反比，周期與其半徑成正比齒輪傳動（摩擦傳動）vA=vB（線速度），分別表示兩齒輪的齒數(shù)）4.解決圓周運動問題的主要步驟輕繩模型（最高點無支撐）輕桿模型（最高點有支撐）實例球與繩連接、水流星、沿內(nèi)軌道運動的“過山車”等球與桿連接、球在光滑管道中運動等圖示受力示意圖F彈向下或等于零F彈向下、等于零或向上力學(xué)方程mg＋F彈=mmg±F彈=m臨界特征F彈=0mg=m即vmin=v=0即F向=0F彈=mg討論分析（1）最高點，若v≥，F(xiàn)彈＋mg=m，繩或軌道對球產(chǎn)生彈力F彈（2）若v<，則不能到達最高點，即到達最高點前小球已經(jīng)脫離了圓軌道（1）當(dāng)v=0時，F(xiàn)彈=mg，F(xiàn)彈背離圓心（2）當(dāng)0<v<時，mg-F彈=m，F(xiàn)彈背離圓心并隨v的增大而減?。?）當(dāng)v=時，F(xiàn)彈=0（4）當(dāng)v>時，mg＋F彈=m，F(xiàn)彈指向圓心并隨v的增大而增大參考答案：1．D【詳解】AB．小車做曲線運動，所受合外力指向曲線的凹側(cè)，故AB錯誤；CD．小車沿軌道從左向右運動，動能一直增加，故合外力與運動方向夾角為銳角，C錯誤，D正確。故選D。2．A【詳解】籃球做曲線運動，所受合力指向運動軌跡的凹側(cè)。故選A。3．D【詳解】罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，在時間內(nèi)水平方向增加量，豎直方向做在自由落體運動，在時間增加；說明水平方向位移增加量與豎直方向位移增加量比值一定，則連線的傾角就是一定的。故選D。4．A【詳解】由于空氣阻力大小與瞬時速度大小成正比，小石子在O點時速度斜向上方，此時速度最大，空氣阻力斜向下方最大，上升過程與豎直方向夾角最小，故此時空氣阻力分解在豎直方向最大，根據(jù)牛頓第二定律可知此時豎直方向分運動的加速度最大。故選A。5．B【詳解】A．鉛球做平拋運動，僅受重力，故機械能守恒，A錯誤；B．鉛球的加速度恒為重力加速度保持不變，B正確；CD．鉛球做平拋運動，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線運動，根據(jù)運動的合成可知鉛球速度變大，則動能越來越大，CD錯誤。故選B。6．D【詳解】A．由于不計空氣阻力，鉛球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不隨時間改變，故A錯誤；B．鉛球被水平推出后做平拋運動，豎直方向有則拋出后速度大小為可知速度大小與時間不是一次函數(shù)關(guān)系，故B錯誤；C．鉛球拋出后的動能可知動能與時間不是一次函數(shù)關(guān)系，故C錯誤；D．鉛球水平拋出后由于忽略空氣阻力，所以拋出后鉛球機械能守恒，故D正確。故選D。7．（1）；（2）【詳解】（1）由小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒可知得小球離開桌面時速度大小為（2）離開桌面后由平拋運動規(guī)律可得第一次碰撞前速度的豎直分量為，由題可知離開桌面后由平拋運動規(guī)律得，解得小球第一次落地點距桌面上其飛出的水平距離為8．B【詳解】A．拋出的兩谷粒在空中均僅受重力作用，加速度均為重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A錯誤；C．谷粒2做斜向上拋運動，谷粒1做平拋運動，均從O點運動到P點，故位移相同。在豎直方向上谷粒2做豎直上拋運動，谷粒1做自由落體運動，豎直方向上位移相同故谷粒2運動時間較長，C錯誤；B．谷粒2做斜拋運動，水平方向上為勻速直線運動，故運動到最高點的速度即為水平方向上的分速度。與谷粒1比較水平位移相同，但運動時間較長，故谷粒2水平方向上的速度較小即最高點的速度小于，B正確；D．兩谷粒從O點運動到P點的位移相同，運動時間不同，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錯誤。故選B。9．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）滑雪者從A到P根據(jù)動能定理有根據(jù)動量定理有聯(lián)立解得（2）由于滑雪者從P點由靜止開始下滑，恰好到達B點，故從P點到B點合力做功為0，所以當(dāng)從A點下滑時，到達B點有（3）當(dāng)滑雪者剛好落在C點時，平臺BC的長度最大；滑雪者從B點飛出做斜拋運動，豎直方向上有水平方向上有聯(lián)立可得10．（1）60m；（2）【詳解】（1）滅火彈做斜向上拋運動，則水平方向上有豎直方向上有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得（2）根據(jù)題意可知又因為聯(lián)立可得11．AD【詳解】A．由題知，小球能沿軌道運動恰好到達C點，則小球在C點的速度為vC=0則小球從C到B的過程中，有聯(lián)立有FN=3mgcosα－2mg則從C到B的過程中α由0增大到θ，則cosα逐漸減小，故FN逐漸減小，而小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大，A正確；B．由于A到B的過程中小球的速度逐漸減小，則A到B的過程中重力的功率為P=－mgvsinθ則A到B的過程中小球重力的功率始終減小，則B錯誤；C．從A到C的過程中有解得C錯誤；D．小球在B點恰好脫離軌道有則則若小球初速度v0增大，小球在B點的速度有可能為，故小球有可能從B點脫離軌道，D正確。故選AD。12．；【詳解】發(fā)光體的速度發(fā)光體做勻速圓周運動，則靜摩擦力充當(dāng)做圓周運動的向心力，則靜摩擦力大小為13．（1）；（2）0；（3）【詳解】（1）由題知，小物塊恰好能到達軌道的最高點D，則在D點有解得（2）由題知，小物塊從C點沿圓弧切線方向進入軌道內(nèi)側(cè)，則在C點有小物塊從C到D的過程中，根據(jù)動能定理有則小物塊從B到D的過程中，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，HBD=0（3）小物塊從A到B的過程中，根據(jù)動能定理有S=π?2R解得14．A【詳解】由于風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變，可認為單位長度飄帶受到的風(fēng)力相同，假設(shè)飄帶總長為，質(zhì)量為，由飄帶自由端向上選取任意一段，該部分飄帶的重力和所受風(fēng)力分別為該部分飄帶穩(wěn)定時受力平衡，受力分析如圖所示重力與風(fēng)力的合力與剩余部分間的張力是平衡力，設(shè)豎直方向的夾角為，則滿足可知飄帶與豎直方向的角度與所選取的飄帶長度無關(guān)，在風(fēng)速一定時，飄帶與豎直方向的角度正切值恒定，則飄帶為一條傾斜的直線。故選A。15．B【詳解】由題意知槍口與P點等高，子彈和小積木在豎直方向上做自由落體運動，當(dāng)子彈擊中積木時子彈和積木運動時間相同，根據(jù)可知下落高度相同，所以將擊中P點；又由于初始狀態(tài)子彈到P點的水平距離為L，子彈在水平方向上做勻速直線運動，故有故選B。16．C【詳解】設(shè)斜坡傾角為，運動員在斜坡MN段做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得運動員在水平段做勻速直線運動，加速度運動員從點飛出后做平拋運動，加速度為重力加速度設(shè)在點的速度為，則從點飛出后速度大小的表達式為由分析可知從點飛出后速度大小與時間的圖像不可能為直線，且C正確，ABD錯誤。故選C。17．【詳解】頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，每相鄰兩個球之間被刪去3個影像，故相鄰兩球的時間間隔為設(shè)拋出瞬間小球的速度為，每相鄰兩球間的水平方向上位移為x，豎直方向上的位移分別為、，根據(jù)平拋運動位移公式有令，則有已標注的線段、分別為則有整理得故在拋出瞬間小球的速度大小為18．（1）；（2）；（3），或，【詳解】（1）蟲子做勻加速直線運動，青蛙做平拋運動，由幾何關(guān)系可知青蛙做平拋運動，設(shè)時間為，有聯(lián)立解得，（2）若蛙和蟲同時開始運動，時間均為，則蟲的水平分加速度和豎直分加速度分別為，相遇時有解得則最小的坐標為若蛙和蟲不同時刻出發(fā)，軌跡相切時，青蛙的平拋運動有，可得軌跡方程為蟲的軌跡方程為兩軌跡相交，可得整理可知令，即解得蟲在x軸上飛出的位置范圍為（3）設(shè)蛙的運動時間為，有解得，若青蛙兩次都向右跳出，則解得，若青蛙一次向左跳出，一次向右跳出，則解得，19．BD【詳解】設(shè)網(wǎng)球飛出時的速度為，豎直方向代入數(shù)據(jù)得則排球水平方向到點的距離根據(jù)幾何關(guān)系可得打在墻面上時，垂直墻面的速度分量平行墻面的速度分量反彈后，垂直墻面的速度分量則反彈后的網(wǎng)球速度大小為網(wǎng)球落到地面的時間著地點到墻壁的距離故BD正確，AC錯誤。故選BD。20．D【詳解】運動員從a到c根據(jù)動能定理有在c點有FNc≤kmg聯(lián)立有故選D。21．B【詳解】在BC段的最大加速度為a1=2m/s2，則根據(jù)可得在BC段的最大速度為在CD段的最大加速度為a2=1m/s2，則根據(jù)可得在CD段的最大速度為可知在BCD段運動時的速度為v=2m/s，在BCD段運動的時間為AB段從最大速度vm減速到v的時間位移在AB段勻速的最長距離為l=8m-3m=5m則勻速運動的時間則從A到D最短時間為故選B。22．BD【詳解】AB．根據(jù)平拋運動的規(guī)律解得可知若h1=h2，則v1:v2=R1:R2若v1=v2，則選項A錯誤，B正確；C．若，則噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周的時間相同，因v1=v2，出水口的截面積相同，可知單位時間噴出水的質(zhì)量相同，噴水嘴轉(zhuǎn)動一周噴出的水量相同，但因內(nèi)圈上的花盆總數(shù)量較小，可知得到的水量較多，選項C錯誤；D．設(shè)出水口橫截面積為S0，噴水速度為v，若，則噴水管轉(zhuǎn)動一周的時間相等，因h相等，則水落地的時間相等，則相等；在圓周上單位時間內(nèi)單位長度的水量為相等，即一周中每個花盆中的水量相同，選項D正確。故選BD。23．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）設(shè)武大靖運動過程的加速度大小為，根據(jù)解得（2）根據(jù)解得過彎時所需的向心力大小為（3）設(shè)場地對武大靖的作用力大小為，受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得解得可得24．（1）；（2），甲【詳解】（1）根據(jù)速度位移公式有代入數(shù)據(jù)可得（2）根據(jù)向心加速度的表達式可得甲、乙的向心加速度之比為甲、乙兩物體做勻速圓周運動，則運動的時間為代入數(shù)據(jù)可得甲、乙運動的時間為，因，所以甲先出彎道。25．B【詳解】A．擦窗機器人沿直線減速從A向B運動，故合外力和速度要共線，圖中的合外力（或為零）和速度不共線，要做曲線運動（或勻速直線運動），不符合運動要求，故A錯誤；B．圖中的合力可能與速度共線相反，從而做減速直線運動，故B正確；C．圖中的合力不可能與速度共線相反，不可能做減速直線運動，不符合要求，故C錯誤；D．圖中的合外力和速度不共線，要做曲線運動，不符合運動要求，故D錯誤。故選B。26．B【詳解】A．根據(jù)題意可知，自行車運動位移L時，車輪轉(zhuǎn)動一周，則直徑為故A錯誤；B．車輪轉(zhuǎn)動一周用時為則轉(zhuǎn)速為故B正確；C．在位置，P在最高點，速度恰好水平，相對地面速度為2v，故C錯誤；D．在位置，P處于與圓心等高處，此時其有水平方向的速度v，和豎直方向的速度v，根據(jù)平行四邊形定則可知，相對地面的速度為，故D錯誤。故選B。27．B【詳解】D．根據(jù)題意可知，物塊與木板之間的彈力的大小等于物塊的重力，由公式可知，木板對物塊的摩擦力為只增大物塊沿擋板運動的速度，木板對物塊的摩擦力不變，故D錯誤；AB．根據(jù)題意，物體相對于木板的運動方向如圖所示根據(jù)運動的合成和分解規(guī)律可知解得由平衡條件可知，擋板對物體的支持力為豎直擋板對物塊的摩擦力大小故A錯誤，B正確；C．結(jié)合AB分析可知，只增大木板向左運動的速度，增大，則增大，豎直擋板對物塊的摩擦力將變大，故C錯誤。故選B。28．（1）；（2）【詳解】（1）鋼球在段上滾動時，支持力與豎直方向夾角滿足豎直方向根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得（2）間的運動可以視為兩段平拋運動，利用平拋知識可知，水平方向有豎直方向有d點速度與水平方向夾角滿足又聯(lián)立解得29．C【詳解】AB．兩球初始時之間的距離為兩球的位移大小之差小于兩球初始時之間的距離，故AB錯誤；C．將兩球拋出的初速度均加倍，從拋出到相碰的時間為故C正確；D．兩球距地面足夠高，將兩球拋出的初速度均減小一半，兩球一定會發(fā)生相碰，故D錯誤。故選C。30．D【詳解】CD．小球在空中運動過程中，受水平向左的恒定的風(fēng)力和豎直向下的重力作用，小球所受的合