2020-2022年高考物理真題分訓(xùn)練 05 曲線運(yùn)動(dòng)（教師版含解析）

專題05曲線運(yùn)動(dòng)

【2022年高考題組】

1、（2022?湖南卷?T5）2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪空中技巧比賽場(chǎng)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(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗細(xì)一致的勻質(zhì)長(zhǎng)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(shí)，飄帶實(shí)際形態(tài)最接近的是（）

【解析】飄帶上任意選取?點(diǎn)尸，以尸點(diǎn)及尸點(diǎn)以下的部分飄帶為研究對(duì)象，設(shè)飄帶總長(zhǎng)L，飄帶寬度為d,

質(zhì)量為小，P點(diǎn)距離飄帶下端距離x,。點(diǎn)以下的部分飄帶受到的重力與風(fēng)力分別為

G、=咚x,F=kxdv2

則重力與風(fēng)力的的合力與水平方向的夾角為

八Fk^dL

lox\O=—=-------

G,mg

根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得，tan。恒定，則P點(diǎn)以下的部分飄帶的受到的重力與風(fēng)力的合力方向不變，則夕點(diǎn)上方

飄帶對(duì)其拉力方向不變。故選A。

2、（2022?廣東卷?T6）如圖5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

的槍口與小積木上尸點(diǎn)等高且相距為L(zhǎng)當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向尸點(diǎn)射出時(shí)，小積木恰好由靜止

釋放，子彈從射出至擊中積木所用時(shí)間為九不計(jì)空氣阻力。下列關(guān)于子彈的說法正確的是（）

A.將擊中尸點(diǎn)，，大于自B,將擊中P點(diǎn)，，等于L

vv

C.將擊中尸點(diǎn)上方，f大于自D.將擊中尸點(diǎn)下方，f等于人

vv

【答案】B

【解析】由題意知槍口與P點(diǎn)等高，子彈和小積木在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈擊中積木時(shí)子彈

和積木運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)

,12

h=Qgt-

可知下落高度相同，所以將擊中尸點(diǎn)；又由于初始狀態(tài)子彈到P點(diǎn)的水平距離為，子彈在水平方向上做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，故有，=一，故選B。

v

3、（2022?廣東卷?T3）圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的歷點(diǎn)由靜止自由滑下，經(jīng)過

水平心段后飛入空中，在。點(diǎn)落地。不計(jì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過N點(diǎn)的機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦力和空氣阻力。下列

能表示該過程運(yùn)動(dòng)員速度大小u或加速度大小。隨時(shí)間，變化的圖像是（）

【答案】C

【解析】設(shè)斜坡傾角為。，運(yùn)動(dòng)員在斜坡MN段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin0=inaA

可得

q=gsin。

運(yùn)動(dòng)員在水平NP段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度

&=。

運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度

“3=g

設(shè)在P點(diǎn)的速度為％，則從P點(diǎn)飛出后速度大小的表達(dá)式為

由分析可知從2點(diǎn)飛出后速度大小與時(shí)間的圖像不可能為直線，且

%＜。3

C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。

4、(2022?山東卷?T11)如圖所示，某同學(xué)將離他1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出，擊球點(diǎn)到豎直

墻壁的距離4.8m。當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時(shí)，擊中墻壁上離地高度為8.45m的尸點(diǎn)。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lOm/s2,網(wǎng)球碰墻

后的速度大小v和著地點(diǎn)到墻壁的距離d分別為()

Av=5m/sB.v=3\/2m/sC.d=3.6mD.d=3.9m

【答窠】BD

【解析】設(shè)網(wǎng)球飛出時(shí)的速度為%,豎直方向

片豎宜二2g(Hi)

代入數(shù)據(jù)得

%豎直=J2x10x(8.45—L25)m/s=12m/s

則

%水平3、-122m/s=5m/s

排球水平方向到尸點(diǎn)的距離

%水平=%水平Z=%水平?百=6m

O

根據(jù)幾何關(guān)系可得打在墻面上時(shí)，垂直墻面的速度分量

4),

%水平_1=%水平.^=4向$

平行墻面的速度分量

%水平〃=%水平.M=3m/s

反彈后，垂直墻面的速度分量

口水平_%水平_向$

1=0?75?1=3

則反彈后的網(wǎng)球速度大小為

v水平=7吸平工+V；水平〃=3>/2m/s

網(wǎng)球落到地面的時(shí)間

著地點(diǎn)到墻壁的距離

d—y水平=3.9m

故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。

5、（2022?山東卷?T8）無人配送小車某次性能測(cè)試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧8C與長(zhǎng)8m的直線

路徑A8相切于8點(diǎn)，與半徑為4m的半圓弧CO相切于C點(diǎn)。小車以最大速度從A點(diǎn)駛?cè)肼窂?，到適當(dāng)

位置調(diào)整速率運(yùn)動(dòng)到5點(diǎn)，然后保持速率不變依次經(jīng)過3。和CD。為保證安全，小車速率最大為4m/s。

在ABC段的加速度最大為2m/s2,CO段的加速度最大為lm/s2。小車視為質(zhì)點(diǎn)，小車從A到。所需最短

時(shí)間?及在A3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)距離/為（）

A.t=2+—s,/=8m

I4)

【答案】B

【解析】在8c段的最大加速度為0=2m/$2,則根據(jù)

可得在BC段的最大速度為

vIm=V6m/s

在C。段的最大加速度為s=lm/s2,則根據(jù)

2

V2

a2=—

r2

可得在段的最大速度為

%=2m/s<Km

可知在8co段運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v=2m/s,在8co段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

nr\I萬仁7%

2

45段從最大速度Vm減速到y(tǒng)的時(shí)間

v-v4-2

—m——=-----s=ls

2

位移

“j=3m

2%

在A8段勻速的最長(zhǎng)距離為

/=8m-3m=5m

則勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

I5

一=—s

%4

974

則從4到。最短時(shí)間為，=4+r2+r3=（-+—）s,故選Bo

6、（2022唉國甲卷?T14）北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從。處由靜止自

由滑下，到力處起跳，c點(diǎn)為。、力之間的最低點(diǎn)，。、c兩處的高度差為九要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪

板的壓力不大于自身所受重力的2倍，運(yùn)動(dòng)過程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力，則c點(diǎn)處這一段圓弧

雪道的半徑不應(yīng)小于（）

n

D.——2h

z+lk-l

【答案】D

【解析】運(yùn)動(dòng)員從。到c?根據(jù)動(dòng)能定理有

nigh=g

在C點(diǎn)有

F^c-mg=m-^

Ke

Au<king

聯(lián)立有

故選D。

7、（2022?浙江6月卷?T2）下列說法正確的是（）

A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中加速度不變

B足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大

C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變

D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)

【答案】B

【解析】A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中加速度方向在改變，A錯(cuò)誤;

B.慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，B正確;

C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小，C錯(cuò)誤;

D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關(guān)，D錯(cuò)誤。故選B。

8、（2022?浙江1月卷?T6）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置。拉到A后釋放，小球在。點(diǎn)附

近來回振動(dòng)；圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?cái)[動(dòng)。若將上述裝置安裝在太空中的

我國空間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作，下列說法正確的是（）

go\A

甲乙

A.甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止

B.甲國中的小球仍將來回振動(dòng)

C.乙組中的小球仍將來回?cái)[動(dòng)

D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】AB.空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，甲圖中的小球所受的彈力不受失重的影響，則小球仍將

來回振動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

CD.圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時(shí)，所受的回復(fù)力是重力的分量，而在空間站中處于完全失重時(shí)，

回復(fù)力為零，則小球由靜止釋放時(shí)，小球仍靜止；若給小球一定的初速度，則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)CD錯(cuò)

誤。故選B。

9.（2022?河北?T10）如圖，廣場(chǎng)水平地面上同種盆栽緊密排列在以。為圓心、與和此為半徑的同心圓上，

圓心處裝有豎直細(xì)水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)，噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分

別用占、片、用和42、%、牡表示?；ㄅ璐笮∠嗤?，半徑遠(yuǎn)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(zhǎng)度和空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.若乙=也，則匕：匕=%:4

B.若匕=彩，則/?,:b=R；:

C.若回二。2，匕=丹，噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則落入每個(gè)花盆的水量相同

D.若a=他噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周且落入每個(gè)花盆的水量相同，則助=牡

【答案】BD

【解析】AB.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

h7=-1gt2

R=vt

解得

可知若用二〃2,則

vi：V2=R「R?

若V1=V2，則

%：%=/?：：&

選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

C.若%二。2，則噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間相同，因也=吸，出水口的截面積相同，可知單位時(shí)間噴出水的

質(zhì)量相同，噴水嘴轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiàng)C

錯(cuò)誤；

D.設(shè)出水口橫截面積為小,噴水速度為若例=g,則噴水管轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間相等，因人相等，則水落

地的時(shí)間相等，則

R

v

相等；在圓周上單位時(shí)間內(nèi)單位長(zhǎng)度的水量為

_必7so_RS。__S。

coR\tcoRtcot(2h

相等，即一周中每個(gè)花盆中的水量相同，選項(xiàng)D正確。故選BD。

[2021年高考題組】

1.（2021.山東卷）如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面〃的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為機(jī)的物資以相對(duì)地

面的運(yùn)度“水平投出，落地時(shí)物資與熱氣球的距離為d.已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為M,所受浮力

不變，重力加速度為g,不計(jì)阻力，以下判斷正確的是（）

A.投出物資后熱氣球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.投出物資后熱氣球所受合力大小為原

【解析】

【分析】

【詳解】AB.熱氣球開始攜帶物資時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合外力為0,初動(dòng)量為0,水平投出重力為儂的

物資瞬間，滿足動(dòng)量守恒定律

Mv=mvQ

則熱氣球和物資的動(dòng)量等大反向，熱氣球獲得水平向左的速度也熱氣球所受合外力恒為儂，豎直向上,

所以熱氣球做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；

CD.熱氣球和物資的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示

熱氣球和物資所受合力大小均為〃火，所以熱氣球在豎直方向上加速度大小為

m

a=-g

M

物資落地”過程所用的時(shí)間/內(nèi)，根據(jù)H解得落地時(shí)間為

熱氣球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的位移為

—1at~2=-1-"-72-2-H-=—mn..

%22MgM

熱氣球和物資在水平方向均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移為

根據(jù)勾股定理可知熱氣球和物資的實(shí)際位移為

d=//+/）2+（”+/）2=?+3■工

C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

2.（2021?全國卷甲卷）“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一

起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s,

此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）

【答案】c

【解析】

紐扣在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中

co=27m=1OO/zrad/s

由向心加速度

。=療「blOOOm/s2

故選C。

3.（2021?廣東卷）由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿OP與橫桿PQ鏈接而成,

P、。為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn)。在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水平。桿OP繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)到60。的過程中，下列說法正確的是（）

、---

，夕尸

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

A.尸點(diǎn)的線速度大小不變

B.尸點(diǎn)的加速度方向不變

C.。點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)

D.。點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【解析】

A.由題知桿。尸繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60。,則P點(diǎn)繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)的線

速度大小不變，A正確；

B.由題知桿。尸繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°,則尸點(diǎn)繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，尸點(diǎn)的加速

度方向時(shí)刻指向0點(diǎn)，B錯(cuò)誤；

C.。點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)與。點(diǎn)相同，位移），關(guān)于時(shí)間f的關(guān)系為

y=/o產(chǎn)sin(—+cot)

6

則可看出。點(diǎn)在豎直方向不是勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤;

D.。點(diǎn)在水平方向的位移x關(guān)于時(shí)間，的關(guān)系為

X=/op-COS(—+(Ot)+IPQ

則可看出。點(diǎn)在水平方向也不是勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選A。

4.（2021.河北卷）鈉原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器,圖1中鈉原子從。點(diǎn)以l（X）m/s的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng),

到達(dá)豎直平面所用時(shí)間為、圖2中鈍原子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)。再返回P

點(diǎn),整個(gè)過程所用時(shí)間為G，O點(diǎn)到豎直平面MN、P點(diǎn)到。點(diǎn)的距離均為0.2m,重力加速度取g=10m/s2,

則%"2為（）

A.100：1B.1：100C.1：200D.200：1

【答案】C

【解析】鈍原子做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即

x=vt1

艷原子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，拋至最高點(diǎn)用時(shí)彳，逆過程可視為自由落體，即

2

解得

任=0.4s

10

則

(12

4=_ioo=J_

t2~0.4-200

故選c。

5.（2021?河北卷）如圖，矩形金屬框MVQP豎直放置，其中MV、尸。足夠長(zhǎng)，且PQ桿光滑，一根輕彈簧

一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的小球，小球穿過尸。桿，金屬框繞MN軸分別以角速度①和

。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)尸。桿靜止，若〃>0,則與以①勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）

A.小球的高度一定降低B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大

【答案】BD

【解析】

對(duì)小球受力分析，設(shè)彈力為了，彈簧與水平方向的夾角為仇則對(duì)小球豎直方向

Tsin6=mg

而

可知6為定值，T不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A錯(cuò)誤，B正確;

水平方向當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力A背離轉(zhuǎn)軸，則

TcosG-FN=nicerr

即

FN=TcosO-mco^r

當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，F(xiàn)N指向轉(zhuǎn)軸

2

Tcos0+F'N=mcor

即

2

FN=mcor-TcosO

則因勿〉口,根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力不一定變大。則C錯(cuò)誤;

根據(jù)

F^mciTr

可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D正確。

故選BDo

6.（2021?浙江卷）質(zhì)量為加的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列說法正確的

是（）

A.秋千對(duì)小明的作用力小于他

B.秋千對(duì)小明的作用力人于mg

C.小明的速度為零，所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

【答案】A

【解析】

在最高?點(diǎn)，小明速度為0,設(shè)秋千的擺長(zhǎng)為/，擺到最高點(diǎn)時(shí)擺繩與豎直方向的夾角為8,秋千對(duì)小明的

作用力為尸，則對(duì)人，沿?cái)[繩方向受力分析有

F-mgcosO=m—

由于小明的速度為0,則有

F=tngcQs3<mg

沿垂直擺繩方向有

mgsin0=ma

解得小明在最高點(diǎn)的加速度為

a=gsinO

所以A正確；BCD錯(cuò)誤：

故選Ao

[2020年高考題組】

1.（2020?新課標(biāo)I卷）如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長(zhǎng)均為10m,該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)

量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時(shí)，速度大小為8m/s,此時(shí)每根繩子

平均承受的拉力約為（）

A.200NB.400NC.600ND.800N

【答案】B

2

【解析】在最低點(diǎn)由二，知T=410N,即每根繩子拉力約為410N,故選B。

r

2.（2020.新課標(biāo)II卷）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬

度為3A,其左邊緣。點(diǎn)比右邊緣方點(diǎn)高0.5兒若摩托車經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ei,它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a

的水平距離和高度差均為人；若經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為反,該摩托車恰能越過坑到達(dá)。點(diǎn)。號(hào)等于（）

E\

A.20B.18C.9.0D.3.0

【答案】B

【解析】有題意可知當(dāng)在a點(diǎn)動(dòng)能為用時(shí)，有耳二;6#,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有0=扭=此,當(dāng)

在。點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為歷時(shí)，有岳=,加4,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有Lg/〉3h=卬2,聯(lián)立以上各式可解

■2~22

得e=18,故選B。

場(chǎng)

3.（2020?江蘇卷）如圖所示，小球A、B分別從2/和/高度水平拋出后落地，上述過程中A、B的水平位移

分別為/和2/。忽略空氣阻力，則（）

A.A和B的位移大小相等

B.A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是B的2倍

C.A的初速度是B的g

D.A的末速度比B的大

【答案】AD

【解析】A.位移為初位置到末位置的有向線段，如圖所示可得外斗+（2嚀=回,

%=,f+（2/）2=同,A和B的位移大小相等，A正確；B.平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，即

限T等=員舊，"=/￥=「，則A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是

B的五倍，B錯(cuò)誤：C.平拋運(yùn)動(dòng),

在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則匕A='='?，VxB=-=

7,則A的初速度是B的