五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题04 曲线运动 (解析版).pdf

专题0404 曲线运动一、单选题一、单选题1(2023全国统考高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是()A.B.C.D.2(2023全国统考高考真题)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.1B.2C.3D.43(2023全国统考高考真题)一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中()A.机械能一直增加B.加速度保持不变C.速度大小保持不变D.被推出后瞬间动能最大4(2023湖南统考高考真题)如图(a)，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v1和v2，其中v1方向水平，v2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()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v1C.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5(2023辽宁统考高考真题)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是()1五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题04 曲线运动(解析版)A.B.C.D.6(2023浙江统考高考真题)铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是()A.B.C.D.7(2023江苏统考高考真题)达芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是()A.B.C.D.28(2023浙江高考真题)如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小()A.O点最大B.P点最大C.Q点最大D.整个运动过程保持不变9(2022北京高考真题)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验()A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化10(2022浙江统考高考真题)下列说法正确的是()A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关11(2022广东高考真题)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v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t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是()A.将击中P点，t大于LvB.将击中P点，t等于Lv3C.将击中P点上方，t大于LvD.将击中P点下方，t等于Lv12(2022广东高考真题)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NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N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v或加速度大小a随时间t变化的图像是()A.B.C.D.13(2022山东统考高考真题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全，小车速率最大为4m/s。在ABC段的加速度最大为2m/s2，CD段的加速度最大为1m/s2。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为()A.t=2+74s,l=8mB.t=94+72s,l=5mC.t=2+5126+7 66s,l=5.5mD.t=2+5126+(6+4)2s,l=5.5m14(2022全国统考高考真题)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于()A.hk+1B.hkC.2hkD.2hk-115(2021江苏高考真题)如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时4的速度方向相同，下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同16(2021辽宁统考高考真题)1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为()A.75sB.95sC.100sD.300s17(2021浙江高考真题)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mgB.秋千对小明的作用力大于mgC.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零18(2021广东高考真题)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()A.P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19(2021全国高考真题)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转5速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s220(2021河北高考真题)铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以100m/s的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为t1；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为t2，O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2m，重力加速度取g=10m/s2，则t1:t2为()A.1001B.1100C.1200D.200121(2021浙江统考高考真题)某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是()A.相邻位置运动员重心的速度变化相同B.运动员在A、D位置时重心的速度相同C.运动员从A到B和从C到D的时间相同D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间22(2020浙江统考高考真题)如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车()6A.缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B.急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C.缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D.急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动23(2020全国统考高考真题)如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。E2E1等于()A.20B.18C.9.0D.3.024(2020全国统考高考真题)如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为()A.200 NB.400 NC.600 ND.800 N25(2020浙江高考真题)如图所示，钢球从斜槽轨道末端以v0的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板AB中点。若钢球以2v0的速度水平飞出，则()7A.下落时间仍为tB.下落时间为2tC.下落时间为2tD.落在挡板底端B点26(2019海南高考真题)如图，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起OO轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为()A.12grB.grC.2grD.2gr二、多选题二、多选题27(2022河北统考高考真题)如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、1和h2、v2、2表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是()A.若h1=h2，则v1:v2=R2:R1B.若v1=v2，则h1:h2=R21:R22C.若1=2，v1=v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D.若h1=h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则1=228(2022山东统考高考真题)如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为()8A.v=5m/sB.v=3 2m/sC.d=3.6mD.d=3.9m29(2021山东高考真题)如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是()A.投出物资后热气球做匀加速直线运动B.投出物资后热气球所受合力大小为mgC.d=1+mM2Hv20g+H2D.d=2Hv20g+1+mM2H230(2021广东高考真题)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有()A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghD.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh931(2021河北高考真题)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轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时()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32(2020海南统考高考真题)小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，g=10m/s2，忽略空气阻力，则射出的水()A.在空中的运动时间为0.25sB.水平射程为5mC.落地时的速度大小为15m/sD.落地时竖直方向的速度大小为5m/s33(2020江苏统考高考真题)如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力，则()A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的12D.A的末速度比B的大34(2019海南高考真题)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下，已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0；它们的下端水平，距地面的高度分别为h1=h0、h2=2h0、h3=3h0，如图所示，若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3，则()10A.s1s2B.s2s3C.s1=s3D.s2=s335(2019江苏高考真题)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱A.运动周期为2RB.线速度的大小为RC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为m2R36(2019全国高考真题)如图(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图(b)所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻则()A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大11专题0404 曲线运动一、单选题一、单选题1(2023全国统考高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是()A.B.C.D.【答案】D【详解】AB小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；CD小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。故选D。2(2023全国统考高考真题)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.1B.2C.3D.4【答案】C【详解】质点做匀速圆周运动，根据题意设周期T=kr合外力等于向心力，根据F合=Fn=m42T2r联立可得Fn=4m2k2r3其中4m2k2为常数，r的指数为3，故题中n=3故选C。3(2023全国统考高考真题)一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中()A.机械能一直增加B.加速度保持不变C.速度大小保持不变D.被推出后瞬间动能最大【答案】B【详解】A铅球做平抛运动，仅受重力，故机械能守恒，A错误；B铅球的加速度恒为重力加速度保持不变，B正确；CD铅球做平抛运动，水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知铅球速度变大，则动能越来越大，CD错误。故选B。4(2023湖南统考高考真题)如图(a)，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，1抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2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()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v1C.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【答案】B【详解】A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；C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；B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；D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。5(2023辽宁统考高考真题)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是()A.B.2C.D.【答案】A【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。6(2023浙江统考高考真题)铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是()A.B.C.D.【答案】D【详解】A由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A错误；B铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有vy=gt则抛出后速度大小为v=v20+gt2可知速度大小与时间不是一次函数关系，故B错误；C铅球抛出后的动能Ek=12mv2=12m v20+gt2可知动能与时间不是一次函数关系，故C错误；D铅球水平抛出后由于忽略空气阻力，所以抛出后铅球机械能守恒，故D正确。故选D。7(2023江苏统考高考真题)达芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是()3A.B.C.D.【答案】D【详解】罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，在时间t内水平方向增加量at2，竖直方向做在自由落体运动，在时间t增加gt2；说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定，则连线的倾角就是一定的。故选D。8(2023浙江高考真题)如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小()A.O点最大B.P点最大C.Q点最大D.整个运动过程保持不变【答案】A【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在O点时速度斜向上方，此时速度最大，空气阻力斜向下方最大，上升过程与竖直方向夹角最小，故此时空气阻力分解在竖直方向最大，根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。故选A。9(2022北京高考真题)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验()A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化【答案】C4【详解】AC在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确；BD在地面上小球运动的速度大小改变，根据a=v2r和F=mv2r(重力不变)可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。故选C。10(2022浙江统考高考真题)下列说法正确的是()A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关【答案】B【详解】A链球做匀速圆周运动过程中加速度方向在改变，A错误；B惯性只与质量有关，则足球下落过程中惯性不随速度增大而增大，B正确；C乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变量的减小而减小，C错误；D篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有关，D错误。故选B。11(2022广东高考真题)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v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t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是()A.将击中P点，t大于LvB.将击中P点，t等于LvC.将击中P点上方，t大于LvD.将击中P点下方，t等于Lv【答案】B【详解】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=12gt2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=Lv故选B。12(2022广东高考真题)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5滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N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v或加速度大小a随时间t变化的图像是()A.B.C.D.【答案】C【详解】设斜坡倾角为，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=ma1可得a1=gsin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=v20+g2t2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a1a3C正确，ABD错误。故选C。13(2022山东统考高考真题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全，小车速率最大为4m/s。在ABC段的加速度最大为2m/s2，CD段的加速度最大为1m/s2。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为()A.t=2+74s,l=8mB.t=94+72s,l=5mC.t=2+5126+7 66s,l=5.5mD.t=2+5126+(6+4)2s,l=5.5m6【答案】B【详解】在BC段的最大加速度为a1=2m/s2，则根据a1=v21r1可得在BC段的最大速度为v1m=6m/s在CD段的最大加速度为a2=1m/s2，则根据a2=v22r2可得在CD段的最大速度为v2m=2m/sv1m可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s，在BCD段运动的时间为t3=r1+r2v=72sAB段从最大速度vm减速到v的时间t1=vm-va1=4-22s=1s位移x2=v2m-v22a1=3m在AB段匀速的最长距离为l=8m-3m=5m则匀速运动的时间t2=lvm=54s则从A到D最短时间为t=t1+t2+t3=94+72s故选B。14(2022全国统考高考真题)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于()A.hk+1B.hkC.2hkD.2hk-1【答案】D【详解】运动员从a到c根据动能定理有mgh=12mv2c7在c点有FNc-mg=mv2cRcFNc kmg联立有Rc2hk-1故选D。15(2021江苏高考真题)如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同【答案】D【详解】AB若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，故AB错误；C因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，故C错误；D由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。故选D。16(2021辽宁统考高考真题)1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为()A.75sB.95sC.100sD.300s【答案】D【详解】河宽d=300m一定，当木船船头垂直河岸时，在河宽方向上的速度最大，渡河用时最短，即木船相对静水的速度v=1m/s，渡河时间最短为tmin=dv=3001s=300s故选D。17(2021浙江高考真题)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()8A.秋千对小明的作用力小于mgB.秋千对小明的作用力大于mgC.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【答案】A【详解】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，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=mv2l由于小明的速度为0，则有F=mgcosv1，所以钢球以2v0抛出，落在地面上B点右侧，落地时间与落在B点时间相同，综合上述分析可知落地时间：13t1=2 2Lsing=2t故C正确，ABD错误。故选C26(2019海南高考真题)如图，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起OO轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为()A.12grB.grC.2grD.2gr【答案】B【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：mg=m2r，解得=gr，即圆盘转动的最大角速度为gr，故选B.二、多选题二、多选题27(2022河北统考高考真题)如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、1和h2、v2、2表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是()A.若h1=h2，则v1:v2=R2:R1B.若v1=v2，则h1:h2=R21:R22C.若1=2，v1=v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D.若h1=h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则1=2【答案】BD【详解】AB根据平抛运动的规律h=12gt2R=vt14解得R=v2hg可知若h1=h2，则v1:v2=R1:R2若v1=v2，则h1:h2=R21:R22选项A错误，B正确；C若1=2，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，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小，可知得到的水量较多，选项C错误；D设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若1=2，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则t=Rv相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为Q0=vtS0Rt=RS0Rt=S0t=S02hg相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。故选BD。28(2022山东统考高考真题)如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为()A.v=5m/sB.v=3 2m/sC.d=3.6mD.d=3.9m【答案】BD【详解】设网球飞出时的速度为v0，竖直方向v20竖直=2g(H-h)代入数据得v0竖直=210(8.45-1.25)m/s=12m/s则v0水平=132-122m/s=5m/s15排球水平方向到P点的距离x水平=v0水平t=v0水平v0竖直g=6m根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量v0水平=v0水平45=4m/s平行墙面的速度分量v0水平=v0水平35=3m/s反弹后，垂直墙面的速度分量v水平=0.75v0水平=3m/s则反弹后的网球速度大小为v水平=v2水平+v20水平=3 2m/s网球落到地面的时间t=2Hg=8.45210s=1.3s着地点到墙壁的距离d=v水平t=3.9m故BD正确，AC错误。故选BD。29(2021山东高考真题)如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是()A.投出物资后热气球做匀加速直线运动B.投出物资后热气球所受合力大小为mgC.d=1+mM2Hv20g+H2D.d=2Hv20g+1+mM2H2【答案】BC【详解】AB热气球开始携带物资时处于静止状态，所受合外力为0，初动量为0，水平投出重力为mg的物资瞬间，满足动量守恒定律Mv=mv0则热气球和物资的动量等大反向，热气球获得水平向左的速度v，热气球所受合外力恒为mg，竖直向上，所以热气球做匀加速曲线运动，故A错误，B正确；CD热气球和物资的运动示意图如图所示16热气球和物资所受合力大小均为mg，所以热气球在竖直方向上加速度大小为a=mMg物资落地H过程所用的时间t内，根据H=12gt2解得落地时间为t=2Hg热气球在竖直方向上运动的位移为HM=12at2=12mMg2Hg=mMH热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动，水平位移为xm=v0t=v02HgxM=vt=mMv02Hg根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为d=(xm+xM)2+(H+HM)2=1+mM2Hv20g+H2故C正确，D错误。故选BC。30(2021广东高考真题)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有()A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh17D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh【答案】BC【详解】A由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间t=2hg因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；B做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率P=mgvcos=mgvy=mg 2gh因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；C从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量Ep=mgh故C正确；D从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。故选BC。31(2021河北高考真题)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轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时()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【答案】BD【详解】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为，则对小球竖直方向Tsin=mg而T=kMPcos-l0可知为定值，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-FN=m2r即FN=Tcos-m2r当转速较大时，FN指向转轴Tcos+FN=m2r18即FN=m2r-Tcos则因，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=m2r可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。故选BD。32(2020海南统考高考真题)小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，g=10m/s2，忽略空气阻力，则射出的水()A.在空中的运动时间为0.25sB.水平射程为5mC.落地时的速度大小为15m/sD.落地时竖直方向的速度大小为5m/s【答案】BD【详解】A根据h=12gt2得，运动时间t=2hg=21.2510s=0.5s故A错误；B水平射程为x=v0t=100.5m=5m故B正确；CD竖直方向分速度为vy=gt=100.5m/s=5m/s水平分速度为vx=v0=10m/s落地速度为v=v2y+v2x=5 5m/s故C错误，D正确。故选BD。33(2020江苏统考高考真题)如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力，则()A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的12D.A的末速度比B的大19【答案】AD【详解】A位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得sA=l2+2l2=5l，sB=l2+2l2=5lA和B的位移大小相等，A正确；B平抛运动运动的时间由高度决定，即tA=22lg=2lg，tB=2lg=2lg则A的运动时间是B的2 倍，B错误；C平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则vxA=ltA=gl2，vxB=2ltB=2gl则A的初速度是B的12 2，C错误；D小球A、B在竖直方向上的速度分别为vyA=2 gl，vyB=2gl所以可得vA=17gl2，vB=2 gl=16gl2即vAvB，D正确。故选AD。34(2019海南高考真题)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下，已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0；它们的下端水平，距地面的高度分别为h1=h0、h2=2h0、h3=3h0，如图所示，若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3，则()A.s1s2B.s2s3C.s1=s3D.s2=s3【答案】BC【详解】对轨道1，根据动能定理有m1g 4h0-h0=12m1v21解得v1=2g3h0=6gh0小物块离开轨道后做平抛运动，所以，水平射程为s1=v12h0g=2 3h0；20同理，对轨道2，射程s2=v222h0g=4h0；对轨道3，射程s3=v323h0g=2 3h0；则s1=s3，s2s3。故选BC。35(2019江苏高考真题)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱A.运动周期为2RB.线速度的大小为RC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为m2R【答案】BD【详解】由于座