2021年2022年高考物理真题分类汇编：曲线运动

2021v2022年高考物理真题分类汇编4曲线运动2022年高考真题1、（2022•湖南卷・T5）2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（ ）【答案】A【解析】飘带上任意选取一点P，以尸点及尸点以下的部分飘带为研究对象，设飘带总长L,飘带宽度为d,质量为m,P点距离飘带下端距离x,P点以下的部分飘带受到的重力与风力分别为则重:力与风力的的合力与水平方向的夹角为tan”—空些根据题中数据可得，tan。恒定，则P点以下的部分飘带的受到的重力与风力的合力方向不变,则P点上方飘带对其拉力方向不变。故选A。2、（2022•广东卷・T6）如图5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（ ）

VC.将击中P点上方，t大于上VVC.将击中P点上方，t大于上V【答案】BVD.将击中P点下方，t等于v【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枳木运动时间相同，根据h=#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f_Lv故选B.【答案】C3、（2022•广东卷•T3）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。随时间t变化的图像是【答案】C【解析】设斜坡倾角为。，运动员在斜坡MN段做匀加速宜线运动，根据牛顿第二定律

mgmgsin0=ma]可得4=gsin0运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度@2=0运动员从尸点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度设在P点的速度为%,则从P点飞出后速度大小的表达式为v=M+g牙由分析可知从夕点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且q＜。3C正确，ABD错误。故选Co4、（2022•山东卷・门1）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lOm/s?,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（ ）v=35/2m/sv=35/2m/sd=3.6md=3.9m【答案】BD【解析】设网球飞出时的速度为％,竖直方向%轻直=2g（，一〃）

代入数据得%卷*=-^2x10x(8.45—1.25)m/s=12m/s则=a/132-122m/s-5m/s排球水平方向到2点的距离X水平水平水平.直_6m根据几何关系可得打在墙面上时，垂宜墙面的速度分量4,,%水平工=%水平=41nzs平行墙面的速度分量%水平〃=%水平.■|=3m/s反弹后，垂直墙面的速度分量w水平_l=0・75*%水平上—3mzs则反弹后的网球速度大小为丫水平=7丫1平!+*水平〃=38m/s网球落到地面的时间[2H [8.45x2,.t=——=J s=1.3s\g\10着地点到墙壁的距离d=它水平_l'=3.9m故BD正确，AC错误。故选BDo5,（2022•山东卷•T8）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8C和8。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Im/s?。TOC\o"1-5"\h\z小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在A3段做匀速直线运动的最长距离/为（ ）t=2+』&+s,/=5.5m、12 6>5石（C+4）兀. .t=24—6T s,/=5.5m12 2【答案】B【解析】在BC段的最大加速度为Oi=2m/s2,则根据_924=—4可得在8C段的最大速度为Mm=v6m/s在CD段的最大加速度为s=：Lm/s2,则根据%= 可得在BC段的最大速度为%=2m/s<vlm可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s,在BCD段运动的时间为nr,+7vn7%J=—! 2-=——s3v2AB段从最大速度Vm减速到V的时间

位移在48段匀速的最长距离为幺1±s=ls位移在48段匀速的最长距离为幺1±s=lsaAV2-V2—=3m/=8m-3m=5m则匀速运动的时间则从A到。最短时间为故选Bo6、（2022•全国甲卷・T14）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。处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为。、b之间的最低点，。、c两处的高度差为人要求运动员经过一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（）2hc.—2hc.—k2hD. k-\A.一k+\【答案】D【解析】运动员从。到c根据动能定理有mgh=—在c点有2FNc-mg=m-^-A.FncSkmg联立有故选Do7、（2022•浙江6月卷•T2）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【解析】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.（2022•浙江1月卷・T6）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置。拉到A后释放，小球在。点附近来回振动：图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）A.甲图中的小球将保持静止B.甲图中的小球仍将来回振动C.乙图中的小球仍将来回摆动D.乙图中的小球将做匀速圆周运动【答案】B【解析】AB.空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将来回振动，选项A错误，B正确：CD.图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止：若给小球一定的初速度，则做匀速圆周运动，选项CD错误。故选Bo（2022•河北•T10）如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以。为圆心、飞和&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4、匕、回和外、匕、g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4=%,则匕：匕=&：8B.若匕=丹，则%：4=：/?2C.若用=。2，匕=匕，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D.若％=用喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则例=。2【答案】BD【解析】AB.根据平抛运动的规律h=28tR=vt解得可知若hi=/»2,则若V1=V2＞则选项A错误，B正确；C.若外=。2,则喷水嘴各转动一周的时间相同，因为=丫2,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U横截面积为5°,喷水速度为v,若q=伤，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，则相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为vA/S0_RS11_S。_S（

a）R\tcoRtcot[相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。故选BDo10、（2022•全国甲卷・T24）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I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。【答案】拽m/s5【解析】频闪仪每隔0.05s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r=4T=0.05x4s=0.2s设抛出瞬间小球的速度为%，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其、力，根据平抛运动位移公式有工=卬V.=-£/2=-xl0x0.22m=0.2m刀2 2必=gg(2,『-gg*=gx10x(0.42-0.22)m=0.6m令y=y,则有%=3%=3y已标注的线段S］、.分别为s,=ylx2+y2则有G+V:Jf+9y2=3:7整理得故在抛出瞬间小球的速度大小为x2书.—= m/st52021年高考真题（2021•山东卷）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%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冲【答案】BC【解析】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丫，热气球所受合外力恒为“g，竖直向上，所以热气球做匀加速曲线运动，A错误，B正确；CD.热气球和物资的运动示意图如图所示

%%热气球和物资所受合力大小均为"?g,所以热气球在竖宜方向上加速度大小为m

a=-gM1。物资落地H过程所用的时间，内，根据H=/解得落地时间为2H

g热气球在竖直方向上运动的位移为=-at2m=-at2m2一•—o =—H2M g M热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动，水平位移为2H^2H^m=V=v0J—根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为d=J(%m+/)2+(”+〃m)2=(1+C正确，D错误。故选BCo(2021•广东卷)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，阳〃D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为机8人【答案】BC【解析】A.由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间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=mgvcos6—mgvx=mgJ2g〃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AEp=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BCo（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0和力匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若。’>0,则与以。匀速转动时相比，以力匀速转动时（ ）

A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.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【解析】对小球受力分析，设弹力为兀弹簧与水平方向的夹角为。则对小球竖直方向Tsin0—mgMPT=El。）可知。为定值，丁不变，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Tcos0-Fn=marrFN=Tcos0-mco2r当转速较大时，Fn指向转轴Tcos0+FN=tnco'rFn=mco~r-Tcos0则因0>0，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^=mco2r可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。故选BDo（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O尸绕。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（）\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\P点的线速度大小不变P点的加速度方向不变Q点在竖直方向做匀速运动Q点在水平方向做匀速运动【答案】A【解析】A.由题知杆。P绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则P点绕。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0P绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则P点绕。点做匀速圆周运动，P点的加速度方向时刻指向。点，B错误；Q点在竖直方向的运动与P点相同，相对于。点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为y=/opsin（一+（jjt）6则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误；Q点相对于。点在水平方向的位置x关于时间t的关系为X=/op-COS（—+tut）+Ipq6则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。故选Ao（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mgB.秋千对小明的作用力大于叫gC.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【解析】在最高点，小明的速度为0,设秋千的摆长为/,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V2F-mgcos0=m—由于小明的速度为。，则有F=mgcos0<mg沿垂直摆绳方向有mgsin0=ma解得小明在最高点的加速度为a=gsin。所以A正确：BCD错误；故选A=（2021•河北卷）钠原子钟是精确的计时仪器，图1中艳原子从。点以100m/s的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面所用时间为号；图2中葩原子在真空中从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％，0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/：弓为（

100:11100:11：1001：200200:1【答案】C【解析】的原子做平抛运动，水平方向上做匀速宜线运动，即x=vt1解得x0.2A=——= S1v100的原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时与，逆过程可视为自由落体，即2X点修解得叵隹丝=04s2MgV10则0.2[二而]t2~0.4—200故选Co（2021•全国卷）"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/s2BA.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s2【答案】C【解析】纽扣在转动过程中a>=2tt〃=IOO^rad/s由向心加速度a=arrx.1000m/s2故选C=（2021•浙江卷）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。表示重心位置，且A和。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4到8和从C到D的时间相同D.运动员重心位置的最高点位于8和C中间【答案】A【解析】A.因每次曝光的时间间隔相等，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g,则相邻位置运动员重心的速度变化