2025届高考物理一轮复习-曲线运动基础训练（含解析）

2025届高考物理一轮复习——曲线运动

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一、单选题（本大题共5小题）

1.2023年4月15日，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同，进行

了神舟十五号乘组第四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。

通过直播画面可以看到，画面中，他们在天上旋转、倒立、有时他们还漂浮在空

间站中，他们之所以能漂浮在空间站中是因为（）

A.他们所受地球引力全部充当向心力B.他们不受重力作用

C.他们所受合力为零D.他们在空间站中的质量为零

2.下面说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲图中汽车上坡时需挂高速档，提高速度

B.乙图中为使汽车经过拱桥时减少对桥面的压力，需要加速通过

C.丙图中顶部两根细电线直接与铁塔相连，利用静电屏蔽保护电网的安全

D.丁图用蒐麻油模拟电场线，说明电场线是真实存在且是闭合的曲线

3.如图所示，小球绕悬点。在竖直平面内的〃、N两点间做往复运动，〃、"两点

等高，小球可视为质点。小球从“点运动到〃点过程中，经过户点时的瞬时加速

度方向（）

A.a、b、c三个方向均不可能B.可能沿着a方向

C.一定沿着6方向D.可能沿着c方向

4.赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度

很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过。点，可看作沿。a圆

弧做匀速圆周运动，仍方向为。点的切线方向。以下说法不正确的是

A.赛车过。点时速度方向沿仍方向

B.赛车过。点时合外力指向圆心

C.赛车转弯速率相同时，半径越小越容易发生侧滑

D.发生侧滑时，塞车沿着仍方向滑离原轨道做匀速直线运动

5.如图所示为走时准确的时钟面板示意图，欣"为秒针上的两点。以下判断正

确的是（）

A.〃点的周期比”点的周期大

B.〃点的转速比“点的转速大

C.〃点的角速度大于"点的角速度

D.〃点的线速度大于N点的线速度

二、多选题（本大题共3小题）

6.如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是

B.图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低

处水对碗底的压力

C.图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压

力助火车转弯

D.图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大

7.如图所示，有一水平圆转台上放有质量均为〃的物块4和8,两物块间用轻绳

连接，分别放置在转台同一直径的两侧，物块4和8距离转台中心转轴的距离分

别为2r和r,且轻绳刚好伸直，物块/和6与转台间的动摩擦因数均为〃，现逐

渐增大转台的转速，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块/和方均可视为质点，

重力加速度大小为g,则下列说法正确的是（）

A.当转台的角速度大于J丝时绳子将产生力

V2r

B.当两物块都相对转台滑动时，转台的角速度为杵

C.当两物块都将相对转台滑动时，绳子的拉力大小为3〃mg

D.当转台的角速度等于*时，物块8不受摩擦力

8.若将短道速滑运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运

动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为，（蹬冰角）的支持力，不

A.运动员转弯时速度的大小为gMandB.运动员转弯时速度的大小为、「空

Vtan（9

C.若运动员转弯速度变大则需要减小蹬冰角D.运动员做匀速圆周运动，

他所受合外力保持不变

三、实验题（本大题共2小题）

9.某实验小组自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧

图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所

zj\O

OO

图2

(1)实验室有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作该实验中下落物体的

是O

(2)下列主要操作步骤的正确顺序是。(填写各步骤前的序号)

①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像

(3)停止摄像，从视频中截取等间隔的三帧图片，由三张图片读出小球所在位置

的刻度分别为2.50cm,26.50cm,77.20cm；已知所截取的图片相邻两帧之间的时

间间隔为Js,由此测得重力加速度为m/s?(保留两位小数)。

(4)在某次实验中，释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方

向。从该视频中截取图片，能否用来测重力加速度？说明理由o

10.为了探究平抛运动的规律，一实验小组的同学按下列方法进行探究。

(1)在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛

出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。A、B两球同时开始运

动。实验观察到的现象是,该现象说明;

(2)实验小组的同学继续用如图乙所示的装置探究平抛运动的规律，在水平桌

面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置无初速滚下，钢球从桌边

滚出后水平飞出。在钢球飞行经过的轨迹上水平放置一块长木板(有可调节高度

的支架支撑并始终保持长木板水平，图中未画出)，并在木板上铺有白纸和复写

纸，以便记录钢球落到长木板时的落点。在(1)中结论成立的条件下，使钢球

重复滚下，记录钢球在长木板上的落点，用以比较钢球在相等时间内水平方向的

位移。设某次木板到抛出点竖直高度为九，向下移动长木板使木板到抛出点竖直

高度分别为〃2、h3,重复钢球滚下过程(钢球均未飞出长木板)，若满足

%:庠%=，则说明钢球在竖直方向做自由落体运动。若

,则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。

四、解答题(本大题共2小题)

11.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，斜面上质量为4R的滑

块通过轻质刚性绳穿过光滑的圆环与质量为卬的小球(可视为质点)相连，轻绳

与斜面平行，小球在水平面内做圆周运动，小球与圆环间轻绳与竖直方向的夹角

为O,斜面体和滑块始终静止，小球与圆环之间的绳长为£,重力加速度为外

当滑块恰好不受摩擦力时，求：小球做圆周运动的线速度大小。

12.如图所示，一个可视为质点的质量为次2kg的木块从户点以初速度%=5

m/s向右运动，木块与水平面间的动摩擦因数n=0.4,木块运动到〃点后水平抛

出，恰好沿粗糙圆弧的/点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力)。已知圆

弧的半径庐0.5m,半径如与竖直半径步间的夹角。=53°,木块到达4点时

的速度VA=5m/s,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,器10m/s"

(1)求产到〃的距离1-,

(2)求〃、A间的距离s；

(3)若木块到达圆弧底端6点时速度大小VB=5m/s,求此时木块对轨道的压

力。

1777Tl777777777777r

参考答案

1.【答案】A

【详解】他们跟飞船一起绕着地球做匀速圆周运动，航天员所受地球引力提供其

做圆周运动的向心力。选A。

2.【答案】C

【详解】A.甲图中汽车上坡时需挂低速档，提高牵引力，选项A错误；

22

B.乙图中汽车经过拱桥时mg-弓=m匕，可得R=mg-团匚，则速度越大，汽

RR

车经过拱桥时对桥面的压力越小，但是不一定要加速通过，选项B错误；

C.丙图中顶部两根细电线直接与铁塔相连，利用静电屏蔽保护电网的安全，选

项C正确；

D.丁图用菌麻油模拟电场线，但是电场线不是真实存在的，也不是闭合的曲

线，选项D错误。选C。

3.【答案】A

【详解】小球从“点运动到〃点过程中经过尸点时小球做减速运动，则小球受合

外力方向与速度夹角大于90°且指向轨迹的凹侧，而在尸点的速度方向与c所示

的方向相反，则合力方向应该在。和c之间的某位置，即经过户点时的瞬时加速

度方向在6和c之间的某位置。选A。

4.【答案】D

【详解】A.物体做曲线运动，速度方向沿着该点的切线方向，则赛车过。点时

速度方向沿他方向，A正确；

B.赛车做匀速圆周运动，则所受合力为向心力，即赛车过。点时合外力指向圆

心，B正确；

2

C.根据《=机1可知赛车转弯速率相同时，半径越小所需的向心力越大，则越

r

容易发生侧滑，C正确；

D.赛车发生侧滑瞬间，速度方向沿着。6方向，摩擦力不足以提供向心力，赛车

做离心运动，D错误。本题目选不正确项，选D。

5.【答案】D

【详解】M、"两点为同轴转动，则角速度、周期和转速都相等，根据片。r,因

〃点的转动半径较大，则线速度较大，选项ABC错误，D正确。选D。

6.【答案】AB

【详解】A.图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处

于超重状态，A正确；

B.图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处，根据牛顿第二定律可得

22

mg+Nx,可得乂=机匕-mg,在最低点处，根据牛顿第二定律可得

rr

22

N—mg=m—,KTA^=m—+mg,联立可得NaN?

2rr2

根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压

力，B正确；

C.图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重

力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，C错误；

D.图4脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的

增大而增大，D错误。选AB。

7.【答案】ACD

【详解】A.两物块向心力大小分别为机疗2八marr,物块A先达到最大静摩擦

力，绳子将产生张力，则有机42厂=〃〃吆得。⑤,A正确;

V2r

BC.当物块B也达到最大静摩擦力时，对A有7+4根且=根/22-，对B有

T-jumg=mco2r,得。T=3/jmg,B错误，C正确；

D.B不受摩擦力时有T+/Z根且=根疗2升，T=m^r,得①=小组,D正确。选ACD。

8.【答案】BC

【详解】AB.由题意可吗篇可知运动员转弯时速度的大小为

y=J,选项A错误，B正确;

Vtan。

C.根据v=、旦,若运动员转弯速度变大则需要减小蹬冰角，选项C正确;

Vtan6»

D.运动员做匀速圆周运动，他所受合外力大小保持不变，但是方向不断变化,

选项D错误。选BCo

9.【答案】小钢球；①③④②；9.61；可以。理由见解析

【详解】

(1)［1］实验中要减小空气阻力的干扰，应选体积小、质量大的小球，故选小钢

球。

(2)［2］先固定直尺，然后根据直尺位置固定手机；接着应先打开摄像，再释放小

球，这样可以摄下小球下落的全程。故操作顺序为①③④②。

(3)［3］根据加速度公式得

Ar_(77.20-26.50)-(26.50-2.50)22

fl=F=X0.01m/s=9.61m/s

(4)［4］可以，释放小球时手稍有晃动，小球会有一个初速度，但是在竖直方向上

小球还是做匀加速直线运动，所以还是可以测量重力加速度。

10.【答案】A、B两球同时落地平抛运动在竖直方向上的分运动是

自由落体运动1:4:9钢球相邻落点间的距离相等

【详解】(1)［口［2］实验观察到的现象是A、B两球同时落地，该现象说明平抛

运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

(2)［3］［4］钢球在竖直方向做自由落体运动时，设相等时间为T,可得

饱=gg（2T）2,"=；g（3T）2

故有

%:生：%=1:4:9

若钢球在水平方向做匀速直线运动，因为相邻落点间的时间间隔相同，故钢球相

邻落点间的距离相等。

H.【答案】场z

2

【详解】当滑块恰好不受摩擦力时，绳的拉力为T'=4mgsin30。=2mg,设此时细

绳与竖直方向的夹角为凡则T'cos6=mg,小球做圆周运动，则有

T'sin6=〃?」^,得小球的速度为丫=西1

Lsin02

12.【答案】（1）2m；（2）s=2姮m；（3）120N,方向竖直向下

5

【详解】（1）由木块运动到〃点后水平抛出，恰好沿粗糙圆弧力8的4点的切线

方向进入圆弧可得，〃点的速度为片%cos0=3m/s,木块在水平面上滑行时的

加速度大小a=〃齐4m/s）尸到〃的距离/=%——=2mo

2a

（2）由题图可知，木块运动至/点时竖直方向的分速度为右二%sin0=4m/s,

设〃点与4点的水平距离为x,竖直高度为力，有Vy^gt,V；=2g力，x=vt,

s=4方+X2，解得s=m°

2

（3）设木块到达圆弧底端时，底端对木块的支持力为田，根据R—藁,可

得凡=120N,由牛顿第三定律可知，木块对轨道的压力大小&'=^=120N,方

向竖直向下。

知识归纳总结

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2025届高考物理一轮复习——曲线运动基础训练解析

一、单选题解析

航天员漂浮在空间站中的原因：本题考查对航天员在空间站中状态的理解。航天员漂浮在空间站

中，是因为他们与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，所受地球引力全部提供向心力，使航天员处

于完全失重状态，而非不受重力或所受合力为零，更不是质量为零。因此，正确答案为A。

圆周运动及物理现象的理解：本题考查对多种圆周运动现象的理解。A选项错误，因为上坡时汽车

需要更大的牵引力，应挂低速档；B选项错误，因为汽车经过拱桥时，速度越大对桥面的压力越

小，但不一定需要加速通过；C选项正确，顶部细电线与铁塔相连利用了静电屏蔽原理保护电网安

全；D选项错误，电场线并非真实存在，且不是闭合曲线。

小球在竖直平面内运动的加速度方向：本题考察小球在竖直平面内运动时的加速度方向。小球从N

点运动到M点过程中，经过F点时速度减小，因此合外力方向与速度方向夹角大于90。且指向轨迹

凹侧，即加速度方向应在b和c之间的某位置，而非a、b、c任一方向。故正确答案为A。

赛车转弯时的物理分析：本题分析赛车转弯时的物理状态。A、B选项正确，赛车做匀速圆周运

动，速度方向沿切线方向，合外力指向圆心。C选项正确，转弯速率相同时，半径越小所需向心力

越大，越容易发生侧滑。D选项错误，发生侧滑时，赛车做离心运动，而非沿切线方向做匀速直线

运动。

时钟面板上点的运动分析：本题考察同轴转动中各点物理量的关系。M、N两点为同轴转动，角速

度、周期和转速均相等，但线速度随半径增大而增大，因此M点的线速度大于N点。正确答案为

D„

二、多选题解析

生活中圆周运动实例分析：A选项正确，汽车通过凹形桥最低点时处于超重状态；B选项正确，根

据牛顿第二定律可判断“水流星”在最高点与最低点处对碗底的压力关系；C选项错误，铁路转弯处

外轨比内轨高是为了减轻轮缘对轨道的挤压；D选项错误，脱水桶脱水时衣物受到的摩擦力与转速

无关。正确答案为AB。

水平圆转台上物块的运动分析：本题考察物体在水平圆转台上的运动状态及受力分析。A选项正

确，当物块A先达到最大静摩擦力时绳子将产生张力；B选项错误，两物块都将相对转台滑动时转

台的角速度并非；C选项正确，根据向心力公式可求出绳子拉力；D选项正确，当转台角速度等于

某值时物块B可能不受摩擦力。正确答案为ACD。

短道速滑运动员转弯时的物理分析：本题考察运动员在弯道转弯时的运动状态及受力分析。A选项

错误，B选项正确，根据牛顿第二定律可求出运动员转弯时的速度；C选项正确，若速度变大则需

减小蹬冰角以保持合力不变；D选项错误，运动员所受合外力方向不断变化。正确答案为BC。

三、实验题解析

测量重力加速度的实验：本题通过拍摄物体自由下落的视频来测量重力加速度。实验中应选择小钢

球以减小空气阻力干扰；操作步骤应先固定刻度尺和手机再释放小球；根据匀变速直线运动规律可

求出重力加速度；即使小球释放时手有晃动只要竖直方向仍做匀加速直线运动即可测量重力加速

度。

探究平抛运动规律的实验：本题通过对比实验探究平抛运动的规律。实验观察到A、B两球同时落

地说明平抛运动竖直方向为自由落体运动；通过记录钢球在长木板上的落点可验证其在竖直方向和

水平方向的运动规律。

四、解答题解析

滑块与小球连接的圆周运动问题：本题通过滑块与小球连接的圆周运动问题考察力学平衡和圆周运

动规律的应用。当滑块恰好不受摩擦力时绳的拉力等于重力沿斜面的分力，由此可求出小球做圆周

运动的线速度。

木块从P点到圆弧AB的运动分析：本题考察平抛运动、匀变速直线运动和圆周运动的综合应用。

通过平抛运动规律可求出M点速度；再利用匀变速直线运动规律求出P到M的距离和M到A的水

平距离；最后根据圆周运动规律求出木块在B点对轨道的压力。

知识归纳总结

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2025届高考物理一轮复习曲线运动基础训练解析

在2025届高考物理一轮复习中，曲线运动作为物理学的一个重要组成部分，其基本概念、原理及

应用贯穿于多个章节和题型中。以下是对《2025届高考物理一轮复习——曲线运动基础训练（含

解析）》文件核心内容的详细解析，旨在帮助学生更好地理解和掌握曲线运动的相关知识。

一、单选题解析

1.航天员漂浮在空间站中的原因本题考察对航天员在空间站中状态的理解。航天员之所以能在空

间站中漂浮，是因为他们与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，此时所