高考物理三輪沖刺訓練：曲線運動（含答案及解析）

曲線運動【原卷】

1.（2021屆廣東省華南師大附中高三綜合測試）如圖所示，水平地面上質

量為M、半徑為K且內璧光滑的半圓槽左側靠豎直墻壁靜止。質量為機

的小球可視為質點，從槽口A的正上方某高處由靜止釋放，并從A點沿切

線進入槽內，最后從。點離開凹槽，8為凹槽的最低點。關于小球與槽相

互作用的過程，下列說法中正確的是（）

A.小球在槽內從A運動到B的過程中，小球與槽在水平方向動量不守恒

B.小球在槽內從A運動到〃的過程中，小球機械能不守恒

C.小球在槽內從5運動到。的過程中，小球與槽在水平方向動量不守恒

D.小球離開。點以后，將做豎直上拋運動

2.（2021屆廣東省華南師大附中高三綜合測試）如圖所示，傾角。=3。。的

斜面體C固定在水平面上。置于斜面上的物塊B,通過細繩跨過光滑定滑

輪（滑輪可視為質點）與小球A相連，連接物塊B的細繩與斜面平行，

滑輪與球A之間的細繩長度為L,物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=4,

開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)讓A在水平

面內做勻速圓周運動，物塊B始終靜止，則A的角速度可能為（）

D.

3.（2021屆廣東省六校聯(lián)盟高三聯(lián)考）如圖所示，兩個！圓弧軌道固定在

水平地面上，半徑K相同，甲軌道由金屬凹槽制成，乙軌道由金屬圓管制

成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側的正上方分別將質量均為機的金屬

小球A和3由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用心和加表示，已知

重力加速度為g,對于下述說法中正確的是（）

A.若心=加=2兄則兩小球都恰能沿軌道運動到最高點

B.若以=加=2兄則兩球運動到軌道圓心左側等高位置時，對軌道的壓

力大小都為2mg

C.若4小球恰能到達甲軌道最高點，則恰好可以落回圓軌道上

D.若使小球沿軌道運動并從最高點飛出,A小球在h涔,B小球在加＞2R

的任意高度均可

4.（2021屆廣東省汕頭市金山中學高三期中）如圖所示，乒乓球的發(fā)球器

安裝在水平桌面上，豎直轉軸OO,距桌面的高度為小發(fā)射器02長度也

為從打開開關后，可將乒乓球從A點以初速度為水平發(fā)射出去，其中

廊廊。設發(fā)射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球自身尺

寸及空氣阻力不計。若使該發(fā)球器繞轉軸在90。角的范圍內來回緩慢

水平轉動，持續(xù)發(fā)射足夠長時間后，乒乓球第一次與桌面相碰區(qū)域的最大

面積§是（）

Lh：一

A.8幾/?B.4乃,產(chǎn)C.67th2D.Inh1

5.（2021屆廣東省汕頭市金山中學高三期中）如圖所示，一小球用不可伸

長的細繩（長度為/）連接懸于。點，小球被剛性小錘打擊，打擊后迅速

離開，兩次打擊才能達到最高點，且球總在圓弧上運動.兩次打擊均在最

低點A完成，打擊的時間極短.若錘第一次對球做功為”,錘第二次對球

做功為啊,則叫:嗎最大值為（）.

t；T7

A

A.1：2B.1：3C.2：3D.3：2

6.（2021屆廣東實驗中學高三階段測試）如圖所示，當列車以恒定速率通

過一段水平圓弧形彎道時，乘客發(fā)現(xiàn)在車廂頂部懸掛玩具小熊的細線與車

廂側壁平行。同時觀察放在桌面上水杯內的水面（與車廂底板平行）。已

知此彎道路面的傾角為。，不計空氣阻力，重力加速度為g,則下列判斷

正確的是（）

A.列車轉彎時的向心加速度大小為

B.列車的輪緣與軌道均無側向擠壓作用

C.水杯受到指向桌面外側的靜摩擦力

D.水杯內水面與桌面不平行

7.（2021屆河北衡水中學高三二調）如圖所示為兩級皮帶傳動裝置，轉動

時皮帶均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半

徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則

輪1邊緣的。點和輪4邊緣的c點相比（）

A.線速度之比為1：4

B.角速度之比為4：1

C.向心加速度之比為8：1

D.向心加速度之比為1：8

8.（2021屆河北衡水中學高三聯(lián)考）如圖所示為游樂場內“空中飛椅”的

示意圖，在半徑為r的水平轉盤的邊緣固定著兩條鋼繩，鋼繩的另一端連

接著座椅，轉盤在電動機帶動下可繞穿過其中心的豎直軸勻速轉動。已知

兩個座椅（含坐著的人）的質量分別為犯、叫，兩條鋼繩的長度分別為4、

L不計鋼繩的重力及空氣的阻力。當轉盤以某一角速度。勻速轉動，系

統(tǒng)達到穩(wěn)定時，兩條鋼繩與豎直方向的夾角分別為。、P,下列說法正確

的是（）

A.若《=k，，%<嗎,則?！盗.若4=/；〃%>〃?2，貝!尸

C.若〃4=用2,4<，2,則a>廣D.若叫〉機2,4>,2，貝!

9.（2021屆湖北省武漢市洪山中學高三月考）如圖所示，傾角”30。的斜

面體C固定在水平面上。置于斜面上的物塊B,通過細繩跨過光滑定滑輪

（滑輪可視為質點）與小球A相連，連接物塊B的細繩與斜面平行，滑

輪與球A之間的細繩長度為L,物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)〃開

始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)讓A在水平面

內做勻速圓周運動，物塊B始終靜止，則A的角速度可能為（）

D.

10.（2021屆湖南省衡陽市第八中學高三月考）如圖所示，質量為次的物

塊受水平恒力作用在光滑的水平面上做曲線運動，經(jīng)過時間，從M點運動

到N點，速度大小由u變?yōu)镵u,且速度方向恰好改變了90。。則（）

M

A.從M點到N點的運動過程中，恒力先做正功后做負功

B.從"點到N點的運動過程中物塊的機械能增加了;〃八，2

C.恒力F的方向與MN的連線垂直

D.從M點到N點的運動過程中，速率的最小值為

1L（2021屆湖南師大附中高三月考）“S路”曲線行駛是我國駕駛證考試

中的一個項目。某次考試過程中，有兩名學員分別坐在駕駛座和副駕駛座

上，并且始終與汽車保持相對靜止，汽車在彎道上行駛時可視作圓周運動,

行駛過程中未發(fā)生打滑。如圖所示，當汽車在水平“S路”圖示位置處減速

行駛時（）

A.兩名學員具有相同的線速度

B.兩名學員具有相同的角速度

C.汽車受到的摩擦力與速度方向相反

D.在副駕駛上的學員受到汽車的作用力較大

12.（2021屆湖南省長郡中學高三月考）如圖所示，用長為L的輕繩（輕

繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質點），放置在水平圓盤上,

甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心O,甲與圓心。的距離也為L甲物體

質量為2小，乙物體的質量為加，與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為〃，物塊與圓

盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列

說法中正確的是（）

I

I

A.圓盤轉動的角速度最大為唇

V4L

B.圓盤轉動的角速度最大為梯

C.輕繩最大彈力為警

D.輕繩最大彈力為〃

13.（2021屆福建省三明市一中高三期中）“套圈圈”是大人和小孩都喜愛

的一種游戲.某大人和小孩直立在界外，在同一豎直線上不同高度分別水

平拋出小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體，假設小圓環(huán)的運動可以視作平

拋運動，則（）

A.大人拋出的圓環(huán)運動時間較短

B.大人應以較小的速度拋出圓環(huán)

C.小孩拋出的圓環(huán)運動發(fā)生的位移較大

D.小孩拋出的圓環(huán)單位時間內速度變化量較小

14.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖，一圓盤可繞一通過圓

心且垂直于盤面的豎直軸轉動，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起

轉動（俯視為逆時針）。物體與圓盤相對靜止，某段時間圓盤轉速不斷減

小，但仍未停止，在這段時間內，關于橡皮塊所受合力b的方向的四種表

示（俯視圖）中，正確的是（）

c.D.

15.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）由于空氣阻力的影響，炮彈

的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實線所示。圖中虛

線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運動軌跡，O、%〃、c、d為彈道曲

線上的五點，其中。點為發(fā)射點，d點為落地點，〃點為軌跡的最高點，，

為運動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩點。下列說法正確的是（）

A.到達匕點時，炮彈的速度為零

B.到達人點時，炮彈的加速度為零

C.炮彈經(jīng)過。點時的速度大于經(jīng)過。點時的速度

D.炮彈由。點運動到〃點的時間大于由〃點運動到〃點的時間

16.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖所示，A、B、C三球的

質量分別為機、機、2m9三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平

向右的初速度為，B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內運動，

小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球之

間最多能夠發(fā)生碰撞的次數(shù)為（）

A.VQBC

o->oo

A.2次B.3次C.4次D.5次

17,（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖為平靜的湖邊一傾角為

30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點為。。一人站在A點處以

速度為沿水平方向扔小石子，已知AO=40m,下列說法中正確的是（）

Avo

A.若vo=18m/s,則石塊可以落入水中

B.為越大，平拋過程速度隨時間的變化率越大

C.若石塊不能落入水中，則為越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾

角越大

D.若石塊能落入水中，則均越大，在空中的速度變化量不變

18.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）太極球是廣大市民中較流行

的一種健身器材。將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者

讓球在豎直面內始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、

B、C、O位置時球與板間無相對運動趨勢。A為圓周的最高點，C為最低

點，B、。與圓心0等高。球的質量為機，重力加速度為g,則（）

A.在。處板對球所需施加的力比A處大2/qg

B.球在運動過程中機械能守恒

C.球在最低點。的速度最小值為歷

D.板在B處與水平方向傾斜角0隨速度的增大而減小

19.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）某一物理量A的變化量AA,

與發(fā)生這個變化所用時間△￡的比值叫做這個量A的變化率。下列說

Ar

法正確的是（）

A.若A表示某質點做勻速直線運動的位移，則乃是均勻增大的

B.若A表示某質點做自由落體運動下落的速度，則當是恒定不變的

△/

C.若A表示某質點做平拋運動的速度，則W是均勻增大的

A/

D.若A表示某質點做勻速圓周運動的速度，則卓是均勻增大的

Az

20.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）“天津之眼”是一座跨河建設、

橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙，設乘客

隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動，下列敘述正確的是（）

A.摩天輪轉動過程中，乘客的重力勢能不變

B.摩天輪轉動到最高點，乘客的速度為零

C.在最低點，乘客重力的瞬時功率為零

D.在最低點，乘客重力等于座椅對他的支持力

21.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）如圖所示，不計空氣阻力，

從O點水平拋出的小球抵達光滑固定斜面上端尸處時，速度方向恰好沿著

斜面方向,然后緊貼斜面尸。做勻加速直線運動。下列說法正確的是（）

A.0尸過程中，小球做勻變速曲線運動

B.OP過程中，小球的機械能守恒，但尸。過程中，小球的機械能不守恒

C.撤去斜面，小球仍從O點以相同速度水平拋出，落地速度將不變

D.撤去斜面，小球仍從。點以相同速度水平拋出，落地時間將變小

22.（2021屆福建省莆田一中高三期中）如圖，疊放在水平轉臺上的物體

A、B、C能隨轉臺一起以角速度”勻速轉動，A、B、C的質量分別為3加、

2m.m9A與B、B和C與轉臺間的動摩擦因數(shù)都為"，A和B、C離轉

臺中心的距離分別為八1.5ro設本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

以下說法正確的是（）

A.B對A的摩擦力一定為唔B.B對A的摩擦力一定為口2r

C.轉臺的角速度一定滿足。三愍D.轉臺的角速度一定滿足①W杵

23.（2021屆福建省三明市一中高三期中）如圖所示，斜面體固定在水平

面上，豎直邊長是底邊長的一半,現(xiàn)有兩個小球從左邊斜面的頂點以不同的

初速度向右平拋,最后落在斜面上,其中a的初速度為環(huán)"的初速度為3%,

下列判斷正確的是（）

A.0、力兩球的飛行時間之比為E

B.〃、力兩球的飛行時間之比為1:2

C.0、入兩球的飛行時間之比為1:3

D.0、萬兩球落到斜面上的瞬時速度方向一定不同

24.（2021屆福建省三明市一中高三期中）電影《流浪地球》講述的是面

對太陽快速老化膨脹的災難，人類制定了“流浪地球”計劃，這首先需要

使自轉角速度大小為0）的地球停止自轉，再將地球推移出太陽系到達距離

太陽最近的恒星（比鄰星）。為了使地球停止自轉，設想的方案就是在地

球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機，如圖所示（N較大，圖中只畫

出了4個）。假設每臺發(fā)動機均能沿赤道的切線方向提供大小恒為尸的推

力，該推力可阻礙地球的自轉。已知描述地球轉動的動力學方程與描述質

點運動的牛頓第二定律方程尸=加〃具有相似性，為M=I0,其中M為外力

的總力矩，即外力與對應力臂乘積的總和，其值為N尸為地球相對地

軸的轉動慣量；”為單位時間內地球的角速度的改變量。將地球看成質量

分布均勻的球體，下列說法中正確的是（）

A.在用=/4與尸=加〃的類比中，與質量機對應的物理量是轉動慣量/

B.夕的單位為rad/s

C.地球自轉剎車過程中，赤道表面附近的重力加速度逐漸變小

D.地球停止自轉后，赤道附近比兩極點附近的重力加速度大

25.（2021屆福建省三明市一中高三期中）設計師設計了一個非常有創(chuàng)意

的募捐箱，如圖甲所示，把硬幣從投幣口放入，從出幣口滾出，接著在募

捐箱上類似于漏斗形的部位（如圖丙所示，。點為漏斗形口的圓心）滾動

很多圈之后從中間的小孔掉入募捐箱。如果把硬幣在不同位置的運動都可

以看成勻速圓周運動，摩擦阻力忽略不計，則關于某一枚硬幣在入兩

處的說法正確的是（）

甲乙丙

A.在0、8兩處做圓周運動的圓心都為。點

B.向心力的大小乙=乙

C.角速度的大小4＜你

D.周期的大小，＞4

26.（2021屆廣東省華南師大附中高三綜合測試）按壓式圓珠筆內裝有一

根小彈簧，尾部有一個小帽，壓一下小帽，筆尖就伸出來。如圖所示，使

筆的尾部朝下，將筆向下按到最低點，使小帽縮進，然后放手，筆將向上

彈起至一定的高度。忽略摩擦和空氣阻力。則筆從最低點運動至最高點的

過程中，下列說法正確的是（）

A.筆的動能一直增大

B.彈簧的彈性勢能減少量等于筆的動能和重力勢能總和的增加量

C.筆的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和一直減小

D.筆的加速度先減小后增大

曲線運動

1.（2021屆廣東省華南師大附中高三綜合測試）如圖所示，水平地面上質

量為M、半徑為R且內璧光滑的半圓槽左側靠豎直墻壁靜止。質量為機

的小球可視為質點，從槽口A的正上方某高處由靜止釋放，并從A點沿切

線進入槽內，最后從。點離開凹槽，5為凹槽的最低點。關于小球與槽相

互作用的過程，下列說法中正確的是（）

A.小球在槽內從A運動到5的過程中，小球與槽在水平方向動量不守恒

B.小球在槽內從A運動到3的過程中，小球機械能不守恒

C.小球在槽內從B運動到C的過程中，小球與槽在水平方向動量不守恒

D.小球離開。點以后，將做豎直上拋運動

【答案】A

【解析】小球在槽內從A運動到B的過程中，因為槽的左側是豎直的墻壁,

槽不會向左運動，小球與槽在水平方向上動量不守恒；小球從A運動到5

時，只有重力做功，小球的機械能守恒，A正確，B錯誤；小球在槽內從

5運動到。的過程中，槽向右運動，小球與槽在水平方向上動量守恒，C

錯誤；小球離開。點以后，由于小球即有豎直向上的分速度，又有水平方

向分速度，所以小球做斜上拋運動，D錯誤。故選A。

2.（2021屆廣東省華南師大附中高三綜合測試）如圖所示，傾角。=30。的

斜面體C固定在水平面上。置于斜面上的物塊B,通過細繩跨過光滑定滑

輪（滑輪可視為質點）與小球A相連，連接物塊B的細繩與斜面平行，

滑輪與球A之間的細繩長度為L,物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)〃二g,

開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力。現(xiàn)讓A在水平

面內做勻速圓周運動，物塊B始終靜止，則A的角速度可能為（）

【答案】ABC

【解析】開始時A、〃均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力，

則有%g=，〃Bgsine

解得啊=2%

當A以最大角速度做圓周運動時，要保證3靜止，

此時繩子上的拉力丁=sin0+cos0=2〃%g

設A以最大角速度做圓周運動時繩子與豎直方向的夾角為明設最大角速

度為綜，則

對4受力分析可知，物體A做圓周運動的半徑R=Lsina=^-L

向心力為工=7sina=2Ag

由向心力公式吊=機收：寵

解得，最大角速度,=用

故ABC正確，D錯誤。故選ABC。

3.（2021屆廣東省六校聯(lián)盟高三聯(lián)考）如圖所示，兩個:圓弧軌道固定在

水平地面上，半徑R相同，甲軌道由金屬凹槽制成，乙軌道由金屬圓管制

成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側的正上方分別將質量均為山的金屬

小球A和3由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用心和而表示，已知

重力加速度為g,對于下述說法中正確的是（）

甲乙

A.若心=加=24則兩小球都恰能沿軌道運動到最高點

B.若鼠=hB=2R,則兩球運動到軌道圓心左側等高位置時，對軌道的壓

力大小都為2mg

C.若A小球恰能到達甲軌道最高點，則恰好可以落回圓軌道上

D.若使小球沿軌道運動并從最高點飛出,A小球在h若,B小球在%>2R

的任意高度均可

【答案】BD

【解析】AD.A軌道由金屬凹槽制成，小球恰能到達軌道最高點時，在A

軌道上最高點由小球重力提供向心力何=〃，今，再由機械能守恒

K

mghA=2mgR+^mv\,解得心=|R,即小球通過A軌道到達最高點，對應的

,則當以=2R時，A小球不能達到最高點；而3小球只要滿足

加>2R,則到達最高點的速度均大于零，能沿軌道運動到最高點，A錯誤,

D正確；若廉=/IB=2R,則兩球運動到軌道圓心左側等高位置時

2

〃叫=mgR+4mv,由牛頓第二定律Fv=，吟=2mg,選項B正確；若4小

2A

球恰能到達甲軌道最高點，則滿足，叫=機4,當做平拋運動下落R時的水

A

平位移為Xf后地R>R

則物體將落到軌道之外，選項C錯誤；故選BD。

4.（2021屆廣東省汕頭市金山中學高三期中）如圖所示，乒乓球的發(fā)球器

安裝在水平桌面上，豎直轉軸OO,距桌面的高度為加發(fā)射器04長度也

為兒打開開關后，可將乒乓球從A點以初速度為水平發(fā)射出去，其中

廊廊。設發(fā)射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球自身尺

寸及空氣阻力不計。若使該發(fā)球器繞轉軸0。，在90。角的范圍內來回緩慢

水平轉動，持續(xù)發(fā)射足夠長時間后，乒乓球第一次與桌面相碰區(qū)域的最大

面積5是（）

L〃：一

A.87i/i2B.4乃/產(chǎn)c.67th2D.2nh2

【答案】B

【解析】平拋運動的時間”

當速度最大時水平位移4皿=匕皿尸2x7^x欄=4〃

當速度最小時水平位移—儲=>由x楞=2"

故圓環(huán)的半徑為3h<r<5h

乒乓球第一次與桌面相碰區(qū)域的最大面積5=；汨（5m2-（3力）2]=4仍2,故

ACD錯誤、B正確。故選B。

5.（2021屆廣東省汕頭市金山中學高三期中）如圖所示，一小球用不可伸

長的細繩（長度為D連接懸于O點，小球被剛性小錘打擊，打擊后迅速

離開，兩次打擊才能達到最高點，且球總在圓弧上運動.兩次打擊均在最

低點A完成，打擊的時間極短.若錘第一次對球做功為”,錘第二次對球

做功為明，則叫:嗎最大值為（）.

A.1：2B.1：3C.2：3D.3：2

【答案】C

【解析】要使叱:明有最大值，則應在叫最大而卬2最小時。要使“最大，

應該是第一次打擊后，小球恰能運動到和圓心等高處，所以有叫=3/,要

使也最小，則兩次打擊后，小球恰能能做完整的圓周運動，在最高點有

，ng=機亍,解得口=而。在最高點具有的機械能區(qū)=2〃吆/+；加所

以嗎=d叫=刎/,因此叫:嗎=2:3,故選C。

6.（2021屆廣東實驗中學高三階段測試）如圖所示，當列車以恒定速率通

過一段水平圓弧形彎道時，乘客發(fā)現(xiàn)在車廂頂部懸掛玩具小熊的細線與車

廂側壁平行。同時觀察放在桌面上水杯內的水面（與車廂底板平行）。己

知此彎道路面的傾角為。，不計空氣阻力，重力加速度為m則下列判斷

正確的是（）

A.列車轉彎時的向心加速度大小為g

B.列車的輪緣與軌道均無側向擠壓作用

C.水杯受到指向桌面外側的靜摩擦力

D.水杯內水面與桌面不平行

【答案】AB

【解析】設玩具小熊的質量為孫則玩具受到的重力機g、細線的拉力Fr

的合力提供玩具小熊隨車做水平面內圓弧運動的向心力萬（如圖），有

mgtanO-ma

可知列車在轉彎時的向心加速度大小為樂gtan。，故A正確；列車的向心

加速度用gtan仇由列車的重力與軌道的支持力的合力提供，故列車與軌

道均無側向擠壓作用，故B正確；水杯的向心加速度a=gtan。，由水杯的

重力與桌面的支持力的合力提供，水杯與桌面間的靜摩擦力為零，故C錯

誤；在杯內水面取一微小質量元，此微元受到的重力與支持力的合力產(chǎn)生

的加速度大小為用gtan，，可知水杯內水面與水平方向的傾斜角等于〃，

故D錯誤。故選AB。

7.（2021屆河北衡水中學高三二調）如圖所示為兩級皮帶傳動裝置，轉動

時皮帶均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半

徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則

輪1邊緣的。點和輪4邊緣的c點相比（）

A.線速度之比為1:4

B.角速度之比為4：1

C.向心加速度之比為8：1

D.向心加速度之比為1：8

【答案】D

【解析】由題意知心=巧，以=以，又輪2與輪3同軸轉動，角速度相同,

V2=2V3,所以外：以=1：2

A錯誤。角速度之比為:卜卜；，B錯誤。設輪4的半徑為則

3c9a9c

1。5匕）2H1

a?=—=-------------=—=-a,

ar2r8r8.

即〃a：〃c=l：8,C錯誤，D正確。故選D。

8.（2021屆河北衡水中學高三聯(lián)考）如圖所示為游樂場內“空中飛椅”的

示意圖，在半徑為「的水平轉盤的邊緣固定著兩條鋼繩，鋼繩的另一端連

接著座椅，轉盤在電動機帶動下可繞穿過其中心的豎直軸勻速轉動。已知

兩個座椅（含坐著的人）的質量分別為町、叫，兩條鋼繩的長度分別為4、

A,不計鋼繩的重力及空氣的阻力。當轉盤以某一角速度Q勻速轉動，系

統(tǒng)達到穩(wěn)定時，兩條鋼繩與豎直方向的夾角分別為。、P,下列說法正確

的是（）

A.若§=%㈣<嗎,貝!B.若4=/”叫>〃?2,則

C.若見=牡，4<4,則白>力D.若叫>網(wǎng),/1>/2,則。>尸

【答案】D

【解析】根據(jù)向心力公式可得tan。=〃/（/?+/sin。）

。與質量無關，當4=，2時，必有。=4，故AB錯誤；

對質量為%的座椅（含坐著的人）有gtan/=32（〃+/2sin0

若

4乂

必有tana<d92（r+/,sina）

提供的向心力小于需要的向心力，應遠離圓心，所以。〉夕，故D正確;

同理若乙<4,必有"凡故C錯誤。故選D。

9.（2021屆湖北省武漢市洪山中學高三月考）如圖所示，傾角。=30一的斜

面體C固定在水平面上。置于斜面上的物塊B,通過細繩跨過光滑定滑輪

（滑輪可視為質點）與小球A相連，連接物塊B的細繩與斜面平行，滑

輪與球A之間的細繩長度為L,物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=￡,開

始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)讓A在水平面

內做勻速圓周運動，物塊B始終靜止，則A的角速度可能為（）

A?信B.郎C.梓D.島

【答案】ABC

【解析】開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B,。間恰好沒有摩擦力，

則有%g=〃28gsin。

解得啊=2%

當A以最大角速度做圓周運動時，要保證3靜止，

此時繩子上的拉力7=mHgsin0+cos0=

設A以最大角速度做圓周運動時繩子與豎直方向的夾角為設最大角速

度為，，則

cos?=^^-=—

T2

對4受力分析可知，物體4做圓周運動的半徑R=Lsina=#L

向心力為工=Tsina=々3%g

由向心力公式F,=機必；木

解得，最大角速度明二后

故ABC正確，D錯誤。故選ABC。

10.（2021屆湖南省衡陽市第八中學高三月考）如圖所示，質量為m的物

塊受水平恒力作用在光滑的水平面上做曲線運動，經(jīng)過時間［從M點運動

到N點，速度大小由v變?yōu)镚u,且速度方向恰好改變了90。。則（）

A.從M點到N點的運動過程中，恒力先做正功后做負功

B.從M點到N點的運動過程中物塊的機械能增加了;〃“

C.恒力尸的方向與MN的連線垂直

D.從M點到N點的運動過程中，速率的最小值為日u

【答案】D

【解析】從M點到N點的運動過程中物塊的速度變化量為

故恒力尸的大小為方向與/成30。。由前面分析可知，恒力尸與速度方向

夾角先大于90。，后小于90。，故恒力尸先做負功，再做正功，故A錯誤;

2

從河點到N點的運動過程中物塊的動能增加為AEk利（百口）加=〃7一,

故B錯誤；曲線運動在相互垂直的兩個方向的分運動均為勻變速直線運

動,如圖

則在初速度方向的位移y=}

與初速度垂直的方向的位移為X與

貝!|tana=2=—

jv3

即a=30°

已知夕二30。

則￡=120。

可知恒力戶的方向與AW的連線不垂直，故C錯誤；將初速度分解到廠方

向和垂直于歹方向，當沿方方向分速度減小到。時，物體速度最小，故最

小速度為hn=ysin60'=q,故D正確。故選D。

11.（2021屆湖南師大附中高三月考），，S路”曲線行駛是我國駕駛證考試

中的一個項目。某次考試過程中，有兩名學員分別坐在駕駛座和副駕駛座

上，并且始終與汽車保持相對靜止，汽車在彎道上行駛時可視作圓周運動,

行駛過程中未發(fā)生打滑。如圖所示，當汽車在水平“S路”圖示位置處減速

行駛時（）

A.兩名學員具有相同的線速度

B.兩名學員具有相同的角速度

C.汽車受到的摩擦力與速度方向相反

D.在副駕駛上的學員受到汽車的作用力較大

【答案】B

【解析】兩名學員繞同一點做圓周運動，則他們的角速度相等，兩名學員

離圓心的距離不相等，據(jù)尸加，所以他們的線速度大小不相同，故A錯

誤，B正確；摩擦力的一部分分力提供汽車圓周運動所需向心力，摩擦力

的另一部分分力與速度方向反向，所以摩擦力方向不與速度方向相反，故

C錯誤；學員質量未知，無法比較他們的受到汽車的作用力大小，故D錯

誤。故選B。

12.（2021屆湖南省長郡中學高三月考）如圖所示，用長為L的輕繩（輕

繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質點），放置在水平圓盤上,

甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心。甲與圓心。的距離也為L甲物體

質量為2.，乙物體的質量為機，與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為〃，物塊與圓

盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列

說法中正確的是（）

A.圓盤轉動的角速度最大為

B.圓盤轉動的角速度最大為‘篝

C.輕繩最大彈力為警

D.輕繩最大彈力為妙出

【答案】AC

【解析】當“較小時，甲乙均由靜摩擦力提供向心力，”增大，由b=加”2夫

可知，受到的靜摩擦力越大，由于，乙,甲，所以乙受到的靜摩擦力先達到

最大，此后口繼續(xù)增大，要保證乙不滑動，輕繩產(chǎn)生彈力并增大，甲受到

的靜摩擦力繼續(xù)增大，直到甲受到的靜摩擦力達到最大。此時“達到最大,

輕繩彈力也達到最大。對甲乙整體，3〃〃?g=2〃/L+〃/2L,解得①1晤,

V4L

又對甲2"吆-6,得耳==詈

故AC正確BD錯誤。故選AC。

13.（2021屆福建省三明市一中高三期中）“套圈圈”是大人和小孩都喜愛

的一種游戲.某大人和小孩直立在界外，在同一豎直線上不同高度分別水

平拋出小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體，假設小圓環(huán)的運動可以視作平

拋運動，則）（）

A.大人拋出的圓環(huán)運動時間較短

B.大人應以較小的速度拋出圓環(huán)

C.小孩拋出的圓環(huán)運動發(fā)生的位移較大

D.小孩拋出的圓環(huán)單位時間內速度變化量較小

【答案】B

【解析】設拋出的圈圈做平拋運動的初速度為也高度為凡則下落的時

間為：仁秒,水平方向位移

XRU'楞。大人站在小孩同樣的位置，由以上的公式可得，由于大人的

高度h比較大，所以大人拋出的圓環(huán)運動時間較長，故A錯誤；大人拋出

的圓環(huán)運動時間較長，如果要讓大人與小孩拋出的水平位移相等，則要以

小點的速度拋出圈圈.故B正確；大人和小孩的水平位移相同，但豎直位

移大于小孩的豎直位移，根據(jù)§=際7可知，大人的位移大.故C錯誤;

環(huán)做平拋運動，則單位時間內速度變化量

△v=gt=g,所以大人、小孩拋出的圓環(huán)單位時間內速度變化量相等，故D

錯誤，故選B。

14.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖，一圓盤可繞一通過圓

心且垂直于盤面的豎直軸轉動，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起

轉動（俯視為逆時針）。物體與圓盤相對靜止，某段時間圓盤轉速不斷減

小，但仍未停止，在這段時間內，關于橡皮塊所受合力廠的方向的四種表

示（俯視圖）中，正確的是（）

【答案】c

【解析】勻速轉動時，只有法向加速度（向心加速度），橡皮塊受到的靜

摩擦力指向盤心；當減速轉動時，還會產(chǎn)生與速度方向相反的加速度，則

合力方向如圖C所示，故C正確，ABD錯誤。故選C。

15.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）由于空氣阻力的影響，炮彈

的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線％如圖中實線所示。圖中虛

線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運動軌跡，。、儀。、〃為彈道曲

線上的五點，其中。點為發(fā)射點，〃點為落地點，8點為軌跡的最高點，。

為運動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩點。下列說法正確的是（）

A.到達〃點時，炮彈的速度為零

B.到達〃點時，炮彈的加速度為零

C.炮彈經(jīng)過，點時的速度大于經(jīng)過。點時的速度

D.炮彈由。點運動到力點的時間大于由〃點運動到d點的時間

【答案】C

【解析】炮彈在最高點豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零,

故炮彈在最高點速度不為零，A錯誤；在最高點受空氣阻力（水平方向上

的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不

為零，B錯誤；由于空氣阻力恒做負功，所以根據(jù)動能定理可知經(jīng)過。點

時的速度大于經(jīng)過c點時的速度，C正確；從。到。的過程中，在豎直方

向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即

"吆+Z=機。

解得4=3

m

在從〃到d的過程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的

分力，即Mg""。'

解得生=圾二4,故4>外,根據(jù)逆向思維，兩個階段的運動可看做為從。

m

點向。點和從b點向d點運動的類平拋運動,豎直位移相同，加速度越大,

時間越小，所以炮彈由0點運動到b點的時間小于由b點運動到d點的時

間，故D錯誤。

16,（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖所示，A、B、C三球的

質量分別為機、加、2m,三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平

向右的初速度為,B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內運動，

小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球之

間最多能夠發(fā)生碰撞的次數(shù)為（）

AvBC

o->Qoo

A?2次B,3次C.4次D.5次

【答案】B

【解析】由于三球豎直方向的運動情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設

高度無窮大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度

互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B的質量小于C的質量，則B反向；

B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、A水平速度互換，A向左，B豎直下落，三

球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

17.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）如圖為平靜的湖邊一傾角為

3?！愕拇髩蔚臋M截面示意圖，水面與大壩的交點為0。一人站在A點處以

速度為沿水平方向扔小石子，已知AO=40m,下列說法中正確的是（）

A.若師=18m/s,則石塊可以落入水中

B,為越大，平拋過程速度隨時間的變化率越大

C.若石塊不能落入水中，則為越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾

角越大

D.若石塊能落入水中，則“越大，在空中的速度變化量不變

【答案】AD

【解析】A.假設w=18m/s,石塊可以落入水中，根據(jù)平拋運動的規(guī)律得

h",解得運動時間為

|2AOsin30°。

則x==18x2m=36m

因為x>AOcos30=20Gm

所以石塊可以落入水中，故A正確；由于速度隨時間的變化率即加速度，

而平拋運動的加速度為重力加速度是不變的，故B錯誤；若石塊不能落入

水中，落到斜面上時，位移與水平方向的夾角為30,則速度方向與水平方

向的夾角?為tana=2tan30。，所以落到斜面上時速度方向與斜面的夾角與

也無關,故C錯誤；

若石塊能落入水中，說明石子下落的高度相等，運動時間相等，根據(jù)速度

變化量公式：△哼gZU,可得全程的速度變化量是一定的，故D正確。故

選AD。

18.（2021屆福建省福州第一中學高三期中）太極球是廣大市民中較流行

的一種健身器材。將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者

讓球在豎直面內始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、

B、C、。位置時球與板間無相對運動趨勢。A為圓周的最高點，C為最低

點，B、0與圓心O等高。球的質量為機，重力加速度為g,則（）

A.在C處板對球所需施加的力比A處大2mg

B.球在運動過程中機械能守恒

C.球在最低點C的速度最小值為期

D.板在B處與水平方向傾斜角0隨速度的增大而減小

【答案】AC

【解析】A處根據(jù)叱

解得N-也-3

r

在C處根據(jù)Nc—咫二”

r

解得Nc=Q+〃7g

r

故在C處板對球所需施加的力比4處大2〃2g,故A正確；由于球在豎直平

面內做勻速圓周運動，球的動能不變，重力勢能改變，故球的機械能不守

恒，故B錯誤；在4處，板對球所需施加的力

*=貯一〃吆，速度最小即S最小，故即。二塔一機9，所以球在最高點A

rR

的速度最小值為廊，由于做勻速圓周運動，球在最低點。的速度最小值

為質，故C正確；設在3處板與水平方向夾角為6,對3處小球受力分

析可知,〃gianO=噌，所以板在B處與水平方向傾斜角。隨速度的增大而

K

增大，故D錯誤。故選AC。

19.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）某一物理量A的變化量AA,

與發(fā)生這個變化所用時間4的比值W，叫做這個量A的變化率。下列說

Ar

法正確的是（）

A.若A表示某質點做勻速直線運動的位移，則尸是均勻增大的

B.若A表示某質點做自由落體運動下落的速度，則稱是恒定不變的

Ar

C.若4表示某質點做平拋運動的速度，則?是均勻增大的

D.若A表示某質點做勻速圓周運動的速度，則W是均勻增大的

【答案】B

【解析】若A表示某質點做勻速直線運動的位移，則W表示速度，是不

△t

變的，A錯誤；若A表示某質點做自由落體運動下落的速度，則于表示

△t

加速度，是不變的，B正確；若A表示某質點做平拋運動的速度，則?表

△t

示加速度，是不變的，C錯誤；若A表示某質點做勻速圓周運動的速度，

則W表示加速度，大小不變。D錯誤。故選B。

Ar

20.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）“天津之眼”是一座跨河建設、

橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙，設乘客

隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動，下列敘述正確的是（）

A.摩天輪轉動過程中，乘客的重力勢能不變

B.摩天輪轉動到最高點，乘客的速度為零

C.在最低點，乘客重力的瞬時功率為零

D.在最低點，乘客重力等于座椅對他的支持力

【答案】C

【解析】摩天輪轉動過程中，乘客的高度在變化，所以重力勢能也在變化,

A錯誤；乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動，所以在最高點速度不為

零，B錯誤；在最低點，速度水平，重力在豎直方向上，二者垂直，所以

功率為零，C正確；在最低點，支持力與重力的合力提供向上的向心力，

所以支持力大于重力，D錯誤。故選C。

21.（2021屆福建省福州市協(xié)作校高三聯(lián)考）如圖所示，不計空氣阻力，

從O點水平拋出的小球抵達光滑固定斜面上端P處時，速度方向恰好沿著

斜面方向，然后緊貼斜面P。做勻加速直線運動。下列說法正確的是（）

A.0尸過程中，小球做勻變速曲線運動

B.0P過程中，小球的機械能守恒，但尸。過程中，小球的機械能不守恒

C.撤去斜面，小球仍從。點以相同速度水平拋出，落地速度將不變

D.撤去斜面，小球仍從。點以相同速度水平拋出，落地時間將變小

【答案】AD

【解析】0P過程中，小球只受重力作用而做平拋運動，即做勻變速曲線

運動，選項A正確；。尸過程中，小球只有重力做功，機械能守恒；PQ

過程中，小球在光滑斜面上下滑，則機械能也守恒，選項B錯誤；

根據(jù)機械能守恒得作咸加，撤去斜面，九不變，則落地的速率》

不變，但是速度方向不同，故c錯誤；比較小球在斜面上與空中運動的時

間，由于小球在斜面上運動的加速度為〃=gsina,豎直分加速度為

%=asina=gsin2a<g,則知撤去斜面，落地時間變短，故D正確。故選

ADo

22.（2021屆福建省莆田一中高三期中）如圖，疊放在水平轉臺上的物體

A、B、C能隨轉臺一起以角速度/勻速轉動，A、B、C的質量分別為3.、

2機、機，A與B、B和C與轉臺間的動摩擦因數(shù)都為"，A和B、C離轉

臺中心的距離分別為八1.5ro設本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

以下說法正確的是（）

A.B對A的摩擦力一定為唔B.B對A的摩擦力一定為口2r

C.轉臺的角速度一定滿足。三愍D.轉臺的角速度一定滿足①W杵

【答案】BC

［解析對A受力分析，有B對A的摩擦力提供向心力，故/=八〃廠=3〃心2r,

故選項A錯誤，選項B正確；由于物體A、AB整體、C受到的靜摩擦力

均提供向心力，故對物體A有

對AB整體有（3加+2〃。。、＜21n+2Mg

對物體C有mco2（\.5r）Wjumg

解得g工悟，故選項C正確，選項D錯誤。故選BC。

V3r

23.（2021屆福建省三明市一中高三期中）如圖所示，斜面體固定在水平

面上，豎直邊長是底邊長的一半.現(xiàn)有兩個小球從左邊斜面的頂點以不同的

初速度向右平拋,最后落在斜面上,其中a