2023新高考物理第一輪練習(xí)-四曲線運(yùn)動檢測

2023新高考物理第一輪專題練習(xí)

專題四曲線運(yùn)動

專題檢測題組

（時(shí)間:60分鐘滿分:110分）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共52分）

1.（2021長郡中學(xué)月考一,5）一長為2L的木板傾斜放置,傾角為45。,今有一彈性小球，在與木板上端等高的某處

自由釋放，小球落到木板上反彈時(shí),速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板夾角相等，欲使小球經(jīng)過一次碰撞

后恰好落到木板下端，則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為（）

答案D設(shè)小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為h,所以自由下落高度為h,根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律,末速度

大小丫=何冗也就等于平拋運(yùn)動的初速度大小，設(shè)平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移分別為x和y,因9=45。,所

以x=y,由平拋運(yùn)動規(guī)律知x=vt,y=ggt2,聯(lián)立解得x=4h,由題意可知4&h+例=2L,解得h=^L,D正確。

2.（2022屆株洲八中期中）如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩個小球，在光滑玻璃漏斗內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓周

運(yùn)動，甲在乙的上方。則下列說法正確的是（）

A.球甲的角速度一定大于球乙的角速度

B.球甲的線速度一定大于球乙的線速度

C.球甲的運(yùn)動周期一定小于球乙的運(yùn)動周期

D.球甲對筒壁的壓力一定大于球乙對筒壁的壓力

答案B對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力,設(shè)支持力與豎直方向夾角為。，由

牛頓第二定律有mgtan0=m$mRs2,解得v=JgRtanO,s=J*^?？芍捎诩椎能壽E半徑大，則甲的角速度

一定小于乙的角速度，甲的線速度一定大于乙的線速度,A錯誤,B正確;根據(jù)T=g,甲的運(yùn)動周期一定大于乙的

運(yùn)動周期,C錯誤;因?yàn)橹С至=§，結(jié)合牛頓第三定律，甲對筒壁的壓力一定等于乙對筒壁的壓力,D錯誤。

COS0

3.（2021雅禮中學(xué)月考二,5）如圖所示,半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直

軸線以角速度3勻速轉(zhuǎn)動。質(zhì)量不同的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止,A、B和球心O點(diǎn)連線與

豎直方向的夾角分別為a和則（）

A.A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量

B.A、B受到的摩擦力可能同時(shí)為零

C.若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向上的摩擦力

D.若co增大,A、B受到的摩擦力可能都增大

答案D由題意無法比較A、B的質(zhì)量;當(dāng)B受到的摩擦力恰為零時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得mgtan°=mo4R

sinp,解得（OB=扁^同理可得A摩擦力恰為零時(shí)3A由于a邛，所以3A>3B,即A、B受到的摩擦力

不可能同時(shí)為零;若A不受摩擦力,此時(shí)轉(zhuǎn)臺的角速度為3A>3B,所以B物塊的向心力大于摩擦力為零時(shí)的角

速度，所以此時(shí)B受沿容器壁向下的摩擦力;如果轉(zhuǎn)臺角速度從3A開始增大,A、B的向心力都增大，所受的摩

擦力都增大。故選D。

易錯警示要注意容器是粗糙的，物塊相對容器靜止，可能受到靜摩擦力的作用。靜摩擦力的方向由角速度

大小決定，可以通過和臨界角速度（剛好不受靜摩擦力）的大小進(jìn)行比較來判斷靜摩擦力的方向。

4.（2021雅禮中學(xué)月考一,7）如圖所示,從傾角。=37。的斜面上，以大小為v0=10m/s的速度沿垂直斜面向上的方

向拋出一個小球。斜面足夠長，拋出點(diǎn)和回落點(diǎn)分別是P點(diǎn)和Q點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2,sin

37。=0.6,以《37。=0.8,則P、Q間的距離是（）

A.10.25mB.13.75m

C.18.75mD.22.50m

答案C將重力加速度沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向的加速度大小gi=gsin0,垂直于斜

面方向的加速度大小g2=gcos0,小球在初速度方向上做類豎直上拋運(yùn)動,在沿斜面方向上做初速度為零的勻

加速直線運(yùn)動，初速度方向上的分速度減為零用時(shí)t尸曳,P、Q間的距離lpQ=|gi（2ti）2=18.75m.C正確。

5.（2022屆湖南師大附中高三月考一,4）如圖所示,豎直桿OP光滑,水平桿OQ粗糙，質(zhì)量均為m的兩個小球穿

在兩桿上，并通過輕彈簧相連，在圖示位置A、B連線與豎直方向成9角時(shí)恰好平衡，現(xiàn)在讓系統(tǒng)繞OP桿所在

豎直線以從零開始逐漸增大的角速度3轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

Q

A.小球A與OQ桿間的彈力隨3的增大而增大

B.彈簧的長度隨3的增大而增長

C.小球A與桿間的摩擦力隨co的增大而增大

D.開始的一段時(shí)間內(nèi),B小球與桿間的彈力隨s的增大而可能不變

答案D開始未轉(zhuǎn)動時(shí)恰好平衡,A受桿的摩擦力水平向右恰好達(dá)到最大值，如果3從零開始增大，在A相

對OQ不動的過程中，由整體法可知A、B豎直方向受力平衡，則A與OQ桿間的彈力與A、B的總重力平衡,

所以大小是2mg不變，故A錯誤;隨著角速度（0的增大，在A相對OQ不動過程中,彈簧長度不變，此過程中B

與桿間的彈力也不變，設(shè)彈簧對A的拉力的水平分力為F,由F-f=mr（o2可知A與桿間的摩擦力先減小到零，然

后反方向增大，直到A開始移動，故B、C錯誤,D正確。

6.（2022屆惠州二調(diào),4）如圖所示，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個圓弧形的坑。若摩托車從與圓

心0等高的a點(diǎn)以初速度v水平飛出，落在坑中。關(guān)于該過程，下列說法中正確的是（）

V

0

A.摩托車的初速度越大，飛行時(shí)間越長

B.當(dāng)摩托車落入圓弧形的坑最底部時(shí)，飛行時(shí)間最長

C.摩托車的位移大小與其初速度大小無關(guān)

D.摩托車的初速度越小，位移越大

答案B摩托車水平飛出后做平拋運(yùn)動，由h^gt?,得可知平拋運(yùn)動的時(shí)間由高度決定,與初速度大小

無關(guān),A錯誤,B正確;摩托車做平拋運(yùn)動的位移s=Jx2+y2=J（%t）2+（ggt2）2,可知位移與初速度和高度有

關(guān);位移大小是初始位置與落到坑中的位置的連線長度，初速度越大，連線長度越大，位移越大，故C、D錯誤。

7.（2022屆梅州東山中學(xué)期中,2）如圖所示，洗衣機(jī)脫水桶正以每分鐘1200轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,關(guān)于貼在脫水

桶內(nèi)壁的一塊毛巾，下列說法正確的是（）

A.毛巾轉(zhuǎn)動的線速度不變

B.毛巾轉(zhuǎn)動的速率不變

C.毛巾轉(zhuǎn)動的加速度不變

D.毛巾受到的桶壁的彈力不變

答案B貼在脫水桶內(nèi)壁的毛巾隨著脫水桶一起做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小不變，方向改變,即速率不變；

加速度大小不變,方向總是指向圓心;毛巾受到的桶壁的彈力提供向心力，大小不變，方向總是指向圓心，即方向

改變。故選B。

8.（2022屆廣州天河一模,4）未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有

人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋

轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的，下列說法正確的

是（）

A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大

B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小

C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大

D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小

答案B宇航員在旋轉(zhuǎn)艙中做圓周運(yùn)動所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有FN=mg=mo）2r,故可

知38旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就越小,角速度與宇航員質(zhì)量無關(guān),B正確,A、C、D錯誤。

9.（2022屆肇慶一模,7）如圖所示，某次投籃過程中，運(yùn)動員將籃球拋出，籃球以水平速度垂直碰撞籃板上a點(diǎn)后

反向彈回，籃球砸到球筐的外邊緣后彈出球篋。若再次投籃，仍使籃球水平垂直撞擊籃板上a點(diǎn)，已知彈回速

率變?yōu)樽矒羟八俾实膋倍（0<k<l,且不變），若每次投籃位置高度相同，不計(jì)空氣阻力。為使籃球進(jìn)筐，下列說法

正確的是（）

A.運(yùn)動員應(yīng)靠近球籃,減小拋出速率

B.運(yùn)動員應(yīng)靠近球籃,增大拋出速率

C.運(yùn)動員應(yīng)遠(yuǎn)離球籃,減小拋出速率

D.運(yùn)動員應(yīng)遠(yuǎn)離球籃,增大拋出速率

答案A籃球砸到球筐的外邊緣后彈出球筐，說明籃球反彈后的水平速度偏大，即碰撞籃板前的水平速度偏

大。由于a點(diǎn)到拋出點(diǎn)的豎直距離不變，所以球運(yùn)動到籃板的時(shí)間不變，根據(jù)x=vxt可知，要減小水平速度，運(yùn)

動員應(yīng)靠近球籃。由于豎直距離不變，則豎直速度不變，根據(jù)v=7■/砥可知，應(yīng)減小拋出速率。A正確,B、

C、D錯誤。

10.（2022屆廣州執(zhí)信中學(xué)月考,6）在高速公路的拐彎處，路面要求筑得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)

的路面比右側(cè)的要高一些。設(shè)路面與水平面間的夾角為0,拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車輪與路面之間

的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零，車速大小v應(yīng)等于（重力加速度為g）（）

A.yfgRB.yjgRsinO

C.y/gRcosdDJgRtan?

答案D當(dāng)垂直于前進(jìn)方向的摩擦力等于零時(shí)，由車自身重力和路面支持力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力,

?2_______

即mgtan0=ma=m/,解得v=JgRtan。,故選D。

11.（2022屆德州一中月考,2）如圖所示是物體在相互垂直的x方向和y方向運(yùn)動的v-t圖像。以下判斷正確的

是（）

A.在0~1s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動

B.在0~1s內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動

C.在1~2s內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動

D.在1~2s內(nèi)，物體做勻變速曲線運(yùn)動

答案C在0~ls內(nèi)，物體水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動,豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動，則合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)

動，故A、B錯誤;在1~2s內(nèi)，物體水平方向初速度為:v（）x=4m/s,加速度為:ax=4m/s?,豎直方向初速度為:v（）y=3

m/s,加速度為:ay=3m/s2,根據(jù)平行四邊形定則合成可以得到合初速度為v=5m/s,合加速度為a=5m/s?,而且二

者方向在同一直線上，則合運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動，故C正確,D錯誤。

12.（2022屆淄博月考,3）如圖所示,某同學(xué)在研究運(yùn)動的合成時(shí)做了下述活動:用左手沿黑板推動直尺豎直向上

運(yùn)動,運(yùn)動中保持直尺水平，同時(shí)，用右手沿直尺向右移動筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動為勻速運(yùn)動，右手相對于

直尺的運(yùn)動為初速度為零的勻加速運(yùn)動，則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動，下列說法中正確的是（）

A.筆尖做勻速直線運(yùn)動

B.筆尖做勻變速直線運(yùn)動

C.筆尖做勻變速曲線運(yùn)動

D.筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變大

答案C筆尖同時(shí)參與了豎直向上的勻速運(yùn)動和水平向右初速度為零的勻加速運(yùn)動,合運(yùn)動為勻變速曲線

運(yùn)動，所以A、B錯誤,C正確;因?yàn)樗剿俣炔粩嘣龃?，所以筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小，故D錯

誤。

13.（2022屆肥城泰西中學(xué)月考,5）如圖所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面,半徑為R,在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)

水平拋出一個小球，小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切QD與OB的夾角為60。,則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為

（）

答案D設(shè)小球平拋運(yùn)動的初速度為vo,由題意知小球通過D點(diǎn)時(shí)的速度與圓柱體相切，則有tan60。,即

v0

導(dǎo)百；小球平拋運(yùn)動的水平位移:x=Rsin60。蟲,聯(lián)立解得用=竽，設(shè)平拋運(yùn)動的豎直位移為y,^=2gy,解

得:y=拳則CB=y-R（l-cos60。）="故D正確,A、C錯誤。

二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共42分）

14.（2022屆株洲八中期中）（多選）如圖是一皮帶傳動裝置的示意圖,A、B分別是大、小輪邊緣上的點(diǎn),設(shè)皮帶

勻速傳動時(shí)它們的線速度大小分別為VA、VB,角速度大小分別為COA、COB。若皮帶不打滑，則下列判斷正確的

是（）

A.VA=VBB.VA<VBC.（OA=O）BD.COA<COB

答案AD因?yàn)锳^B兩點(diǎn)線速度與皮帶速度大小相等，則VA=VB,根據(jù)v=cor,又以＞出則3A〈3B,故選A、D。

6（2022屆三湘名校聯(lián)考）（多選）往復(fù)式活塞壓縮機(jī)簡圖如圖所示，圓盤B點(diǎn)與活塞A點(diǎn)通過較鏈連接在輕桿

兩端，左側(cè)活塞被軌道限定,只能在AO方向運(yùn)動。圓盤繞圓心O做角速度為3的勻速圓周運(yùn)動。已知0、B

距離為r,輕桿長1>2「,則（）

A.當(dāng)桿長不變時(shí),0、B距離越大,活塞運(yùn)動的范圍越大

B.當(dāng)0、B距離不變時(shí)，桿長L越大,活塞運(yùn)動的范圍越大

C.當(dāng)0B垂直于A0時(shí)，活塞速度為rw

D.當(dāng)0B垂直于AB時(shí)，活塞速度為rw

答案AC當(dāng)活塞運(yùn)動到最左位置時(shí)，距離0點(diǎn)Si=L+r,當(dāng)活塞運(yùn)動到最右位置時(shí)，距離0點(diǎn)S2=L-r,所以活

塞運(yùn)動范圍為s-S2=2r,此距離與L無關(guān)，與r成正比,A正確,B錯誤;圓盤B點(diǎn)速度VB=3,當(dāng)0B垂直于A0時(shí),

活塞速度方向與圓盤上B點(diǎn)速度方向相同，速度方向與桿夾角9相同，沿桿速度vAcos0=vBcos0,故有

VA=VB=UO,C正確;當(dāng)0B垂直于AB時(shí),B點(diǎn)的速度方向一定沿桿，則vA^vB,D錯誤。

16.（2022屆永州一中月考二,8）（多選）如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m,且分別用輕繩連接跨過定滑輪（不

計(jì)繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）。用水平變力F拉物體B沿水平方向向右運(yùn)動，在A物體勻速上升的過

程中，下列說法正確的是（）

A.物體B也做勻速直線運(yùn)動

B.物體A的速率小于物體B的速率

C.物體B做加速運(yùn)動

D.地面對物體B的支持力逐漸增大

答案BD物體A的速度與物體B沿繩方向的分速度大小相等，即VA=VBcos9,則VA<VB,而在A勻速向上運(yùn)

動的過程中,0減小，所以VB逐漸減小，即B做減速運(yùn)動,A、C錯誤,B正確；物體B在豎直方向上平衡,設(shè)物體

B所受支持力為N,細(xì)繩拉力T=mg,則有N=mg-mgsin0,物體B向右運(yùn)動的過程中,0逐漸減小,N逐漸增大,D

正確?

17.（2022屆周南中學(xué)月考一,9）（多選）如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b用不可伸長的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定

滑輪兩側(cè),a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上，初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后,a開始運(yùn)

動。在a下降的過程中,b始終未離開桌面。在此過程中（）

A.a的動能小于b的動能

B.兩物體機(jī)械能的變化量相等

C.a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量

D.繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零

答案AD設(shè)b與滑輪間繩與水平方向的夾角為0,a的速度與b沿繩的分速度大小相等，即Va=Vbcosa則a

的速度小于b的速度,a、b質(zhì)量相等，故a的動能小于b的動能,A正確;由于有摩擦力做功,a、b系統(tǒng)機(jī)械能不

守恒，則二者機(jī)械能的變化量不相等，故B錯誤;a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量與產(chǎn)生的

內(nèi)能之和，故C錯誤;在這段時(shí)間t內(nèi),繩子對a的拉力和對b的拉力大小相等,繩子對a做的功等于-Fv,t,繩子

對b做的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即Fvbcos0t,又va=vbcos仇所以繩的拉力對a所做的功

與對.b所做的功的代數(shù)和為零，故D正確。

18.（2020廣東一模,20）（多選）如圖，用手捏住細(xì)線,讓質(zhì)量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=lm/s的速率

做勻速圓周運(yùn)動,其半徑1-0.3mo某時(shí)刻突然松手，使細(xì)線迅速放長0.2m后，又迅速捏住細(xì)線,保證小球在更

大半徑的圓上做勻速圓周運(yùn)動。已知兩圓為同心圓，則（）

A.細(xì)線迅速放長0.2m所經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s

B.在大圓上運(yùn)動時(shí)，小球的角速度為1.2rad/s

C.迅速捏住細(xì)線的過程，使小球動能損失0.36J

D.在大圓上運(yùn)動時(shí),細(xì)線對小球的拉力為1.44N

答案BD松開細(xì)線后，小球先做勻速直線運(yùn)動，如圖所示，設(shè)小球的位移為s,有s=y/（r+人）2寸2=0.4m,所經(jīng)

歷的時(shí)間為t=2=0.4So在大圓上運(yùn)動時(shí)，小球的線速度為v'=vcos0,cos0=二$=|,解得v'=0.6m/s,在

vr+Al0.3+0.25

大圓上運(yùn)動時(shí)，小球的角速度為34q^rad/s=1.2rad/s;迅速捏住細(xì)線的過程，小球動能變化為

22

AEk=|mv'-|mv=0.36J-lJ=-0.64J,即小球動能損失0.64J;在大圓上運(yùn)動時(shí),細(xì)線對小球的拉力為

F=m-4-=1.44No故選B、D。

19.（2022屆榮成一中月考,11）（多選）如圖所示，斜面底端上方高h(yuǎn)處有一小球以水平初速度vo拋出，恰好垂直

打在斜面上,斜面的傾角為30。,重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.小球打到斜面上的時(shí)間為私

9

B.要讓小球始終垂直打到斜面上,應(yīng)滿足h和vo成正比關(guān)系

C.要讓小球始終垂直打到斜面上,應(yīng)滿足h和V。的平方成正比關(guān)系

D.若高度h一定，現(xiàn)小球以不同的初速度平拋,落到斜面上的速度最小值為J（VH-3）gh

答案ACD設(shè)小球打到斜面上的時(shí)間為t,恰好垂直打在斜面上，根據(jù)幾何關(guān)系可得tan60。=孩=令,解得

tj細(xì)，故A正確;要讓小球始終垂直打到斜面上，小球平拋運(yùn)動的水平位移x=vot,y=；gt2,小球落在斜面上，根據(jù)

幾何關(guān)系得:tan30。=絲代入1=也解得:h粵和vo的平方成正比關(guān)系，故B錯誤,C正確;小球落在斜面上時(shí)

Xg2g

的豎直分速度Vy幻2gy,Vx二臺X由于tan30。=?,速度v=J出+環(huán)，聯(lián)立解得:v=Jg（符+,-3h）,根據(jù)數(shù)

學(xué)知識可知,積一定，當(dāng)二者相等時(shí)和有最小值，故小球落到斜面上的速度最小值Vm=J（夜I-3）gh,故D正確。

20.（2022屆山東重點(diǎn)高中第二次聯(lián)考,10）（多選）如圖所示，水平放置在圓盤可繞其中心軸轉(zhuǎn)動,放置在圓盤上

的小滑塊A用穿過圓盤中心光滑小孔的細(xì)線與小球B連接，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度（o=2V5rad/s時(shí)，滑塊A

和小球B均相對圓盤保持靜止，此時(shí)OA段線長為0.5m,OB線段長為1m。已知滑塊A的質(zhì)量m（=2kg,小

球B的質(zhì)量m2=0.6kg,取重力加速度大小g=10m/s1滑塊與小球均視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

則（）

A.滑塊A受到的摩擦力方向一定指向圓盤的圓心

B.滑塊A與圓盤間的動摩擦因數(shù)可能為0.4

C.細(xì)線受到的拉力大小為12N

D.