2024年高考真題和模擬題物理分類匯編專題04曲線運動（原卷版）

專題04曲線運動1.(2024年遼寧卷考題)2.“指尖轉(zhuǎn)球”是花式籃球表演中常見的技巧。如圖，當籃球在指尖上繞軸轉(zhuǎn)動時，球面上P、Q兩點做圓周運動的（）A.半徑相等 B.線速度大小相等C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等2.(2024年湖北考題)3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設低處荷葉a、b、c、d和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為平拋運動，若以最小的初速度完成跳躍，則它應跳到（）A.荷葉a B.荷葉b C.荷葉c D.荷葉d3.(2024年江蘇卷考題)4.噴泉a、b形成如圖所示的形狀，不計空氣阻力，則噴泉a、b的（）A.加速度相同B.初速度相同C.最高點的速度相同D.在空中的時間相同4.(2024年江蘇卷考題)10.如圖所示，細繩穿過豎直的管子拴住一個小球，讓小球在A高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運動，現(xiàn)用力將細繩緩慢下拉，使小球在B高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運動，不計一切摩擦，則（）A.線速度vA>vB B.角速度ωA<ωBC.向心加速度aA<aB D.向心力FA>FB5.（2024年廣東卷考題）5.如圖所示，在細繩的拉動下，半徑為r的卷軸可繞其固定的中心點O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。卷軸上沿半徑方向固定著長度為l的細管，管底在O點。細管內(nèi)有一根原長為、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底，頂端連接質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的插銷。當以速度v勻速拉動細繩時，插銷做勻速圓周運動。若v過大，插銷會卡進固定的端蓋。使卷軸轉(zhuǎn)動停止。忽略摩擦力，彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動不停止，v的最大值為（）A. B. C. D.6.（2024年江西卷考題）8.一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處．如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標原點，x軸沿水平方向，建立坐標系，小魚的初速度為，末速度v沿x軸正方向．在此過程中，小魚可視為質(zhì)點且只受重力作用。關于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度和豎直方向分速度與時間t的關系，下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.7.(2024浙江1月考題)8.如圖所示，小明取山泉水時發(fā)現(xiàn)水平細水管到水平地面的距離為水桶高的兩倍，在地面上平移水桶，水恰好從桶口中心無阻擋地落到桶底邊沿A。已知桶高為h，直徑為D，則水離開出水口的速度大小為（）A.B.C.D.8.（2024年安徽卷考題）7.在某地區(qū)的干旱季節(jié)，人們常用水泵從深水井中抽水灌溉農(nóng)田，簡化模型如圖所示。水井中的水面距離水平地面的高度為H。出水口距水平地面的高度為h，與落地點的水平距離約為l。假設抽水過程中H保持不變，水泵輸出能量的倍轉(zhuǎn)化為水被抽到出水口處增加的機械能。已知水的密度為，水管內(nèi)徑的橫截面積為S，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。則水泵的輸出功率約為（）A. B.C. D.9.（2024年山東卷考題）12.如圖所示，工程隊向峽谷對岸平臺拋射重物，初速度v0大小為20m/s，與水平方向的夾角為30°，拋出點P和落點Q的連線與水平方向夾角為30°，重力加速度大小取10m/s2，忽略空氣阻力。重物在此運動過程中，下列說法正確的是（）A.運動時間為B.落地速度與水平方向夾角為60°C.重物離PQ連線的最遠距離為10mD.軌跡最高點與落點的高度差為45m10.（2024年江西卷考題）14.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項目，其中心傳動裝置帶動轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動。如圖（a）、（b）所示，傳動裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點）。轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點做半徑為的勻速圓周運動。求與之間夾角的正切值。（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞點做半徑為的勻速圓周運動，繩子與豎直方向的夾角為，繩子在水平雪地上的投影與的夾角為。求此時圓盤的角速度。11.(2024年遼寧卷考題)14.如圖，高度的水平桌面上放置兩個相同物塊A、B，質(zhì)量。A、B間夾一壓縮量的輕彈簧，彈簧與A、B不栓接。同時由靜止釋放A、B，彈簧恢復原長時A恰好從桌面左端沿水平方向飛出，水平射程；B脫離彈簧后沿桌面滑行一段距離后停止。A、B均視為質(zhì)點，取重力加速度。求：（1）脫離彈簧時A、B的速度大小和；（2）物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ；（3）整個過程中，彈簧釋放的彈性勢能。一、單選題1．（2024·浙江·二模）隨著“第十四屆全國冬季運動會”的開展，各類冰雪運動綻放出冬日激情，下列說法正確的是（）A．評委給花樣滑冰選手評分時可以將運動員看作質(zhì)點B．滑雪比賽中運動員做空中技巧時，處于失重狀態(tài)C．冰壺比賽中刷冰不會影響壓力大小，則滑動摩擦力不變D．短道速滑轉(zhuǎn)彎時是運動員重力的分力充當向心力2．（2021·福建廈門·三模）2021年4月6日，愛國華僑領袖陳嘉庚先生創(chuàng)立的廈門大學迎來了百年校慶。當晚，百架無人機在夜空中排列出“廈門大學100周年校慶”的字樣。若分別以水平向右、豎直向上為x、y的正方向，某架參演的無人機在x、y方向的圖像分別如圖甲、乙所示，則時間內(nèi)，該無人機的運行軌跡為（）A．B．C．D．3．（2024·重慶·三模）如圖所示，網(wǎng)球比賽中，運動員甲某次在點直線救球倒地后，運動員乙將球從距水平地面上點高度為的點水平擊出，落點為。乙擊球瞬間，甲同時起身沿直線奔跑，恰好在球落地時趕到點。已知，，，網(wǎng)球和運動員甲均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，則甲此次奔跑的平均加速度大小與當?shù)刂亓铀俣却笮≈葹椋?/p>

）A． B． C． D．4．（2024高三·全國·專題練習）如圖所示，一塔式起重機正在工作，吊車P沿吊臂向M端水平勻速移動，吊車P和位于其正下方的重物Q通過鋼繩連接，且保持相對靜止。忽略重物Q受到的阻力和鋼繩的質(zhì)量，吊車P到達某位置時突然停止運動，關于此后Q的運動過程（不超過PM線），下列說法正確的是（）

A．運動到最高點時，重物Q受到的拉力大于自身的重力B．運動到最高點時，繩子最容易斷C．從最低點向上運動的過程中，線速度大小變化得越來越快D．從最低點向上運動的過程中，線速度方向變化得越來越快5．（2024·北京通州·一模）如圖所示，某物理興趣小組設計了驗證“向心力與線速度大小關系”的實驗裝置。測得小鋼球的直徑為d，細線長為L，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。小鋼球懸掛靜止不動時，恰好位于光電門中央，力的傳感器示數(shù)為?，F(xiàn)將小鋼球拉到適當高度處且細線拉直，由靜止釋放小鋼球，光電門記錄小鋼球遮光時間t，力的傳感器示數(shù)最大值為，由此可知（

）A．B．小鋼球經(jīng)過光電門時的速度為C．小鋼球經(jīng)過光電門時所需向心力為FD．在誤差允許的范圍內(nèi)，本實驗需要驗證小鋼球經(jīng)過光電門時所受合力和所需向心力相等，即6．（2024·遼寧大連·二模）2028年奧運會新增壁球運動項目。如圖所示，運動員從A點將球斜向上擊出，水平擊中墻上B點反彈后又水平飛出，落到C點，豎直，三點在同一水平面上，垂直于AC。不計空氣阻力，球碰撞B點前后的速度大小分別為、，球在AB、BC兩段運動時間分別為、，則正確的是（）A． B． C． D．7．（2024·湖南·三模）進入冬季后，北方的冰雪運動吸引了許多南方游客。如圖為雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)游戲，人乘坐雪圈（人和雪圈總質(zhì)量為50kg，大小忽略不計）繞軸以2rad/s的角速度在水平雪地上勻速轉(zhuǎn)動，已知水平桿長為2m，離地高為2m，繩長為4m，且繩與水平桿垂直。則雪圈（含人）（）A．所受的合外力不變 B．所受繩子的拉力指向圓周運動的圓心C．線速度大小為8m/s D．所需向心力大小為400N8．（2024·河北保定·二模）在第19屆杭州亞運會女子排球決賽中，中國女排以3∶0戰(zhàn)勝日本女排，以六戰(zhàn)全勝且一局未失的戰(zhàn)績成功衛(wèi)冕。如圖所示，排球場的寬為d，長為2d，球網(wǎng)高為，發(fā)球員在底線中點正上方的O點將排球水平擊出，排球恰好擦著網(wǎng)落在對方場地邊線上的E點，，不計空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．O點距地面的高度為 B．排球做平拋運動的時間為C．排球擊出時的速度大小為 D．排球著地時的速度大小為9．（2023·浙江紹興·二模）如圖所示是雜技團一門水平放置的大炮，左前方地面上有一直徑為50m的圓形靶區(qū)，炮口A在靶區(qū)邊緣B點正上方7.2m處且正對靶心正上方C點。BD為靶區(qū)的一條水平直徑，ABOCD五點在同一豎直平面內(nèi)，現(xiàn)保持炮口位置不變，炮管以炮口為圓心水平旋轉(zhuǎn)，所發(fā)射玩具炮彈的速率恒為25m/s。不計炮管口徑的大小及炮彈的大小、空氣阻力，下列說法正確的是（

）A．正對靶心水平射出時炮彈會落到靶心處B．炮管與AC方向平行的位置開始水平轉(zhuǎn)動角度等于時，炮彈將落在靶區(qū)外C．炮管與AC方向平行的位置開始水平轉(zhuǎn)動角度小于時，炮彈一定會落在靶區(qū)內(nèi)D．炮管水平轉(zhuǎn)動角度越大，射出去的炮彈單位時間內(nèi)速度的變化量越大10．（2024·陜西·二模）在2023年世界飛鏢錦標賽總決賽中，范格文以戰(zhàn)勝威廉姆斯獲得總冠軍。若先后兩次飛鏢的拋出點在同一豎直線上的A、B兩點，將飛鏢沿水平方向拋出后，飛鏢均扎在靶心處，兩飛鏢的軌跡如圖乙中曲線1、2所示，飛鏢扎在靶上瞬間的速度與水平方向的夾角分別為、。已知AB、BO的豎直高度相同，飛鏢可視為質(zhì)點，空氣阻力忽略不計。則下列說法正確的是（）A．先后兩次飛鏢在空中的運動時間之比為B．先后兩次飛鏢拋出時的初速度大小之比為C．D．11．（2024·遼寧遼陽·二模）如圖甲所示，客家人口中的“風車”也叫“谷扇”，是農(nóng)民常用來精選谷物的農(nóng)具。在同一風力作用下，精谷和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結(jié)果精谷和癟谷落地點不同，自然分開，簡化裝置如圖乙所示。谷粒從洞口飛出后均做平拋運動，落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為；落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為。下列分析正確的是（）A．處是癟谷B．處是精谷：C．處是癟谷D．處是精谷12．（2024高三·河北·學業(yè)考試）雨天野外騎車時，自行車的輪胎上常會黏附一些泥巴。如圖所示，將后輪撐起，用手以周期T勻速搖腳踏板，后輪上一塊質(zhì)量為m的泥巴（可視為質(zhì)點），在隨著后輪輪胎邊緣轉(zhuǎn)動到最低位置A時，恰好飛出。已知大齒輪的邊緣半徑為，大齒輪、小齒輪、后輪輪胎的邊緣半徑之比為3：1：7，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A．泥巴離開后輪前做勻速圓周運動，受到的合力不變B．泥巴離開后輪前的線速度大小為C．泥巴從A點飛出前瞬間受到輪胎的作用力大小為D．后輪輪胎邊緣一點與大齒輪邊緣一點的向心加速度大小之比為7：313．（2022·山東青島·三模）如圖所示，相同的物塊a、b用沿半徑方向的細線相連放置在水平圓盤上．當圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，物塊a、b始終相對圓盤靜止．下列關于物塊a所受的摩擦力隨圓盤角速度的平方（ω2）的變化關系正確的是（）A．B．C．D．二、多項選擇題14．（2024·福建廈門·三模）將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。石子接觸水面時速度方向與水面的夾角越小，從水面跳起產(chǎn)生的“水漂”效果越明顯。將一石子水平拋出，不計石子在空中飛行時的空氣阻力，為了觀察到明顯的“水漂”效果，則應（）A．適當增加出手的高度 B．適當減小出手的高度C．適當增加出手的速度 D．適當減小出手的速度15．（2024高三·河北·學業(yè)考試）如圖為墨家創(chuàng)制的斜面引重車，在這輛前低后高的板車后端裝一個滑輪，繞過滑輪的細繩索一端系在后輪軸上，另一端系在低處的重物上，當車前進時，繩索在后輪軸上纏繞，重物被牽引而沿車板上升。已知車板的傾角為，車子前進的速度為v，前輪、后輪、后輪軸邊緣點的轉(zhuǎn)動半徑之比為4:12:1，，下列說法正確的是（）A．前輪與后輪的角速度之比為1:3B．重物的水平速度大小為C．重物的豎直速度大小為D．重物的實際速度大小為16．（2024·江西·一模）陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖（a）所示，將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，用刀旋削，使坯體厚度適當，表里光潔。對應的簡化模型如圖（b）所示，粗坯的對稱軸與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸重合。當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速恒定時，關于粗坯上P、Q兩質(zhì)點，下列說法正確的是（

）A．P的角速度大小比Q的大 B．P的線速度大小比Q的大C．P的向心加速度大小比Q的大 D．同一時刻P所受合力的方向與Q的相同17．（2023·廣東廣州·二模）如圖為某種秋千椅的示意圖，“П”形輕質(zhì)鍋制支架固定在豎直面內(nèi)，沿水平方向，四根等長輕質(zhì)硬桿通過光滑鉸鏈、懸掛長方形勻質(zhì)椅板，豎直面內(nèi)的、為等邊三角形，并繞、沿圖中線來回擺動。已知重力加速度為，椅板的質(zhì)量為，則椅板擺動到最低點時（）A．、兩點角速度相等B．、兩點線速度相同C．受到的拉力等于D．受到的拉力大于18．（2024·江西·一模）如圖甲所示為駝峰過山車通過軌道最低點的示意圖.已知駝峰過山車通過軌道最低點時整體運動速度方向水平向左，大小為v0，通過的軌道是半徑為R的圓?。贿^山車是一個半徑為r的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤邊緣上通過兩個相互垂直的直徑上有四個質(zhì)量相等的小孩A、B、C、D，某時刻AB直徑與軌道圓弧的切線平行，轉(zhuǎn)盤以的角速度逆時針轉(zhuǎn)動（俯視）如圖乙所示是轉(zhuǎn)盤放大示意圖。已知，轉(zhuǎn)盤與水平面平行，圓弧軌道處于豎直平面.下列說法正確的是（

）A．A、B小孩相對轉(zhuǎn)盤軸心的速度相同B．四個小孩相對地面的加速度大小均為C．轉(zhuǎn)盤對四個小孩的作用力大小均為D．A、B兩小孩相對地面的速度大小均為19．（2023·浙江溫州·二模）如圖甲所示，光電編碼器由碼盤和光電檢測裝置組成，電動機轉(zhuǎn)動時，碼盤與電動機旋轉(zhuǎn)軸同速旋轉(zhuǎn)，發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡轉(zhuǎn)化為平行光，若通過碼盤鏤空的明道照在光敏管上，信號端輸出高電位，反之輸出低電位，兩個光敏管分布在同一半徑上。根據(jù)輸出兩路信號可以測量電動機的轉(zhuǎn)速和判斷旋轉(zhuǎn)方向。從左往右看，內(nèi)、外都均勻分布20個明道的碼盤如圖乙所示，電動機轉(zhuǎn)動時兩信號的圖像如圖丙所示，則（

）A．從左往右看，電動機順時針轉(zhuǎn)動 B．從左往右看，電動機逆時針轉(zhuǎn)動C．電動機轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為 D．電動機轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為三、解答題20．（2024·福建漳州·三模）水車是我國勞動人民利用水能的一項重要發(fā)明。如圖為某景觀水車模型，從槽口水平流出的水，垂直落在與水平面成角的水輪葉面上，輪葉在水流不斷沖擊下轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定時輪葉邊緣線速度與水流沖擊的速度大小近似相等。已知槽口到?jīng)_擊點A所在的水平面距離，水車輪軸到輪葉邊緣的距離為R。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）水從槽口落到水輪葉面的時間t；（2）槽口處水流的初速度大??；（3）輪葉邊緣上質(zhì)量為m的釘子，隨水車勻速轉(zhuǎn)動時的向心力大小F。21．（2024高三下·全國·專題練習）如圖甲所示為公園中旋轉(zhuǎn)“噴泉”噴出水后，水滴下落擊打水面形成層層漣漪的美觀景象。設旋轉(zhuǎn)“噴泉”的轉(zhuǎn)軸為，多根長度均為r的水管均處于噴泉水面，一端固定在轉(zhuǎn)軸頂端O點，另一端均有一噴嘴，每個噴嘴完全相同都在水管末端且與水平面成相同的傾角，如圖乙所示。若旋轉(zhuǎn)“噴泉”的角速度，水管長度，水以相對于噴嘴的速率噴出，不計水管的粗細、噴嘴的長度及