考点三 ：曲线运动——五年（2018-2022）高考物理真题专项汇编卷 新高考版
1.【2022山东卷】无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3 m的半圆弧与长8 m的直线路径相切于B点，与半径为4 m的半圆弧相切于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和。为保证安全，小车速率最大为4 m/s，在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A. B.
C. D.
2.【2022山东卷】如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m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，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( )
A. B. C. D.
3.【2022广东卷】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a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
4.【2021山东卷】如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连.木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动.在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
5.【2021广东卷】由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆与横杆链接而成，为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕O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( )
A.P点的线速度大小不变 B.P点的加速度方向不变
C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点在水平方向做匀速运动
6.【2021广东卷】长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的。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.两在落地前瞬间，重力的功率相等
C.从投出到落地，每颗的重力势能减少
D.从投出到落地，每颗的机械能变化量为
7.【2021河北卷】如图，矩形金属框竖直放置，其中足够长，且杆光滑。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，小球穿过杆。金属框绕轴分别以角速度ω和匀速转动时，小球均相对杆静止。若，则与以ω匀速转动时相比，以匀速转动时( )
A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变
C.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
8.【2021江苏卷】如图所示，两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是( )
A.A比B先落入篮筐 B.运动的最大高度相同
C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小 D.上升到某一相同高度时的速度方向相同
答案以及解析
1.答案：B
解析：本题考查向心加速度公式和匀变速直线运动的公式。由可得，段的最大速率，由可得，段的最大速率，故小车在段运动时的最大速率，由可得，小车在段减速运动的距离，减速运动的时间，则小车在段匀速运动的最长距离，匀速运动的时间，在段运动的时间，故从A到D的最短时间，B项正确。
2.答案：BD
解析：本题考查斜抛运动和运动的合成与分解。网球在竖直方向做竖直上抛运动，到最高点的竖直分速度为零，由逆向思维法可求出小球上升到最高点的时间，小球抛出时的竖直分速度，根据平行四边形定则得，将网球的水平速度分解为与墙面平行的分速度和与墙面垂直的分速度，网球在垂直墙面方向上做匀速直线运动，，网球在平行于墙面方向上也做匀速直线运动，由平行四边形定则可知，，反弹后,垂直墙面的速度分量变为，反弹后网球速度大小为,B项正确；反弹后网球落到地面的时间，小球在垂直墙面方向上的分速度为3 m/s，故着地点到墙壁的距离,D项正确。
2018广东高考3.答案：C
解析：本题考查匀变速直线运动、匀速直线运动与平抛运动的速度与加速度。不计摩擦力和空气阻力，运动员在阶段做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动；在阶段做匀速直线动；在阶段做平抛运动，加速度为，平抛运动中，v与t不再是线性关系，C项正确。
4.答案：B
解析：木块做圆周运动过程中，只有摩擦力做功且做功与路径有关，根据动能定理有，可得摩擦力的大小，B项正确。
5.答案：A
解析：由题意知，P以O点为圆心、为半径做匀速圆周运动，Q点也做匀速圆周运动，设其圆心为为半径，如图所示。由知，的线速度和向心加速度大小不变，方向时刻变化，故选项A正确，B错误。Q点在竖直面内做匀速圆周运动，其水平、竖直方向上的分速度大小一直在变化，故选项C、D错误。故选A。
6.答案：BC
解析：由平抛运动在竖直方向做自由落体运动可知，则在空中运动的时间，甲、乙在空中运动时间相等，落地前瞬间竖直向下的速度，则在落地前瞬间重力的功率为，两在落地前瞬间重力的功率相等，选项A错误，B正确；由重力做的功等于重力势能的减少量可知，从投出到落地，每颗的重力做的功均为，它们的重力势能都减小，选项C正确；从投出到落地，只有的重力做功，故其机械能守恒，选项D错误。
7.答案：BD
解析：对小球受力分析如图：
竖直方向：①
水平方向：②
对①式，若θ减小，则增大，弹簧弹力T增大，①式不成立：若θ增大，则减小，T减小，①式不成立，所以不管ω怎样变化，θ都不变，即小球的高度不变，弹簧的弹力大小一定不变，故A错误，B正确。
由②式得，由于没有给定的值，所以N的大小变化不能确定，由牛顿第三定律知C错误。
小球所受的合外力充当向心力，增大，增大，故D正确。
8.答案：D
解析：AB.若硏究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知运动时间较长，即B先落入篮筐中，AB错误；
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