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高中物理高考 专题05 曲线运动-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（学生版）
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这是一份高中物理高考 专题05 曲线运动-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（学生版），共9页。试卷主要包含了如图所示为旋转脱水拖把结构图等内容，欢迎下载使用。
1．(2021·广东高考真题）由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q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
2．(2021·浙江高考真题）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是( ）
A．秋千对小明的作用力小于
B．秋千对小明的作用力大于
C．小明的速度为零，所受合力为零
D．小明的加速度为零，所受合力为零
3．(2021·全国高考真题）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为( ）
A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s2
4．(2021·浙江高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是( ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同
B．运动员在A、D位置时重心的速度相同
C．运动员从A到B和从C到D的时间相同
D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间
1．如图所示，两小球从斜面的项点先后以不同的初速度向右水平抛出，落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是( ）
A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C．小球落在a点和b点时的速度方向不同
D．两小球的飞行时间均与初速度成正比
2．在“银西”高铁建设时为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能经济、安全地通过弯道，常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚，使外轨高于内轨，外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。已知某曲线路段设计外轨超高值为72mm，两铁轨间距离为1435mm，最佳的过弯速度为180km/h，g=10m/s2，则该曲线路段的半径约为( ）
A．20kmB．10kmC．5kmD．1km
3．教育部要求高考要充分体现德智体美劳全面发展，使得“加强体育锻炼，增强人民体质”将不再是一句空喊的口号。乒乓球因为对场地要求不高，简便易行所以在全国开展得比较好，被称为中国的“国球”。某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上。不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前( ）
A．飞出时的初速度大小可能相等
B．飞出时的初速度竖直分量可能相等
C．在空中的时间可能相等
D．撞击墙壁的速度可能相等
4．北京时间2月25日消息，2019年体操世界杯墨尔本站男子单杠单项的决赛，中国体操队选手张成龙获得铜牌。假设张成龙训练时做“单臂大回环”的高难度动作时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。如图甲所示，张成龙运动到最高点时，用力传感器测得张成龙与单杠间弹力大小为F，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v，得到Fv2图像如图乙所示。g取10 m/s2，则下列说法中错误的是( ）
A．张成龙的质量为65 kg
B．张成龙的重心到单杠的距离为0.9 m
C．当张成龙在最高点的速度为4 m/s时，张成龙受单杠的弹力方向向上
D．当张成龙在最高点的速度为4 m/s时，张成龙受单杠的弹力方向向下
5．如图，滑雪运动员从高度h的A点静止滑下，到达B点后水平飞出，落到足够长的斜坡滑道C点，已知O点在B点正下方，OC=CD，不计全程的摩擦力和空气阻力，若运动员从高度4h处由静止开始滑下，则运动员( ）
A．可能落到CD之间
B．落到斜面瞬间的速度大小可能不变
C．落到斜面瞬间的速度方向可能不变
D．在空中运动的时间一定小于原来的两倍
6．将过山车经过两端弯曲轨道过程等效简化成如图所示两个圆周的一部分，A、B分别为轨道的最低点和最高点，过山车与轨道的动摩擦因数处处相等，则过山车( ）
A．在A点时合外力方向竖直向上
B．在B点时合外力方向竖直向下
C．在A点时所受摩擦力较大
D．在B点时所受向心力较大
7．2022年冬奥会将会在我国北京和张家口市举行，滑雪运动也成了众多爱好者冬季的选择。对双板滑雪初级爱好者来说，“八字刹车”是一项非常重要的技术，用“八字刹车"在水平雪面上滑行时的滑行姿态如图甲所示，下肢岔开，同时对称地旋转雪板，使两雪板间的夹角为2α呈八字形，从而达到刹车的效果。其减速原理很复杂，但可简化为图乙所示(图乙为图甲中左边雪板的受力情况）。实际滑行时，可通过脚踝“翻转”雪板，使雪板以内刃AB为轴，外刃CD向上翻转，使得雪板与雪面成β角。将雪板与运动员视为一个整体，雪面对雪板的总作用力F可近似认为垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、竖直分量分别记为Fx、Fy，其中Fx垂直于AB边，运动员主要靠这个分力来进行减速。“八字刹车”技术不仅可以用来减速，运动员还可以通过重心的左右移动，来达到转弯的目的。不计空气阻力和一切其他的摩擦，下列说法正确的是( ）
A．其他条件不变的情况下，仅减小角，减速效果更好
B．其他条件不变的情况下，仅减小β角，减速效果更好
C．若运动员想向右转弯，可适当将重心向左边移动
D．两质量不同的运动员以完全相同的动作和姿态滑行时，质量小的运动员，减速效果较好
8．2020年3月，首批援鄂医疗队返程，为向飞机上的医护人员致以崇高的敬意，福建等地在机场举行隆重的“过水门”仪式，寓意为“接风洗尘”。如图所示，两条水柱从两辆大型消防车的同一高度斜向上对称射出，上升的最大高度为20m，且恰好在最高点相遇。不计空气阻力和水柱间的相互影响，重力加速度，则水射出后升高前5m所用的时间是( ）
A．B．C．1sD．2s
9．如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是( ）
A．拖把头的周期为7s
B．拖把头转动的角速度为14πrad/s
C．紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出
D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5：6
10．截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星就是旋转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为，该中子星的半径为，已知万有引力常量为，中子星可视为匀质球体，由以上物理量可以求出( ）
A．该中子星的质量
B．该中子星的第一宇宙速度
C．该中子星赤道表面的重力加速度
D．该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度
11．如图所示，小球以v0=12m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为37°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为53°。空气阻力忽略不计，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。以下判断正确的是( ）
A．小球经过A、B两点间的时间t=0.7s
B．小球经过A、B两点间的时间t=1.6s
C．抛出点到B点间的竖直高度差h=15m
D．抛出点到B点间的竖直高度差h=12.8m
12．如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰(不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cs53°=0.6，下列说法正确的是( ）
A．初速度v1、v2大小之比为3：4
B．若仅增大v1，则两球不再相碰
C．若v1大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D
D．若只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC
13．如图所示，水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个可看作质点的小滑块和与转轴的距离为与转轴的距离为。滑块和分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上，当圆盘静止时，与滑块和相连的细绳上的拉力都为零。滑块和的质量均为，与圆盘之间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动，转速缓慢増加，设绳子不会断裂，则下列说法正确的是( ）
A．当所受拉力为时，所受拉力大小为
B．拉的细绳较拉的细绳先出现拉力
C．转盘对两滑块的摩擦力大小始终等于
D．当所受拉力为时，所受拉力大小为0
14．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是( ）
A．ma：mb=2：1
B．ma：mb=3：1
C．若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
15．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是( ）
A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为
B．小螺丝在空中的运动时间为
C．小螺丝的着地点到的距离为
D．小螺丝着地时的速度大小为
1．(2021·广东高考真题）由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q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
2．(2021·浙江高考真题）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是( ）
A．秋千对小明的作用力小于
B．秋千对小明的作用力大于
C．小明的速度为零，所受合力为零
D．小明的加速度为零，所受合力为零
3．(2021·全国高考真题）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为( ）
A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s2
4．(2021·浙江高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是( ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同
B．运动员在A、D位置时重心的速度相同
C．运动员从A到B和从C到D的时间相同
D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间
1．如图所示，两小球从斜面的项点先后以不同的初速度向右水平抛出，落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是( ）
A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C．小球落在a点和b点时的速度方向不同
D．两小球的飞行时间均与初速度成正比
2．在“银西”高铁建设时为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能经济、安全地通过弯道，常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚，使外轨高于内轨，外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。已知某曲线路段设计外轨超高值为72mm，两铁轨间距离为1435mm，最佳的过弯速度为180km/h，g=10m/s2，则该曲线路段的半径约为( ）
A．20kmB．10kmC．5kmD．1km
3．教育部要求高考要充分体现德智体美劳全面发展，使得“加强体育锻炼，增强人民体质”将不再是一句空喊的口号。乒乓球因为对场地要求不高，简便易行所以在全国开展得比较好，被称为中国的“国球”。某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上。不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前( ）
A．飞出时的初速度大小可能相等
B．飞出时的初速度竖直分量可能相等
C．在空中的时间可能相等
D．撞击墙壁的速度可能相等
4．北京时间2月25日消息，2019年体操世界杯墨尔本站男子单杠单项的决赛，中国体操队选手张成龙获得铜牌。假设张成龙训练时做“单臂大回环”的高难度动作时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。如图甲所示，张成龙运动到最高点时，用力传感器测得张成龙与单杠间弹力大小为F，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v，得到Fv2图像如图乙所示。g取10 m/s2，则下列说法中错误的是( ）
A．张成龙的质量为65 kg
B．张成龙的重心到单杠的距离为0.9 m
C．当张成龙在最高点的速度为4 m/s时，张成龙受单杠的弹力方向向上
D．当张成龙在最高点的速度为4 m/s时，张成龙受单杠的弹力方向向下
5．如图，滑雪运动员从高度h的A点静止滑下，到达B点后水平飞出，落到足够长的斜坡滑道C点，已知O点在B点正下方，OC=CD，不计全程的摩擦力和空气阻力，若运动员从高度4h处由静止开始滑下，则运动员( ）
A．可能落到CD之间
B．落到斜面瞬间的速度大小可能不变
C．落到斜面瞬间的速度方向可能不变
D．在空中运动的时间一定小于原来的两倍
6．将过山车经过两端弯曲轨道过程等效简化成如图所示两个圆周的一部分，A、B分别为轨道的最低点和最高点，过山车与轨道的动摩擦因数处处相等，则过山车( ）
A．在A点时合外力方向竖直向上
B．在B点时合外力方向竖直向下
C．在A点时所受摩擦力较大
D．在B点时所受向心力较大
7．2022年冬奥会将会在我国北京和张家口市举行，滑雪运动也成了众多爱好者冬季的选择。对双板滑雪初级爱好者来说，“八字刹车”是一项非常重要的技术，用“八字刹车"在水平雪面上滑行时的滑行姿态如图甲所示，下肢岔开，同时对称地旋转雪板，使两雪板间的夹角为2α呈八字形，从而达到刹车的效果。其减速原理很复杂，但可简化为图乙所示(图乙为图甲中左边雪板的受力情况）。实际滑行时，可通过脚踝“翻转”雪板，使雪板以内刃AB为轴，外刃CD向上翻转，使得雪板与雪面成β角。将雪板与运动员视为一个整体，雪面对雪板的总作用力F可近似认为垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、竖直分量分别记为Fx、Fy，其中Fx垂直于AB边，运动员主要靠这个分力来进行减速。“八字刹车”技术不仅可以用来减速，运动员还可以通过重心的左右移动，来达到转弯的目的。不计空气阻力和一切其他的摩擦，下列说法正确的是( ）
A．其他条件不变的情况下，仅减小角，减速效果更好
B．其他条件不变的情况下，仅减小β角，减速效果更好
C．若运动员想向右转弯，可适当将重心向左边移动
D．两质量不同的运动员以完全相同的动作和姿态滑行时，质量小的运动员，减速效果较好
8．2020年3月，首批援鄂医疗队返程，为向飞机上的医护人员致以崇高的敬意，福建等地在机场举行隆重的“过水门”仪式，寓意为“接风洗尘”。如图所示，两条水柱从两辆大型消防车的同一高度斜向上对称射出，上升的最大高度为20m，且恰好在最高点相遇。不计空气阻力和水柱间的相互影响，重力加速度，则水射出后升高前5m所用的时间是( ）
A．B．C．1sD．2s
9．如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是( ）
A．拖把头的周期为7s
B．拖把头转动的角速度为14πrad/s
C．紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出
D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5：6
10．截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星就是旋转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为，该中子星的半径为，已知万有引力常量为，中子星可视为匀质球体，由以上物理量可以求出( ）
A．该中子星的质量
B．该中子星的第一宇宙速度
C．该中子星赤道表面的重力加速度
D．该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度
11．如图所示，小球以v0=12m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为37°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为53°。空气阻力忽略不计，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。以下判断正确的是( ）
A．小球经过A、B两点间的时间t=0.7s
B．小球经过A、B两点间的时间t=1.6s
C．抛出点到B点间的竖直高度差h=15m
D．抛出点到B点间的竖直高度差h=12.8m
12．如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰(不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cs53°=0.6，下列说法正确的是( ）
A．初速度v1、v2大小之比为3：4
B．若仅增大v1，则两球不再相碰
C．若v1大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D
D．若只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC
13．如图所示，水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个可看作质点的小滑块和与转轴的距离为与转轴的距离为。滑块和分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上，当圆盘静止时，与滑块和相连的细绳上的拉力都为零。滑块和的质量均为，与圆盘之间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动，转速缓慢増加，设绳子不会断裂，则下列说法正确的是( ）
A．当所受拉力为时，所受拉力大小为
B．拉的细绳较拉的细绳先出现拉力
C．转盘对两滑块的摩擦力大小始终等于
D．当所受拉力为时，所受拉力大小为0
14．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是( ）
A．ma：mb=2：1
B．ma：mb=3：1
C．若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
15．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是( ）
A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为
B．小螺丝在空中的运动时间为
C．小螺丝的着地点到的距离为
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