云南高考物理三年（2020-2033）模拟题知识点分类汇编-05曲线运动

云南高考物理三年（2020-2033）模拟题知识点分类汇编-05曲线运动

一、单选题

1．（2022·云南昆明·统考一模）一小型无人机在高空中飞行，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平位移x随时间t变化的图像如图甲所示，竖直方向的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　）

A．0~2s内做匀加速直线运动 B．t=2s时速度大小为m/s

C．2s~4s内加速度大小为1m/s2 D．0~4s内位移大小为10m

2．（2022·云南·模拟预测）北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（   ）

A． B． C． D．

3．（2022·云南昆明·统考一模）“七彩云南欢乐世界”是首座滇文化主题乐园，园区紧扣古滇文化、民族文化、地域文化三大文化脉络，是具有浓郁民族特色的主题乐园。园区内最引人注目的是直径约100m的“滇池之眼”摩天轮，游客坐在轿厢中匀速转动一周约需20min，若游客相对轿厢静止，在此过程中（　　）

A．游客的机械能守恒 B．游客的向心加速度不变

C．游客在最高点时处于超重状态 D．游客的线速度大小约为0.26m/s

4．（2021·云南昆明·统考二模）“荡秋千”是小孩常玩的游戏之一、小孩在荡秋千的过程中，若空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A．小孩运动到最高点时加速度为零

B．小孩所受合外力始终指向其做圆周运动的圆心

C．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力大于其所受重力

D．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力等于其所受重力

5．（2021·云南昆明·统考一模）如图所示，一端带有滑轮的轻杆固定在竖直面上，轻杆与竖直面成角，不可伸长的轻质细绳一端连接小车，另一端跨过滑轮连接质量为的物块，不计绳子与滑轮间的摩擦，重力加速度为，当小车水平向左匀速运动时，细绳对滑轮作用力的大小为（　　）

A． B．

C． D．

6．（2020·云南昆明·统考一模）一壁球运动员正对着墙壁击球，他将壁球以某一水平初速度击出，击球点距水平地面高度为L，离竖直墙壁距离为，壁球经墙壁反弹后恰好落在击球点正下方的地面上。壁球与墙壁碰撞过程，竖直方向速度不变，水平方向速度瞬间反向、大小不变。壁球可视为质点，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则壁球落地前瞬间的速度大小为（　　）

A． B． C． D．

7．（2020·云南曲靖·统考二模）如图所示，某一小球以v0＝10 m/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45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2)．以下判断中正确的是（    ）

A．小球经过A、B两点间的时间t＝s

B．小球经过A、B两点间的时间t＝1 s

C．A、B两点间的高度差h＝10 m

D．A、B两点间的高度差h＝15 m

8．（2020·云南·统考二模）有一半圆形轨道在竖直平面内，如图，O为圆心，AB为水平直径，有一小球(可视为质点)从A点以不同速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法错误的是(　　)

A．初速度越大的小球运动时间不一定越长

B．初速度不同的小球运动时间可能相同

C．只需知道半圆形轨道半径R和重力加速度g，就可算出落在圆形轨道最低点的小球末速度

D．小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向

9．（2020·云南红河·一模）如图所示， AB是斜坡，BC是水平面，从斜坡顶端A以不同初速度v向左水平抛出同一小球，当初速度为v0时，小球恰好落到坡底B。不计空气阻力，则下列图象能正确表示小球落地（不再弹起）前瞬间重力瞬时功率P随v变化关系的是

A．

B．

C．

D．

二、多选题

10．（2022·云南·模拟预测）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为、；粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（　　）

A．粒子3入射时的动能比它出射时的大

B．粒子4入射时的动能比它出射时的大

C．粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D．粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

11．（2022·云南·统考二模）“飞镖”是一项深受人们喜爱的运动。镖靶如图所示，一同学练习投镖，若他每次都是将飞镖水平投出，飞镖在空中运动可视为平抛运动。某次飞镖打在了靶中心的正上方某处，该同学下次打靶时做出调整，可能让飞镖打在靶中心的是（　　）

A．保持飞镖出手点距地高度和出手速度不变，减小飞镖出手点到靶的水平距离

B．保持飞镖出手点到靶的水平距离和出手速度不变，降低飞镖出手点距地高度

C．保持飞镖出手点距地高度和到靶的水平距离不变，增大飞镖的出手速度

D．保持飞镖出手点距地高度和到靶的水平距离不变，减小飞镖的出手速度

12．（2022·云南昆明·统考一模）跳台滑雪是一项勇敢者的滑雪运动，图甲是2022年北京冬奥会跳台滑雪的主跳台“雪如意”，图乙是其部分赛道及运动情况简化示意图。现有一运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡上b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，运动员（包括装备）质量为60kg，且可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则运动员（包括装备）（　　）

A．从a处运动到b处的时间为2s

B．落到b处前瞬间动能为2.1×103J

C．从a处运动到b处过程中动量变化率不变

D．在空中距离斜坡最大距离为

13．（2021·云南·统考二模）随着科技的发展，无人机广泛用于航拍。某无人机飞行过程中，竖直向上的速度 v及水平方向速度 v随飞行时间 t 的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．0~t1时间内无人机处于超重状态

B．0~t1时间内无人机飞行的位移大小为

C．t1时刻无人机飞行至最高点

D．t1~t2时间内无人机做匀变速曲线运动

14．（2021·云南昆明·统考一模）如图甲所示，可视为质点的小球用长为、不可伸长的轻绳悬挂于点。现对小球施加水平恒力使其从静止开始运动，轻绳拉力大小随绳转过的角度变化的曲线如图乙所示，图中为已知量，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．小球到达最高点时的机械能最大

B．小球到达最高点时的加速度大小为

C．小球运动过程中轻绳拉力的最大值为

D．小球从开始运动到最高点，增加的机械能为

15．（2020·云南·统考三模）如图所示，绝缘材料做成的轨道ACDE固定于竖直平面内，AC段水平，CDE段为半径R=0.4m的半圆轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与轨道平面垂直。有一个质量为m=1.0×10-4kg，带电量为q=+1.5×10-3C，可视为质点的小滑块，以v0=5m/s的初速度从C点开始进入半圆轨道，小滑块恰好能通过E点水平飞出，一段时间后小滑块通过与E点等高的F点（图中未标出）。若运动过程中小滑块带电量不变，取重力加速度为g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．小滑块通过E、F两点时的速度大小相等

B．小滑块通过E点时的速度大小为2m/s

C．从C到E小滑块克服摩擦力做的功为4.0×10-4J

D．从C到D小滑块损失的机械能小于2.0×10-4J

三、解答题

16．（2021·云南昆明·统考二模）2022年将在我国北京举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图所示，段为运动员加速助滑道，其中段是半径为的圆弧滑道，斜面与水平面间的夹角为。运动员从加速助滑道上的某点由静止开始滑下后从点水平飞出，之后落在斜面上的点。已知之间的距离为，运动员和装备的总质量为，并可视为质点，忽略一切摩擦，取重力加速度，，。求：

（1）运动员下滑到加速助滑道最低点时对滑道的压力大小；

（2）滑道上两点间的竖直高度。

17．（2021·云南·统考一模）如图所示为赛车某一赛段示意图，该赛段路面水平，直道AB段长700m，弯道BC段为半圆形轨道，其路面中心线半径R=50m。一辆赛车从A点由静止开始沿路面中心线运动到C点，赛车在BC段路面行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的0.8倍，若赛车加速阶段最大能保持以10m/s2的加速度做匀加速运动，减速阶段最大能保持以10m/s2的加速度做匀减速运动，直道上汽车的最大速度为vm=80m/s。取重力加速度g=10m/s2，=3.14，为保证运动过程中赛车不侧滑，求

(1)BC段汽车的最大速度v；

(2)汽车从A到C所需的最短时间。

18．（2020·云南昆明·统考一模）如图所示，轨道ABCD固定在竖直面内，由粗糙倾斜直轨道段和光滑圆弧轨道段组成，直轨道与水平面夹角，圆弧轨道半径为R，与直轨道平滑连接，相切于B点，C点为轨道最低点，D点与圆心O等高。一质量为m的小物块从直轨道某位置由静止释放，恰能到达D点。空气阻力忽略不计，小物块视为质点，重力加速度为g。求小物块经过C点时对轨道压力的最大值与最小值。

19．（2020·云南·统考二模）如图所示，半径R=3.2m的四分之一圆弧PN竖直放置，与水平地面平滑连接于N点，竖直边界MN左侧空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小E=6×103V/m。半径为r=1.5m的圆管形轨道竖直放置，与水平线NQ相切于Q点，圆管顶端S开口水平。小球A、B(视为质点)大小形状相同，A电荷量为q=+5×10-3C，质量m=1kg；B为不带电的绝缘小球，m=3kg。从P点由静止释放A球，与静止在地面上的B球碰撞，A、B间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计一切摩擦。g取10m/s2，求:

(1)小球A、B碰撞后瞬间，A、B的速度大小和方向；

(2)小球B到达圆管形轨道最高点S时对轨道的作用力大小和方向；

(3)若增加小球A的质量，并且使小球A碰前瞬间的速度变为m/s，保证A与B发生对心弹性碰撞，当小球B从轨道的最高点抛出后，求小球B的落地点到S点的水平距离最大不会超过多少?

参考答案：

1．B

【详解】A．0~2s内，由图甲知，水平方向做匀速直线运动，由图乙知，竖直方向做匀加速直线运动，则0~2s内做匀加速曲线运动，故A错误；

B．水平方向速度大小为

t=2s时竖直方向速度大小为

则t=2s时速度大小为

故B正确；

C．2s~4s内水平方向、竖直方向均做匀速直线运动，加速度大小为0，故C错误；

D．0~4s内水平方向位移大小为

竖直方向位移大小为

则位移大小为

故D错误。

故选B。

2．D

【详解】运动员从a到c根据动能定理有

在c点有

FNc ≤ kmg

联立有

故选D。

3．D

【详解】A．游客坐在轿厢中匀速转动，动能不变，重力势能不断变化，游客的机械能不守恒，故A错误；

B．游客的向心加速度方向不断改变，故B错误；

C．游客在最高点时有方向向下的加速度，处于失重状态，故C错误；

D．游客的线速度大小为

故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．小孩运动到最高点时，速度为零，受重力和拉力的作用，合力不为零，则加速度不为零，故A错误；

B．匀速圆周运动的合力始终指向其做圆周运动的圆心，而小孩从最高点到最低点，速度逐渐增加，其运动不是匀速圆周运动，故B错误；

CD．小孩运动过最低点时，小孩受到竖直向下的重力以及向上的拉力，而重力和绳子拉力的合力提供圆周运动的向心力，那么秋千对小孩的作用力大于其所受重力，故C正确，D错误。

故选C。

5．B

【详解】因为小车匀速运动，受力分析如下图所示

应用平行四边形法则得合力

故选B。

6．B

【详解】整个过程可看成是平抛运动，水平射程为4L，则

落地的速度

解得

故选B。

7．C

【详解】AB．根据平行四边形定则知

vyA＝v0＝10 m/s

vyB＝v0tan 60°＝v0＝10m/s

则小球由A到B的时间间隔

故AB错误；

CD．A、B的高度差

故C正确，D错误。

故选C。

8．D

【详解】A．平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大，即初速度越大的小球运动时间不一定越长，故A正确，不符合题意；

B．初速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞点关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点，运动的时间相等，故B正确，不符合题意；

C．小球落到最低点时，则

R=v0t

R=gt2

解得

则落到最低点时的速度

即只需知道半圆形轨道半径R和重力加速度g，就可算出落在圆形轨道最低点的小球末速度，选项C正确，不符合题意；

D．若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道，即速度方向沿半径方向，则速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向夹角的2倍。因为同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，两者相互矛盾，则小球的速度方向不会沿半径方向，故D错误，符合题意。

故选D。

9．C

【详解】当平抛的初速度时，小球均落在斜面上，具有相同的位移偏向角均等于斜面倾角，可得：

，

可得平抛时间：

则小球所受的重力的瞬时功率为：

可知，关于v构成正比例函数关系；

当平抛的初速度时，小球均落在水平面上，平抛的竖直高度相同为h，有：

则平抛时间为：

则小球所受的重力的瞬时功率为：

可知功率P为恒定值；

综合两种情况可得C项的图像争取，ABD项的图像错误；

故选C。

10．BD

【详解】C．在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，可设为

带正电的同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有

，

可得

即粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能，故C错误；

A．粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做向心运动，电场力做正功，则动能增大，粒子3入射时的动能比它出射时的小，故A错误；

B．粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则动能减小，粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；

D．粒子3做向心运动，有

可得

粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正确；

故选BD。

11．BD

【详解】A．保持飞镖出手点距地高度和出手速度不变，减小飞镖出手点到靶的水平距离，则运动到靶的时间变短，竖直位移更短，落点在靶中心的正上方，A错误；

B．保持飞镖出手点到靶的水平距离和出手速度不变，则运动到靶的时间不变，竖直位移不变，由于降低飞镖出手点距地高度，落点可能在靶中心，故B正确

C．保持飞镖出手点距地高度和到靶的水平距离不变，增大飞镖的出手速度，则运动到靶的时间变短，竖直位移更短，落点在靶中心的正上方，故C错误；

D．保持飞镖出手点距地高度和到靶的水平距离不变，减小飞镖的出手速度，则运动到靶的时间变长，竖直位移变长，落点可能在靶中心，故D正确；

故选BD

12．ACD

【详解】A．由a到b过程，运动员做平抛运动在竖直方向

解得

A正确；

B．在水平方向

解得

运动员在b点处的竖直速度为

运动员在b点处的速度大小为

落到b处前瞬间动能

B错误；

C．从a处运动到b处过程中

解得

C正确；

D．沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，沿垂直斜面初速度的分量为 ，重力加速度g垂直斜面的分量为 ．设所求最大距离为H，在垂直斜面方向，根据运动学公式得

得

D正确。

故选ACD。

13．AD

【详解】A．由图象可知，无人机在0～t1这段时间，在竖直方向向上匀加速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A 正确；

B．0~t1时间内无人机飞行的水平位移大小为，竖直位移大小为，故0~t1时间内无人机飞行的位移大小为 ，故B错误；

C．t1时刻后无人机竖直方向向上减速，故t1时刻无人机未飞行至最高点，故C错误；

D．t1~t2 时间内无人机水平匀速，竖直向上匀减速，合速度与合加速度不在一条线上，故做匀变速曲线运动，故D正确。

故选AD。

14．BC

【详解】水平恒力与重力合成出一个新力场（因为两个力的方向和大小都不变），得到力场，力场为等效重力场模型，受力分析如图所示

A．除重力之外只有在做功，当小球到达水平位置时，做功最多，所以当小球到达水平位置时机械能最大（绳子拉力与小球速度垂直，不做功），故A选项错误；

B．小球到达最高点时，速度为，设其加速度为，据牛二定律得

解得

，

据加速度的合成与分解得

故B选项正确；

C．由图可知，当时，轻绳拉力达到最大值，轻绳的拉力与的合力为小球运动提供向心力，则有

由动能定理得

其中

联立上式，解得

因为刚开始时小球是静止的，则有

故

故C选项正确；

D．小球运动到最高点时，增加的机械能为水平恒力所做的功，即

故D选项错误。

故选BC。

15．AC

【详解】A．小滑块从E点到等高的F点，重力做功为零，洛伦兹力不做功，则由能量关系可知，通过E、F两点时的动能相同，即速度大小相等，选项A正确；

B．小滑块恰好能通过E点水平飞出

则

vE=1m/s

选项B错误；

C．从C到E小滑块克服摩擦力做的功为

解得

Wf=4.0×10-4J

选项C正确；

D．从C到D小滑块的速度大于从D到E的速度，可知从C到D滑块对轨道的压力大于从D到E对轨道的压力，则从C到D滑块受到的摩擦力大于从D到E受到的摩擦力，则从C到D损失的机械能大于2.0×10-4J，选项D错误。

故选AC。

16．(1)；(2)

【详解】(1) 由平抛运动的规律得

…①

…②

由①②式得

据牛顿第二定律得

解得

据牛顿第三定律得

(2)设两点间的竖直高度为，则由动能定理得

解得

17．(1)20m/s；(2)22.85s

【详解】(1)在弯道部分，若汽车刚要侧滑，则

解得

v=20m/s

(2)汽车匀加速过程，

汽车匀速运动过程，

汽车匀减速过程，

汽车在弯道运动过程

总时间

解得

t=22.85s

18．；

【详解】设小物块第一次经过C点时的速度大小为、轨道对其支持力最大为，从C→D过程中，由机械能守恒定律得

解得

在C点由牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律，小物块经过C点对轨道压力的最大值

小物块最终将在B点和与其相对对称的点间的圆弧轨道中往复运动，运动至两点的速度均为0，设此往复运动过程中小物块经过C点的速度大小为、轨道对其支持力最小为，从B→C过程中，由机械能守恒定律得

解得

在C点由牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律，小物块经过C点对轨道压力的最小值

19．(1)vA=8m/s，方向水平向左；，方向方平右；(2)22N，向下；(3)xm=6m

【详解】(1)小球A运动到N时，速度大小为vN，则

设小球A、B碰撞后瞬间，A、B速度的大小分别为vA、vB，由动量守恒和能量守恒

解得

速度大小vA=8m/s，方向水平向左

方向方平右；

(2)小球A、B第一次碰撞后，B运动到最高点S的速度为vS，则

FN=22N

轨道对小球有向上的支持力，根据牛顿第三定律，小球对轨道有向下的压力，为22N；

(3)设小球A的质量为M，A、B发生弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒、机械能守恒

得

当小球A的质量M无限增加时，碰后小球B的速度都不会超过2v0

设小球B到达轨道最高点的速度为v，由动能定理得

解得

离开轨道后做平抛运动

xm=vt

代入数据解得

xm=6m