2025屆高考物理一輪復習——曲線運動

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一、單選題（本大題共5小題）

1.2023年4月15日，神舟十五號航天員費俊龍、鄧清明、張陸密切協同，進行

了神舟十五號乘組第四次出艙活動，刷新了中國航天員單個乘組出艙活動紀錄。

通過直播畫面可以看到，畫面中，他們在天上旋轉、倒立、有時他們還漂浮在空

間站中，他們之所以能漂浮在空間站中是因為（）

A.他們所受地球引力全部充當向心力B.他們不受重力作用

C.他們所受合力為零D.他們在空間站中的質量為零

2.下面說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲圖中汽車上坡時需掛高速檔，提高速度

B.乙圖中為使汽車經過拱橋時減少對橋面的壓力，需要加速通過

C.丙圖中頂部兩根細電線直接與鐵塔相連，利用靜電屏蔽保護電網的安全

D.丁圖用蒐麻油模擬電場線，說明電場線是真實存在且是閉合的曲線

3.如圖所示，小球繞懸點。在豎直平面內的〃、N兩點間做往復運動，〃、"兩點

等高，小球可視為質點。小球從“點運動到〃點過程中，經過戶點時的瞬時加速

度方向（）

A.a、b、c三個方向均不可能B.可能沿著a方向

C.一定沿著6方向D.可能沿著c方向

4.賽車是一項極具挑戰和危險的運動，比賽轉彎過程中若不能很好的控制速度

很容易發生側滑。如圖為賽車轉彎時的情景，此時賽車過。點，可看作沿。a圓

弧做勻速圓周運動，仍方向為。點的切線方向。以下說法不正確的是

A.賽車過。點時速度方向沿仍方向

B.賽車過。點時合外力指向圓心

C.賽車轉彎速率相同時，半徑越小越容易發生側滑

D.發生側滑時，塞車沿著仍方向滑離原軌道做勻速直線運動

5.如圖所示為走時準確的時鐘面板示意圖，欣"為秒針上的兩點。以下判斷正

確的是（）

A.〃點的周期比”點的周期大

B.〃點的轉速比“點的轉速大

C.〃點的角速度大于"點的角速度

D.〃點的線速度大于N點的線速度

二、多選題（本大題共3小題）

6.如圖所示，下列關于生活中圓周運動的實例分析，說法正確的是

B.圖2“水流星”勻速轉動過程中，在最高點處水對碗底壓力小于其在最低

處水對碗底的壓力

C.圖3鐵路轉彎處，通常要求外軌比內軌高，目的是利用輪緣與外軌的側壓

力助火車轉彎

D.圖4脫水桶脫水時，轉速越大，衣服受到的摩擦力也越大

7.如圖所示，有一水平圓轉臺上放有質量均為〃的物塊4和8,兩物塊間用輕繩

連接，分別放置在轉臺同一直徑的兩側，物塊4和8距離轉臺中心轉軸的距離分

別為2r和r,且輕繩剛好伸直，物塊/和6與轉臺間的動摩擦因數均為〃，現逐

漸增大轉臺的轉速，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊/和方均可視為質點，

重力加速度大小為g,則下列說法正確的是（）

A.當轉臺的角速度大于J絲時繩子將產生力

V2r

B.當兩物塊都相對轉臺滑動時，轉臺的角速度為杵

C.當兩物塊都將相對轉臺滑動時，繩子的拉力大小為3〃mg

D.當轉臺的角速度等于*時，物塊8不受摩擦力

8.若將短道速滑運動員在彎道轉彎的過程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運

動，轉彎時冰刀嵌入冰內從而使冰刀受與冰面夾角為，（蹬冰角）的支持力，不

A.運動員轉彎時速度的大小為gMandB.運動員轉彎時速度的大小為、「空

Vtan（9

C.若運動員轉彎速度變大則需要減小蹬冰角D.運動員做勻速圓周運動，

他所受合外力保持不變

三、實驗題（本大題共2小題）

9.某實驗小組自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀

圖片，利用圖片中小球的位置來測量當地的重力加速度，實驗裝置如題圖1所

zj\O

OO

圖2

(1)實驗室有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作該實驗中下落物體的

是O

(2)下列主要操作步驟的正確順序是。(填寫各步驟前的序號)

①把刻度尺豎直固定在墻上

②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放

③手機固定在三角架上，調整好手機鏡頭的位置

④打開手機攝像功能，開始攝像

(3)停止攝像，從視頻中截取等間隔的三幀圖片，由三張圖片讀出小球所在位置

的刻度分別為2.50cm,26.50cm,77.20cm；已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時

間間隔為Js,由此測得重力加速度為m/s?(保留兩位小數)。

(4)在某次實驗中，釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方

向。從該視頻中截取圖片，能否用來測重力加速度？說明理由o

10.為了探究平拋運動的規律，一實驗小組的同學按下列方法進行探究。

(1)在如圖甲所示的實驗中，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋

出，做平拋運動，同時B球被釋放，做自由落體運動。A、B兩球同時開始運

動。實驗觀察到的現象是,該現象說明;

(2)實驗小組的同學繼續用如圖乙所示的裝置探究平拋運動的規律，在水平桌

面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置無初速滾下，鋼球從桌邊

滾出后水平飛出。在鋼球飛行經過的軌跡上水平放置一塊長木板(有可調節高度

的支架支撐并始終保持長木板水平，圖中未畫出)，并在木板上鋪有白紙和復寫

紙，以便記錄鋼球落到長木板時的落點。在(1)中結論成立的條件下，使鋼球

重復滾下，記錄鋼球在長木板上的落點，用以比較鋼球在相等時間內水平方向的

位移。設某次木板到拋出點豎直高度為九，向下移動長木板使木板到拋出點豎直

高度分別為〃2、h3,重復鋼球滾下過程(鋼球均未飛出長木板)，若滿足

%:庠%=，則說明鋼球在豎直方向做自由落體運動。若

,則說明鋼球在水平方向做勻速直線運動。

四、解答題(本大題共2小題)

11.如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，斜面上質量為4R的滑

塊通過輕質剛性繩穿過光滑的圓環與質量為卬的小球(可視為質點)相連，輕繩

與斜面平行，小球在水平面內做圓周運動，小球與圓環間輕繩與豎直方向的夾角

為O,斜面體和滑塊始終靜止，小球與圓環之間的繩長為￡,重力加速度為外

當滑塊恰好不受摩擦力時，求：小球做圓周運動的線速度大小。

12.如圖所示，一個可視為質點的質量為次2kg的木塊從戶點以初速度%=5

m/s向右運動，木塊與水平面間的動摩擦因數n=0.4,木塊運動到〃點后水平拋

出，恰好沿粗糙圓弧的/點的切線方向進入圓弧(不計空氣阻力)。已知圓

弧的半徑廬0.5m,半徑如與豎直半徑步間的夾角。=53°,木塊到達4點時

的速度VA=5m/s,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,器10m/s"

(1)求產到〃的距離1-,

(2)求〃、A間的距離s；

(3)若木塊到達圓弧底端6點時速度大小VB=5m/s,求此時木塊對軌道的壓

力。

1777Tl777777777777r

參考答案

1.【答案】A

【詳解】他們跟飛船一起繞著地球做勻速圓周運動，航天員所受地球引力提供其

做圓周運動的向心力。選A。

2.【答案】C

【詳解】A.甲圖中汽車上坡時需掛低速檔，提高牽引力，選項A錯誤；

22

B.乙圖中汽車經過拱橋時mg-弓=m匕，可得R=mg-團匚，則速度越大，汽

RR

車經過拱橋時對橋面的壓力越小，但是不一定要加速通過，選項B錯誤；

C.丙圖中頂部兩根細電線直接與鐵塔相連，利用靜電屏蔽保護電網的安全，選

項C正確；

D.丁圖用菌麻油模擬電場線，但是電場線不是真實存在的，也不是閉合的曲

線，選項D錯誤。選C。

3.【答案】A

【詳解】小球從“點運動到〃點過程中經過尸點時小球做減速運動，則小球受合

外力方向與速度夾角大于90°且指向軌跡的凹側，而在尸點的速度方向與c所示

的方向相反，則合力方向應該在。和c之間的某位置，即經過戶點時的瞬時加速

度方向在6和c之間的某位置。選A。

4.【答案】D

【詳解】A.物體做曲線運動，速度方向沿著該點的切線方向，則賽車過。點時

速度方向沿他方向，A正確；

B.賽車做勻速圓周運動，則所受合力為向心力，即賽車過。點時合外力指向圓

心，B正確；

2

C.根據《=機1可知賽車轉彎速率相同時，半徑越小所需的向心力越大，則越

r

容易發生側滑，C正確；

D.賽車發生側滑瞬間，速度方向沿著。6方向，摩擦力不足以提供向心力，賽車

做離心運動，D錯誤。本題目選不正確項，選D。

5.【答案】D

【詳解】M、"兩點為同軸轉動，則角速度、周期和轉速都相等，根據片。r,因

〃點的轉動半徑較大，則線速度較大，選項ABC錯誤，D正確。選D。

6.【答案】AB

【詳解】A.圖1汽車通過凹形橋的最低點時，汽車的加速度方向向上，汽車處

于超重狀態，A正確；

B.圖2“水流星”勻速轉動過程中，在最高點處，根據牛頓第二定律可得

22

mg+Nx,可得乂=機匕-mg,在最低點處，根據牛頓第二定律可得

rr

22

N—mg=m—,KTA^=m—+mg,聯立可得NaN?

2rr2

根據牛頓第三定律可知，在最高點處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓

力，B正確；

C.圖3鐵路轉彎處，通常要求外軌比內軌高，當火車按規定速度轉彎時，由重

力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對軌道的擠壓，C錯誤；

D.圖4脫水桶脫水時，桶壁對衣物的摩擦力等于衣物的重力，不會隨著轉速的

增大而增大，D錯誤。選AB。

7.【答案】ACD

【詳解】A.兩物塊向心力大小分別為機療2八marr,物塊A先達到最大靜摩擦

力，繩子將產生張力，則有機42廠=〃〃吆得。⑤,A正確;

V2r

BC.當物塊B也達到最大靜摩擦力時，對A有7+4根且=根/22-，對B有

T-jumg=mco2r,得。T=3/jmg,B錯誤，C正確；

D.B不受摩擦力時有T+/Z根且=根療2升，T=m^r,得①=小組,D正確。選ACD。

8.【答案】BC

【詳解】AB.由題意可嗎篇可知運動員轉彎時速度的大小為

y=J,選項A錯誤，B正確;

Vtan。

C.根據v=、旦,若運動員轉彎速度變大則需要減小蹬冰角，選項C正確;

Vtan6?

D.運動員做勻速圓周運動，他所受合外力大小保持不變，但是方向不斷變化,

選項D錯誤。選BCo

9.【答案】小鋼球；①③④②；9.61；可以。理由見解析

【詳解】

(1)［1］實驗中要減小空氣阻力的干擾，應選體積小、質量大的小球，故選小鋼

球。

(2)［2］先固定直尺，然后根據直尺位置固定手機；接著應先打開攝像，再釋放小

球，這樣可以攝下小球下落的全程。故操作順序為①③④②。

(3)［3］根據加速度公式得

Ar_(77.20-26.50)-(26.50-2.50)22

fl=F=X0.01m/s=9.61m/s

(4)［4］可以，釋放小球時手稍有晃動，小球會有一個初速度，但是在豎直方向上

小球還是做勻加速直線運動，所以還是可以測量重力加速度。

10.【答案】A、B兩球同時落地平拋運動在豎直方向上的分運動是

自由落體運動1:4:9鋼球相鄰落點間的距離相等

【詳解】(1)［口［2］實驗觀察到的現象是A、B兩球同時落地，該現象說明平拋

運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。

(2)［3］［4］鋼球在豎直方向做自由落體運動時，設相等時間為T,可得

飽=gg（2T）2,"=；g（3T）2

故有

%:生：%=1:4:9

若鋼球在水平方向做勻速直線運動，因為相鄰落點間的時間間隔相同，故鋼球相

鄰落點間的距離相等。

H.【答案】場z

2

【詳解】當滑塊恰好不受摩擦力時，繩的拉力為T'=4mgsin30。=2mg,設此時細

繩與豎直方向的夾角為凡則T'cos6=mg,小球做圓周運動，則有

T'sin6=〃?」^,得小球的速度為丫=西1

Lsin02

12.【答案】（1）2m；（2）s=2姮m；（3）120N,方向豎直向下

5

【詳解】（1）由木塊運動到〃點后水平拋出，恰好沿粗糙圓弧力8的4點的切線

方向進入圓弧可得，〃點的速度為片%cos0=3m/s,木塊在水平面上滑行時的

加速度大小a=〃齊4m/s）尸到〃的距離/=%——=2mo

2a

（2）由題圖可知，木塊運動至/點時豎直方向的分速度為右二%sin0=4m/s,

設〃點與4點的水平距離為x,豎直高度為力，有Vy^gt,V；=2g力，x=vt,

s=4方+X2，解得s=m°

2

（3）設木塊到達圓弧底端時，底端對木塊的支持力為田，根據R—藁,可

得凡=120N,由牛頓第三定律可知，木塊對軌道的壓力大小&'=^=120N,方

向豎直向下。

知識歸納總結

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2025屆高考物理一輪復習——曲線運動基礎訓練解析

一、單選題解析

航天員漂浮在空間站中的原因：本題考查對航天員在空間站中狀態的理解。航天員漂浮在空間站

中，是因為他們與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，所受地球引力全部提供向心力，使航天員處

于完全失重狀態，而非不受重力或所受合力為零，更不是質量為零。因此，正確答案為A。

圓周運動及物理現象的理解：本題考查對多種圓周運動現象的理解。A選項錯誤，因為上坡時汽車

需要更大的牽引力，應掛低速檔；B選項錯誤，因為汽車經過拱橋時，速度越大對橋面的壓力越

小，但不一定需要加速通過；C選項正確，頂部細電線與鐵塔相連利用了靜電屏蔽原理保護電網安

全；D選項錯誤，電場線并非真實存在，且不是閉合曲線。

小球在豎直平面內運動的加速度方向：本題考察小球在豎直平面內運動時的加速度方向。小球從N

點運動到M點過程中，經過F點時速度減小，因此合外力方向與速度方向夾角大于90。且指向軌跡

凹側，即加速度方向應在b和c之間的某位置，而非a、b、c任一方向。故正確答案為A。

賽車轉彎時的物理分析：本題分析賽車轉彎時的物理狀態。A、B選項正確，賽車做勻速圓周運

動，速度方向沿切線方向，合外力指向圓心。C選項正確，轉彎速率相同時，半徑越小所需向心力

越大，越容易發生側滑。D選項錯誤，發生側滑時，賽車做離心運動，而非沿切線方向做勻速直線

運動。

時鐘面板上點的運動分析：本題考察同軸轉動中各點物理量的關系。M、N兩點為同軸轉動，角速

度、周期和轉速均相等，但線速度隨半徑增大而增大，因此M點的線速度大于N點。正確答案為

D?

二、多選題解析

生活中圓周運動實例分析：A選項正確，汽車通過凹形橋最低點時處于超重狀態；B選項正確，根

據牛頓第二定律可判斷“水流星”在最高點與最低點處對碗底的壓力關系；C選項錯誤，鐵路轉彎處

外軌比內軌高是為了減輕輪緣對軌道的擠壓；D選項錯誤，脫水桶脫水時衣物受到的摩擦力與轉速

無關。正確答案為AB。

水平圓轉臺上物塊的運動分析：本題考察物體在水平圓轉臺上的運動狀態及受力分析。A選項正

確，當物塊A先達到最大靜摩擦力時繩子將產生張力；B選項錯誤，兩物塊都將相對轉臺滑動時轉

臺的角速度并非；C選項正確，根據向心力公式可求出繩子拉力；D選項正確，當轉臺角速度等于

某值時物塊B可能不受摩擦力。正確答案為ACD。

短道速滑運動員轉彎時的物理分析：本題考察運動員在彎道轉彎時的運動狀態及受力分析。A選項

錯誤，B選項正確，根據牛頓第二定律可求出運動員轉彎時的速度；C選項正確，若速度變大則需

減小蹬冰角以保持合力不變；D選項錯誤，運動員所受合外力方向不斷變化。正確答案為BC。

三、實驗題解析

測量重力加速度的實驗：本題通過拍攝物體自由下落的視頻來測量重力加速度。實驗中應選擇小鋼

球以減小空氣阻力干擾；操作步驟應先固定刻度尺和手機再釋放小球；根據勻變速直線運動規律可

求出重力加速度；即使小球釋放時手有晃動只要豎直方向仍做勻加速直線運動即可測量重力加速

度。

探究平拋運動規律的實驗：本題通過對比實驗探究平拋運動的規律。實驗觀察到A、B兩球同時落

地說明平拋運動豎直方向為自由落體運動；通過記錄鋼球在長木板上的落點可驗證其在豎直方向和

水平方向的運動規律。

四、解答題解析

滑塊與小球連接的圓周運動問題：本題通過滑塊與小球連接的圓周運動問題考察力學平衡和圓周運

動規律的應用。當滑塊恰好不受摩擦力時繩的拉力等于重力沿斜面的分力，由此可求出小球做圓周

運動的線速度。

木塊從P點到圓弧AB的運動分析：本題考察平拋運動、勻變速直線運動和圓周運動的綜合應用。

通過平拋運動規律可求出M點速度；再利用勻變速直線運動規律求出P到M的距離和M到A的水

平距離；最后根據圓周運動規律求出木塊在B點對軌道的壓力。

知識歸納總結

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2025屆高考物理一輪復習曲線運動基礎訓練解析

在2025屆高考物理一輪復習中，曲線運動作為物理學的一個重要組成部分，其基本概念、原理及

應用貫穿于多個章節和題型中。以下是對《2025屆高考物理一輪復習——曲線運動基礎訓練（含

解析）》文件核心內容的詳細解析，旨在幫助學生更好地理解和掌握曲線運動的相關知識。

一、單選題解析

1.航天員漂浮在空間站中的原因本題考察對航天員在空間站中狀態的理解。航天員之所以能在空

間站中漂浮，是因為他們與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，此時所