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5年真題?分點精準練

一、單選題

1.（2024?北京.高考）如圖所示，光滑水平軌道AB與豎直面內的光滑半圓形軌道BC在2點平滑連接。一

小物體將輕彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，物體脫離彈簧后進入半圓形軌道，恰好能夠到達最高點C。下

列說法正確的是（）

A.物體在C點所受合力為零

B.物體在C點的速度為零

C.物體在C點的向心加速度等于重力加速度

D.物體在A點時彈簧的彈性勢能等于物體在C點的動能

【答案】C

【詳解】AB.物體恰好能到達最高點C,則物體在最高點只受重力，且重力全部用來提供向心力，設半圓

軌道的半徑為r,由牛頓第二定律得磔=加匕

r

解得物體在c點的速度V=而

AB錯誤；

C.由牛頓第二定律得=：如

解得物體在C點的向心加速度a=g

C正確；

D.由能量守恒定律知，物體在A點時彈簧的彈性勢能等于物體在C點時的動能和重力勢能之和，D錯誤。

故選Co

2.（2023?北京?高考）在太空實驗室中可以利用勻速圓周運動測量小球質量。如圖所示，不可伸長的輕繩一

端固定于。點，另一端系一待測小球，使其繞。做勻速圓周運動，用力傳感器測得繩上的拉力為凡用停

表測得小球轉過n圈所用的時間為f,用刻度尺測得。點到球心的距離為圓周運動的半徑七下列說法正確

的是（）

A.圓周運動軌道可處于任意平面內

B.小球的質量為二二

4/獷

C.若誤將n-l圈記作〃圈，則所得質量偏大

D.若測R時未計入小球半徑，則所得質量偏小

【答案】A

【詳解】A.空間站內的物體都處于完全失重狀態，可知圓周運動的軌道可處于任意平面內，故A正確;

B.根據

F=marR

Ijin

co=-----

解得小球質量加=—^

4%2n2R

故B錯誤;

C.若誤將圈記作w圈，則得到的質量偏小，故C錯誤；

D.若測R時未計入小球的半徑，則R偏小，所測質量偏大，故D錯誤。

故選Ao

3.（2022?北京?高考）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學探索的興趣。

某同學設計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內做圓周運動。

無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）

O

%

A.小球的速度大小均發生變化B.小球的向心加速度大小均發生變化

C.細繩的拉力對小球均不做功D.細繩的拉力大小均發生變化

【答案】C

【詳解】AC.在地面上做此實驗，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速

度垂直，不做功，重力會改變小球速度的大??；在“天宮”上，小球處于完全失重的狀態，小球僅在繩子拉力

作用下做勻速圓周運動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確;

Z2

BD.在地面上小球運動的速度大小改變，根據。=匕和f=加1（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力

rr

的大小發生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發生改變，BD錯誤。

故選C。

4.（2021.北京.高考）如圖所示，圓盤在水平面內以角速度。繞中心軸勻速轉動，圓盤上距軸r處的尸點有

一質量為根的小物體隨圓盤一起轉動。某時刻圓盤突然停止轉動，小物體由尸點滑至圓盤上的某點停止。

下列說法正確的是（）

A.圓盤停止轉動前，小物體所受摩擦力的方向沿運動軌跡切線方向

B.圓盤停止轉動前，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為2機0r

C.圓盤停止轉動后，小物體沿圓盤半徑方向運動

D.圓盤停止轉動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為“。廠

【答案】D

【詳解】A.圓盤停止轉動前，小物體隨圓盤一起轉動，小物體所受摩擦力提供向心力，方向沿半徑方向，

故A錯誤；

B.圓盤停止轉動前，小物體所受摩擦力/=

根據動量定理得，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量為/==0

大小為0,故B錯誤；

C.圓盤停止轉動后，小物體沿切線方向運動，故C錯誤；

D.圓盤停止轉動后，根據動量定理可知，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量為/'=切=。-機丫=-《1廠切

大小為打。廠，故D正確。

故選D。

5.（2020?北京.高考）在無風的環境，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一定的

角速度繞過球心的水平軸轉動（如圖）再釋放，則籃球在向下掉落的過程中偏離豎直方向做曲線運動。其

原因是，轉動的籃球在運動過程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力力和偏轉力力。這兩個力與籃球速

度v的關系大致為：力=尤y，方向與籃球運動方向相反；f2=k2v,方向與籃球運動方向垂直。下列說法正

確的是（）

A.尤、心是與籃球轉動角速度無關的常量

B.籃球可回到原高度且角速度與釋放時的角速度相同

C.人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運動

D.釋放條件合適，籃球有可能在空中持續一段水平直線運動

【答案】C

【詳解】A.籃球未轉動時，籃球豎直下落，沒有受到偏轉力后的作用，而籃球轉動時，將受到偏轉力力的

作用，所以偏轉力力=&丫中的心與籃球轉動角速度有關，A錯誤；

B.空氣阻力一直對籃球做負功，籃球的機械能將減小，籃球的角速度也將減小，所以籃球沒有足夠的能量

回到原高度，B錯誤；

籃球下落過程中，由受力分析可知，隨著速度不斷增大，籃球受到力和力的合力沿豎直方向的分力可能大

于重力，可使籃球豎直方向的分速度減小到零或變成豎直向上，因此籃球有可能向上運動，C正確；

D.如果籃球的速度變成水平方向，則有空氣阻力的作用會使籃球速度減小，則籃球受到的偏轉力力將變小，

不能保持人與重力持續等大反向，所以籃球不可能在空中持續一段水平直線運動，D錯誤。

故選C。

1年模擬?精選模考題

一、單選題

1.（2024?北京海淀?統考一模）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態，為緩解這種狀態帶來的不適，科學

家設想建造一種環形空間站，如圖所示。圓環形旋轉艙繞中心勻速旋轉，宇航員站在旋轉艙內的側壁上，

可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，宇航員可視為質點。下列說法正確的是（）

A.宇航員可以站在旋轉艙內靠近旋轉中心的側壁上

B.以地心為參考系，宇航員處于平衡狀態

C.旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度應越小

D.宇航員的質量越大，轉動的角速度應越小

【答案】C

【詳解】A.宇航員如果站在旋轉艙內靠近旋轉中心的側壁上受到支持力，但此時支持力方向沿半徑向外,

不指向圓心，不能提供向心力，故A錯誤；

B.旋轉艙中的宇航員做勻速圓周運動，圓環繞中心勻速旋轉使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力

所致，合力指向圓心，處于非平衡狀態，故B錯誤；

CD.根據題意可知宇航員站在旋轉艙內的側壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，向心

加速度大小為g,由8=廠蘇

得。=聆

得旋轉艙的半徑r越大，轉動的角速度。應越小，轉動的角速度與宇航員的質量無關，故C正確，D錯誤。

故選C。

2.（2024.北京西城.統考一模）如圖1所示，長為R且不可伸長的輕繩一端固定在。點，另一端系一小球,

使小球在豎直面內做圓周運動。由于阻力的影響，小球每次通過最高點時速度大小不同。測量小球經過最

高點時速度的大小V、繩子拉力的大小尸，作出P與/的關系圖線如圖2所示。下列說法中正確的是（）

A.根據圖線可以得出小球的質量機=詈

b

B.根據圖線可以得出重力加速度g=三

C.繩長不變，用質量更小的球做實驗，得到的圖線斜率更大

D.用更長的繩做實驗，得到的圖線與橫軸交點的位置不變

【答案】A

2

【詳解】AB.根據牛頓第二定律可知尸+mg二相會

解得尸=￡"2—mg

R

ma—0

由圖像可知工=7^--

R2b-b

可得小球的質量機=w

由b=/b-mg

b

可得重力加速度g=3

R

選項A正確，B錯誤；

c.圖像的斜率為左=?

R

則繩長不變，用質量更小的球做實驗，得到的圖線斜率更小，選項C錯誤；

D,圖線與橫軸交點的位置0=?丫2_,咫

R

可得v2=gR

則用更長的繩做實驗，得到的圖線與橫軸交點的位置距離原點的的距離變大，選項D錯誤。

故選Ao

3.（2024?北京石景山?統考一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點的水平轉軸上，另一端固定一小球，

輕桿繞。點在豎直平面內沿順時針方向做勻速圓周運動，其中A點為最高點、C點為最低點，8點與。點

等高，下列說法正確的是（）

廠卜

----（?0

\'/

'、、!/

C

A.小球經過A點時，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經過8點時，所受桿的作用力沿著3。方向

C.從A點到C點的過程，桿對小球的作用力不做功

D.從A點到C點的過程，小球重力的功率先增大后減小

【答案】D

【詳解】A.小球經過A點時，若速度丫>而，則球所受桿的作用力豎直向下；若速度0<”而，則球

所受桿的作用力豎直向上，若速度V=而，則球所受桿的作用力為零，選項A錯誤；

B.因球做勻速圓周運動，合力指向圓心，則小球經過B點時，所受桿的作用力斜向右上方向，選項B錯誤;

C.從A點到C點的過程，根據動能定理W+，咫2=0

可知，桿對小球的作用力做負功，選項C錯誤；

D.從A點到C點的過程，根據&=叫右

因速度的豎直分量先增加后減小，可知小球重力的功率先增大后減小，選項D正確。

故選D。

4.（2024?北京通州?統考一模）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力細線長為L當地的重力加速度為g。小鋼球懸掛靜止不動時，恰好位于光電

門中央，力的傳感器示數為耳?，F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

小鋼球遮光時間力的傳感器示數最大值為工，由此可知（）

B.小鋼球經過光電門時的速度為g

2t

C.小鋼球經過光電門時所需向心力為P

D.在誤差允許的范圍內，本實驗需要驗證小鋼球經過光電門時所受合力和所需向心力相等，即

【答案】D

【詳解】ABD.小球靜止不動時，有片=mg

小球做圓周運動，設在最低點時（即通過光電門）速度為"，有n=4

由牛頓第二定律有「「〃二”上

2

聯立得

*

F「R=

L+^]8t.2

故AB錯誤，D正確;

C.由牛頓第二定律有小鋼球經過光電門時所需向心力為工=/-，咫

故C錯誤。

故選D。

5.（2024.北京門頭溝.統考一模）當做圓周運動的物體角速度。變化時，我們可以引用角加速度4來描述角

速度。的變化快慢，即〃="。圖甲中某轉盤自t=0時由靜止開始轉動，其前4s內角加速度夕隨時間f

A.第4s末，轉盤停止轉動B.角加速度的變化率的單位為：rad/s

C.0~2s內轉盤做勻角加速圓周運動D.第2s末，轉盤的角速度大小為10rad/s

【答案】D

【詳解】A.根據￡

可知AG=/3\t

可知圖線下的面積表示角速度的變化量，第4s末，角速度的變化量最大，轉盤未停止轉動，故A錯誤;

B.角加速度的變化率的單位為rad/s，故B錯誤；

C.由圖乙可知，0~2s內轉盤的角加速度均勻增加，則轉盤做非勻角加速圓周運動，故C錯誤；

D.圖線下的面積表示角速度的變化量，可知第2s末，轉盤的角速度大小為（y=；x2xl0rad/s=10rad/s

故D正確。

故選D。

6.（2024?北京門頭溝?統考一模）某研究小組在研究“估測甩手時指尖的最大向心加速度'課題研究時，利用

攝像機記錄甩手動作，A、B、C是甩手動作最后3幀（每秒25幀）照片指尖的位置。根據照片建構A、B

之間運動模型：開始階段，指尖A以肘關節M為圓心做圓周運動，到接近2的最后時刻，指尖以腕關節N

為圓心做圓周運動。測得A、8之間的距離為26cm,B、N之間的距離為17cm。粗略認為A、8之間平均速

度為甩手動作最后階段指尖做圓周運動的線速度。重力加速度為g。請估測甩手時指尖的最大向心加速度

()

A.5gB.10gC.25gD.50g

【答案】C

【詳解】根據題意甩手動作每秒25幀，得從幀A到幀B的時間間隔為f=（s=0.04s

粗略認為A、8之間平均速度為甩手動作最后階段指尖做圓周運動的線速度，得VB=^

由xAB=26cm=0.26m

解得喔=6.5m/s

向心加速度約為a=、

rNB

由9=17cm=0.17m

解得aw250m/s2=25g

故選Co

7.（2024?北京西城.統考二模）如圖所示，長為L的桿一端固定在過。點的水平轉軸上，另一端固定質量為

相的小球。桿在電動機的驅動下在豎直平面內旋轉，帶動小球以角速度。做勻速圓周運動，其中A點為最

高點，C點為最低點，B、。點與。點等高。已知重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.小球在8、。兩點受到桿的作用力大于機g

B.小球在A、C兩點受到桿的作用力大小的差值為6叫

C.小球在8、。兩點受到桿的作用力大小等于相/L

D.小球從A點到B點的過程，桿對小球做的功等于加也

【答案】A

【詳解】AC.當小球在3、。兩點時，桿對小球作用力豎直方向的分力應等于重力，水平方向分力提供向

心力，故桿對小球的作用力為F=+（mg）2>mg

故A正確；C錯誤；

B.若小球在最高點，桿對小球的作用力為支持力，則在A點m遼

在C點心2-%g="療乙

所以%-&=2〃/z

若小球在最高點，桿對小球的作用力為拉力，則在4點+%=加蘇乙

在C點綜2-%g=m①2L

所以綜2-綜1=2mg

故B錯誤；

D.小球從A點到2點的過程，根據動能定理，可得W+mgL=O

解得桿對小球做的功等于W=~mgL

故D錯誤。

故選Ao

8.（2024.北京豐臺.統考二模）如圖所示，質量為機的小球用長為/的細線懸于P點，使小球在水平面內以

角速度。做勻速圓周運動。已知小球做圓周運動時圓心。到懸點尸的距離為〃，重力加速度為g。下列說法

正確的是（）

A.繩對小球的拉力大小為機療/

B.小球轉動一周，繩對小球拉力的沖量為0

C.保持場不變，增大繩長/,。增大

D.保持/?不變，增大繩長/,繩對小球拉力的大小不變

【答案】A

【詳解】A.設細線與豎直方向的夾角為。，根據牛頓第二定律可得Tsing=Mo2/sin6

解得繩對小球的拉力大小為T=ma}2l

故A正確；

B.小球轉動一周，小球的動量變化為0,根據動量定理可知，合外力的沖量為0,由于重力的沖量不為0,

則繩對小球拉力的沖量不為0,故B錯誤；

CD.保持不變，設細線與豎直方向的夾角為。，根據牛頓第二定律可得根gtand=3/〃tan。

解得

Vh

可知增大繩長/,0不變；根據7=機療/

可知增大繩長/,繩對小球拉力的大小增大，故CD錯誤。

故選Ao

9.（2024?北京人大附中??？寄M）2022年北京冬奧會跳臺滑雪項目比賽在位于張家口的國家跳臺滑雪中心

舉行，其主體建筑設計靈感來自于中國傳統飾物“如意”，因此被形象地稱作“雪如意”。如圖所示，現有甲、

乙兩名運動員（均視為質點）從出發區先后沿水平方向向左騰空飛出，其速度大小之比為哧，乙=2:1,不

計空氣阻力，則甲、乙兩名運動員從飛出至落到著陸坡（可視為斜面）上的過程中（）

A.水平位移之比為與：無乙=4:1

B.落到坡面上的瞬時速度方向不相同

C.落到坡面上的瞬時速度大小相等

D.在空中飛行的時間之比為廂：壇=1：2

【答案】A

【詳解】AD.設斜面傾角為貝I]tan6=?

2%

得不2%tan。

g

由題意，運動時間之比為餐"乙=2:1

由％

水平位移之比為海：*乙=4:1

A正確，D錯誤；

B.根據平拋運動推論，速度偏轉角正切值是位移偏轉角正切值的2倍，由于位移偏轉角均為風則落到坡

面上的瞬時速度方向相同，B錯誤；

C.落到斜坡的速度為v=M癡1

可知，落到斜坡的速度之比為2:1,C錯誤。

故選Ao

10.（2024.北京實驗中學.?？寄M）如圖甲所示，輕桿一端固定在轉軸。點，另一端固定一小球，現讓小

球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，小球在最高點受到桿的彈力大小為F,速度大小為v,其尸-V?圖

A.丫2=方時，桿對小球的彈力方向向上

B.當地的重力加速度大小為gb

K

C.小球的質量為一

a

D.寸=2°時，小球受到的彈力與重力大小不相等

【答案】C

【詳解】B.當尸=0時，y2=",恰好由重力作為向心力，滿足mg=機，

聯立可得當地重力加速度大小為g=1

B錯誤；

C.當丫2=0時，尸=。，小球恰好處于平衡狀態，可得

可得小球的質量為加=空

a

C正確；

A.當y=匕＞a

所需的向心力大于重力，故桿對小球的彈力方向向下，A錯誤；

D.當U=2a時，由牛頓第二定律可得尸+mg=相器

代入數據可解得尸刁ng,小球受到的彈力與重力大小相等，D錯誤。

故選Co

11.（2024?北京實驗中學??？寄M）如圖甲、乙所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關控制，其結構

如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當車輪轉動的角速度達到一定值時，P拉伸彈

簧后使觸點A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發光。觸點B與車輪圓心距離為R,車輪靜止且氣嘴燈在最

低點時觸點A、B距離為d,已知P與觸點A的總質量為“，彈簧勁度系數為心重力加速度大小為g,不

計接觸式開關中的一切摩擦，小物塊P和觸點A、B均視為質點。當該自行車在平直的道路上行駛時，下

接

觸

式

開

關

A-要使氣嘴燈能發光，車輪勻速轉動的最小角速度為上學

B.要使氣嘴燈能發光，車輪勻速轉動的最小角速度為』經二儂

VmR

c.要使氣嘴燈一直發光，車輪勻速轉動的最小角速度為、悝亙值

VmR

D.要使氣嘴燈一直發光，車輪勻速轉動的最小角速度為、但土蟹

VmR

【答案】C

【詳解】AB.當氣嘴燈運動到最低點時發光，此時車輪勻速轉動的角速度最小，則有以=92夫

kd

得切=

mR

故AB錯誤;

CD.當氣嘴燈運動到最高點時能發光，^\kd+2mg=m（D,2R

kd+2mg

得①'二

mR

kd+2m§

即要使氣嘴燈一直發光，車輪勻速轉動的最小角速度為,故C正確，D錯誤。

mR

故選C。

12.（2024?北京實驗中學??？寄M）在我國古代，人們曾經用一種叫“唧筒”的裝置進行滅火，這種滅火裝置

的特點是：筒是長筒，下開竅，以絮囊水桿，自竅唧水，既能汲水，又能排水。簡單來說，就是一種特制

造水槍。設滅火時保持水噴出時的速率不變，則下列說法正確的是（）

出水孔

A.滅火時應將“唧筒”的軸線指向著火點

B.想要使水達到更高的著火點，必須調大“唧筒”與水平面間的夾角（90。以內）

C.想要使水達到更遠的著火點，必須調小“唧筒”與水平面間的夾角（90。以內）

D.若將出水孔擴大一些，則推動把手的速度相比原來應適當慢一些

【答案】B

【詳解】A.水離開出水口后做拋體運動，所以滅火時應將“唧筒”的軸線不能指向著火點，故A錯誤；

B.當調大“唧筒”與水平面間的夾角，即水在豎直方向的初速度增大，所以豎直位移更大，將到達更高的著

火點，故B正確；

C.當調小“唧筒”與水平面間的夾角時，水在空中的時間減小，雖然水在水平方向的速度增大，但是不一定

能使水達到更遠的著火點，故C錯誤；

D.若將出水孔擴大一些，則推動把手的速度相比原來應適當快一些，才能使水噴出的速度大小不變，故D

錯誤。

故選B。

13.（2024.北京人大附中.校考模擬）我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素。長槽

上的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉軸的距離相等。轉

動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供

了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相

間的等分格顯示出兩個球所受向心力的比值。則（）

A.當傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上、質量相等的小球分別放在B、C時可以探究向心力大小

與線速度的關系

B.當傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上、質量相等的小球分別放在B、C時可以探究向心力大小

與角速度的關系

C.當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上、質量相等的小球分別放在B、C時可以探究向心力大小

與線速度的關系

D.