高三物理真题精选分类专题 曲线运动功和能(原卷版)

上海市各区县2018届高三物理试题功和能专题分类精编（2018宝山区第4题）一个同学静止站在蓝球场上，将手中的蓝球释放，蓝球碰到场地后弹起来，到最高处后又落下，碰到场地后又弹起……，如此持续下去，但蓝球能弹回的高度一次比一次低。

关于蓝球运动的描述下列说法中正确的是（A）蓝球的机械能守恒（B）蓝球的内能越来越少（C）蓝球的机械能逐渐向内能转化，但蓝球的内能却不能自发地向机械能转化（D）用手适当地拍打蓝球，蓝球每次都会回弹到下落时的位置，这表明蓝球的下落运动是一种自发的可逆过程。

（2018崇明区第1题）物体在温度升高过程中，其(A) 机械能一定增大(B) 所有分子无规则运动的动能都增大(C) 分子的势能一定增大(D) 分子无规则运动的平均动能增大（2018宝山区第11题）如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。

现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W；将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W。

则该匀强电场的场强方向为（A）平行于AC边，沿A指向C的方向（B）平行于AC边，沿C指向A的方向（C）平行于BC边，沿B指向C的方向（D）平行于BC边，沿C指向B的方向（2018虹口区第4题）不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，则这两个物体（）A. 所能达到的最大高度和最大重力势能都相同B. 所能达到的最大高度和最大重力势能均相同C. 所能达到的最大高度不同，但最大重力势能相同D. 所能达到的最大高度相同，但最大重力势能不同（2018黄埔区第12题）如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。

某时刻剪断细线，两球均下滑到支架底端，则a、b两球（）（A）下滑的时间：t a=t b（B）下滑过程中所受重力做的功：W a=W b（C）到底端时的速率：v a>v b（D）到底端时的动能：E ka>E kb（2018金山区第7题）以地面为零势能面，一瓶330ml的矿泉水静止在桌上时具有的机械能约为（）（A）30J （B）3J （C）0.3J （D）0.03J（2018静安区第9题）火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动。

专题04曲线运动--高中物理一、单选题1．（2023·全国·统考高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。

如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（）A．B．C．D．2．（2023·全国·统考高考真题）一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于（）A．1B．2C．3D．4 3．（2023·全国·统考高考真题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（）A．机械能一直增加B．加速度保持不变C．速度大小保持不变D．被推出后瞬间动能最大4．（2023·湖南·统考高考真题）如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。

某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为1v和2v，其中1v方向水平，2v方向斜向上。

忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高点的速度小于1vC．两谷粒从O到P的运动时间相等D．两谷粒从O到P的平均速度相等5．（2023·辽宁·统考高考真题）某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（）A．B．C．D．6．（2023·浙江·统考高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能E k和机械能E随运动时间t 的变化关系中，正确的是（）A．B．C．D．7．（2023·江苏·统考高考真题）达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。

高考物理试卷分类汇编物理曲线运动(及答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端系一质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为l．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．求：（1）盘的转速ω0多大时，物体A开始滑动？（2）当转速缓慢增大到2ω0时，A仍随圆盘做匀速圆周运动，弹簧的伸长量△x是多少？【答案】（1）glμ（2）34mglkl mgμμ-【解析】【分析】（1）物体A随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力．物体A刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度ω0．（2）当角速度达到2ω0时，由弹力与摩擦力的合力提供向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x．【详解】若圆盘转速较小，则静摩擦力提供向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的合力提供向心力．（1）当圆盘转速为n0时，A即将开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力提供向心力，则有：μmg＝mlω02，解得：ω0=g l μ即当ω0＝glμA开始滑动．（2）当圆盘转速达到2ω0时，物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力，需要弹簧的弹力来补充，即：μmg+k△x＝mrω12，r=l+△x解得：34mgl xkl mgμμ-V＝【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件．本题关键是分析物体的受力情况．2．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘3.2m 处放着一质量为0.1kg 的小铁球（可看作质点），铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2．现用水平向右推力F =1.0N 作用于铁球，作用一段时间后撤去。

铁球继续运动，到达水平桌面边缘A 点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD 的B 端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D ．已知∠BOC =37°，A 、B 、C 、D 四点在同一竖直平面内，水平桌面离B 端的竖直高度H =0.45m ，圆弧轨道半径R =0.5m ，C 点为圆弧轨道的最低点，求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D 点时的速度大小v D ；(2)若铁球以v C =5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点C ，求此时铁球对圆弧轨道的压力大小F C ；（计算结果保留两位有效数字） (3)铁球运动到B 点时的速度大小v B ； (4)水平推力F 作用的时间t 。

历年（2019-2023）高考物理真题专项（曲线运动）练习一、单选题1．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。

如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（）A．B．C．D．2．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于（）A．1 B．2 C．3 D．43．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（）A．机械能一直增加B．加速度保持不变C．速度大小保持不变D．被推出后瞬间动能最大4．（2023ꞏ湖南ꞏ统考高考真题）如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。

某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为1v和2v，其中1v方向水平，2v方向斜向上。

忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高点的速度小于1vC．两谷粒从O到P的运动时间相等D．两谷粒从O到P的平均速度相等5．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（ ）A．B．C．D．6．（2023ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能E k和机械能E随运动时间t 的变化关系中，正确的是（ ）A．B．C．D．7．（2023ꞏ江苏ꞏ统考高考真题）达ꞏ芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。

若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）A．B．C．D．8．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹O PQ运动，其中P是最高点。

高考物理真题专项复习《功和能》【2022年高考题组】1、（2022·广东卷·T9）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN 段以恒定功率200W 、速度5m /s 匀速行驶，在斜坡PQ 段以恒定功率570W 、速度2m /s 匀速行驶。

已知小车总质量为50kg ，=20m MN PQ =，PQ 段的倾角为30，重力加速度g 取210m /s ，不计空气阻力。

下列说法正确的有（ ）A. 从M 到N ，小车牵引力大小为40NB. 从M 到N ，小车克服摩擦力做功800JC. 从P 到Q ，小车重力势能增加41J 10⨯D. 从P 到Q ，小车克服摩擦力做功700J【答案】ABD 【解析】A ．小车从M 到N ，依题意有11200W P Fv ==代入数据解得40N F =故A 正确；B ．依题意，小车从M 到N ，因匀速，小车所受的摩擦力大小为140N f F ==则摩擦力做功为14020J 800J W =-⨯=-则小车克服摩擦力做功为800J ，故B 正确； C ．依题意，从P 到Q ，重力势能增加量为o p 500N 20m sin305000J E mg h ∆=⨯∆=⨯⨯=故C 错误；D ．依题意，小车从P 到Q ，摩擦力为f 2，有o 222sin 30P f mg v +=摩擦力做功为222W f s =-⨯ 220m s =联立解得2700J W =-则小车克服摩擦力做功为700J ，故D 正确。

故选ABD 。

2、（2022·全国乙卷·T16）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（ ）A. 它滑过的弧长B. 它下降的高度C. 它到P 点的距离D. 它与P 点的连线扫过的面积 【答案】C 【解析】 如图所示设圆环下降的高度为h ，圆环的半径为R ，它到P 点的距离为L ，根据机械能守恒定律得212mgh mv =由几何关系可得sin h L θ=sin 2L Rθ=联立可得22L h R= 可得v = 故C 正确，ABD 错误。

专题曲线运动（2010-2019）题型一、考查平抛运动规律的相关知识1.（2019全国2）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。

某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。

则A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【考向】抛体运动的特点、v-t图像的理解【答案】BD【解析】A．由v-t图与x轴所围的面积代表物体的位移，观察图像可知第二次面积大于等于第一次面积，所以第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离，A错；B．两次都落在斜面上故合位移方向相同，由于第二次竖直方向下落距离大，故第二次水平方向位移大，B 对；C．由于v-t斜率代表两次人在竖直方向的加速度大小，观察图像可知，第一次大、第二次小，故C错误D．观察图像当物体的速度为v1时，比较两者的斜率大小从而确定该时刻二者的加速度大小；a1>a2，结合牛二定律由G-f y=ma，可知，f y1<f y2，故D正确2.（2019北京）用如图1所示装置研究平地运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有____________。

A ．斜槽轨道光滑B ．斜槽轨道末段水平C ．挡板高度等间距变化D ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系。

2019年高考物理试题分类解析专题04 曲线运动功和能1. 2019全国1卷25.（20分）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。

t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。

物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。

已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

（1）求物块B的质量；（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。

求改变前后动摩擦因数的比值。

2. 全国2卷18．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和。

取地面为重力势能零点，该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示。

重力加速度取10 m/s2。

由图中数据可得（）A．物体的质量为2 kgB．h=0时，物体的速率为20 m/sC．h=2 m时，物体的动能E k=40 JD．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J3.全国2卷19．如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。

某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。

则（）A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大4. 全国3卷17．从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。

高考物理专题力学知识点之功和能经典测试题及答案一、选择题1．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。

重力加速度为g，空气阻力不计，则（）A．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用B．小球竖直向下抛出的初速度大小为gRC．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍D．小球不会飞出圆弧外2．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J3．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（）A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方4．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变5．如图所示，小明将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达B点时离地面的高度为h ．不计空气阻力，取地面为零势能面，则足球在B 点时的机械能为（足球视为质点）A ．212mv B ．mgh C ．212mv +mgh D ．212mv －mgh 6．如图所示，斜面体放在光滑的水平面上，小物块A 与斜面体间接触面光滑。

高考物理试卷分类汇编物理曲线运动(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着A 、B 两个物块，转盘中心O 处固定一力传感器，它们之间用细线连接．已知1kg A B m m ==两组线长均为0.25m L =．细线能承受的最大拉力均为8m F N =．A 与转盘间的动摩擦因数为10.5μ=，B 与转盘间的动摩擦因数为20.1μ=，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块和力传感器均视为质点，转盘静止时细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度勾速转动时，传感器上就会显示相应的读数F ，g 取210m/s ．求：（1）当AB 间细线的拉力为零时，物块B 能随转盘做匀速转动的最大角速度； （2）随着转盘角速度增加，OA 间细线刚好产生张力时转盘的角速度；（3）试通过计算写出传感器读数F 随转盘角速度ω变化的函数关系式，并在图乙的坐标系中作出2F ω-图象．【答案】（1）12/rad s ω= （2）222/rad s ω= （3）2252/m rad s ω=【解析】对于B ，由B 与转盘表面间最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式有：2212B B m g m L μω=代入数据计算得出：12/rad s ω=（2）随着转盘角速度增加，OA 间细线中刚好产生张力时，设AB 间细线产生的张力为T ，有：212A A m g T m L μω-=2222B B T m g m L μω+=代入数据计算得出：222/rad s ω= （3）①当2228/rad s ω≤时，0F =②当2228/rad s ω≥，且AB 细线未拉断时，有：21A A F m g T m L μω+-= 222B B T m g m L μω+=8T N ≤所以：2364F ω=-；222228/18/rad s rad s ω≤≤ ③当218ω>时，细线AB 断了，此时A 受到的静摩擦力提供A 所需的向心力，则有：21A A m g m w L μ≥所以：2222218/20/rad s rad s ω<≤时，0F =当22220/rad s ω>时，有21A A F m g m L μω+=8F N ≤所以：2154F ω=-；2222220/52/rad s rad s ω<≤ 若8m F F N ==时，角速度为：22252/m rad s ω=做出2F ω-的图象如图所示；点睛：此题是水平转盘的圆周运动问题，解决本题的关键正确地确定研究对象，搞清向心力的来源，结合临界条件，通过牛顿第二定律进行求解．2．光滑水平轨道与半径为R 的光滑半圆形轨道在B 处连接，一质量为m 2的小球静止在B 处，而质量为m 1的小球则以初速度v 0向右运动，当地重力加速度为g ，当m 1与m 2发生弹性碰撞后，m 2将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当m 1与m 2发生弹性碰撞后，m 2的速度大小是多少？（2）当m 1与m 2满足21(0)m km k =>，半圆的半径R 取何值时，小球m 2通过最高点C 后，落地点距离B 点最远。

高考物理曲线运动试题(有答案和解析)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1. 一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态.一质量m=0.2kg 的粘性小球以速度v o=iom/s水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：(1 )小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；(2)小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；(3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度.【答案】(1) v共=2.0m/s (2) F=15N (3)h=0.2m【解析】(1)因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒.mv0 (M m)v 共得：v共=2.0 m / s(2)小球和物块将以V共开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F,2V共F (M m)g (M m)〒得:F 15N(3 )小球和物块将以v共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设它们所能达到的最大高度为h,根据机械能守恒：/ 1 2(m+M )gh (m M )v共2解得：h 0.2m综上所述本题答案是：(1) v共=2.0m/s (2) F=15N (3)h=0.2m点睛：(1 )小球粘在物块上，动量守恒•由动量守恒，得小球和物块共同速度的大小.(2 )对小球和物块合力提供向心力，可求得轻绳受到的拉力(3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度.2. 如图所示，一箱子高为H.底边长为L, 一小球从一壁上沿口A垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出，空气阻力不计。

设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变，且速度方向与箱壁的夹角相等。

⑶小物块Q落地时与小车的水平距离S。

3.如图所示，质量为 M 4kg 的平板车P 的上表面离地面高 h 0.2m ，质量为m 1kg的小物块Q (大小不计，可视为质点)位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面 上，一不可伸长的轻质细绳长为R 0.9m ，一端悬于Q 正上方高为R 处，另一端系一质量也为m 的小球(大小不计，可视为质点)。