2021年高考物理真題

專題曲線運動

1.（2021?浙江卷）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻,

下列說法正確的是（）

A.秋千對小明的作用力小于儂B.秋千對小明的作用力大于儂

C.小明的速度為零，所受合力為零D.小明的加速度為零，所受合力為零

答案A

解析：

在最高點，小明的速度為0,設(shè)秋千的擺長為/,擺到最高點時擺繩與豎直方向的夾角為。，

秋千對小明的作用力為F,則對人，沿擺繩方向受力分析有

F-mgCGse=*

由于小明的速度為o,則有F=，〃gcose<〃zg

沿垂直擺繩方向有mgsin6=tna

解得小明在最高點的加速度為a=gsin6

所以A正確；故選A。

2（2021?全國甲卷）“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的

兩股細繩擰在一起，然后用力反復拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，

紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達50r/s,此時紐扣上距離中心1cm處的點向心加速度大小約為

()

D.10000m/s2

答案C

解析:

紐扣在轉(zhuǎn)動過程中。=2萬〃=lOCbmid/s

由向心加速度。=口2廠a1000m/s2

故選C。

3.（2021?湖南卷）質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A

為半圓的最低點，3為半圓水平直徑的端點。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為〃，的

小滑塊。用推力/推動小滑塊由A點向8點緩慢移動，力廠的方向始終沿圓弧的切線方向,

在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）

A.推力F先增大后減小B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大

答案C

解析:

對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為

FN=FcosO=mgsin6cos^=—mgsin（2^）

則夕越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；故選C。

4.（2021?河北卷）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，且PQ桿光

滑，一根輕彈簧一端固定在M點，另一端連接一個質(zhì)量為〃z的小球，小球穿過尸。桿，金

屬框繞軸分別以角速度。和力勻速轉(zhuǎn)動時，小球均相對PQ桿靜止，若3'>0，則與

以。勻速轉(zhuǎn)動時相比，以勿勻速轉(zhuǎn)動時（）

M

A.小球的高度一定降低B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大

答案BD

解析：

對小球受力分析，設(shè)彈力為T，彈簧與水平方向夾角為仇則對小球豎直方向

Tsin8=mg

,MP,、

而T=%（z——--/）

cosd0

可知。為定值，T不變，則當轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A錯誤，

B正確；

水平方向當轉(zhuǎn)速較小時，桿對小球的彈力尸N背離轉(zhuǎn)軸，則Tcose-打=〃/，

即品=Tcos0-ma）~r

當轉(zhuǎn)速較大時，F(xiàn)N指向轉(zhuǎn)軸TCOSO+/N=〃皿，

即FN-mw'r-Tcos。

則因，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力不一定變大。則C錯誤；

根據(jù)七=〃?〃r

可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D正確。

故選BD。

5.（2021春?浙江卷）某一滑雪運動員從滑道滑出并在空中翻轉(zhuǎn)時經(jīng)多次曝光得到的照片如圖

所示，每次曝光的時間間隔相等。若運動員的重心軌跡與同速度不計阻力的斜拋小球軌跡重

合，A、B、C和。表示重心位置，且A和。處于同一水平高度。下列說法正確的是（）

A.相鄰位置運動員重心的速度變化相同

B.運動員在4、。位置時重心的速度相同

C.運動員從A到8和從C到。的時間相同

D.運動員重心位置的最高點位于8和C中間

【答案】A

【解析】

A.因每次曝光的時間間隔相等，而運動員在空中只受重力作用，加速度為g,則相鄰位置

運動員重心的速度變化均為g&,選項A正確；

B.運動員在A、D位置時重心的速度大小相同，但是方向不同，選項B錯誤：

C.由圖可知，運動員從A到B為4加，從C到D的時間54,時間不相同，選項C錯誤；

D.運動員重心位置的最高點位于C點，選項D錯誤。

故選Ao

6.（2021?廣東卷）由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿。尸與

橫桿PQ鏈接而成，P、。為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水平。

桿OP繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。的過程中，下列說法正確的是（）

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A.P點的線速度大小不變B.P點的加速度方向不變

C.Q點在豎直方