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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型12 车辆转弯模型
最新高考题
1. （2023新高考福建卷）清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭
示了滑冰的动作要领。 短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创
造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前 用时 。该过程可视为匀加速直线运
动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为 的匀速圆周运动，速度大小为
。已知武大靖的质量为 ，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实
现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角 的大小。（不
计 空 气 阻 力 ， 重 力 加 速 度 大 小 取 ， 、 、
、 ）
1（2022高考辽宁物理） 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国
短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。
（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员
加速到速度 时，滑过的距离 ，求加速度的大小；（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、
乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为 ，滑行速率分别为
，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断
哪位运动员先出弯道。
3.（2018年11月浙江选考物理）一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮
胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的
是
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
4.（2017年4月浙江选考）图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图。弯道1、弯道2
可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O、O，弯道中心线半径分别为r=10m，
1 2 1
r=20m，弯道2比弯道1高h=12m，有一直道与两弯道圆弧相切。质量m=1200kg的汽车通
2过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力时车重的1.25倍，行驶时要求
汽车不打滑。（sin37°=0.6，sin53°=0.8）
（1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v；
1
（2）汽车以v 进入直道，以P=30kW的恒定功率直线行驶了t=8.0s进入弯道2，此时速度
1
恰为通过弯道中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；
（3）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，
用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d=10m，求此最短时间（A、B两点都在轨道中心
线上，计算时视汽车为质点）。
5（2015·浙江）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，
内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A'B'线，有如图所示
O' OO'r
的①②③三条路线，其中路线③是以 为圆心的半圆， 。赛车沿圆弧路线行驶时，
F
路面对轮胎的最大径向静摩擦力为 max。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道
（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（ ）A选择路线①，赛车经过的路程最短
B选择路线②，赛车的速率最小
C选择路线③，赛车所用时间最短
D①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
6. （2013全国新课标理综II第21题）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。
如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 v 时，汽车恰好没有向
c
公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处，
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于v ，车辆便会向内侧滑动
c
C．车速虽然高于v ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
c
D．当路面结冰时，与未结冰时相比， v 的值变小
0
v v v
c c c
最新模拟题
1．（2023年8月沈阳育才中学一模）港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、
钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥。如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段
半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1500kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度
v=72km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）。已知
路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的 ，取重力加速度大小
g=10m/s2，则（ ）A．汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N
C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为3m/s2
D．汽车能安全通过该弯道的最大速度为40m/s
2．（12分）翼型飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力
和空气阻力都受到影响，同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。已知飞
行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F 与飞行方向垂直，大小与速度的平方
1
成正比，即F ＝C v2；空气阻力F 与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即 F
1 1 2 2
＝C v2。其中C 、C 相互影响，可由运动员调节，满足如图甲所示的关系。飞行员和
2 1 2
装备的总质量为m＝90 kg。（重力加速度取g＝10 m/s2）
（1）若飞行员使飞行器以速度v ＝m／s在空中沿水平方向匀速飞行，如图乙所示。结
1
合甲图计算，飞行器受到的动力F为多大?
（2）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过
程中调节C ＝5．0 N·s2／m2，机翼中垂线和竖直方向夹角为θ＝37°，求飞行器做匀速
1
圆周运动的半径r和速度v 大小。（已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）
2
3.(2022福建厦门二模)2022年2月12日，中国运动员高亭字新获北京冬奥会男子速度滑冰
500米金牌。中国航天科工研发的“人体高速弹射装置为运动员的高质量训练提供了科技支持。谈装置的作用过程可简化成如图所示，运动员在赛道加速段受到装置的牵引加速，
迅速达到指定速度后练习过弯技术。某次训练中，质量m=60kg（含身上装备）的运动员仅
依靠F=600N的水平恒定牵引力从静止开始加速运动了s=20m的距离，然后保持恒定速率
通过半径为R=10m的半圆形弯道，过弯时冰刀与冰面弯道凹槽处的接触点如放大图所示。
忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）运动员被加速后的速率v及加速过程中牵引力的平均功率P；
（2）运动员过弯道上A点时，冰面对其作用力F 的大小。
N
4. （2022浙江台州高一质检）如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为
sin150.259 cos150.966 m/s2
15°， ， ，不考虑空气阻力，g取10 。
(1)某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为60m，要使自行车不受摩
擦力作用，其速度应等于多少？
m/s
(2)若该运动员骑自行车以18 的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动，自行车和运动员的质
kg
量一共是100 ，此时自行车所受摩擦力的大小又是多少？方向如何？5. （2023安徽滁州名校质检）如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当
火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压。已知火车质量为
m，轨道平面与水平面夹角为θ，重力加速度为g。在火车转弯的过程中，下列说法正确的
是（ ）
A. 火车受重力、支持力和向心力
B. 该弯道的半径
C. 铁轨对火车的支持力等于
D. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的侧向挤压
6．（2023湖南百校高一期中联考）如图，某自行车比赛的赛道可视为圆锥的内表面，路
面与铅垂线的夹角为α．运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为R，重
力加速度为g，要使自行车不受摩擦力作用，自行车需要与路面垂直，不计空气阻力，其
速度应等于A． B．
C． D．
7.（2023济南名校质检）如图所示，在德州市的某十字路口，设置有右转弯专用车道。现
有一辆汽车正在水平右转弯车道上行驶，其运动可视作圆周运动，行驶过程中车辆未发生
打滑。司机和副驾驶座上的乘客始终与汽车保持相对静止。当汽车在水平的右转弯车道上
减速行驶时，下列说法正确的是（ ）
A. 司机和乘客具有相同的线速度
B. 汽车所受的合力一定指向圆心
C. 汽车对乘客的作用力小于汽车对司机的作用力
D. 汽车对乘客的作用力大于乘客所受的重力
8. (2022天津河西区二模)汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小云发现车内挂饰偏离了竖
直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列图示可能正确
的是（ ）
A. B.C. D.
9. (2022年高考广东梅州二模)上海磁悬浮列车线路需要转弯的地方有三处，其中设计的最
大转弯处半径达到8000米，用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300米。
一个质量50kg的乘客坐在以360km/h速率驶过半径2500米弯道的车厢内，下列说法正确
的是（ ）
A. 弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适
B. 弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度
C. 乘客受到来自车厢的力大小约为200N
D. 乘客受到来自车厢的力大小约为540N
