力与运动的关系高考真题汇编三
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运动和力的关系始沿直线运动,给出两物体所受拉力F 与其加速度a 的关系图线。
考点2 单位制(5年3考)2022年1月浙江选考:选择单位为J/m 的物理量;2022年6月浙江选考:判断下列属于力的单位;2023年1月浙江选考:判断下列属于国际单位制中基本单位符号。
考点01 牛顿运动定律1. (2024年高考湖南卷)如图,质量分别为4m 、3m 、2m 、m 的四个小球A 、B 、C 、D ,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O 点,处于静止状态,重力加速度为g 。
若将B 、C 间的细线剪断,则剪断瞬间B 和C 的加速度大小分别为()A. g ,1.5gB. 2g,1.5gC. 2g ,0.5gD. g ,0.5g2. (2024年高考广东卷) 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。
木块从弹簧正上方H 高度处由静止释放。
以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。
木块的位移为y 。
所受合外力为F ,运动时间为t 。
忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。
关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。
其F y -图像或y t -图像可能正确的是( )A. B.C. D.3. (2022新高考江苏卷第1题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度210m /s g =.若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )A. 22.0m /s B. 24.0m /s C. 26.0m /s D. 28.0m /s 4. (2024年高考辽宁卷)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。
0=t 时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。
某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。
已知0=t 到04t t =的时间内,木板速度v 随时间t 变化的图像如图所示,其中g 为重力加速度大小。
04t t =时刻,小物块与木板的速度相同。
下列说法正确的是( )A. 小物块在03t t =时刻滑上木板B. 小物块和木板间动摩擦因数为2μC. 小物块与木板的质量比为3︰4D. 04t t =之后小物块和木板一起做匀速运动5.(2024年高考北京卷)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F 作用下一起向前运动.飞船和空间站的质量分别为m 和M ,则飞船和空间站之间的作用力大小为()A .MF M m+B .mF M m+C .M F mD .m F M6.(2022年高考全国理综甲卷第19题)如图,质量相等的两滑块P 、Q 置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为m 。
06-15年近十年全国高考物理试题分类汇编—力与运动学〔选择题局部〕前言:力〔物体间的作用〕和运动〔物体运动方式〕是整个物理研究的重要内容,同时也是高中物理的重点内容;近年来在高考中所在的比重是越来越大!有两到三个选择题,必有一个实验题,必有一个计算题,总分值在高考中占45分左右!本专题主要讲解高考中力与运动的选择题局部。
一、常考的力1〕重力2〕弹力3〕摩擦力二、常考的运动1〕匀速直线运动2〕匀变速直线运动三、高考常考的力与运动在选择题局部主要是以下几种考法:1、静力学〔不考虑物体的运动〕方法:受力分析,矢量运算;在对物体进行正确受力分析的根底上,用代表力的箭头构建矢量三角形,运用三角形的知识进行求解。
1〕边角关系;2〕三角函数;2、动力学〔力和运动的定性关系〕方法:受力分析,惯性定律;在对物体进行正确受力分析的根底上,通过惯性定律的知识进行求解。
〔1〕运动情况求力;2006年普通高等学校招生全国统一考试〔2〕15.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,假设用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,那么F的大小为A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg2007年普通高等学校招生全国统一考试〔1〕m的物体,它受到沿斜18.如下列图,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为面方向的力F的作用.力F可按图〔a〕、〔b〕、(c)、〔d〕所示的两种方式随时间变化〔图面向上为正〕此物体在t=0时速度为零,假设用1、2、3、4分别表示上述四种受力情况下物四个速率中最大的是A.1B.2C.3D.42021年普通高等学校招生全国统一考试〔1〕〔2〕受力情况求运动;15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,假设忽略小球与小车间的摩擦力,那么在此3、动力学〔力与运动的定量关系〕方法:受力分析,牛顿运动定律,功能关系。
2024年苏教版物理高考复习试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于力与运动关系的描述中,正确的是()A、物体受到的合力越大,加速度一定越大B、物体的速度越大,其加速度一定越大C、物体做匀速直线运动时,一定不受力D、物体受到的合力方向与速度方向相反时,物体一定做匀减速直线运动2、关于波的传播,以下说法正确的是()A、所有类型的波都可以在真空中传播B、波的传播速度与介质的密度无关C、波的频率由波源决定,与介质无关D、波在传播过程中,能量会不断减少3、题干:一物体在水平面上做匀速直线运动,受到的合外力为0。
关于这个物体的运动状态,以下说法正确的是:A、物体的速度大小不变,但方向可能改变B、物体的加速度一定为0C、物体一定受到摩擦力D、物体可能静止4、题干:一个物体在竖直向上的拉力和重力作用下,做匀速直线运动。
以下说法正确的是:A、物体所受的重力一定大于拉力B、物体所受的重力一定小于拉力C、物体所受的拉力和重力大小相等D、物体所受的拉力和重力大小关系无法确定5、一个物体在水平方向上受到两个力的作用,大小分别为5N和3N,方向相反,那么物体的合力大小为()A. 2NB. 8NC. 10ND. 0N6、一个物体在粗糙水平面上以5m/s的速度匀速直线运动,若要使物体停下来,需要施加的摩擦力大小至少为()A. 0.5NB. 5NC. 10ND. 50N7、一个质量为(m)的物体,在水平面上受到一个大小恒定的水平力(F),从静止开始运动了距离(s),摩擦系数为(μ)。
如果在运动过程中,除了摩擦力外没有其他外力做功,则该物体获得的速度(v)为:(A)(v=√2(F−μmg)sm ) (B)(v=√2Fsm) (C)(v=√2(F+μmg)sm) (D)(v=√(F−μmg)sm)二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、题干:下列关于物理现象的说法中,正确的是:A、摩擦力总是阻碍物体运动的方向。
专题三 运动与力的关系目录考点01 牛顿运动定律的理解 (1)考点02 动力学问题 (3)考点03 连接体与板块问题 (7)考点01 牛顿运动定律的理解 1.(2021·海南·高考真题)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。
力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( ) A .1kg m s -⋅⋅ B .2kg m s -⋅⋅ C .2Pa m ⋅ D .1J m -⋅2.(2021·浙江·统考高考真题)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )A .小车只受重力、支持力作用B .木板对小车的作用力方向水平向左C .木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D .木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等3.(2021·浙江·高考真题)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290s 的减速,速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯;打开降落伞后,经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。
若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器( )A .打开降落伞前,只受到气体阻力的作用B .打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上C .打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用D .悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力4.(2022·江苏·高考真题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度210m /s g 。
若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( ) A .22.0m /s B .24.0m /s C .26.0m /s D .28.0m /s5.(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )A .鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B .鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C .鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D .研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点6.(2021·北京·高考真题)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。
运动和力的关系牛顿第二定律求瞬时突变问题①掌握牛顿第一定律的内容和惯性并能够解析日常生活中的现象;②掌握牛顿第二定律的内容,能够运动表达式进行准确的分析和计算;③掌握牛顿第三定律,能够区分一对相互作用力和一对平衡力;④理解牛顿运动定律的综合应用,掌握两类基本动力学问题的内容并学会分析和计算,掌握超重和失重的内容并学会分析和计算,掌握几个重要的模型。
核心考点01 牛顿第一定律一、力与运动关系的认识 (3)二、牛顿第一定律 (3)三、惯性 (4)核心考点02 牛顿第二定律 (4)一、牛顿第二定律 (5)二、牛顿第二定律的解题方法 (6)三、三种模型瞬时加速度的求解方法 (6)核心考点03 牛顿第三定律 (7)一、作用力与反作用力 (7)二、牛顿第三定律 (7)三、一对相互作用力和一对平衡力的比较 (8)核心考点04 牛顿运动定律的综合应用 (9)一、两类基本动力学问题 (9)二、超重和失重 (10)三、等时圆模型 (11)四、板块模型 (12)五、连接体模型 (13)六、传送带模型 (14)七、动力学图像 (18)01一、力与运动关系的认识1、不同物理学家的观点物理学家对力与运动的贡献研究方法评价亚里士多德力是维持物体运动的原因。
依据生活经验总结出来根据生活经验得出,但是没有对这些物理现象进行深入的分析。
伽利略力不是维持物体运动的原因。
根据理想实验和逻辑推理得到研究方法:设计理想斜面实验、观察实验现象、经过逻辑推理得到结论,这是一种科学的研究方法。
笛卡尔运动中的物体没有受到力的作用,那它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不偏离原来的方向,为牛顿第一定律的建立奠定了基础。
数学演绎法对伽利略的科学推理进行补充:惯性运动的直线性。
2、伽利略理想斜面实验小球沿斜面A 点从静止状态开始运动,小球将滚上另一斜面,如下图所示: 推理1:如果没有摩擦,小球将到达原来的高度C 点处;推理2:减小第二个斜面的倾角,例如上图中的BD 和BE ,小球仍从A 点静止释放,最终将达到原来的高度D 点处和E 点处,不过它要运动得远一些;推理3:若将第二个斜面放平,如上图BF ,小球无法到达原来的高低,它将永远运动下去。
高中物理必修一第四章运动和力的关系真题单选题1、在国际单位制中,下列单位属于力学基本单位的是()A.JB.kgC.WD.A答案:B在国际单位制中,力学基本单位有m、s、kg,故选B。
2、伽利略以前的学者认为:物体越重,下落得越快。
伽利略等一些物理学家否定了这种看法。
在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这主要是因为()A.它们的质量不等B.它们的密度不等C.它们的材料不同D.它们所受的空气阻力对其下落的影响不同答案:D羽毛下落的速度比玻璃球慢是因为羽毛受到的空气阻力相对于它的自身重力较大,空气阻力对羽毛下落的影响较大;而玻璃球受到的空气阻力相对于其自身重力很小,空气阻力对其下落的影响可以忽略,加速度a1=mg−fm=g−fm故玻璃球的加速度大于羽毛的加速度,故玻璃球首先落地。
故选D。
3、现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则下列说法错误的是()A.运动员起跳时,双脚对滑板作用力的合力竖直向下B.起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C.运动员在空中最高点时处于失重状态D.运动员在空中运动时,单位时间内速度的变化相同答案:BAB.运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动。
各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,运动员最终落在滑板的原位置。
所以水平方向受力为零,则起跳时,滑板对运动员的作用力竖直向上,运动员对滑板的作用力应该是竖直向下,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;C.运动员在空中最高点时具有向下的加速度g,处于失重状态,故C正确,不符合题意;D.运动员在空中运动时,加速度恒定,所以单位时间内速度的变化量相等,故D正确,不符合题意。
高中物理第四章运动和力的关系经典大题例题单选题1、如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。
当用一水平向左的恒力F作用在A上时,质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止,且B距圆弧面末端Q的竖直高度H=R3。
已知重力加速度大小为g,则力F的大小为()A.53Mg B.52Mg C.53(M+m)g D.√52(M+m)g答案:D连接OB,设OB连续与竖直方向的夹角为θ,如图:由几何关系得cosθ=R−HR=23则sinθ=√1−cos2θ=√5 3tanθ=√5 2此时小球B受到的合外力F=mgtanθ=√52mg由牛顿第二定律可得a=Fm=√52g以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得F=(M+m)a=√52(M+m)g故选D。
2、如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,不正确的是()A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上B.小车匀速时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上C.小车向右匀加速运动,加速度大小为a时,可能有F=masinθ,方向沿着杆斜向上D.小车向右匀减速运动,加速度大小为a时,F=√(ma)2+(mg)2,方向斜向左上方答案:BAB.小车静止或做匀速直线运动时,球处于平衡状态,重力mg与F是一对平衡力,由平衡条件可知:F= mg,方向;竖直向上,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;C.小车向右做匀加速直线运动,如果加速度大小a=gtanθ杆的作用力F=ma sinθ方向:沿杆斜向上,故C正确,不符合题意;D.小车向右做匀减速直线运动,加速度大小为a,由牛顿第二定律,水平方向F x=ma竖直方向F y=mg合力F=√F x2+F y2=√(ma)2+(mg)2方向:斜向左上方,故D正确,不符合题意。
故选B。
3、下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0C.物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力可能很大答案:C物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,当加速度为0时,合外力也一定为0。
力与运动专题1.[2024·安徽卷] 倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动.t=0时在传送带底端无初速度轻放一小物块,如图所示.t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0.不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是()A B C D1.C[解析] 在0~t0时间内对小物块受力分析可知,物块受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故做匀加速直线运动,t0之后物块速度与传送带相同,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动,C正确,A、B、D错误.2.[2024·安徽卷] 如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上.开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长.后将小球竖直向上.缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg.已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中()A.速度一直增大B.速度先增大后减小C.加速度的最大值为3gD.加速度先增大后减小2.A[解析] 缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时拉力F、重力和两弹簧拉力的合力为零,此时两弹簧的合力大小为mg.当撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小球一直做加速运动,故A正确,B错误;小球从P点运动到O 点的过程中,弹簧形变量变小,且两弹簧拉力夹角增大,故弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球所受合外力一直变小,加速度的最大值为刚撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知2mg=ma,加速度的最大值为2g,C、D错误.3.(多选)[2024·安徽卷] 一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立xOy 直角坐标系,如图甲所示.从t =0开始,将一可视为质点的物块从O 点由静止释放,同时对物块施加沿x 轴正方向的力F 1和F 2,其大小与时间t 的关系如图乙所示.已知物块的质量为1.2 kg,重力加速度g 取10 m/s 2,不计空气阻力.则 ( ) A .物块始终做匀变速曲线运动 B .t =1 s 时,物块的y 坐标值为2.5 mC .t =1 s 时,物块的加速度大小为5√3 m/s 2D .t =2 s 时,物块的速度大小为10√2 m/s3.BD [解析] 根据图像可得F 1=4-t (N),F 2=3t (N),故两力的合力为F =4+2t (N ),物块在y 轴方向受到的力不变,为mg sin 30°,x 轴方向的力在改变,合力在改变,故物块做的不是匀变速曲线运动,故A 错误;在y 轴方向的加速度为a y =mgsin30°m =g sin 30°=5 m/s 2,故t =1 s 时,物块的y 坐标值为y =12a yt 2=2.5 m,故B 正确;t =1 s 时,F =6 N,故此时加速度大小为a =√a x 2+a y2=√(61.2)2+52 m/s 2=5√2 m/s 2,故C 错误;在x 轴正方向,对物块根据动量定理有Ft'=mv x -0,由于F 与时间t 成线性关系,故可得4+82×2=1.2v x ,解得v x =10 m/s,此时y 轴方向速度为v y =g sin 30°·t'=5×2 m/s=10 m/s,故此时物块的速度大小为v =√v x 2+v y 2=10√2 m/s,故D 正确.4.[2024·北京卷] 一辆汽车以10 m/s 的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2 s 停止,汽车的制动距离为 ( ) A .5 m B .10 m C .20 m D .30 m4.B [解析] 汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有x =v 0+v2t =10 m,故选B .5.[2024·北京卷] 如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F 作用下一起向前运动.飞船和空间站的质量分别为m 和M ,则飞船和空间站之间的作用力大小为 ( )A .M M+m FB .mM+m F C .M mFD .m MF5.A [解析] 根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F =(M +m )a ,对空间站分析有F'=Ma ,解得F'=MM+mF ,故选A .6.[2024·北京卷] 水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动.下列说法正确的是 ( ) A .刚开始物体相对传送带向前运动 B .物体匀速运动过程中,受到静摩擦力C .物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功D .传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长6.D [解析] 刚开始时,物体速度小于传送带速度,则物体相对传送带向后运动,A 错误;匀速运动过程中,物体与传送带之间无相对运动趋势,则物体不受摩擦力作用,B 错误;物体加速,由动能定理可知,摩擦力对物体做正功,C 错误;设物体与传送带间动摩擦因数为μ,物体相对传送带运动时,有a =μmgm =μg ,做匀加速运动时,物体速度小于传送带速度,则一直加速,由v =at 可知,传送带速度越大,物体加速运动的时间越长,D 正确.7.[2024·北京卷] 如图所示为一个加速度计的原理图.滑块可沿光滑杆移动,滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接;固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好,且不计摩擦;两个电源的电动势E相同,内阻不计.两弹簧处于原长时,M位于R的中点,理想电压表的指针位于表盘中央.当P端电势高于Q端时,指针位于表盘右侧.将加速度计固定在水平运动的被测物体上,则下列说法正确的是()A.若M位于R的中点右侧,P端电势低于Q端B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大,但不成正比C.若电压表指针位于表盘左侧,则物体速度方向向右D.若电压表指针位于表盘左侧,则物体加速度方向向右7.D[解析] 由题意可知,M位于R中点位置时,P、Q两点的电势相等,设R的中点电势为零,则M位于R的中点右侧,P端电势高于Q端电势,A错误;设滑动变阻器R的总长度为2L,M偏离R中点的距离为x,两弹簧的劲度系数均为k,P端与Q端的电势差为U,则有U=2ER总·R总2L·x-0,2kx=ma,解得U=mE2kLa,则P端与Q端电势差与物体加速度a成正比,B错误;若电压表指针位于表盘左侧,则P端电势低于Q端电势,M位于R的中点左侧,只能确定加速度的方向,不能确定速度的方向,C错误;若电压表指针位于表盘左侧,则M位于R的中点左侧,滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长,滑块所受合力向右,故物体加速度方向向右,D正确.8.[2024·北京卷] 如图所示,水平放置的排水管满口排水,管口的横截面积为S,管口离水池水面的高度为h,水在水池中的落点与管口的水平距离为d.假定水在空中做平抛运动,已知重力加速度为g,h远大于管口内径.求:(1)水从管口到水面的运动时间t;(2)水从管口排出时的速度大小v0;(3)管口单位时间内流出水的体积Q.8.(1)√2ℎg (2)d√g2ℎ(3)Sd√g2ℎ[解析] (1)水在空中做平抛运动,由平抛运动规律得,h=12gt2解得水从管口到水面的运动时间t=√2ℎg(2)由平抛运动规律得,d=v0t解得水从管口排出时的速度大小v0=d√g2ℎ(3)管口单位时间内流出水的体积Q=Sv0=Sd√g2ℎ9.[2024·福建卷] 某直线运动的v-t图像如图所示,其中0~3 s为直线,3~3.5 s为曲线,3.5~6 s为直线,则以下说法正确的是 ( )A .0~3 s 的平均速度为10 m/sB .3.5~6 s 做匀减速直线运动C .0~3 s 的加速度比3.5~6 s 的大D .0~3 s 的位移比3.5~6 s 的小9.B [解析] 根据v -t 图像可知,0~3 s 内质点做匀加速直线运动,平均速度为v =0+302 m/s=15 m/s,故A 错误;根据v -t 图像可知,3.5~6 s 内质点做匀减速直线运动,故B 正确;v -t 图像的斜率的绝对值表示加速度大小,由图像可知0~3 s 的加速度大小a 1=303 m/s 2=10 m/s 2,由图像可知3.5 s 时的速度大于25 m/s,则3.5~6 s 的加速度大小a 2=Δv 2Δt 2>306-3 m/s 2 =10 m/s 2,所以0~3 s 的加速度比3.5~6 s 的小,故C 错误;v -t 图像与横轴围成的面积表示位移,由图像可知,0~3 s 的位移大小x 1=12×30×3 m=45 m,3.5~6 s 的位移大小x 2<12×30×(6-3.5) m=37.5 m,所以0~3 s 的位移比3.5~6 s 的大,故D 错误.10.(多选)[2024·福建卷] 如图甲所示,质量为m 的物体置于足够长光滑斜面上并锁定,t =0时刻解除锁定,并对物体沿斜面施加如图乙所示变化的力F ,以沿斜面向下为正方向,重力加速度为g ,下列说法正确的是 ( )A .0~4t 0,物体一直沿斜面向下运动B .0~4t 0,合外力的总冲量为0C .t 0时动量是2t 0时的一半D .2t 0~3t 0过程物体的位移小于3t 0~4t 0过程的位移10.AD [解析] 根据图像可知,当F =2mg sin θ时,物体的加速度大小为a =2mgsinθ+mgsinθm=3g sin θ,方向沿斜面向下,当F =-2mg sin θ时,物体的加速度大小为a =2mgsinθ-mgsinθm=g sin θ,方向沿斜面向上,作出物体在0~4t 0内的v -t 图像,根据图像可知,0~4t 0内物体一直沿斜面向下运动,故A 正确;根据图像可知,0~4t 0内物体的初、末速度不相等,根据动量定理得I 合=Δp ≠0,故B 错误;根据图像可知,t 0时物体速度是2t 0时物体速度的32倍,故t 0时动量是2t 0时的32倍,故C 错误;v -t 图像与横轴围成的面积表示位移,由图像可知2t 0~3t 0过程物体的位移小于3t 0~4t 0过程的位移,故D 正确.11.(多选)[2024·福建卷] 先后两次从高为OH =1.4 m 处斜向上抛出质量为m =0.2 kg 的同一物体,两次分别落于Q 1、Q 2,测得OQ 1=8.4 m,OQ 2=9.8 m,两轨迹交于P 点,两条轨迹最高点等高且距水平地面高为3.2 m,重力加速度大小g 取10 m/s 2.下列说法正确的是 ( ) A .第一次抛出上升时间、下降时间之比为√7∶4 B .第一次过P 点比第二次过P 点机械能少1.3 J C .落地瞬间,第一次、第二次动能之比为72∶85D .第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大11.BD [解析] 第一次抛出上升的高度为h 1=h 0-OH =3.2 m -1.4 m=1.8 m,则上升时间为t 上1=√2ℎ1g =0.6 s,最高点距水平地面高为h 0=3.2 m,则下降时间为t 下1=√2ℎ0g=0.8 s,所以第一次抛出上升时间、下降时间之比为t 上1∶t 下1=3∶4,故A 错误;两条轨迹最高点等高,则两次从抛出到落地的时间相等,均为t =t 上1+t 下1=1.4 s,第一次、第二次抛出时水平方向的分速度分别为v x 1=OQ 1t =6 m/s,v x 2=OQ2t=7 m/s,由于两条轨迹最高点等高,故抛出时竖直方向的分速度相等,均为v y =gt 上1=6 m/s,由于物体在空中做平抛运动过程中机械能守恒,故第一次过P 点比第二次过P 点机械能少ΔE =12m v x22-12m v x12=1.3 J,故B 正确;从抛出到落地瞬间,根据动能定理有E k1=E k01+mg ·OH =12m (v x12+v y 2)+mg ·OH =10J,E k2=E k02+mg ·OH =12m (v x22+v y 2)+mg ·OH =11.3 J ,故落地瞬间,第一次、第二次动能之比为E k1∶E k2=100∶113,故C 错误;根据前面分析可知,两次抛出时物体在竖直方向的分速度相同,两次落地时物体在竖直方向的分速度也相同,由于第一次的水平分速度较小,物体在水平方向速度不变,故第一次抛出时速度与水平方向的夹角较大,第一次落地时速度与水平方向的夹角也较大,所以第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大,故D 正确.12.[2024·甘肃卷] 小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v -t 图像如图所示,此两站间的距离约为()A.980 mB.1230 mC.1430 mD.1880 m12.C[解析] v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得x=(74-25+94)×20×12 m=1430 m,故选C.13.(多选)[2024·甘肃卷] 电动小车在水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.小车的动能不变B.小车的动量守恒C.小车的加速度不变D.小车所受的合外力一定指向圆心13.AD[解析] 做匀速圆周运动的物体速度大小不变,故动能不变,故A正确;做匀速圆周运动的物体速度方向时刻在改变,故动量不守恒,故B错误;做匀速圆周运动的物体加速度大小不变,方向时刻在改变,故C错误;做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心,故D正确.14.[2024·广东卷] 如图所示,在细绳的拉动下,半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动.卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管,管底在O点.细管内有一根原长为l2、劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧底端固定在管底,顶端连接质量为m、可视为质点的插销.当以速度v匀速拉动细绳时,插销做匀速圆周运动.若v过大,插销会卡进固定的端盖,使卷轴转动停止.忽略摩擦力,弹簧在弹性限度内.要使卷轴转动不停止,v的最大值为()A.r√k2m B.l√k2mC.r√2km D.l√2km14.A[解析] 要使卷轴转动不停止,插销运动的半径最大为l,由弹力提供向心力得kl2=mω2l,插销与卷轴为同轴转动,即角速度ω相等,匀速拉动细绳的最大速度v=ωr,联立解得v=r√k2m,A 正确.15.[2024·广东卷] 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定.木块从弹簧正上方H高度处由静止释放.以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向.木块的位移为y,所受合外力为F,运动时间为t.忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内.关于木块从释放到第一次回到原点的过程中,其F-y图像或y-t图像可能正确的是()A B C D15.C[解析] 木块从释放到刚接触弹簧时,由于忽略空气阻力,故木块做自由落体运动,所受gt2,对应图像为抛物线;木块接合外力F=mg不变,此段时间内位移y随时间t变化规律为y=12触弹簧后,F=mg-k(y-H)逐渐减小到零,加速度也逐渐减小到零,当加速减小到零时速度达到最大,此段时间内位移y继续增大,且y-t图像斜率仍增大;之后木块做加速度反向增大的减速运动,F反向增大,当速度减小到零时F达到反向最大,此段时间内位移继续增大直到至最低点,且y-t图像斜率逐渐减小到零;之后木块反弹,受力情况和运动情况都是以上过程的逆过程,图像具有对称性,C正确,A、B、D错误.16.[2024·广西卷] 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下.如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同.若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为F f1、F f2和F f3,则()A.F f1<F f2<F f3B.F f1=F f2<F f3C.F f1=F f3<F f2D.F f1=F f2=F f316.D[解析] 根据滑动摩擦力的公式F f=μF N,可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即F f1=F f2=F f3,故选D.17.[2024·广西卷] 让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落,P1在下落的第1 s末速度大小为v1,再将P1和质量为2 kg的石块绑为一个整体P2,使P2从原高度自由下落,P2在下落的第1 s末速度大小为v2,g取10 m/s2,不计空气阻力,则()A.v1=5 m/sB.v1=10 m/sC.v2=15 m/sD.v2=30 m/s17.B[解析] 石块自由下落做自由落体运动,与质量无关,则下落1 s后速度为v1=v2=gt=10 m/s2×1 s=10 m/s,故选B.18.(多选)[2024·广西卷] 如图所示,在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N.M水平向右运动,速度大小为v.M与静置于平台边缘的N发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒.若不计空气阻力,则碰撞后,N在()A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于vD.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v18.BC[解析] 由于两小球碰撞过程中机械能守恒,可知两小球碰撞过程是弹性碰撞,由于两小球质量相等,故碰撞后两小球交换速度,即v M=0,v N=v,碰后小球N做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,即水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v;在竖直方向上做自由落体运动,即竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动,故选B、C.19.[2024·广西卷] 如图所示,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行.现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5 s.求该同学:(1)滑行的加速度大小;(2)最远能经过几号锥筒.19.(1)1 m/s2(2)4[解析] (1)根据匀变速运动规律可知某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以在1、2号锥筒的中间时刻的速度为v1=d=2.25 m/st12、3号锥筒的中间时刻的速度为v2=dt2=1.8 m/s故可得加速度大小为a=ΔvΔt =v1-v2t12+t22=1 m/s2(2)设到达1号锥筒时的速度为v0,根据匀变速直线运动规律得v0t1-12a t12=d 代入数值解得v0=2.45 m/s从1号开始到停止时通过的位移大小为x=v022a=3.001 25 m≈3.33d故可知最远能经过4号锥筒.20.[2024·海南卷] 在跨越河流表演中,一人骑车以25 m/s的速度水平冲出平台,恰好跨越长x=25 m的河流落在河对岸平台上,已知河流宽度25 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,则两平台的高度差h为()A.0.5 mB.5 mC.10 mD.20 m20.B[解析] 车做平抛运动,设运动时间为t,竖直方向有h=12gt2,水平方向有x=v0t,其中x=25 m、v0=25 m/s,解得h=5 m,故选B.21.[2024·海南卷] 商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左、右平移,经4 s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2 m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为()A.1.25 m/s2B.1 m/s2C.0.5 m/s2D.0.25 m/s221.C[解析] 设门的最大速度为v,根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为v 2,且时间相等,均为t =2 s,根据x =2×v 2t ,可得v =1 m/s,则加速度a =v t =12m/s 2=0.5 m/s 2,故选C .22.(多选)[2024·海南卷] 一歌手在湖边唱歌,歌声通过空气和水传到距其2 km 的湖对岸,空气中的声速为340 m/s,水中声速为1450 m/s,歌声可视为频率为400 Hz 的声波,则下列说法正确的是 ( )A .在水中传播频率会改变B .由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5 sC .在空气中波长为0.85 mD .在水中的波长为5 m22.BC [解析] 频率只与波源有关,故在水中传播频率不会改变,故A 错误;由空气传到湖对岸的时间为t 空=s v 空=2000340 s≈5.88 s,由水传到湖对岸的时间为t 水=s v 水=20001450 s≈1.38 s,故由空气和水传到湖对岸的时间差约为Δt =t 空-t 水=4.5 s,故B 正确;在空气中的波长为λ空=v空f =340400 m=0.85 m,故C 正确;在水中的波长为λ水=v水f =1450400 m=3.625 m,故D 错误.23.[2024·河北卷] 篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性.某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v -t 图像,如图所示.图像中a 、b 、c 、d 四点中对应篮球位置最高的是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点23.A [解析] 所给图像表示篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况,起初速度由零变为负值,表示篮球下落;然后速度突变为正值,表示篮球落地反弹;接着速度由正值减小,表示篮球上升;当速度等于零时,篮球到达最高点;之后重复上述过程.由图像可知,篮球后一次反弹的速度都比前一次的小,说明篮球第一次反弹后上升到的最高点是所有上升过程中能达到的最高点,故a 点对应篮球位置最高,A 正确.24.[2024·河北卷] 如图所示,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg 的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0 N,g取10 m/s2,挡板对球体支持力的大小为()N B.1.0 NA.√33N D.2.0 NC.2√3324.A[解析] 对球体受力分析如图所示,对各力进行正交分解,由平衡条件,x轴方向有F N1sinN,A正确.30°=F N2sin 30°,y轴方向有F N1cos 30°+F N2cos 30°+F=mg,联立解得F N1=√3325.[2024·湖北卷] 如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上.设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方.将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到()A.荷叶aB.荷叶bC.荷叶cD.荷叶d25.C[解析] 青蛙做平抛运动,水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,则有x =v 0t ,h =12gt 2,联立解得v 0=x √g 2ℎ,由此可知,水平位移越小,竖直高度越大,则初速度越小,因此青蛙将跳到荷叶c 上面,故C 正确.26.[2024·湖北卷] 如图所示,两拖船P 、Q 拉着无动力货船S 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°.假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为F f ,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为 ( )A .√33F fB .√213F fC .2F fD .3F f26. B [解析] 对货船S 受力分析如图甲所示,其中F T 为绳的拉力,根据正交分解法可得2F T cos 30°=F f ,对拖船P 受力分析如图乙所示,其中F 为发动机提供的动力,有(F T 'sin 30°)2+(F f +F T 'cos 30°)2=F 2,根据牛顿第三定律可知F T '=F T ,联立解得F =√213F f ,故B 正确.27.[2024·湖南卷] 如图所示,质量分别为4m 、3m 、2m 、m 的四个小球A 、B 、C 、D 通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O 点,处于静止状态,重力加速度为g.若将B 、C 间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为()A.g,1.5gB.2g,1.5gC.2g,0.5gD.g,0.5g27.A[解析] 将B、C间的细线剪断前,A、B、C、D受力平衡,对B、C、D整体受力分析,如图甲所示,A、B间弹簧的弹力F AB=6mg,对D受力分析,如果乙所示,C、D间弹簧的弹力F CD=mg;剪断细线瞬间,细线无拉力,弹簧弹力不突变,对B受力分析,如图丙所示,则B所受的=g,对C受力分析,如图丁所示,则C所受的合力合力F B=F AB-3mg=3mg,B的加速度大小a B=F B3m=1.5g,故A正确.F C=F CD+2mg=3mg,C的加速度大小a C=F C2m28.生产陶磁的工作台匀速转动,台面上掉有陶屑,陶屑与台面间的动摩因数处处相同(台面足够大),则下列说法正确的是()A.离轴OO'越远的陶屑质量越大B.离轴OO'越近的陶屑质量越大C.只有平台边缘有陶屑D.离轴最远的陶屑距离不超过某一值R28.D[解析] 以其中一粒陶屑为研究对象,设工作台匀速转动的角速度为ω,陶屑的质量为m,转动半径为r,陶屑与台面间的动摩擦因数为μ,陶屑随工作台一起做匀速圆周运动,由台面的静摩擦力提供向心力,有F f=mrω2,由于ω一定,所以对于同一陶屑来说,其离转轴越近,则所需要的摩擦力越小,只要该摩擦力小于最大静摩擦力,陶屑就会与工作台一起转动而无相对滑动,当由最大静摩擦力提供向心力时,其做圆周运动的半径最大,此时有μmg=mr mω2,解得,即陶屑离轴的最远距离为一个定值,它由动摩擦因数和工作台转动的角速度确定,与陶r m=μgω2屑的质量无关,故A、B、C错误,D正确.29.[2024·江西卷] 一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s).关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列选项正确的是()A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 mB.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 mC.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 mD.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m29.C[解析] 速度是对物体位置变化快慢的描述,B、D错误;根据题中x与t的关系式可知,t=0时,质点位于x0=1 m处,t=1 s时,质点位于x1=6 m处,因此质点在第1 s内的位移为Δx=x1-x0=5 m,A错误,C正确.30.(多选)[2024·江西卷] 一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处.如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为v0,末速度v 沿x轴正方向.在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用.关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度v x和竖直方向分速度v y与时间t的关系,下列图像可能正确的是()A B C D30.AD[解析] 由于小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,则有x=v x t,其中v x为定值,故v x-t图像是平行于t轴的直线,x-t图像是过原点的倾斜直线,A正gt2,v y=v y0-gt,由v y-t图像是斜率为负确,C错误;小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动,则有y=v y0t-12值且与两坐标轴相交的直线,y-t图像是开口向下的抛物线,B错误,D正确.31.[2024·江西卷] 雪地转椅是一种游乐项目,其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动.如图甲、乙所示,传动装置有一高度可调的水平圆盘,可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动.圆盘边缘A处固定连接一轻绳,轻绳另一端B连接转椅(视为质点).转椅运动稳定后,其角速度与圆盘角速度相等.转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力.(1)在图甲中,若圆盘在水平雪地上以角速度ω1匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O 点做半径为r1的匀速圆周运动.求AB与OB之间夹角α的正切值;(2)将圆盘升高,如图乙所示.圆盘匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O1点做半径为r2的匀速圆周运动,绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子在水平雪地上的投影A1B与O1B的夹角为β.求此时圆盘的角速度ω2.31.(1)μgω12r1(2)√μgsinθcosβ(μcosθ+sinθsinβ)r2[解析] (1)对转椅受力分析,转椅在水平面内受摩擦力F f1、轻绳拉力F T1,两者合力提供其做圆周运动所需向心力,如图所示设转椅的质量为m,则转椅所需的向心力F n1=mω12r1转椅受到的摩擦力F f1=μmg根据几何关系有tan α=F f1F n1联立解得tan α=μgω12r1(2)转椅在题图乙情况下所需的向心力F n2=mω22r2转椅受到的摩擦力F f2=μF N2根据几何关系有tan β=F f2F n2将轻绳拉力F T2沿水平方向和竖直方向分解,则竖直方向上由平衡条件有F T2cos θ=mg-F N2水平面上根据几何关系有F T2sin θ=F f2sinβ联立解得ω2=√μgsinθcosβ(μcosθ+sinθsinβ)r232.[2024·辽宁卷] 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”.如图所示,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上.当墨条的速度方向水平向左时()。
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半第(2)题氢原子从高能级向低能级跃迁时,会产生四种频率的可见光,其光谱如图甲所示。
氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ,从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ,用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象,得到如图乙和图丙所示的干涉条纹,用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置,都能产生光电效应。
下列说法正确的是( )A.图甲中的对应的是ⅡB.图乙中的干涉条纹对应的是ⅡC.Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量D.向移动,电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的小第(3)题如图所示,质量为的物体置于倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下,斜面以加速度沿水平方向向左匀加速运动一段距离,运动中物体与斜面体始终相对静止。
关于物体,下列说法正确的是()A.摩擦力一定不做功B.摩擦力一定做负功C.支持力一定做正功D.合外力做功可能为零第(4)题如图所示为NASA“露西号”(Lucy)飞船探访的一颗名为Dinkinesh小行星的照片。
这张照片给科学家们带来一个惊喜:他们发现,这颗Dinkinesh小行星的平均半径R只有大约800米,是名副其实的小行星,就是这样小的行星竟然还有一个小不点跟班:一颗微小的卫星。
该微卫星的平均半径r只有大约200米,几乎紧挨着Dinkinesh小行星表面做圆周运动,观测到微卫星的环绕周期为T,小行星没有自转,把小行星和它的卫星均看成是密度均匀的球体,已知引力常量为G,则小行星的平均密度约为( )A.B.C.D.第(5)题如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是()A.B.C.D.第(6)题如图所示,A、C为带异种电荷的带电小球,B、C为带同种电荷的带电小球。
专题三 力与运动的关系高考真题汇编1.(单选)(2017•新课标Ⅱ卷T16)如图所示,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成600角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( ) A.2-3 B.36 C.33 D.32答案:C解析:当拉力水平时,物体匀速运动,由平衡条件有F=μmg ;当拉力倾斜时,物体受力分析如图所示,由F f =μF N ,F N =mg-Fsin θ可知摩擦力为F f =μ(mg-Fsin θ),由平衡条件有Fcos600=F f ,代入数据为12μmg=μ(mg﹣32F),联立可得μ=33,C 正确. 2.(单选) (2017·海南卷T3,4分)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度,已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25 m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g 取10m/s 2)A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s 答案:B解析:由牛顿第二定律有μmg=ma ,解得a=8m/s 2,再由运动学公式有0-v 02=-2ax ,解得v=2ax =2×8×25m/s=20m/s ,B 正确.3.(多选)(2017·海南卷T9,4分)如图所示,水平地面上有三个靠在一起的物块P 、Q 和R ,质量分别为m 、2m 和3m ,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F 的水平外力推动物块P ,记R 和Q 之间相互作用力与Q 与P 之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是( )A.若μ≠0,则k=56 B.若μ≠0,则k=35C.若μ=0,则k=12D.若μ=0,则k=35答案:BD解析:若μ≠0,对整体由牛顿第二定律有F-μ·6mg=6ma,设R 和Q 之间相互作用力为F 1,隔离R 有F 1—μ·3mg=3ma,联立解得F 1=μ·3mg+3m F-μ·6mg 6m =F2,设Q 与P 之间相互作用力为F 2,隔离Q 与R 有F 2—μ·5mg=5ma,联立解得F 2=μ·5mg+5m F-μ·6mg 6m =56,则k=F 1F 2=35,若μ=0,同理可得k=35,BD 正确.4.(2016•海南单科卷)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用,其下滑的速度-时间图线如图所示.已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5s ,5~10s ,10~15s 内F 的大小分别为F 1、F 2和F 3,则( )A.F 1<F 2B.F 2>F 3C.F 1>F 3D.F 1=F 3 答案:A解析:由速度时间图象的斜率可知,0~5s 内和10~15s 内物体的加速度大小a 相等.在0~5s 内,物体加速下滑,由牛顿第二定律有mgsin θ-f-F 1=ma ,所以F 1=mgsin θ-f-ma ;在5~10s ,物体匀速下滑,受力平衡,则mgsin θ=f+F 2,所以F 2=mgsin θ-f ;在10~15s 内,物体减速下滑,由牛顿第二定律有F 3+f-mgsin θ=ma ,所以F 3=mgsin θ-f+ma ;由以上分析可得,F 1<F 2<F 3;5.(2016•上海单科卷T26,4分)地面上物体在变力F 作用下由静止开始竖直向上运动,力F 随高度随高度x 的变化关系如图所示,物体能上升的最大高为h ,h <H ,当物体加速度最大时其高度为 ,加速度的最大值为 .答案:0或h ,gh 2H-h解析:因作用在物体上的力F 均匀的减小,加速度是先减小至零时在反向增加,开始时与到达最高点时速度都为零,由对称性可知开始时和高度最大时,具有相同的加速度,且为最大,所以当物体加速度最大时其高度为0或h .因变力F 在均匀的变化,由图中的几何关系可知该过程中的平均作用力为-F=F 0+(H-h)F 0H 2=F 0(2H-h)2H ,在物体能上升到最大高h 的过程中,由功能关系有-Fh=mgh ,联立以上两式解得m=F 0(2H-h)2gH ,在开始时,由牛顿第二定律有F 0-mg=ma,解得a=gh2H-h.6.(2015·全国新课标理综Ⅰ卷T20)如图a 所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的V —t 图线如图b 所示.若重力加速度g 及图中的V 0、V 1、t 1均为已知量,则可求出( )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 答案:ACD解析:小球滑上斜面的初速度V 0已知,向上滑行过程为匀变速直线运动,末速度0,那么平均速度为V 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离S=V 02t 1,根据牛顿第二定律,向上滑行过程的加速度V 0t 1=gsin θ+μgcos θ,向下滑行加速度V 1t 1=gsin θ-μgcos θ,整理可得gsin θ=V 0+V 12t 1,从而可计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数μ,选项A 、C 正确;再根据斜面的倾斜角度θ可计算出向上滑行的最大高度S ·sin θ=V 02t 1·V 0+V 12t 1·1g =V 0·V 0+V 14g ,选项D 正确;仅根据速度时间图象,无法求出物块质量,选项B 错误.7.(2015·全国新课标Ⅱ卷T20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着这列车厢一大小为23a 的加速度向西行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )A.8B.10C.15D.18 答案:BC解析:设P 、Q 两节的车厢数为n 、k ,每节车厢的质量为m ,P 节车厢在东边,Q 节车厢在西边,由牛顿第二定律可知:在东边拉这列车厢时F=kma ;在西边拉这列车厢时F=nm 23a ,可得n k =32,即两边的车厢数可能为3和2,或者是6和4,或者是9和6,或者是12和4等等,故这列车厢的节数可能为5,或者是10,或者15,或者是20,是5的整数倍,选项B 、C 正确,选项A 、D 错误.8.(2015·上海单科卷)如图所示,一质量为m 的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为V 0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F 正比于SV 2,其中V 为风速、S 为物块迎风面积.当风速变为2V 0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为( )A.4mB.8mC.32mD.64m 答案:D解析:一质量为m 的正方体的边长为a ,刚好被推动,在水平方向上受到风力和最大静摩擦力,最大静摩擦力与正压力成正比,设比例系数为μ,该二力平衡,设比例系数为k ,则推力F=kSV 2,可得μmg=kSV 02,而m=a 3ρ,即μa 3ρg=k a 2V 02,同理另一块质量为m ´的正方体的边长为b ,刚好被推动时,则有μb 3ρg=k b 2(2V 02),由以上两式可得b=4a ,所以质量为m ´的正方体的体积是质量为m 的正方体的体积64倍,所以m ´=64m ,选项D 正确. 9.(2015·江苏单科卷T6,4分)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力( ) A.t =2s 时最大B.t =2s 时最小C.t =8.5s 时最大D.t =8.5s 时最小 答案:AD解析:由题意知在上升过程中:F-mg=ma ,所以向上的加速度越大,人对电梯的压力就越大,故A 正确;B 错误;由图知,7s 以后加速度向下,由mg-F=ma 知,向下的加速度越大,人对电梯的压力就越小,所以C 错误;D 正确。
10.(2015·海南单科卷T9)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时( ) A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑 答案:BD解析:当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式F f =μF N 可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,选项A 错误,选项B 正确;设斜面的倾角为θ,物体的质量为m ,当匀速运动时有mgsin θ=μmgcos θ,即sin θ=μcos θ,假设物体以加速度a 向上运动时,有N=m(g+a)cos θ,f=μm(g+a)cos θ,因为sin θ=μcos θ,所以m(g+a)sin θ=μm(g+a)cos θ,故物体仍做匀速下滑运动,选项C 错误,选项D 正确. 11.(2015·广东理综卷T14,4分)若货物随升降机运动的V-t 图象如图所示(竖直向上为正).则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图象可能是( ) 答案:B解析:由V-t 图象可知,升降机在①过程向下做匀加速运动,mg-F=ma ,解得F=mg-ma<mg ,在②过程向下匀速运动,mg-F=0,解得F=mg ,在③过程向下做匀减速运动,F=mg=ma ,解得F=mg+ma ,在④过程中向上做匀加速运动,F-mg=ma ,解得F=mg+ma ,在⑤过程中向上做匀速运动,F=mg ,在⑥过程中向上做匀减速运动,mg-F=ma,解得F=mg-ma,因此符合题意的只有向下B 正确.12.(2014·海南卷T7)下列说法中,符合物理学史实的是A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体或静止B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因C.麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场D.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转 答案:ABD解析:奥斯特发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场,选项C 错误。
13.(2013·全国新课标理综Ⅰ卷)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.如图a 所示为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图b 所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.则( )A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110B.在0.4s ~2.5s 时间内,阻拦索的张力几乎不随时问变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4~2.5s 时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案:AC解析:设着舰时舰载机的速度为V,无阻拦索时舰载机加速度大小为a,所以a=V 22X 1 =7022×1000m/s 2=2.45m/s 2,由速度一时间图线面积表示位移,可求舰载机从着舰到停止飞机在甲板上滑行的距离X 2=(70×0.4- 12 ×2.45×0.42+12 ×(70-2.45×0.4+10)×2.1+12 ×10×0.5)m=113.28m, 因此从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110 ,选项A 正确;从图象可知,在0.4s ~2.5s 时间内舰载机做匀减速直线运动,说明阻拦索的张力的合力一定,由合力与分力的关系可知,因阻拉索之间的夹角变小,所以阻拉索的张力变小,选项B错误;由图象可知,0.4s~2.5s时间内飞行员所承受的加速度大小a´=ΔV Δt=70-2.45×0.4-102.1m/s2=28.1m/s2>2.5×9.8m/s2,选项C正确;由P=FV知,在0.4s~2.5s时间内,F、V均减小,因此阻拦索对飞机做功的功率减小,选项D错误.14.(2013·全国新课标理综Ⅱ卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用,假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间的关系的图象是()答案:C解析:对物体受力分析可知,在水平方向有水平拉力和摩擦力,当0<F<f m时,物块始终静止,加速度为0;当F>f m时,物块做加速运动运动,加速度将随着外力的变化而变化,由牛顿第二定律可得F-f m=ma,又f m=μmg,则有F=ma+μmg,可见选项C正确.15.(2012·全国新课标理综卷)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。