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黄金三十天黄金30题专题01 单选题精练（基础版）选择题：每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中正确的有（）A. 库仑通过扭秤实验测量出万有引力常量B. 胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系C. 伽利略利用斜面实验观察到了小球合力为零时做匀速直线运动D. 牛顿通过观察发现了行星运动的规律【答案】 B【解析】卡文迪许通过扭秤实验测量出万有引力常量，故A错误；胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系，故B正确；伽利略利用斜面实验观察到了小球合力不为零时做匀加速直线运动，故C错误；开普勒通过观察发现了行星运动的规律，故D错误；故选B.2．根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是A. 将物体看成质点进行研究分析，应用了等效替代的方法B. 通过安培分子电流假说可以得出：一切磁现象都源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的作用C. 在原子核中，结合能越大表示原子核中的核子结合的越牢固D. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，中子数减少21个【答案】 B3．如图所示，I、II分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v—t图线，根据图线可以判断( )A. 甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相同，方向相同B. 两球在t=8s时相距最远C. 两球在t=2s时有相同的速度D. 两球在t=8s时相遇【答案】 D【解析】在速度-时间图象中，图象的斜率表示加速度，由图象可知，甲的加速度为：，乙的加速度为：，加速度大小不等，故A错误；甲物体8s内的总面积为零即总位移为零，说明甲物体由回到出发点，乙物体前2s内静止，后6s内的总位移为零，说明乙物体也回到了出发点，又因为两物体从同一地点出发，所以两物体此时相遇，并且相距最近，故B错误，D正确；由图可知，两球在t=2s时刻速度大小相等，方向相反，故C错误。
历年高考物理真题精选之黄金30题 专题06 抛体运动 一、单选题 1．（2021·浙江·高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（ ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同 B．运动员在A、D位置时重心的速度相同 C．运动员从A到B和从C到D的时间相同 D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间 2．（2012·上海·高考真题）如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则
（ ）
A．v0< v <2v0 B．v=2v0 C．2v0< v <3v0 D．v>3v0 3．（2013·安徽·高考真题）由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为163m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2） A．28.8m； 1.12×10-2m3 B．28.8m ；0.672m3 C．38.4m ；1.29×10-2m3 D．38.4m ；0.776m3 4．（2017·浙江·高考真题）一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高1.8mh，水落地的位置到管口的水平距离1.2mx，不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是（ ） A．1.2m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.9m/s 5．（2021·江苏·高考真题）如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（ ）
A．A比B先落入篮筐 B．A、B运动的最大高度相同 C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小 D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同 6．（2017·江苏·高考真题）如图所示，A、B两小球从相同高度以相同速度大小同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（ ）
黄金30题系列高二物理大题好拿分【提升版】学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、解答题1．在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,组成一带电系统,如图所示,虚线MP为AB两球连线的垂直平分线,虚线NQ与MP平行且相距4L.最初A和B分别静止于虚线MP的两侧,距MP的距离均为L,且A球距虚线NQ的距离为3L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MP, NQ间加上水平向右的匀强电场E后,求:(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小.(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量.2．如图所示，边长为4l的正方形ABCD内存在两个场强大小相等、方向相反的有界匀强电场，中位线OO/上方的电场方向竖直向下，OO/下方的电场方向竖直向上．从某时刻起，在A、O两点间（含A点，不含O点）连续不断地有电量为+q、质量为m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入电场．其中从A点射入的粒子第一次穿越OO/后就恰好从C点沿水平方向射出正方形电场区．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．求：（1）从AO间入射的粒子穿越电场区域的时间t和匀强电场的场强E的大小；（2）在AO间离O点高度h为多大的粒子，最终能沿水平方向从CD间射出正方形电场区？（3）上一问中能沿水平方向射出正方形电场区的这些粒子，在穿越OO /时的速度大小v 3．如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC ，其延长线在D 点与半圆轨道DF 相切，全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN 的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场(C 点处于MN 边界上)．一质量为0.4 kg 的带电小球沿轨道AC 下滑，至C 点时速度为100/7C v m s ＝，接着沿直线CD 运动到D 处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F 点，在F 点速度为v F ＝4 m/s(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2，cos 37°＝0.8)．求：（1）小球带何种电荷？（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功；（3）小球从F 点飞出时磁场同时消失，小球离开F 点后的运动轨迹与直线AC (或延长线)的交点为G 点(未标出)，求G 点到D 点的距离．4．如图所示，在xoy 坐标系中，x 轴上N 点到O 点的距离是24cm ，虚线NP 与x 轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP 的上方有匀强磁场，磁感应强度B=1T ，第Ⅳ象限有匀强电场，方向沿y 轴正方向．一质量为10410m kg -=⨯，电荷量4110q C -=⨯带正电粒子，从电场中M （24，-16）点由静止释放，经电场加速后从N 点进入磁场，又从y 轴上P 点穿出磁场．不计粒子重力，取3π=，求：（1）粒子在磁场中运动的速度v ；（2）匀强电场的电场强度E ；（3）粒子从M 点运动到P 点的过程中所用时间t ．5．在一个水平面上建立x 轴，在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×105N/C ，方向与x 轴正方向相同，在原点O 处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块，其带电量q=-5×10-8C ．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿x 轴正方向的初速度v 0=2m/s ．如图所示．试求：（1）物块沿x 轴正方向运动离O 点的最远距离；（2）物体运动的总时间为多长;6．如图所示，电源电动势015E V =，内阻01r =Ω，电阻1 30R =Ω，260R =Ω. 间距 d =0.2m 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B ＝1T 的匀强磁场．闭合开关 S ，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度 v ＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为x R ，忽略空气对小球的作用， 取 210g m s =，求：(1)当29x R =Ω时，电阻2R 消耗的电功率是多大？ (2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为 60°，则x R 是多少？7．如图所示，电源的电动势E=110V ，电阻R 1=21Ω，电动机绕组的电阻R 0=0.5Ω，电键S 1始终闭合。
题型专练一 连接体问题、板块模型、传送带模型连接体问题、 板块模型、传送带模型是经典的三种模型，是涉及多个物体发生相对运动的问题，分析这类问题要从受力分析和运动过程分析，分析每个物体的运动情况，由牛顿第二定律分析它们的加速度情况，有时还要结合能量和动量的观点解决问题。
例题1. （2022·全国·高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L 。
一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。
当两球运动至二者相距35L 时，它们加速度的大小均为（ ）A ．58F mB ．25FmC ．38F mD ．310Fm【答案】A【解析】当两球运动至二者相距35L 时，,如图所示由几何关系可知3310sin 52LL θ==设绳子拉力为T ，水平方向有2cos T F θ=解得58T F =对任意小球由牛顿第二定律可得T ma =解得58Fa m=故A 正确，BCD 错误。
故选A 。
例题2. （多选）（2021·全国·高考真题）水平地面上有一质量为1m 的长木板，木板的左端上有一质量为2m 的物块，如图（a ）所示。
用水平向右的拉力F 作用在物块上，F 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。
木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图（c ）所示。
已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ，物块与木板间的动摩擦因数为2μ，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g 。
则（ ）A ．111=F m g μB ．2122211()()m m m F g m μμ+=-C ．22112m m m μμ+>D ．在20~t 时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【解析】A ．图（c ）可知，t 1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有1112()F m m g μ=+A 错误；BC ．图（c ）可知，t 2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象， 根据牛顿第二定律，有211212()()F m m g m m a μ-+=+以木板为对象，根据牛顿第二定律，有221121()0m g m m g m a μμ-+=>解得2122211()()m m m F g m μμ+=-()12212m m m μμ+>BC 正确；D ．图（c ）可知，0~t 2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D 正确。
历年高考物理真题精选之黄金30题专题34 电学实验一、实验题1．（2021·河北·高考真题）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（6.3V，0.15A），直流电源（9V），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图1所示。
（1）根据图1，完成图2中的实物连线______；（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是______（单项选择，填正确答案标号）；A．电流表短路B．滑动变阻器的滑片接触不良C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I U 图像，其中一部分如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______Ω（保留三位有效数字）。
2．（2020·全国·高考真题）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：（1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。
（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）。
（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）。
3．（2020·浙江·高考真题）某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。
（1）在答题纸相应的方框中画出图乙的电路图____________；（2）某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流I=_____A，电压U= _____V；（3）实验得到如图所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是图1_____（选填“甲”或“乙”）；（4）该电池的电动势E=_____V（保留三位有效数字），内阻r=_____Ω（保留两位有效数字）。
2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题03 斜面模型【特训典例】一、高考真题1．（2022年北京卷）如图所示，质量为m 的物块在倾角为θ的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为μ。
下列说法正确的是（ ）A ．斜面对物块的支持力大小为sin mg θB ．斜面对物块的摩擦力大小为cos mg μθC ．斜面对物块作用力的合力大小为mgD ．物块所受的合力大小为sin mg θ2．（2022年全国卷）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处，上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放，物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t 将（ ）A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大3．（2022年湖北卷）如图（a ）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f 恒定，物块动能E k 与运动路程s 的关系如图（b ）所示。
重力加速度大小取10 m/s 2，物块质量m 和所受摩擦力大小f 分别为（ ）A ．m=0.7 kg ，f=0.5 NB ．m=0.7 kg ，f=1.0NC ．m=0.8kg ，f=0.5 ND ．m=0.8 kg ，f=1.0N4．（2022年辽宁卷）冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略：倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同μ满足001.2μμμ≤≤。
在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下L 1、L 2的组合符合设计要求的是（ ）A ．102hL μ=，2032h L μ= B ．1043h L μ=，203h L μ= C ．1043h L μ=，2023h L μ= D ．1032h L μ=，20h L μ= 5．（2022年广东卷）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑，到达N 点时速度为零，然后下滑回到M 点，此时速度为v 2（v 2＜v 1）．若小物体电荷量保持不变，OM ＝ON ，则（）A ．小物体上升的最大高度为22124v v g+ B ．从N 到M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小C ．从M 到N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D ．从N 到M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小6．（2022年全国卷）如图，一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量0.06kg M =的U 型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻3ΩR =的金属棒CD 的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF ；EF 与斜面底边平行，长度0.6m L =。
高二第一学期期中复习备考之物理专题复习之期中复习大题易丢分（30题）（范围：选修3-1前两章）1．如图所示，M 为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V ．当S 断开时，理想电流表的示数I 1=1.6A ，当开关S 闭合时，理想电流表的示数为I 2=4.0A ，求：（1）电源内阻（2）开关S 闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率．（3）开关S 闭合时电源输出功率．2．如图所示，一质量为21010kg m -=⨯、带电荷量为61.010C q -=⨯的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60︒角．小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取210m /s g =．（1）判断小球带何种电荷．（2）求电场强度E 的大小．（3）若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a ．3．如图所示的匀强电场，电场强度E ＝2×104N/C ．一电荷量q ＝＋1×10－8C 的点电荷从电场中的A 点移动到B 点，A 、B 之间的距离d 为0.1 m ．求：(1)点电荷所受电场力的大小F；(2)电场力对电荷所做的功W.4．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=5Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω，定值电阻R2=R3=3Ω，R4=2Ω，电容器的电容C=30μF．开关S闭合电路稳定后，求：（1）滑动变阻器滑片滑到最左端时，电容器两端的电压；（2）电源的最大输出功率。
5．如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道。
今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A点与圆轨道的U为多少？最低点B间的电势差AB6．如图所示，在匀强电场中，有边长为L=2m的等边三角形ABC，其中O点为该三角形的中心，各点的电势分别为，，，求：（1）O点的电势为多少，（2）该匀强电场的电场强度大小和方向．7．如图所示，有一电量为q的电荷经电压U0的加速电场加速后，进入两块间距为d、电压为U 的平行金属板间.若电荷从两板正中间垂直电场方向射入，且恰好从正板右边缘穿出偏转电场.求:⑴金属板AB的长度L；⑵电荷穿出电场时的动能.8．某电动机与灯泡连接电路如图所示。
黄金30题系列高二物理小题易丢分学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离A．带点油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低 C．带点油滴的电势能将减少D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大2．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A．粒子在三点所受的电场力不相等B．粒子在三点的电势能大小关系为E pc＜E pa＜E pbC．粒子必先过a，再到b，然后到cD．粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb＞E ka＞E kc3．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。
开关S闭合且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1,；断开开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为（）A．52B．53C．12D．234．如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想电表．闭合开关S 至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P 向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为1U ∆，电压表V 2的示数改变量大小为2U ∆，电流表A 的示数改变量大小为I ∆，则下列判断正确的有A ．2U I ∆∆的值不变，且始终等于电源内阻 B ．1U I 的值变小 C ．1U I∆∆的值变大 D ．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少5．有一直流电动机的内阻是4.4Ω，将电动机和一盏标有“110V 、60W”的灯泡串联后接在电压为220V 的电路两端，若灯正常发光，则A ．电动机的输入功率为120WB ．电动机的发热功率为60WC ．电路消耗的总功率为60WD ．电动机的输出功率约为58.7W6．一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示，若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力f F 的变化情况分别是A ．F 增大，f F 减小B ．F 减小，f F 增大C ．F 与f F 都减小D ．F 与f F 都增大7．如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。
1．我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（2）汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少．2．如图所示，水平地面上一重60N的物体，在与水平面成30°角斜向上的大小为20N的拉力F 作用下做匀速运动，求地面对物体的支持力和地面对物体的摩擦力大小。
3．图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示。
根据F-t图象：（取g= 10m/s2，不计空气阻力）（1）求运动员的质量；（2）分析运动员在6．0s~6．6s的过程中，速度、加速度的方向及大小的变化情况，并求此过程中运动员的最大加速度；（3）求运动员在0~12s的过程中，重心离开蹦床上升的最大高度。
4．一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s后警车发动起来，并以2m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的速度必须控制在90km/h以内。
问：（1）警车启动时，货车与警车间的距离?（2）警车启动后多长时间两车间距最大，最大距离是多少？（3）警车发动后至少经过多长时间才能追上货车？5．小明驾驶汽车以v=20 m/s的速度匀速行驶，突然前面有紧急情况，小明紧急刹车停止，加速度大小为4 m/s2．求：（1）刹车时间t；（2）汽车6 s末的速度v；（3）刹车位移x6．如图所示，物体从光滑斜面的顶端A点由静止开始下滑做匀加速直线运动，经过B点后进入粗糙的水平面（设经过B点前后速度大小不变）做匀减速直线运动，最后停在C点，每隔0．2s 通过速度传感器测量物体的速度，下表给出了部分测量数据（g取10m/s（2）求：（1）在水平面上匀减速运动的加速度大小（2）从开始运动到停止所用的总时间（3）斜面的长度L7．如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，质量为m1＝1kg的物体A、m2＝2kg的物体B叠放在一起，轻绳通过定滑轮分別与A、B连接(绳与斜面平行)，在平行斜面向下的外力F作用下，物μ=，B与斜面间的动摩擦因数为体B恰好被匀速拉动.已知A、B之间的动摩擦因数为1μ=2(1)绳的拉力大小为多少；(2)外力F的大小为多少；8．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B 端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：（1）轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量m 2=8kg ，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.6，三段轻绳能承受的最大拉力均为70N ，则欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，物体甲的质量m 1最大不能超过多少？9．如图所示，物体里为G ，两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，两绳间的夹角为α，轻绳AC 沿水平方向且与墙面垂直．在物体上另施加一个与两绳在同一平面内，方向与水平线成θ角的拉力F ，使物体保持静止状态．若要使两绳都能伸直，求拉力F 的大小取值范围。
近十年高考物理真题精选之黄金30题专题04 斜面模型和连接体模型一、单选题1．（2021·全国·高考真题）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处，上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放，物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t 将（ ）A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大【答案】 D 【解析】设PQ 的水平距离为L ，由运动学公式可知21sin cos 2L g t θθ=可得24sin 2Lt g θ=可知45θ=︒时，t 有最小值，故当θ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t 先减小后增大。
故选D 。
2．（2014·福建·高考真题）如图，滑块以初速度v 0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】 B 【解析】CD 、由题意知，在下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得：sin mgcos mg ma θμθ-+=，故加速度保持不变，物块做匀减速运动，所以C 、D 错误； B 、根据匀变速运动的规律2012sv tat，可得B 正确；A 、下降的高度sin h s θ=，所以A 错误．3．（2012·上海·高考真题）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 上表面水平．则在斜面上运动时，B 受力的示意图为 （ ）A ．B ．C ．D ．【答案】 A【解析】将A 、B 做为一个整体，则一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面向下，然后再用隔离体法，单独对B 进行受力分析可知，B 受摩擦力一定沿水平方向上，且一定水平向左，竖直方向上重力大于支持力这样才能使合力沿斜面向下了，故A 正确，BCD 错误．4．（2013·安徽·高考真题）如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力为F N 分别为（重力加速度为g ）（ ）A ．T ＝m （g sin θ＋a cos θ），F N ＝m （g cos θ－a sin θ）B ．T ＝m （g cos θ＋a sin θ），F N ＝m （g sin θ－a cos θ）C ．T ＝m （a cos θ－g sin θ），F N ＝m （g cos θ＋a sin θ）D ．T ＝m （a sin θ－g cos θ），F N ＝m （g sin θ＋a cos θ） 【答案】 A 【解析】当加速度a 较小时，小球与斜面一起运动，此时小球受重力G 、绳子拉力T 和斜面的支持力F N ，绳子平行于斜面；小球的受力如图：由牛顿第二定律得水平方向上：N Tcos F sin ma θθ-=；竖直方向上，由平衡得：N Tsin F cos mgθθ+=，联立得：N F m gcos asin θθ=-（），T mgsin acos θθ=+（），故A 正确，BCD 错误．5．（2020·山东·高考真题）一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s 与时间t的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用F N表示，速度大小用v表示。
重力加速度大小为g。
以下判断正确的是（）A．0~t1时间内，v增大，F N>mg B．t1~t2时间内，v减小，F N<mgC．t2~t3时间内，v增大，F N <mg D．t2~t3时间内，v减小，F N >mg【答案】D【解析】A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则F N<mg，选项A错误；B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则F N=mg，选项B错误；CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，超重，则F N>mg，选项C错误，D正确；故选D。
6．（2010·福建·高考真题）质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A．18m B．54mC．72m D．198m【答案】B【解析】对物体受力分析可知，0到3s 内，由于滑动摩擦力为：F f =μF N ＝μmg=0．2×20N=4N ，恰好等于外力F 大小，所以物体仍能保持静止状态，3s 到6s 内，物体产生的加速度为：2842/2fF F a m s m--==＝，发生的位移为：2221123922x at m m ==⨯⨯= ；6s 到9s内，物体所受的合力为零，做匀速直线运动，由于6s 时的速度为：v=at=2×3=6m/s ，所以发生的位移为：x 3=vt=6×（9-6）=18m ；9到12s 内，物体做匀加速直线运动，发生的位移为：x 4=vt+12at 2=6×3+12×2×32=27m ；所以总位移为：x=0+x 2+x 3+x 4==9+18+27=54m ，所以B 正确；7．（2021·海南·高考真题）如图，两物块P 、Q 用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P 静止在水平桌面上。
将一个水平向右的推力F 作用在P 上后，轻绳的张力变为原来的一半。
已知P 、Q 两物块的质量分别为p 0.5kgm =、Q 0.2kgm =，P 与桌面间的动摩擦因数0.5μ=，重力加速度210m /s g =。
则推力F 的大小为（ ）A ．4.0NB ．3.0NC ．2.5ND ．1.5N【答案】 A 【解析】P 静止在水平桌面上时，由平衡条件有12NQ T m g ==12N< 2.5NP f T m g μ===推力F 作用在P 上后，轻绳的张力变为原来的一半，即121N 2T T ==故Q 物体加速下降，有2Q Q m g T m a-=可得25/s a m =而P 物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力，对P 由牛顿第二定律2P P T F m g m aμ+-=解得4N F =故选A 。
8．（2020·江苏·高考真题）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。
某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F 。
若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ） A ．F B ．1920FC ．19FD ．20F【答案】 C 【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F ，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有3838Ffma设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F 1，则根据牛顿第二定律有122F fma联立解得119F F 。
故选C 。
9．（2017·海南·高考真题）如图，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 ，设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 =56B ．若μ≠0 ， k = 65C ．若μ=0，则12k =D ．若μ=0，则35k =【答案】 D 【解析】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小：66F mg a m μ-=所以，R 和Q 之间相互作用力为：11332F ma mg F μ=+=Q 与P 之间相互作用力：21566F F mg ma F mg F mg Fμμμ--=--+==所以可得：12132556F F k F F ===由于谈论过程与μ是否为零无关，故有35k =恒成立；A ．与分析不符，故A 错误；B ．与分析不符，故B 错误；C ．与分析不符，故C 错误；D ．与分析相符，故D 正确； 故选D 。
10．（2019·全国·高考真题）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s 2．若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为 A ．150kg B．C ．200 kgD．【答案】 A 【解析】T =f +mg sin θ，f =μN ，N =mg cosθ，代入数据解得：m =150kg ，故A 选项符合题意 11．（2013·全国·高考真题）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2（F 2＞0）.由此可求出A ．物块的质量B ．斜面的倾角C ．物块与斜面间的最大静摩擦力D ．物块对斜面的正压力【答案】 C 【解析】根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为f ，对物块受力分析（如图所示），若F>mg sin θ，则物体有沿斜面向上运动的趋势，f 的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有1sin F mg f θ=+----①；若F<mg sin θ，则物体有沿斜面向下的运动趋势，f 的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势，有2sin F f mg θ+=----②；由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知cos f mg μθ=---③，由①②可求得f 的值，而物块的质量m 、斜面的倾角θ无法求出，故物块对斜面的正压力（cos N mg θ=）也无法求出．综上所述，正确答案为C ．【考点定位】 静摩擦力及力的平衡12．（2019·浙江·高考真题）如图所示为某一游戏的局部简化示意图．D 为弹射装置，AB 是长为21m 的水平轨道，倾斜直轨道BC 固定在竖直放置的半径为R =10m 的圆形支架上，B 为圆形的最低点，轨道AB 与BC 平滑连接，且在同一竖直平面内．某次游戏中，无动力小车在弹射装置D 的作用下，以v 0=10m/s 的速度滑上轨道AB ，并恰好能冲到轨道BC 的最高点．已知小车在轨道AB 上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC 光滑，则小车从A 到C 的运动时间是（ ）A ．5sB ．4.8sC ．4.4sD ．3s 【答案】 A 【解析】设小车的质量为m ，小车在AB 段所匀减速直线运动，加速度210.20.22/f mga g m s m m ====，在AB 段，根据动能定理可得2201122AB B fx mv mv -=-，解得4/B v m s =，故110432t s s -==；小车在BC 段，根据机械能守恒可得212B CD mv mgh =，解得0.8CD h m =，过圆形支架的圆心O 点作BC 的垂线，根据几何知识可得12BCBC CD x R x h =，解得4BC x m =，1sin 5CD BC h x θ==，故小车在BC 上运动的加速度为22sin 2/a g m s θ==，故小车在BC 段的运动时间为22422B v t s s a ===，所以小车运动的总时间为125t t t s +==，A 正确．13．（2016·海南·高考真题）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0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3D．F1=F3【答案】A【解析】由v–t图象可知，0~5 s内加速度a1="0.2" m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F1=ma1，F1="mgsin" θ–f–0.2m；5~10 s内加速度a2=0，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F2=ma2，F2="mgsin" θ–f；10~15 s内加速度a3="–0.2" m/s2，沿斜面向上，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F3=ma3，F3="mgsin" θ–f+0.2m．故可得：F3>F2>F1，选项A正确．【学科网考点定位】v t 图像，牛顿第二定律14．（2012·海南·高考真题）如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑．在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】设物块上滑与下滑的加速度大小分别为a1和a2．根据牛顿第二定律得：mgsinα+μmgcosα=ma1，mgsinβ-μmgcosβ=ma2，得a1=gsinα+μgcosα，a2=gsinβ-μgcosβ，则知a1＞a2；而v-t图象的斜率等于加速度，所以上滑段图线的斜率大于下滑段图线的斜率．上滑过程的位移大小较小，而上滑的加速度较大，由x=1 2at2知，上滑过程时间较短．因上滑过程中，物块做匀减速运动，下滑过程做匀加速直线运动，两段图象都是直线．由于物体克服摩擦力做功，机械能不断减小，所以物体到达c点的速度小于v0．故C正确，ABD错误．故选C15．（2013·重庆·高考真题）图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图2中的（）A．①、①和①B．①、①和①C．①、①和①D．①、①和①【答案】B【解析】对小球进行受力分析，根据力的合成与分解原则求出小球对斜面压力的表达式，根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度，重力加速度始终为g，恒定不变，从而找出图象．解：对小球进行受力分析，则有：N=mgcosθ，随着θ的增大，N减小，对应③根据牛顿第二定律得：a=，随着θ的增大，a增大，对应②重力加速度始终为g，恒定不变，对应①，故B正确故选B16．（2014·全国·高考真题）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】A【解析】设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长x1＝，即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：x2＝＝，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L 0cosα+＜L 0+=L 1，所以L 1＞L 2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A 正确，BCD 错误． 故选A ． 二、多选题17．（2020·浙江·高考真题）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。
