2025届高考物理复习:好题阶梯专项(运动和力的关系)练习(附答案)
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2025届高考物理复习:好题阶梯专项(运动和力的关系)练习
[基础巩固题组]
1.(2023ꞏ浙江卷)下列属于国际单位制中基本单位符号的是()
A.J
B.K
C.W
D.Wb
2.(多选)人类社会的发展离不开物理学,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下列说法正确的是()
A.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
B.牛顿认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
C.牛顿第一定律可以用实验直接验证
D.笛卡尔认为必须有力作用在物体上,物体才能运动
3.如图所示,大人和小孩拔河,大人保持静止却能轻松把小孩拉过来。
不计绳子的质量,下列说法中正确的是()
A.小孩被拉动后就失去了惯性
B.大人保持静止是因为惯性增大了
C.大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的拉力
D.大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力大小相等
4.甲瓶子盛满水,在密封塞上用细绳悬挂一个铁球,乙瓶子盛满水,在密封塞上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球,且将乙瓶子倒置,如图所示,甲、乙两个瓶子均固定在小车上。
当小车突然向前运动时,则两球的存在状态为()
5.(2022ꞏ江苏卷)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g=10 m/s2。
若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过()
A.2.0 m/s2
B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2
D.8.0 m/s2
6.机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来送餐,就越来越常见。
如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。
则下列说法中正确的是()
甲 乙
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
7.昆虫沫蝉跳跃的高度可达0.7 m,而其身体长度仅有几毫米,跳跃能力远远超过了人们先前所认为的昆虫界的“跳高冠军”——跳蚤。
已知沫蝉起跳时平均加速度可达3.8 km/s2,则沫蝉起跳时对地面的平均压力大小与其受到的重力大小的比约为()
A.3.8∶1
B.38∶1
C.380∶1
D.3800∶1
[能力提升题组]
8.有两个材质相同的木块,质量分别为m 、m 2,先将质量为m 的木块放于粗
糙水平面上,若用大小为F 的水平恒力推木块,其加速度为a ;再将质量为m 2的
木块放于粗糙水平面上,若仍用大小为F 的水平恒力推它,它的加速度为a ′,则
( )
A.a ′=a
B.a ′<2a
C.a ′>2a
D.a ′=2a
9.(多选)如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m 的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g 。
在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是( )
A.小球的速度先增大后减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球速度最大时弹簧的形变量为mg k
D.弹簧的最大形变量为mg k
10.如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为m 的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。
当载重车厢沿索道向上加速运动时,货物与车厢仍然保持相对静止状态,货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍,连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向,重力加速度为g ,
sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为()
A.0.35mg
B.0.3mg
C.0.23mg
D.0.2mg
11.如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过小物块压缩0.4 m后锁定,t=0时解除锁定,释放小物块。
计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的v-t图线如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Od是t =0时图线的切线,已知小物块的质量为m=2 kg,重力加速度取g=10 m/s2,则下列说法正确的是()
甲
乙
A.小物块与地面间的动摩擦因数为0.3
B.小物块与地面间的动摩擦因数为0.4
C.弹簧的劲度系数为175 N/m
D.弹簧的劲度系数为150 N/m
参考答案
[基础巩固题组]
1.(2023ꞏ浙江卷)下列属于国际单位制中基本单位符号的是()
A.J
B.K
C.W
D.Wb
过程详解:B国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔,符号分别是kg、m、s、A、K、cd、mol,其余单位都属于导出单位。
故选B。
2.(多选)人类社会的发展离不开物理学,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下列说法正确的是()
A.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
B.牛顿认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
C.牛顿第一定律可以用实验直接验证
D.笛卡尔认为必须有力作用在物体上,物体才能运动
过程详解:AB伽利略根据其理想实验推出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故A正确;牛顿总结出了牛顿第一定律,指出:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态,故B正确;牛顿第一定律是理想实验定律,不能通过实验验证,故C 错误;古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出:必须有力作用到物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来,故D错误。
故选AB。
3.如图所示,大人和小孩拔河,大人保持静止却能轻松把小孩拉过来。
不计绳子的质量,下列说法中正确的是()
A.小孩被拉动后就失去了惯性
B.大人保持静止是因为惯性增大了
C.大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的拉力
D.大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力大小相等
过程详解:D惯性是物体自身具有的属性,只与质量有关,与物体的运动状态、受力状态无关,故AB错误;由于绳子质量不计,绳子受力平衡,大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力是一对平衡力,两者大小相等,故C错误,D正确。
故选D。
4.甲瓶子盛满水,在密封塞上用细绳悬挂一个铁球,乙瓶子盛满水,在密封塞上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球,且将乙瓶子倒置,如图所示,甲、乙两个瓶子均固定在小车上。
当小车突然向前运动时,则两球的存在状态为()
过程详解:A可设想一个与金属小球等体积的水球。
金属球位置的变化,必然代替这个水球的位置。
而同体积的水球和金属球,金属球的质量大,惯性大,运动状态不容易改变,故相对水球来说滞后。
同理,由于同体积水球的质量大于泡沫塑料球的质量,水球惯性大,相对泡沫塑料球来说水球滞后,泡沫塑料球相对水球在前,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2022ꞏ江苏卷)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g=10 m/s2。
若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过()
A.2.0 m/s2
B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2
D.8.0 m/s2
过程详解:B书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供加速度,即有F fm=μmg=ma m,解得a m=μg=4 m/s2,书相对高铁静止,故若书不滑动,高铁的最大加速度为4 m/s2,B正确,A、C、D错误。
6.机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来送餐,就越来越常见。
如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。
则下列说法中正确的是( )
甲 乙
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
过程详解:D 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,不受摩擦力作用,A 错误;菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对作用力与反作用力,B 错误;惯性大小由物体的质量决定,质量不变,物体的惯性不变,菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性不变,C 错误;菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的支持力N =mg ,由牛顿第二定律f =ma ,机器人对菜品的作用力为支持力和静摩擦力的合力F =N 2+f 2=()mg 2+()ma 2
>mg ,D 正确。
故选D 。
7.昆虫沫蝉跳跃的高度可达0.7 m ,而其身体长度仅有几毫米,跳跃能力远远超过了人们先前所认为的昆虫界的“跳高冠军”——跳蚤。
已知沫蝉起跳时平均加速度可达3.8 km/s 2,则沫蝉起跳时对地面的平均压力大小与其受到的重力大小的比约为( )
A.3.8∶1
B.38∶1
C.380∶1
D.3800∶1
过程详解:C 沫蝉起跳时,由牛顿第二定律得F N -mg =ma ,解得地面对沫蝉的支持力大小F N =381mg ,由牛顿第三定律可知,它对地面的压力大小F N ′=F N =381mg ,则F N ′∶G =381∶1,则平均压力大小与其受到的重力大小的比约为380∶1,故选C 。
[能力提升题组]
8.有两个材质相同的木块,质量分别为m 、m 2,先将质量为m 的木块放于粗
糙水平面上,若用大小为F 的水平恒力推木块,其加速度为a ;再将质量为m 2的
木块放于粗糙水平面上,若仍用大小为F 的水平恒力推它,它的加速度为a ′,则
( )
A.a ′=a
B.a ′<2a
C.a ′>2a
D.a ′=2a
过程详解:C 设两个木块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ,根据牛顿第
二定律,对质量为m 的木块,有F -μmg =ma ,解得a =F m -μg ,对质量为m 2
的木块,有F -μm 2g =m 2a ′,解得a ′=2F m -μg ,由以上综合得a ′=2F m -μg >2a =2F m -
2μg ,C 正确。
9.(多选)如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m 的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g 。
在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是( )
A.小球的速度先增大后减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球速度最大时弹簧的形变量为mg k
D.弹簧的最大形变量为mg k
过程详解:ABC 开始时,小球的重力大于弹力,加速度方向向下,小球向下加速运动,随着弹簧的压缩,弹力逐渐变大,则加速度逐渐减小,当弹力等于
重力时,加速度为零,即mg =kx ,得x =mg k ,此时小球的速度最大,然后小球继
续向下运动压缩弹簧,弹力大于重力,加速度变为向上,逐渐增大,速度逐渐减小,直到速度减小到零,到达最低点,由对称性可知,此时弹簧的压缩量为2x =2mg k ,故A 、B 、C 正确,D 错误。
10.如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为m 的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。
当载重车厢沿索道向上加速运动时,货物与车厢仍然保持相对静止状态,货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍,连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向,重力加速度为g ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A.0.35mg
B.0.3mg
C.0.23mg
D.0.2mg
过程详解:D 将a 沿水平和竖直两个方向分解,对货物受力分析如图所示。
水平方向:F f =ma x ,竖直方向:F N -mg =ma y ,F N =1.15mg ,又a y a x
=34,联立解得F f =0.2mg ,故D 正确。
11.如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过小物块压缩0.4 m 后锁定,t =0时解除锁定,释放小物块。
计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的v -t 图线如图乙所示,其中Oab 段为曲线,bc 段为直线,倾斜直线Od 是t =0时图线的切线,已知小物块的质量为m =2 kg ,重力加速度取g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )
甲
乙
A.小物块与地面间的动摩擦因数为0.3
B.小物块与地面间的动摩擦因数为0.4
C.弹簧的劲度系数为175 N/m
D.弹簧的劲度系数为150 N/m
过程详解:C根据v-t图线斜率的绝对值表示加速度大小,由题图乙知,物
块脱离弹簧后的加速度大小a=Δv
Δt
=
1.5
0.55-0.25
m/s2=5 m/s2,由牛顿第二定律
得μmg=ma,所以μ=a
g=0.5,A、B错误;刚释放时物块的加速度大小为a′=
Δv′
Δt′
=
3
0.1m/s
2=30 m/s2,由牛顿第二定律得kx-μmg=ma′,代入数据解得k=175
N/m,C正确,D错误。