高考物理专题复习 运动和力练习(一)

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专题一 力与运动 (1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一 力与运动 (1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一力与运动(1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点【新课标全国卷】1.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO NO,则在不断增加重物G重力的过程中(绳OC不会断)( )A.ON 绳先被拉断B.OM 绳先被拉断C.ON 绳和OM 绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断2.2022年4月份上海市爆发了新一轮的新冠疫情,广大市民积极响应市政府号召在家隔离。

市民居家隔离期间锻炼了厨艺的同时还产生了很多的奇思妙想。

其中一位隔离者通过如图所示的装置在与志愿者不接触的情况下将吊篮中的生活用品缓慢拉到窗口,图中轻绳的一端栓在轻杆上,另一端绕过定滑轮(不计一切摩擦)。

下列说法正确的是( )A.此人手上所受的拉力F 始终不变B.此人手上所受的拉力F 先减小,后增大C.轻杆所受压力一直增大D.轻杆所受压力大小始终不变3.如图所示,物体A 置于水平地面上,力F 竖直向下作用于物体B 上,A B 、保持静止,则物体A 的受力个数为( )A.3B.4C.5D.64.如图所示,小圆环A 吊着一个质量为2m 的物块并套在另一个坚直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为1m 的物块。

如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB 所对应的圆心角为α,则两物块的质量比12:m m 应为()A.cos2αB.sin2αC.2sin2αD.2cos2α5.如图,弹性绳一端系于A 点,绕过固定在B 处的光滑小滑轮,另一端与套在粗糙竖直固定杆M 处的小球相连,此时在同一水平线上,弹性绳原长恰好等于AB 间距。

小球从M 点由静止释放,弹性绳始终遵循胡克定律,则( )A.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断增加B.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断减小C.重力的功率在不断增加D.小球做匀加速运动6.如图所示,斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上,小木块m 在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力( )A.小木块m 静止在斜面BC 上B.小木块m 沿斜面BC 加速下滑C.小木块m 沿斜面BA 减速下滑D.小木块m 沿斜面AB 减速上滑7.如图所示,细线OA OB 、的O 端与质量为m 的小球(可视为质点)拴接在一起,A B 、两端固定于竖直墙面上,其中细线OA 与竖直方向成45°角,细线OB 与竖直方向成60角。

2014届高考二轮专题物理复习测试_专题一、力和运动 力与物体的平衡

2014届高考二轮专题物理复习测试_专题一、力和运动 力与物体的平衡

所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为R.质量为平面上运动,二者所受阻力均为车重的0.5倍,由于牵引力不同,甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动,其运动的位移-时间(x -t )图象如图所示,则以下叙述正确的是( C )A .乙车牵引力为7.5×103 NB .t =1 s 时两车速度相同且v 共=1 m/sC .t =1 s 时两车间距最大,且最大间距为1 mD .0~2 s 内阻力对两车做的功均为-3×103 J22.如图所示,在水平地面上有一辆后轮驱动的玩具小车,车上弹簧的左端固定在小车的挡板上,右端与一小球相连,弹簧水平.设在某一段时间内小车向左运动,小球与小车相对静止,弹簧处于伸长状态且伸长量不变,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在这段时间内小车向左( C ) A.做变减速运动B.做变加速运动C.做匀加速运动D.做匀减速运动23.[2013·淮安调研]三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,下列说法正确的是(sin 37°=0.6)( BCD )A.物块A先到达传送带底端B.物块A、B同时到达传送带底端C.传送带对物块A、B均做负功D.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同24.[2013·渭南二模]压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学把压敏电阻与电源、电流表、定值电阻串联成一闭合电路,并把压敏电阻放在桌子上,其上放一物块,整个装置放在可在竖直方向运动的电梯中,如图甲所示.已知0~t1时间电梯静止不动,电流表的示数为I0,现开动电梯,得到电流表的变化如图乙所示,则关于t2~t3时间内物块与电梯运动状态的叙述正确的是( B )A.物块处于失重状态,电梯向下做匀加速直线运动B.物块处于超重状态,电梯向上做匀加速直线运动C.物块仍旧平衡,电梯向上做匀速直线运动D.物块仍旧平衡,电梯向下做匀速直线运动25.某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度为零,则下列图象中该物体在t=4 s内位移一定不为零的是( C )26.被称为“史上最严交规”于2013年1月1日起施行.对校车、大中型客货车、危险品运输车等重点车型驾驶人的严重交通违法行为,提高了记分分值.如图是张明在2013年春节假期试驾中某次小轿车在平直公路上运动的0~25 s内的速度随时间变化的图象,由图象可知( ABD )A .小轿车在0~15 s 内的位移为200 mB .小轿车在10~15 s 内加速度为零C .小轿车在10 s 末运动方向发生改变D .小轿车在4~9 s 内的加速度大小大于16~24 s 内的加速度大小专练3 受力分析和共点力的平衡一、单项选择题1. (2013·重庆·1)如图1所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G ,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( A )A .GB .G sin θC .G cos θD .G tan θ2. 如图2所示,质量为m 的物体A 在竖直向上的力F (F <mg )作用下静止于斜面上.若减小力F ,则( A )A .物体A 所受合力不变B .斜面对物体A 的支持力不变C .斜面对物体A 的摩擦力不变D .斜面对物体A 的摩擦力可能为零3. 如图3所示,铁板AB 与水平地面之间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方.在缓慢抬起铁板的B 端使θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对于铁板静止.下列说法正确的是( D )A .磁铁所受合外力逐渐减小B .磁铁始终受到三个力的作用C .磁铁受到的摩擦力逐渐减小D .铁板对磁铁的弹力逐渐增大4. 如图4所示,质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°.轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则( D )A .斜面对小球的作用力大小为mgB .轻绳对小球的作用力大小为32mgC .斜面体对水平面的压力大小为(M +m )gD .斜面体与水平面间的摩擦力大小为34mg5.如图5所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O 点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在如图所示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为 ( C )A.sin2θ∶1 B.sin θ∶16.如图6所示,一物体在粗糙斜面上受到沿斜面向上的力F作用,处于静止状态.下列判断正确的是( C ) A.物体一定受到四个力的作用B.摩擦力方向一定沿斜面向下C.摩擦力的大小可能等于零D.若F增大,摩擦力也一定增大7.如图7所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体固定在同一水平高度处,一轻绳套在两圆柱体上,轻绳下端悬挂一重物,绳和圆柱体之间的摩擦忽略不计.现增加轻绳长度,而其他条件保持不变,则 ( D )A.轻绳对物体的作用力的合力将变大B.轻绳对物体的作用力的合力将变小C.轻绳的张力将变大D.轻绳的张力将变小8.如图8所示,重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态.若将此斜面换成材料和质量相同,但倾角θ稍小一些的斜面,以下判断正确的是( D )A.球对斜面的压力不变B.球对斜面的压力变大C.斜面可能向左滑动D.斜面仍将保持静止二、多项选择题9.(2013·上海·18)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( AD ) A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 NC.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大10.如图9所示,在水平力F作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F ≠0.则关于木块B的受力个数可能是( BC )A.3个 B.4个C.5个 D.6个11.如图10所示,质量为M、长为L的直导线通有垂直纸面向外的电流I,被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中,导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上,则磁感应强度B的大小和方向可能是( BC )A.大小为Mg tan θ/IL,方向垂直斜面向上B.大小为Mg sin θ/IL,方向垂直纸面向里C.大小为Mg/IL,方向水平向右D.大小为Mg/IL,方向沿斜面向下12.如图11所示,形状相同的物块A、B,其截面为直角三角形,相对排放在粗糙水平地面上,光滑球体C架在两物块的斜面上,系统处于静止状态.已知物块A、B的质量都为M,θ=60° ,光滑球体C质量为m,则以下说法正确的是( BD )A.地面对物块A的摩擦力大小为12 mgB.地面对物块A的摩擦力大小为32 mgC.物块A对球体C的弹力大小为32 mgD.物块A对地面的压力大小为Mg+12 mg13.如图12所示,矩形物块甲和丙在水平外力F的作用下静止在物体乙的斜面上,物体乙静止在水平地面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是( CD )A.物块甲对物块丙的支持力一定减小B.物体乙对物块甲的摩擦力一定减小C.地面对物体乙的摩擦力一定减小D.物块甲可能受5个力的作用14.如图13所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( AB )A.如果B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力B.如果B对A有向左的摩擦力,则地面对B也有向左的摩擦力C.P点缓慢下移过程中,B对A的支持力一定减小D.P点缓慢下移过程中,地面对B的摩擦力一定增大1.(2013·广州二模)如图,力F垂直作用在倾角为α的三角滑块上,滑块没被推动,则滑块受到水平地面的静摩擦力大小为( C )A.0B.FcosαC.FsinαD.Ftanα2.(多选)(2013·朝阳区一模)如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则( AC )A.小物块受的支持力逐渐变大B.小物块受的支持力先变小后变大C.拉力F逐渐变小D.拉力F先变大后变小3.(多选)(2013·广东高考)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。

2020年高考物理复习力学大题集训(一)

2020年高考物理复习力学大题集训(一)

2020年高考物理复习力学大题集训(一)1.如图所示,右边传送带长L=15m、逆时针转动速度为v0=16m/s,左边是光滑竖直半圆轨道(半径R=0.8m),中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体,中间为一压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1=3kg,乙的质量为m2=1kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为S m=12m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10m/s2,甲、乙两物体可看作质点.(细线烧断后,可认为弹簧势能全部转化为物体的动能)(1)若固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求通过D点时轨道对甲物体的压力大小;(2)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后,问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;若不会碰撞,说明原因.2.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)小物块所受到的恒力F;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.3.如图甲所示,一水平放置的圆形套筒由两个靠得很近的同心圆筒组成,一质量m=0.2kg 的小滑块从轨道(截面图如图乙所示)的最低点A,以v0=9m/s的初速度向右运动,小滑块第一次滑到最高点时速度v=1m/s.滑块的尺寸略小于两圆筒间距,除外筒内壁的上半部分BCD粗糙外,其余部分均光滑.小滑块运动轨道的半径R=0.3m,求:(1)小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力?(2)小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内,它克服摩擦力做的功是多少?(3)从开始经过足够长的时间,小滑块减少的机械能是多少?4.如图所示,物块A、C的质量均为m,B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上,A、B 间用一不可伸长的轻质短细线相连。

高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第1讲+力与运动(一)(全国通用)

高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第1讲+力与运动(一)(全国通用)
答案 B
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2.(2015·桐乡市高三下学期模拟考
试)如图5所示,斜面固定在水平面
上,竖直轻杆顶端用光滑铰链连
接,底端与上表面水平的物体A接
触,则静止在斜面上的物体A受到B
力A最.3个多可B能.4个是( C.5个) D.6个
图5
解析 本题考查了受力分析,解题的关键是准确判断弹力和
摩擦力的方向,利用好平衡的条件分析力存在的可能性。物
体A一定受到重力、斜面的弹力和摩擦力;由于杆上端有铰
链连接,所以杆可能给物体A竖直向下的压力,故A最多受
四个力作用,选B。
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3.(多选)(2015·广东理综,19)如
图6所示,三条绳子的一端都
系在细直杆顶端,另一端都固
定在水平地面上,将杆竖直紧
压在地面上,若三条绳长度不
同,下列说法正确的有( )
图6
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
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解析 因三条绳长度不同,且彼此之间的夹角不确定,所以三 条绳的张力大小不一定相等,但能确定三张力的合力方向为竖 直向下,故A错误;杆对地面的压力大小数值上等于杆的重力 与三条绳拉力的竖直向下的分力之和,故B正确;由于杆竖直, 绳子对杆的拉力在水平方向上的合力等于零,故C正确;绳子 拉力的合力方向与杆的重力方向均竖直向下,故两者不是一对 平衡力,故D错误。 答案 BC
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
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高考物理运动学专题

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精心整理课时作业(一)[第1讲描述直线运动的基本概念] 1.以下说法中指时间间隔的是()A .天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发B .某人用15s 跑完100 mC .中央电视台新闻联播节目每天19时开始D .某场足球赛在开赛80分钟时,甲队才攻入一球2A B 指向BC .程D 3.A B C .D .运动4.速度(A B C 0.75sD .此人心脏每跳动一次所需时间约为0.60s5.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中()A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值6.汽车刹车时做的是匀变速直线运动,某时刻的速度v 0=6 m/s ,加速度a =-1 m/s 2,它表示()A .再过1s ,汽车的速度变为5 m/sB .再过1s ,汽车的速度变为7 m/sC .汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车做减速运动D .汽车的加速度方向与速度方向相反,汽 的速的速km/h 的甲乙10.上海到南京的列车已迎来第五次大提速,速度达到v 1=180 km/h.为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯.当列车还有一段距离才到达公路道口时,道口应亮出红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过.如果汽车通过道口的速度v 2=36 km/h ,停车线至道口拦木的距离x 0=5 m ,道口宽度x =26 m ,汽车长l =15 m(如图K1-2所示),并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动.问:列车离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?图K1-211.2011·杭州模拟爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.VS882型跑车由静止加速至100 km/h只需4.2s.(1)求VS882型跑车的平均加速度.(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?12.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,如图K1-3时间为13km/h1消息:8度v则()A.起飞前的运动距离为v tB.起飞前的运动距离为C.匀减速直线运动的位移是2v tD.起飞前的匀加速直线运动和返回后的匀减速直线运动的位移大小相等2.在平直公路上以72 km/h的速度行驶的汽车,遇紧急情况刹车,刹车的加速度大小为5 m/s2,该汽车在6s内的刹车距离为()A.30mB.40mC.50mD.60 m3.2011·镇江模拟给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是()A.B.C.D.4.如图K2-2所示,传送带保持v=1 m/s 的速度顺时针转动.现在a点将一质量m=0.5 kg的物体轻轻地放在传送带上,设物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2.5 m,则物体从a点运动到b点所经历的时间为(g取10 m/s2)()图K2-2A.sB.(-1)sC.3sD.2.5s360v0射入()a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd=6 m,bc=1 m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为v b、v c,则()图K2-4A.v b=m/sB.v c=3 m/sC.de=3 mD.从d到e所用时间为4s9.物体沿一直线运动,在t时间内通过的位移是x,它在中间位置处的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则v1和v2的关系为()A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2D.当物体做匀减速直线运动时,v1<v210.在一段限速为50 km/h的平直道路上,一辆汽车遇到紧急情况刹车,刹车后车轮在路面上滑动并留下9.0 m长的笔直的刹车痕.从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5s.请你根据上述数据计算该车刹车前的速度,并判断该车有没有超速行驶.11.如图K2-5所示,一平板车以某一速度v0离为l=数为μ条件?面224伞兵以m/s(取g(1)(2)1的是()A.运动B.前1s、前2s、前3s竖直方向的位移之比为1∶4∶9的运动一定是自由落体运动C.自由落体运动在开始的连续三个2s内的位移之比是1∶3∶5D.自由落体运动在开始的连续三个2s末的速度之比是1∶2∶32.从匀速水平飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动3.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度,如图K3-1所示.已知曝光时间为s,则小石子出发点离A点约为()图K3-1A.6.5mB.10 mC.20 mD.45 m4.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经、B之与7.用如图K3-4所示的方法可以测出一个人的反应时间.甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方,乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备,但手没有碰到尺子.当乙同学看到甲同学放开尺子时,立即捏住尺子,乙同学发现捏住尺子刻度为b的位置.已知重力加速度为g,a、b的单位为国际单位,则乙同学的反应时间t约等于()A.B.C.D.8.2011·天津模拟某中学生身高1.70 m,在学校运动会上参加跳高比赛,采用背跃式,身体横着越过2.10 m的横杆,获得了冠军,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为(g取10 m/s2)()A.7 m/sB.6 m/sC.5 m/sD.3 m/s9.2011·海安模拟四个小球在离地面不同高度处同时由静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.图K3-5中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是()ABCD10速)cm.速)A.C.11.子10 m平方向的运动忽略不计).从离开跳台到手触水面,她可用于完成空中动作的时间是多少?(计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10 m/s2)图K3-612.在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放.座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4 m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s.(取g=10 m/s2)求:(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高?(2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?13.如图K3-7所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2 kg,管长为24 m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的m/s2.欲使课时作业a、()1 C.15s~20s内做匀减速运动,加速度为-3.2 m/s2D.质点15s末离出发点最远,20秒末回到出发点图K4-2图K4-33.2011·黄冈模拟a、b两车在两条平行的直车道上同方向行驶,它们的v-t图象如图K4-3所示,在t=20s时刻,两车间距离为d;t =5s时刻它们第一次相遇,关于两车之间的关系,下列说法正确的是()A.t=15s时刻两车第二次相遇B .t =20s 时刻两车第二次相遇C .在5~15s 的时间内,先是a 车在前,而后是b 车在前D .在10~15s 的时间内,两车间距离逐渐变大4.2011·苏州模拟甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的v -t 图象如图K4-4所示,在3s 末两质点在途中相遇.由图象可知()图K4-4A .相遇前甲、乙两质点的最远距离为2 mB .相遇前甲、乙两质点的最远距离为4 mCD .5地面的A B C D图图6.A 、B 两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图K4-6所示,则()A .A 、B 两物体运动方向相反 B .4s 内A 、B 两物体的位移相同C .4s 时A 、B 两物体的速度相同D .A 物体的加速度比B 物体的加速度小 7.2011·巢湖一模警车A 停在路口,一违章货车B 恰好经过A 车,A 车立即加速追赶,它们的v -t 图象如图K4-7所示,则0~4s 时间内,下列说法正确的是()图K4-7A .A 车的加速度为5 m/s 2B .3s 末A 车速度为7 m/s C.在2s 末A 车追上B 车 D .两车相距最远为5 m 8.2011·广西模拟汽车A 在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以0.4 m/s 2的加速度做匀加速运动,经过30s 后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B 以8 m/s 的速度从A 车旁边驶过,且一直以此速度做匀速直线运动,运动方向与A 车相同,则从绿灯亮时和△A 行驶则是前()平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v 0=16 m/s.已知甲车紧急刹车时加速度的大小为a 1=3 m/s 2,乙车紧急刹车时加速度的大小为a 2=4 m/s 2,乙车司机的反应时间为Δt =0.5s(即乙车司机看到甲车开始刹车后0.5s 才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?12.2012·合肥模拟如图K4-9所示,一辆长为12 m 的客车沿平直公路以8.0 m/s 的速度匀速向北行驶,一辆长为10 m 的货车由静止开始以2.0 m/s2的加速度由北向南匀加速行驶,已知货车刚启动时两车相距180 m,求两车错车所用的时间.图K4-913.一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:(1)警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?(2)(3)课时作业(五)[第5讲实验:研究匀变速直线运动]1.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法错误的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应停在靠近打点计时器处C.应先接通电源,待打点计时器开始打点带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).4.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图K5-2所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是()图K5-2A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s图K5-35.2011·增城模拟一个小球沿斜面向下运动,用每间隔s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图K5-3所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为s,测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见______m/s2.图K5-57.某同学用如图K5-6所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:图K5-6图K5-7①安装好实验器材.②接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带.舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图K5-7中0、1、2…6所示.③测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3……x6.④通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.⑤分别计算出x1、x2、x3……x6与对应时间的比值、、…….⑥以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线.结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、的仪器______ABCE(2)与0如图(3)5(4)的速度a=8端与x(1)仔细研究图象,找出小车在相邻时间内位移存在的关系;(2)设Δt=0.1s,请画出该小车的v-t图象;(3)根据图象求其加速度.图K5-109.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图K5-11所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为______m/s2.位置4对应的速度为______m/s,能求出4的具体位置吗?______.求解方法是:____________________________________ ____________________________________(不要求计算,但要说明过程).图K5-11。

2020高考物理二轮总复习专题一 力与物体的平衡 作业(解析版)

2020高考物理二轮总复习专题一 力与物体的平衡 作业(解析版)

专题强化训练(一)一、选择题(共11个小题,4、9、10为多选,其余为单项选择题,每题5分共55分)1.如图所示,一只松鼠沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在松鼠从A运动到B的过程中,下列说法正确的是()A.松鼠对树枝的弹力保持不变B.松鼠对树枝的弹力先减小后增大C.松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大D.树枝对松鼠的作用力先减小后增大答案 C解析松鼠所受的弹力N=mgcosθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则弹力先增大后减小,故A、B两项错误;松鼠所受的摩擦力f=mgsinθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故C项正确;树枝对松鼠的作用力与松鼠的重力等值反向,所以树枝对松鼠的作用力大小不变,故D项错误.故选C项.2.(2019·浙江二模)如图所示,斜面体M静止在水平面上,滑块m 恰能沿斜面体自由匀速下滑,现在滑块上加一竖直向下的恒力F,则与未施加恒力F时相比,下列说法错误的是()A.m和M间的压力变大B.m和M间的摩擦力变大C.水平面对M的支持力变大D.M和水平面间的摩擦力变大答案 D解析滑块恰好沿斜面匀速下滑时,滑块对楔形斜面体的压力等于mgcosθ,斜面体对滑块的摩擦力为μmg cosθ,施加一个竖直向下的恒力F后滑块对斜面体的压力等于(mg+F)cosθ,变大.斜面体对滑块的摩擦力为μ(mg+F)cosθ,变大,故A、B两项正确;滑块恰好沿斜面匀速下滑,根据平衡条件有:mgsinθ=μmg cosθ,解得:μ=tanθ.对滑块和斜面体整体可知,整体水平方向不受外力,所以地面对斜面体的摩擦力为零.地面对斜面体的支持力等于整体的总重力.施加一个竖直向下的恒力F,有:(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cos θ,可知物块仍然做匀速运动.再对滑块和斜面体整体受力分析知,整体水平方向不受外力,所以地面对楔形斜面体的摩擦力为零,地面对楔形斜面体的支持力等于整体的总重力与F之和,变大,故C项正确,D项错误.本题选说法错误的,故选D项.3.长时间低头玩手机对人的身体健康有很大危害,当低头玩手机时,颈椎受到的压力会比直立时大.现将人体头颈部简化为如图所示的模型:头部的重力为G,P点为头部的重心,PO为提供支持力的颈椎(视为轻杆)可绕O点转动,PQ为提供拉力的肌肉(视为轻绳).当某人低头时,PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°,此时颈椎受到的压力约为()A.2G B.3GC.2G D.G答案 B解析设头部重力为G,当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量,即F=G;当某人低头时,PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°,P 点的受力如图所示,根据几何关系结合正弦定理可得:F Osin120°=Gsin30°,解得:F O=3G,故A、C、D三项错误,B项正确.故选B项.4.如图所示,一根通电的导体棒放在倾斜为α的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零答案AB解析若F安<mgsinα,因安培力方向向上,则摩擦力方向向上,当F安增大时,F摩减小到零,再向下增大,B项正确,C、D两项错误;若F安>mgsinα,摩擦力方向向下,随F安增大而一直增大,A项正确.5.(2019·安徽三模)如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,直径竖直,O为圆心,最高点B处固定一光滑轻质滑轮,质量为m的小环A穿在半圆环上.现用细线一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉动,使A缓慢向上移动.小环A及滑轮B大小不计,在移动过程中,关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是()A.F逐渐增大B.N的方向始终指向圆心OC.N逐渐变小D.N大小不变答案 D解析在物块缓慢向上移动的过程中,小圆环A处于三力平衡状态,根据平衡条件知mg与N的合力与T等大、反向、共线,作出mg 与N的合力,如图所示,由三角形相似得:mgBO=NOA=TAB①F=T②,由①②可得:F=ABBO mg,AB变小,BO不变,则F变小,故A项错误;由①可得:N=OABO mg,AO、BO都不变,则N不变,方向始终背离圆心,故D项正确,B、C两项错误.故选D 项.6. (2019·江西一模)如图所示,质量为m(可视为质点)的小球P,用两根轻绳OP和O′P在P点拴结实后再分别系于竖直墙上且相距0.4 m的O、O′两点上,绳OP长0.5 m,绳OP刚拉直时,OP绳拉力为T1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为T2,θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),则T1T2为()A.3∶4 B.4∶3C.3∶5 D.4∶5答案 C解析绳OP刚拉直时,OP绳拉力为T1,此时O′P绳子拉力为零,小球受力如图1所示,根据几何关系可得sin α=OO ′OP =45,所以α=53°,所以α+θ=90°;根据共点力的平衡条件可得:T 1=mgsin α;绳OP 刚松弛时,O ′P 绳拉力为T 2,此时绳OP 拉力为零,小球受力如图2所示,根据共点力的平衡条件可得:T 2=mgtan α,由此可得:T 1T 2=sin53°tan53°=35,所以C 项正确,A 、B 、D 三项错误.故选C 项. 7.如图所示,光滑直杆倾角为30°,质量为m 的小环穿过直杆,并通过弹簧悬挂在天花板上,小环静止时,弹簧恰好处于竖直位置,现对小环施加沿杆向上的拉力F,使环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°.整个过程中,弹簧始终处于伸长状态,以下判断正确的是()A.弹簧的弹力逐渐增大B.弹簧的弹力先减小后增大C.杆对环的弹力逐渐增大D.拉力F先增大后减小答案 B解析由于弹簧处于伸长状态,使环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中,弹簧长度先减小后增大,弹簧的伸长量先减小后增大,故弹簧的弹力先减小后增大,故A项错误,B项正确;开始弹簧处于失重状态,根据平衡条件可知弹簧的弹力等于重力,即T=mg,此时杆对环的弹力为零,否则弹簧不会竖直;当环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°时,弹簧的长度等于原来的长度,弹力等于T=mg,此时有mgcos30°=Tcos30°,杆对环的弹力仍为零,故杆对环的弹力不是一直增大,故C项错误;设弹簧与垂直于杆方向的夹角为α,根据平衡条件可得,从初位置到弹簧与杆垂直过程中,拉力F=mgsin30°-Tsinα,α减小,sinα减小,弹簧的拉力减小,则F增大;从弹簧与杆垂直到末位置的过程中,拉力F=mgsin30°+Tsinα,α增大,sinα增大,弹簧的弹力增大,则拉力增大,故拉力F一直增大,故D项错误.故选B项.8.(2015·山东)如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2答案 B解析 对物体A 、B 整体,在水平方向上有F =μ2(m A +m B )g ;对物体B ,在竖直方向上有μ1F =m B g ;联立解得:m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,B 项正确.9. (2019·武昌区模拟)如图所示,竖直杆固定在木块C 上,两者总重为20 N ,放在水平地面上.轻细绳a 连接小球A 和竖直杆顶端,轻细绳b 连接小球A 和B ,小球B 重为10 N .当用与水平方向成30°角的恒力F 作用在小球B 上时,A 、B 、C 刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a 、b 与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,则下列判断正确的是( )A.力F的大小为10 NB.地面对C的支持力大小为40 NC.地面对C的摩擦力大小为10 ND.A球重为10 N答案AD解析以B为研究对象受力分析,水平方向受力平衡,有:Fcos30°=T b cos30°,得:T b=F竖直方向受力平衡,则有:Fsin30°+T b sin30°=m B g得:F=m B g=10 N以A为研究对象受力分析,竖直方向上有:m A g+T b sin30°=T a sin60°水平方向:T a sin30°=T b sin60°联立得:m A=m B,即A球重为10 N,故A、D两项正确;以ABC整体为研究对象受力分析,水平方向:f=Fcos30°=5 3 N竖直方向:N+Fsin30°=(M+m A+m B)g解得:N=35 N,故B、C两项错误.故选A、D两项.10.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m ,电量为q.小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同,间距为d.静电力常量为k ,重力加速度为g ,两个带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2 B .当q d =mgsin θk 时,细线上的拉力为0 C .当q d =mgtan θk 时,细线上的拉力为0 D .当q d =mg ktan θ时,斜面对小球A 的支持力为0 答案 AC解析 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库=k q 2d2,则A 项正确;当细线上的拉力为0时,满足k q 2d 2=mgtan θ,得到q d =mgtan θk,则B项错误,C项正确;斜面对小球A的支持力始终不为零,则D 项错误.11. (2019·安徽模拟)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的木箱A放在木板B上与不发生形变的轻杆一端固定在木箱上,另一端通过铰链连接在天花板上,轻杆与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.3.现用水平向左的力F 将木板B从木箱A下面抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则所用力F的最小值为()A.150 N B.170 NC.200 N D.210 N答案 B解析对A受力分析如图甲所示,根据题意可得:F T cosθ=F f1,F N1=F T sinθ+m A gF f1=μ1F N1,联立解得:F T=100 N;对A、B整体进行受力分析如图乙所示,根据平衡条件可得:F T cosθ+F f2=FF N2=F T sinθ+(m A+m B)gF f2=μ2F N2,联立解得:F=170 N,故B项正确,A、C、D三项错误.故选B项.二、计算题(共3个小题,12题12分,13题15分,14题18分,共45分)12.风洞实验室中可以产生水平向右,大小可调节的风力.如图甲所示,现将质量为1 kg的小球套在足够长与水平方向夹角θ=37°的细直杆上,放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.假设小球所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小.(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)若在无风情况下,小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ,求小球与细杆间的动摩擦因数及滑动摩擦力做的功;(2)在有风情况下,如图乙所示,若小球静止在细杆上,求风力大小;(3)请分析在不同恒定风力作用下小球由静止释放后的运动情况. 答案 (1)0.5 -2 J (2)1.82 N ≤F ≤20 N(3)如果风力大小为1.82 N ≤F ≤20 N ,则小球静止;若F<1.82 N ,小球向下做匀加速运动;若F>20 N ,小球向上做匀加速运动解析 (1)在无风情况下小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ,则:x =12at 2可知a =2x t 2=2×0.250.52 m/s 2=2 m/s 2, 根据牛顿第二定律可得mgsin θ-μmg cos θ=ma ,解得:μ=0.5,滑动摩擦力做的功W f =-mgcos θ·x =-2 J.(2)当小球受到的摩擦力沿杆向上且最大时,风力最小,如图所示, 根据平衡条件可得:沿杆方向:mgsinθ=Fcosθ+f,垂直于杆方向:N=mgcosθ+Fsinθ,摩擦力f=μN,联立解得:F≈1.82 N;当小球受到的摩擦力沿杆向下且最大时,风力最大,根据平衡条件可得:沿杆方向:mgsinθ=Fcosθ-f,垂直于杆方向:N=mgcosθ+Fsinθ,摩擦力f=μN,联立解得:F=20 N;若小球静止在细杆上,则风力大小范围为1.82 N≤F≤20 N.(3)如果风力大小为1.82 N≤F≤20 N,则小球静止;若F<1.82 N,小球向下做匀加速运动;若F>20 N,小球向上做匀加速运动.13.如图所示,afe、bcd为两条平行的金属导轨,导轨间距l=0.5 m.ed 间连入一电源E=1 V,ab间放置一根长为l=0.5 m的金属杆与导轨接触良好,cf水平且abcf为矩形.空间中存在一竖直方向的磁场,当调节斜面abcf的倾角θ时,发现当且仅当θ在30°~90°之间时,金属杆可以在导轨上处于静止平衡.已知金属杆质量为0.1 kg,电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5 Ω,导轨及导线的电阻可忽略,金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的μ倍.重力加速度g=10 m/s2,试求磁感应强度B及μ.答案2 3 T3 3解析由磁场方向和平衡可判断,安培力F方向为水平且背离电源的方向,由题意可知当θ=90°时,金属杆处于临界下滑状态有:f1=mg,①N1=F,②f1=μN1,③当θ=30°时,金属杆处于临界上滑状态有:N2=mgcos30°+Fsin30°,④f2+mgsin30°=Fcos30°,⑤f2=μN2,⑥由①~⑥解得:F=3mg,⑦μ=3 3,由闭合电路欧姆定律:I=E2R=1 A,⑧由安培力性质:F=BIl,⑨由⑦⑧⑨得:B=2 3 T,方向竖直向下.14. (2016·天津)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E=53N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小为B=0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10 m/s2,求:(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t. 答案(1)20 m/s与电场方向成60°角斜向上(2)3.5 s解析(1)小球匀速直线运动时受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,有qvB=q2E2+m2g2,①代入数据解得:v=20 m/s,②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tanθ=qE mg,③代入数据解得:tanθ=3,θ=60°.④(2)方法一:撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,如图所示,设其加速度为a,有a=q2E2+m2g2m,⑤设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x,有x=vt;⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y,有y=12at2,⑦tanθ=yx;⑧联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:t=2 3 s≈3.5 s,⑨方法二:撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为v y=vsinθ⑤若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有v y t-12gt2=0⑥联立⑤⑥式,代入数据解得t=2 3 s≈3.5 s.⑦21。

高考复习(物理)专项练习:力与直线运动【含答案及解析】

高考复习(物理)专项练习:力与直线运动【含答案及解析】

专题分层突破练2力与直线运动A组1.(2021福建福州协作校高三联考)2020年10月1日,我国首座跨海公铁两用桥、世界最长跨海峡公铁两用大桥平潭海峡公铁两用大桥公路面试通车。

设在某一段笔直的大桥公路面上有一汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m。

若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后0.5 s的位移是()A.1 mB.1.5 mC.2 mD.2.5 m2.(2021河北唐山一中高三期中)一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化如图所示,则1~2 s的平均速度大小()A.等于3 m/sB.大于3 m/sC.小于3 m/sD.无法确定3.(2021山东高三模拟)右图为一辆塞满足球、排球、篮球的手推车,车沿倾角为θ的粗糙路面向下加速运动。

图中A是质量为m的一个篮球,关于它受到的周围其他球的作用力,下列判断正确的是()A.一定等于mg sin θB.一定大于mg sin θC.一定等于mg cos θD.一定大于mg cos θ4.(2021山东日照高三一模)甲、乙两个可以视为质点的物体,运动过程中的v-t图像如图所示。

若两个物体在3 s末恰好相遇,下列说法正确的是()A.甲向正方向运动,乙向负方向运动B.甲的加速度小于乙的加速度C.t=0时,甲在乙前15 m处D.3 s后二者可能再次相遇5.(2021福建福州协作校高三联考)如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳连接一小球。

当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.若小车做匀速直线运动,轻弹簧对小球一定没有弹力B.当小车做匀变速直线运动时,小球一定向右加速C.当小车做匀变速直线运动时,小球加速度方向一定向左D.当小车加速度a=g tan α时,轻弹簧对小球一定没有弹力6.(2021湖南岳阳高三一模)如图所示,光滑水平面与倾角为θ的光滑斜面平滑连接,小滑块A从斜面上某位置由静止释放,同时位于平面上紧靠斜面的小滑块B在外力的作用下由静止开始向左匀加速运动,若要求A不能追上B,则B的加速度a的取值范围是()g sin θB.a>g sin θA.a>12C.a>gD.条件不足,无法确定7.(2021河南郑州高三高考模拟)大型商场的螺旋滑梯是小孩喜欢游玩的设施,该设施由三段轨道组成,小孩从第一段OA轨道进入后,从第二段轨道A处由静止开始加速下滑到B处,AB段总长为16 m,小孩在该段通过的路程s随时间t变化规律为s=0.125t2(s单位为m,t单位为s),小孩在第三段BC看作匀减速直线运动,BC长度为x=2 m,高度差h=0.4 m,小孩最终刚好停在C点处。

高考物理复习两类动力学问题专题练习(含解析)-最新教学文档

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高考物理复习两类动力学问题专题练习(含解析)动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。

查字典物理网整理了两类动力学问题专题练习,请大家练习。

一、选择题(在题后给的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求.)1.(2019年广州调研)静止在光滑水平面上O点的物体,从t=0时刻开始受到水平力作用,设向右为F的正方向,则物体()A.一直向左运动B.一直向右运动C.一直匀加速运动D.在O点附近左右运动【答案】B【解析】设物体质量为m,由图象可知,0~1 s内物体向右做匀加速直线运动,1 s末的速度v1=;1~2 s内物体以初速度v1=向右做匀减速直线运动,2 s末的速度v2=v1-=0;综上可知,物体会一直向右运动.选项B正确.2.质量为 2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与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.重力加速度g取10 m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间的位移大小为()图K3-2-2A.18 mB.54 mC.72 mD.198 m【答案】B【解析】滑动摩擦力大小Fmg=4 N,则0~3 s物体静止,6~9 s物体做匀速直线运动,3~6 s和9~12 s做加速度相等的匀加速直线运动,加速度a=m/s2=2 m/s2.6 s末的速度v1=23 m/s=6 m/s,12 s末的速度v2=6 m/s+23 m/s=12 m/s.3~6 s发生的位移大小x1=3 m=9 m,6~9 s 发生的位移大小x2=63 m=18 m,9~12 s发生的位移大小x3=3 m=27 m,则0~12 s发生的位移大小x=x1+x2+x3=54 m,故选项B正确. 3.(2019年江苏卷)将一个皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t的图象,可能正确的是() A B C D【答案】C【解析】对皮球进行受力分析,受到竖直向下的重力、阻力作用,根据牛顿第二定律,知皮球在上升过程中的加速度大小a=,因皮球上升过程中速度v减小,加速度减小,当v=0时,加速度最终趋近一条平行于t轴的直线,选项C正确,A、B、D错误.4. (2019年河南模拟)2019年8月14日,中国乒乓球公开赛在苏州市体育中心体育馆拉开战幕,吸引了上千市民前往观看.假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为.设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则()A.运动员的加速度大小为gsinB.球拍对球的作用力大小为mgcosC.运动员对球拍的作用力大小为D.运动员对地面的作用力方向竖直向下【答案】C【解析】以乒乓球为研究对象,球受重力和球拍的支持力,不难求出球受到的合力为mgtan ,其加速度为gtan ,受到球拍的支持力为mg/cos ,由于运动员、球拍和球的加速度相等,选项A、B错误;同理运动员对球拍的作用力大小为(M+m)g/cos ,选项C正确;将运动员看做质点,由上述分析知道运动员在重力和地面的作用力的合力作用下产生水平方向的加速度,地面对运动员的作用力应该斜向上,由牛顿第三定律知道,运动员对地面的作用力方向斜向下,选项D 错误.5.(2019年黑龙江模拟)A、B两物块的质量分别为2 m和m, 静止叠放在水平地面上. A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g.现对A施加一水平拉力F,则()图K3-2-4A.当 F mg时,A、B都相对地面静止B.当 F=mg时,A的加速度为gC.当 Fmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过g【答案】BCD【解析】当A、B刚要发生相对滑动时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,即f=2mg ,隔离B分析,根据牛顿第二定律得,23mg=ma,解得a=g.对整体分析,根据牛顿第二定律有:F-3mg=3ma,解得F=3mg.故当Fmg时,A、B发生相对滑动,故C正确;通过隔离B分析,知B的加速度不会超过g,故D正确;当F=mg时,A、B保持相对静止,对整体分析,加速度a===g,故B正确;当Fmg,知小于A、B之间的最大静摩擦力,则A、B不发生相对滑动,对整体分析,由于整体受到地面的最大静摩擦力fm=3mg=mg,知A、B不能相对地面静止,故A错误.6.(2019年潮州模拟)如图K3-2-5所示,一小车放在水平地面上,小车的底板上放一光滑小球,小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连.当小车匀速运动时,两弹簧L1、L2恰处于自然状态.当发现L1变长、L2变短时,下列判断正确的是() 图K3-2-5A.小车可能正在向右做匀加速运动B.小车可能正在向右做匀减速运动C.小车可能正在向左做匀加速运动D.小车可能正在向左做匀减速运动【答案】BC【解析】L1变长,L2变短,小球受到L1向左的拉力和L2向左的弹力,合力方向向左,则加速度方向向左,选项B、C 正确.7.如图K3-2-6所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1图K3-2-6A.F1C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2【答案】BD【解析】皮带以不同的速度运动,物体所受的滑动摩擦力相等,物体仍处于静止状态,故F1=F2;物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速,也可能一直加速,故t1可能等于t2.8甲、乙两图都在光滑的水平面上,小车的质量都是M,人的质量都是m,甲图人推车、乙图人拉绳子(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F,对于甲、乙两车的加速度大小,下列说法正确的是()图K3-2-7A.甲车的加速度大小为B.甲车的加速度大小为0C.乙车的加速度大小为D.乙车的加速度大小为0【答案】BC【解析】对于甲,以人、车整体为研究对象,水平方向合力为零,由牛顿第二定律,得a甲=0;对于乙,水平方向整体受力为2F,再由牛顿第二定律,得a乙=,所以选项B、C正确.9.(2019年全国卷Ⅰ)2019年11月,歼15舰载机在辽宁号航空母舰上着舰成功.图K3-2-8(a)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一作用力,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=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度时间图线如图K3-2-8(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1 000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.则()图K3-2-8A.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1/10B.在0.4~2.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化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0.4~2.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【答案】AC【解析】速度时间图象中,图线与坐标轴所围图形的面积为物体的位移,所以可以计算飞机受阻拦时运动的位移约为x=700.4 m+(3.0-0.4)70 m=119 m,A正确;0.4 s到2.5 s时间内,速度时间图象的斜率不变,说明两条绳索张力的合力不变,但是两力的夹角不断变小,所以绳索的张力不断变小,B错;0.4 s到2.5 s时间内平均加速度约为a= m/s2=26.7 m/s2;C正确;0.4 s到2.5 s时间内,阻拦系统对飞机的作用力不变,飞机的速度逐渐减小,由P=Fv可知,阻拦系统对飞机做功的功率逐渐减小,D错.二、非选择题10.(2019年汕头模拟)一质量m=2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37、足够长的斜面,某同学利用传感器测出小物块从一开始冲上斜面到往后上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度-时间图象,如图K3-2-9所示,求:(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)图K3-2-9(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端的距离.【答案】(1)8 m/s2 (2)0.25 (3)4.0 m【解析】(1)由小物块上滑过程的速度时间图象,可得小物块冲上斜面过程中的加速度a==m/s2=-8 m/s2,加速度大小为8 m/s2.(2)对小物块进行受力分析如图所示,有mgsin 37+f=ma,FN-mgcos 37=0,f=FN.代入数据,得=0.25.(3)由图象知距离s=t=1.0 m=4.0 m.11.消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下.假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从7楼(即离地面18 m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆的质量为200 kg,消防队员着地的速度不能大于6 m/s,手和腿对杆的最大压力为1 800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度g=10 m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度;(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力;(3)消防队员下滑的最短时间.【答案】(1)12 m/s (2)2 900 N (3)2.4 s【解析】(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm,有2gh1=v.消防队员受到的滑动摩擦力Ff=FN1=0.51 800 N=900 N.减速阶段的加速度大小a2==5 m/s2,减速过程的位移为h2,由v-v2=2a2h2,又h=h1+h2,以上各式联立,可得vm=12 m/s.(2)以杆为研究对象,得FN2=Mg+Ff=2 900 N.根据牛顿第三定律,得杆对地面的最大压力为2 900 N. (3)最短时间tmin=+=2.4 s.12.(2019年中山模拟)如图K3-2-10所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据. 图K3-2-10t/s 0.0 0.2 0.4 2.2 2.4 v/(ms-1) 0.0 1.0 2.0 3.3 2.1 试求:(1)斜面的倾角(2)恒力F的大小;(3)t=1.6 s时物体的瞬时速度.【答案】(1)37 (2)11 N (3)6.9 m/s【解析】(1)物体从A到B做匀加速运动,设加速度为a1. 则a1= m/s2=5 m/s2,若物体加速了2.2 s,则2.2 s末速度为11 m/s,由表格数据知2.2 s末的速度为3.3 m/s,故当t=2.2 s时,物体已通过B点.因此减速过程加速度大小a2= m/s2=6 m/s2,mgsin =ma2,解得=37.(2)由(1)知a1=5 m/s2,F-mgsin =ma1,解得F=11 N.(3)设第一阶段运动的时间为t1,在B点时有5t1=2.1+6(2.4-t1),t1=1.5 s.可见,t=1.6 s的时刻处在第二运动阶段,由逆向思维可得v=2.1 m/s+6(2.4-1.6) m/s=6.9 m/s.两类动力学问题专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。

2022年高考物理三轮复习--运动和力的关系专题练习

2022年高考物理三轮复习--运动和力的关系专题练习

2022年高考物理三轮复习----运动和力的关系一.选择题(共10小题)1.每个小伙伴都有一个飞行梦,现在钢铁侠的梦想就能成为现实。

2020年中国深圳光启公司的马丁飞行背包接受预定,交付期一年。

消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时,从地面开始竖直飞行的v ﹣t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A.消防员上升的最大高度为225mB.消防员在30~90s 内正处于下降阶段C.消防员在150~180s 之间处于失重状态D.消防员在150~255s 内的平均速度大小为零2.如图所示,静止在光滑水平面上的物体A ,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度变化的情况是( )A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大3.如图,表面粗糙的斜面固定在水平地面上,第一次,滑块从斜面顶端由静止释放,滑块沿斜面向下匀加速运动,加速度大小为1a ;第二次,滑块从斜面顶端由静止释放的同时,施加竖直向下、大小为F的恒定外力作用于滑块,加速度大小为2a .则( )A.02=aB.120a a ≤<C.12a a =D.12a a ≥4.如图甲所示,水平地面上叠放着小物块B 和木板A (足够长),其中A 的质量为1.5kg ,整体处于静止状态。

现对木板A 施加方向水平向右的拉力F ,木板A 的加速度a 与拉力F 的关系图像如图乙所示.已知A 、B 间以及A 与地面间的动摩擦因数相同,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小2m/s 10=g .下列说法正确的是( )A.当拉力大小为5N 时,A 、B 开始相对滑动B.A 与地面间的动摩擦因数为0.2C.B 的质量为0.5kgD.图乙中的x =7.55.如图甲所示,倾角为37°的斜面上有A 、B 两滑块(可视为质点),在t =0时,A 、B 两滑块相距1m ,它们在斜面上运动的v ﹣t 图象如图乙所示.已知斜面足够长,两滑块均只受重力和斜面作用力,重力加速度g 取2m/s 10,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )A.滑块A 与斜面间的动摩擦因数为0.2B.滑块B 与斜面间的动摩擦因数为0.5C.在t =1s 时,滑块A 追上滑块BD.在滑块A 追上滑块B 之前,它们之间的最大距离为3m6.如图所示,将一个质量为m =2kg 的小球与弹簧相连,弹簧的另一端与箱子顶端连接,小球的下端用细绳与箱子下面连接,整个装置放在升降机上.当升降机以加速度2m/s 5=a 加速上升时细绳的拉力恰好为F =5N ,若此时将细绳剪断,则剪断的瞬间小球的加速度大小为( )A.2.5m/s 0B.2m/s 2C.2.5m/s 2D.2m/s 37.如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上匀加速前进. 货箱中石块A 的质量为m ,重力加速度为g ,已知周围与石块A 接触的物体对它的作用力的合力为F ,则货车的加速度大小为( ) A.m (mg)F 22+ B.mF C.m(mg)F 22- D .无法确定8.如图所示的水平地面上,直角斜面体M 的倾角为30°,物块A 、B 的质量相等,C 为轻质定滑轮.图甲中斜面体M 和物块A 、B 均处于静止状态,图乙中斜面体M 和物块A 、B 一起以加速度g a 3=水平向右做匀加速直线运动,且三者保持相对静止关于物块A 、B 的受力情况,接触面均粗糙,下列说法中正确的是( )A.图甲中的物块A 一定受三个力作用B.图甲中的物块B 一定受四个力作用C.图乙中的物块A 一定受三个力作用D.图乙中的物块B 一定受四个力作用9.如图甲所示,一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上,一端固定在墙壁上,另一端栓接物体A. A 、B 接触但不粘连,与水平桌面的动摩擦因数均为μ,压缩弹簧使A 、B 恰好不滑动,5kg m m B A ==,给物体B 施加力F 的作用使之做匀加速直线运动,F 与位移s 的关系如图乙所示(2m/s 10=g ),则下列结论正确的是( )A.水平桌面的动摩擦因数2.0=μB.物体A 、B 分离时加速度相同,2m/s 2=aC.物体A 、B 分离时,弹簧压缩量m 06.02=xD.开始有F 作用时,弹簧压缩量m 05.01=x10.如图所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L 、质量为m 的木板A. 一质量为M 的物体B 以初速度0v 滑上木板A 上表面的同时对木板A 施加一个水平向右的恒力F ,其中M =2m ,A 与B 之间的动摩擦因数为μ(0≥μ),下列关于物体B 最终在A 上相对于A 滑动的路程s 与恒力F 大小的关系的图像可能是( )二.多选题(共5小题)11.如图所示,质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 用一轻弹簧相连,将A 用承受力足够大的轻绳悬挂于天花板上,用一个托盘托着B 使弹簧恰好处于原长,系统处于静止状态. 现将托盘撤掉,则下列说法正确的是( )A.托盘撤掉瞬间,轻绳拉力大小为mgB.托盘撤掉瞬间,B 物块的加速度大小为gC.托盘撤掉后,B 物块向下运动速度最大时,轻绳拉力大小为3mgD.托盘撤掉后,物块向下运动到最低点时,弹簧弹力大小为mg12.14岁的奥运冠军全红婵,在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠.在女子10m 跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点),全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s ,竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的阻力恒定,不计空气阻力,全红婵的体重为35kg ,重力加速度大小为2m/s 10=g ,则( ) A BA.跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态B.入水后全红婵处于失重状态C.全红婵在空中运动的时间为1.5sD.入水后全红婵受到水的阻力为612.5N13.如图所示是一质量为50kg 的乘客乘电梯上楼过程中速度﹣时间图象,g 取2m/s 10. 下列说法正确的是( )A.t =1s 时,乘客对电梯底板的压力大小为550NB.0~2s 和8~10s 两个过程中电梯的加速度相同C.乘客在8~10s 上升过程中处于失重状态,重力消失D.电梯上升过程的总位移大小为16m ,方向竖直向上14.如图,倾斜传送带AB 以恒定速率0v 逆时针转动,一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度v (v v ≠0)滑上A 点. 滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,不计传送带滑轮的尺寸,最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 若用t 表示时间,用t v 表示滑块的速度大小,则能够正确描述滑块从A 滑向B 运动过程的下列t v t -图像可能是( )A .B .C .D .15.如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图乙所示,0v 、0t 已知,则( )A.传送带一定逆时针转动B.θθμcos tan 00gt v +=C.传送带的速度大于0vD.0t 后滑块的加速度为00sin 2t v g -θ三.计算题(共5小题)16.货车在装载货物的时候都要尽可能把货物固定在车厢内,否则遇到紧急情况容易出现危险。

新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与运动第1讲力与物体的平衡教师用书

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第1讲力与物体的平衡知识网络构建命题分类剖析命题点一静态平衡问题1.共点力平衡的常用处理方法(1)研究对象的选取:①整体法与隔离法(如图甲);②转换研究对象法(如图乙).(2)画受力分析图:按一定的顺序分析力,只分析研究对象受到的力.(3)验证受力的合理性:①假设法(如图丙);②动力学分析法(如图丁).例 1[2023·山东卷]餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘.托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平.已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2.弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )A.10 N/m B.100 N/mC.200 N/m D.300 N/m例 2[2023·河北保定一模]质量为M的正方体A与质量为m的圆球B在水平向右的外力F作用下静止在墙角处,它们的截面图如图所示,截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上,所有摩擦忽略不计,重力加速度为g.则( )A.F=(M+m)gB.F=mgC.地面受到的压力为F N,F N<(M+m)gD.地面受到的压力为F N,F N>(M+m)g提升训练1. [2023·广东省中山市测试]如图甲为明朝《天工开物》记载测量“弓弦”张力的插图,图乙为示意图.弓的质量为m =5 kg ,弦的质量忽略不计,悬挂点为弦的中点.当在弓的中点悬挂质量为M =15 kg 的重物时,弦的张角为θ=120°,g =10 m/s 2,则弦的张力为( )A .50 NB .150 NC .200 ND .200√3 N 2.[2023·浙江6月]如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G 的光滑圆柱体静置其上,a 、b 为相切点,∠aOb =90°,半径Ob 与重力的夹角为37°.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则圆柱体受到的支持力F a 、F b 大小为( )A .F a =0.6G ,F b =0.4GB .F a =0.4G ,F b =0.6GC .F a =0.8G ,F b =0.6GD .F a =0.6G ,F b =0.8G 3.[2023·河南省洛阳市模拟]如图所示,一光滑球体放在支架与竖直墙壁之间,支架的倾角θ=60°,光滑球体的质量为m ,支架的质量为2m ,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个装置保持静止,则支架和地面间的动摩擦因数至少为( )A .√39B .√34C .√32 D .√33命题点二 动态平衡问题(含临界、极值问题)1.解决动态平衡问题的一般思路化“动”为“静”,多个状态下“静”态对比,分析各力的变化或极值. 2.“缓慢”移动的三类经典模型图例分析求力F的最小值F min=mg sin θ,结论:sin θ=dLF=mg,2cosθ绳子端点上下移动,力F不变N1、N2始终减小斜面对球的支持力F1逐渐减小,挡板对球的弹力F2先减小后增大考向1 共点力作用下的动态平衡例 1[2023·四川省成都市检测](多选)某中学举行趣味运动会时,挑战用一支钢尺取出深盒子(固定不动)中的玻璃球,该游戏深受大家喜爱,参与者热情高涨.游戏中需要的器材和取球的原理分别如图甲和图乙所示.若忽略玻璃球与盒壁、钢尺间的摩擦力,在不损坏盒子的前提下,钢尺沿着盒子上边缘某处旋转拨动(钢尺在盒内的长度逐渐变短),使玻璃球沿着盒壁缓慢上移时,下列说法正确的是( )A.钢尺对玻璃球的弹力逐渐减小B.钢尺对玻璃球的弹力先增大后减小C.盒壁对玻璃球的弹力逐渐减小D.盒壁对玻璃球的弹力先减小后增大例 2[2023·河北唐山三模]如图所示,木板B放置在粗糙水平地面上,O为光滑铰链.轻杆一端与铰链O固定连接,另一端固定连接一质量为m的小球A.现将轻绳一端拴在小球A 上,另一端通过光滑的定滑轮O′由力F牵引,定滑轮位于O的正上方,整个系统处于静止状态.现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O′正下方,木板始终保持静止,则在整个过程中( )A.外力F大小不变B.轻杆对小球的作用力变小C.地面对木板的支持力逐渐变小D.地面对木板的摩擦力逐渐减小思维提升三力作用下的动态平衡考向2 平衡中的极值或临界值问题例 3[2023·山东菏泽市模拟]将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后(bc间无细线相连),再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ=30°,则F的最小值为( ) A.1.5mg B.1.8mgC.2.1mg D.2.4mg例 4[2023·陕西省汉中市联考]在吊运表面平整的重型板材(混凝土预制板、厚钢板)时,如因吊绳无处钩挂而遇到困难,可用一根钢丝绳将板拦腰捆起(不必捆的很紧),用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊(如图所示),若钢丝绳与板材之间的动摩擦因数为μ,为了满足安全起吊(不考虑钢丝绳断裂),需要满足的条件是( )A.tan α>μ B.tan α<μC.sin α>μ D.sin α<μ提升训练1.[2023·湖南张家界模拟考](多选)利用物理模型对问题进行分析,是一种重要的科学思维方法.如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图,可以认为静止的运动员处于平衡状态.该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型.运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒,可以认为钢管与地面的夹角θ逐渐变小,在此期间,脚与水平地面之间没有滑动,绳子的方向始终保持水平.已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时,三个力的作用线必交于一点.根据上述信息,当钢管与地面的夹角θ逐渐变小时,下列说法正确的有( )A.地面对钢管支持力的大小不变B.地面对钢管的摩擦力变大C.地面对钢管作用力的合力变大D.地面对钢管作用力的合力大小不变2.(多选)在如图所示的装置中,两物块A、B的质量分别为m A、m B,而且m A>m B,整个系统处于静止状态,设此时轻质动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为θ,若小车向左缓慢移动一小段距离并停下来后,整个系统再次处于静止状态,则下列说法正确的是( )A.物块A的位置将变高B.物块A的位置将变低C.轻绳与水平面的夹角θ将变大D.轻绳与水平面的夹角θ将不变3.长沙某景区挂出32个灯笼(相邻两个灯笼由轻绳连接),依次贴上“高举中国特色社会主义旗帜,为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”,从高到低依次标为1、2、3、…、32.在无风状态下,32个灯笼处于静止状态,简化图如图所示.与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态,已知每一个灯笼的质量m=0.5 kg,重力加速度g=10 m/s2,悬挂灯笼的轻绳最大承受力T m=320 N,最左端连接的轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是( )A.θ最大为53°NB.当θ最大时最右端轻绳的拉力为F2=160√33C.当θ=53°时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45°D.当θ=37°时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45°命题点三电场力、磁场力作用下的平衡问题1.电场力.(1)大小:F=Eq,F=kq1q2r2(2)方向:正电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相同;负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反.2.磁场力(1)大小:①安培力F=BIL;②洛伦兹力F洛=qv B.(2)方向:用左手定则判断.3.电磁学中平衡问题的处理方法处理方法与力学中平衡问题的分析方法一样,把方法和规律进行迁移应用即可.考向1 电场中的平衡问题例 1[2023·浙江模拟预测]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.A、B被固定在绝缘竖直杆上,Q AQ B =3√38时,C球静止于粗糙的绝缘水平天花板上.已知L ACL AB=√3,下列说法正确的是( )A.C处的摩擦力不为零B.杆对B的弹力为零C.缓慢将C处点电荷向右移动,则其无法保持静止D.缓慢将C处点电荷向左移动,则其一定会掉下来考向2 磁场中的平衡问题例 2 如图所示,竖直平面内有三根轻质细绳,绳1水平,绳2与水平方向成60°角,O为结点,绳3的下端拴接一质量为m、长度为l的导体棒,棒垂直于纸面静止,整个空间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到I0的电流,可观察到导体棒缓慢上升到与绳1所处的水平面成30°角时保持静止.已知重力加速度为g.在此过程中,下列说法正确的是( )A.绳1受到的拉力先增大后减小B.绳2受到的拉力先增大后减小C.绳3受到的拉力的最大值为√3mgD.导体棒中电流I0的值为√3mglB提升训练1.[2024·山西省翼城中学模拟预测]如图甲所示,一通电导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上并静止在水平位置.当导体棒所在空间加上匀强磁场,再次静止时细线与竖直方向成θ角,如图乙所示(图甲中从左向右看).已知导体棒长度为L、质量为m、电流为I,重力加速度大小为g.关于图乙,下列说法正确的是( )A.当磁场方向斜向右上方且与细线垂直时磁感应强度最小B.磁感应强度的最小值为mg sinθILC.磁感应强度最小时,每根细线的拉力大小为mg2cosθD.当磁场方向水平向左时,不能使导体棒在图示位置保持静止2.如图所示,一绝缘细线竖直悬挂一小球A,在水平地面上固定一根劲度系数为k′的绝缘轻质弹簧,弹簧上端与小球C相连,在小球A和C之间悬停一小球B,当系统处于静止时,小球B处在AC两小球的中间位置.已知三小球质量均为m,电荷量均为q,电性未知.则下列判断正确的是( )A.相邻两小球之间的间距为q√kmgB.弹簧的形变量为11mg8k′C.细线对小球A的拉力大小为11mg8D.小球C受到的库仑力大小为5mg8素养培优·情境命题利用平衡条件解决实际问题联系日常生活,创新试题情境化设计,渗透实验的思想,考查考生分析解决实际问题的能力,引导学生实现从“解题”到“解决问题”的转变情境1 工人推车——科学思维[典例1] [2023·四川省成都市联测]如图甲所示,工人用推车运送石球,到达目的地后,缓慢抬起把手将石球倒出(图乙).若石球与板OB、OA之间的摩擦不计,∠AOB=60°,图甲中BO 与水平面的夹角为30°,则在抬起把手使OA 变得水平的过程中,石球对OB 板的压力大小N 1、对OA 板的压力大小N 2的变化情况是( )A .N 1减小、N 2先增大后减小B .N 1减小、N 2增大C .N 1增大、N 2减小D .N 1增大、N 2先减小后增大情境2 悬索桥——科学态度与责任[典例2] [2023·江苏省无锡市测试]图a 是一种大跨度悬索桥梁,图b 为悬索桥模型.六对轻质吊索悬挂着质量为M 的水平桥面,吊索在桥面两侧竖直对称排列,其上端挂在两根轻质悬索上(图b 中只画了一侧分布),悬索两端与水平方向成45°,则一根悬索水平段CD 上的张力大小是( )A .14Mg B .16MgC .112Mg D .124Mg情境3 瓜子破壳器——科学探究[典例3] [2023·福建福州4月检测]有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳.破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A 、B 之间,并用竖直向下的恒力F 按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则( )A .若仅减小A 、B 距离,圆柱体A 对瓜子的压力变大 B .若仅减小A 、B 距离,圆柱体A 对瓜子的压力变小C .若A 、B 距离不变,顶角θ越大,圆柱体A 对瓜子的压力越大D.若A、B距离不变,顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越小第1讲力与物体的平衡命题分类剖析命题点一[例1] 解析:由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力使弹簧形变量为相邻两盘间距,则有mg=3·kx,解得k=100 N/m,故选B.答案:B[例2] 解析:对圆球B受力分析如图,β=45°A对B的弹力T=mg,cosβ根据牛顿第三定律,B对A的弹力T′=T=mg,F=T′sin β=mg,故A错误,B正cosβcos β=Mg+mg,故C、D 确;对AB整体地面受到的压力为F N=Mg+T′cos β=Mg+mgcosβ错误.故选B.答案:B[提升训练]1.解析:整体法对弓和物体受力分析如图:=(M+m)g竖直方向上由受力平衡可得:2F cos θ2解得:F=(M+m)g=200 N,故C正确,A、B、D错误.2cosθ2答案:C2.解析:对光滑圆柱体受力分析如图由题意有F a=G sin 37°=0.6GF b=G cos 37°=0.8G故选D.答案:D3.解析:对光滑球体受力分析如图所示根据平衡条件可得N2cos θ=mg对支架受力分析如图所示根据牛顿第三定律可知N3=N2对支架由平衡条件可得N4=2mg+N3cos θ,f=N3sin θ又f=μN4联立解得μ=√33.故选D.可知支架和地面间的动摩擦因数至少为√33答案:D命题点二[例1] 解析:对玻璃球的受力分析如图所示,玻璃球受重力G,左侧钢尺对玻璃球的弹力F1,盒壁对玻璃球的弹力F2,玻璃球在3个力作用下处于动态平衡,玻璃球沿着纸盒壁缓慢上移时,θ角变大,利用图解法可知,F1和F2均逐渐减小,A、C项正确,B、D项错误.故选AC.答案:AC[例2] 解析:对小球A进行受力分析,三力构成矢量三角形,如图所示根据几何关系可知两三角形相似,因此mgOO′=FO′A=F′OA,缓慢运动过程中,O′A越来越小,则F逐渐减小,故A错误;由于OA长度不变,杆对小球的作用力F′大小不变,故B 错误;由于杆对木板的作用力大小不变,方向向右下,但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越小,所以地面对木板的支持力逐渐增大,地面对木板的摩擦力逐渐减小,故C错误,D正确.答案:D[例3] 解析:取整体为研究对象,当F垂直于Oa时,F最小,根据几何关系可得,拉力的最小值F=3mg sin 30°=1.5mg,故选A.答案:A[例4] 解析:要起吊重物,只需满足绳子张力T的竖直分量小于钢丝绳与板材之间的最大静摩擦力,一般情况认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如图所示即T cos αμ>T sin α,化简可得tan α<μ,故B正确,A、C、D错误.故选B.答案:B[提升训练]1.解析:对钢管受力分析,钢管受重力mg、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力F N、水平向右的摩擦力F f,可知F N=mg,F f=T=mgtanθ即随着钢管与地面夹角的逐渐变小,地面对钢管支持力的大小不变,地面对钢管的摩擦力变大,故A、B正确;对钢管受力分析,可认为钢管受到重力mg、绳子的拉力T和地面对钢管作用力的合力F 三个力,钢管平衡,三个力的作用线必交于一点,由此可知F方向沿钢管斜向上,与水平面夹角为α(钢管与水平面的夹角为θ),根据共点力平衡条件可知F=mgsinα,T=mgtanα,当钢管与地面的夹角θ逐渐变小,同时α也减小,地面对钢管作用力的合力变大,C正确,D 错误.答案:ABC2.解析:以轻质动滑轮与轻绳的接触点O为研究对象,分析O点的受力情况,作出O 点的受力分析图,如图所示设绳子的拉力大小为F,动滑轮两侧绳子的夹角为2α,由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向对称,则有2F cos α=m B g,又小车向左缓慢移动一小段距离后,轻绳中的拉力大小与小车移动前相同,即F=m A g保持不变,可知α角保持不变,由几何知识得,α+θ=90°,则θ保持不变,当小车向左缓慢移动一小段距离后,动滑轮将下降,则物块A 的位置将变高,故选项A、D正确,B、C错误.答案:AD3.解析:当最左端连接的轻绳的拉力大小为T m=320 N时,θ最大,此时灯笼整体受力如图所示由平衡条件T m sin θm=F2T m cos θm=32mg解得θm=60°,F2=160√3 NA、B错误;当θ=53°时,灯笼整体受力分析如图由平衡条件知,最右端轻绳的拉力F21=32mg tan 53°=6403N对第9个灯笼至第32个灯笼整体,其受力情况跟灯笼整体的受力情况类似,由平衡条件tan α=F21(32−8)mg≠1则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角α≠45°,C错误;当θ=37°时,此时灯笼整体受力如图所示由平衡条件知,最右端轻绳的拉力F22=32mg tan 37°=120 N对第9个灯笼至第32个灯笼整体,其受力情况跟灯笼整体的受力情况类似,由平衡条件tan β=F22(32−8)mg=1则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角β=45°,D正确.答案:D命题点三[例1] 解析:对C进行受力分析,A对C有吸引力,B对C有排斥力,及其重力,与水平天花板对C 可能有竖直向下的压力,如图所示由平衡条件,结合矢量合成法则,若不受摩擦力得F AC=F BC cos θ由几何知识可得cos θ=√32依据库仑定律有kQ A Q CL AC2=√32kQ B Q CL BC2,Q AQ B=3√38Q A Q B =3√38时恰好处于平衡状态;C球静止没有运动趋势,C处的摩擦力为零,故A错误;缓慢将C处点电荷向右移动,平衡状态被打破,其无法保持静止,故C正确;缓慢将C处点电荷向左移动,F BC变大,其竖直方向上的分量变大,C球一定不会掉下来,故D错误;B球如果不受杆的力,则C球给B球的排斥力在水平方向的分量无法平衡,因此杆对B 一定有弹力作用,故B错误.答案:C[例2] 解析:对整体分析,重力大小和方向不变,绳1、2弹力方向不变,根据左手定则,安培力水平向右且逐渐增大,由平衡条件得水平方向F1=F2cos 60°+BIl竖直方向F 2sin 60°=mg电流逐渐变大,则F 1增大、F 2不变,故A 、B 错误;当电流增大到I 0时,安培力与重力的合力最大,即绳3的拉力最大sin 30°=mg F 3最大值为F 3=2mg ,故C 错误;对导体棒受力分析得tan 30°=mg BI 0l ,得I 0=√3mg Bl,故D 正确.答案:D [提升训练] 1.解析:对导体棒受力分析如图所示,导体棒在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态.由平衡条件可知,导体棒所受拉力和安培力的合力与重力等大反向,拉力和安培力可能的方向如图所示,当安培力方向斜向右上方且与细线垂直时安培力最小,此时磁场方向沿着细线斜向左上方,A 错误;设磁感应强度大小为B ,由平衡条件得mg sin θ=BIL ,解得B =mg sin θIL ,B 正确;设每条细线拉力大小为F T ,由平衡条件得mg cos θ=2F T ,解得F T =12mg cos θ,C 错误;当磁场方向水平向左时,安培力竖直向上,如果安培力与重力大小相等,可以使导体棒在图示位置保持静止,D 错误.答案:B2.解析:如图甲所示,以小球B 为研究对象,小球A 和小球C 分别对小球B 的库仑力大小相等,且小球A 和小球C 对小球B 的合力与小球B 的重力等大反向,所以小球A 和小球B 带异种电荷,小球B 和小球C 带同种电荷,即小球A 和小球C 对小球B 的库仑力大小均为F A =F C =mg2,由库仑定律可得kq 2r 2=12mg ,解得小球A 和小球B 之间距离为r =q √2kmg ,故A 错误;如图乙所示,以小球A 为研究对象,受到小球B 向下的库仑力为F B =mg 2,受到小球C向下的库仑力是受到小球B 的14,即为F C ′=mg 8,所以小球A 受到的拉力为F T A =mg +F B +F ′C=13mg 8,故C 错误;如图丙所示,以小球C 为研究对象,小球C 受到小球B 向下的库仑力为F ′B =mg2,受到A 向上的库仑力为F ′A =mg8,则小球C 对弹簧的压力为F 压=F ′B -F ′A +mg=11mg 8,小球C 受到向上的弹力为F 弹=F 压=11mg 8,由胡克定律得F 弹=k ′x ,解得弹簧的形变量为x =11mg8k ′,故B 正确,D 错误.答案:B 素养培优·情境命题[典例1] 解析:在倒出石球的过程中,两个支持力的夹角是个确定值,为α=120°,根据力的示意图可知N 1sin β=N 2sin γ=Gsin α,在转动过程中β从90°增大到180°,则sin β不断减小,N 1将不断减小;γ从150°减小到60°,其中跨过了90°,因此sin γ 先增大后减小,则N 2将先增大后减小,选项A 正确.答案:A[典例2] 解析: 对整体分析,根据平衡条件,2F T AC sin 45°=Mg ,F T AC =√22Mg .对悬索左边受力分析,受A 左上绳的力F T AC ,CD 上水平向右的拉力为F T ,根据平衡条件,F T =F T AC cos 45°=12Mg ,一根悬索水平段CD 上的张力大小是14Mg ,故选A.答案:A[典例3] 解析:瓜子处于平衡状态,若仅减小A 、B 距离,A 、B 对瓜子的弹力方向不变,则大小也不变,A 、B 错误;若A 、B 距离不变,顶角θ越大,则A 、B 对瓜子弹力的夹角减小,合力不变,则两弹力减小,C 错误,D 正确.故选D.答案:D。

《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第1讲 Word版含答案

《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第1讲 Word版含答案

第1讲力与物体的平衡一、选择题(1~7题为单项选择题,8~10题为多项选择题)1.如图1所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不行伸长的松软轻绳,绳上套有一光滑小铁环。

现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化状况,下列说法正确的是()图1A.F A变小,F B变小B.F A变大,F B变大C.F A变大,F B变小D.F A变小,F B变大解析松软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等。

将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,A、B两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小,由2F cos α=mg可知,轻绳中拉力F减小,轻绳对A、B两点的拉力F A和F B都变小,选项A正确。

答案 A2.如图2所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板拦住,现水平向右缓慢地移动挡板,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化状况是()图2A.F增大,F N减小B.F增大,F N增大C.F减小,F N减小D.F减小,F N增大解析某时刻小球的受力如图所示,设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α,则F=mg tan α,F N =mgcos α,随着挡板向右移动,α越来越大,则F和F N都要增大。

答案 B3.如图3所示,在水平地面上静止着一质量为M、倾角为θ的斜面,自由释放质量为m的滑块能在斜面上匀速下滑(斜面始终静止),则下列说法中正确的是()图3A.滑块对斜面的作用力大小等于mg cos θ,方向垂直斜面对下B.斜面对滑块的作用力大小等于mg,方向竖直向上C.斜面受到地面的摩擦力水平向左,大小与m的大小有关D.滑块能匀速下滑,则水平地面不行能是光滑的解析因滑块在重力、斜面的摩擦力及斜面的支持力作用下匀速下滑,如图所示,所以斜面对滑块的作用力大小等于滑块重力mg,方向竖直向上,B项正确;而滑块对斜面的作用力与斜面对滑块的作用力是一对作用力与反作用力,所以A 项错误;又因斜面及滑块均处于平衡状态,所以可将两者看成一个整体,则整体在竖直方向受重力和地面的支持力作用,水平方向不受力的作用,即水平地面对斜面没有摩擦力作用,C、D项错误。

《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第3讲 Word版含答案

《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第3讲 Word版含答案

第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛、圆周和天体运动一、选择题(1~6题为单项选择题,7~9题为多项选择题)1.如图1所示为某游乐场的一个消遣设施,图中的大转盘与水平方向的夹角接近90°,而转盘上的游人却显得闲适得意,则下列说法正确的是()图1A.游人所受合外力恰好为零B.游人所受合外力可能恰好供应向心力C.游人具有的机械能守恒D.游人的机械能假如还在增加,肯定是游人受到的重力、支持力和摩擦力的合力对游人做正功解析假如大转盘做匀速圆周运动,则游人所受的合外力不为零,合外力要用于供应向心力,故A错误,B正确;若转盘在竖直平面内做匀速圆周运动,则游人的动能不变,重力势能在变化,故机械能不守恒,C错误;依据功能关系,重力、支持力和摩擦力的合力做的功等于动能的增加量,支持力和摩擦力的合力做的功等于机械能的增加量,故D错误。

答案 B2.如图2所示,河宽为200 m,一条小船要将货物从A点沿直线运送到河对岸的B点,已知A、B两点连线与河岸的夹角θ=30°,河水的流速v水=5 m/s,小船在静水中的速度大小最小是() 图2A.532m/s B.2.5 m/sC.5 3 m/s D.5 m/s解析用矢量三角形法分析。

如图所示,使合速度与河岸夹角为θ,则当v船与v合垂直时,v船具有最小值。

则v船min=v水sin θ=2.5 m/s。

答案 B3.(2022·四川资阳模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()解析小球做匀速圆周运动,mg tan θ=mω2L sin θ,整理得:L cos θ=gω2是常量,即两球处于同一高度,故B正确。

答案 B4.如图3,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L。

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)1.如图甲所示,固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向,其半径R的大小可以连续调节,轨道上装有压力传感器,其位置N始终与圆心O等高。

质量M = 1 kg、长度L = 3 m 的小车静置在光滑水平地面上,小车上表面与P点等高,小车右端与P点的距离s = 2 m。

一质量m = 2kg的小滑块以v0 = 6 m/s的水平初速度从左端滑上小车,当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。

在R取不同值时,压力传感器读数F与1R的关系如图乙所示。

已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ = 0.2,取重力加速度g=10 m/s2。

求:(1)小滑块到达 P 点时的速度v1;(2)图乙中a和b的值;(3)在1R>3.125m-1的情况下,小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离x min。

2.如图所示,质量M=8 kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8 N,当长木板向右运动速率达到v1=10 m/s时,在其右端有一质量m=2 kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2 m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10 m/s2,求:(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板;(3)如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止,在长木板的右端施加一水平恒力F=28 N,物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样,并已知长木板的长度为10.5 m,要保证小物块不滑离长木板,水平恒力F作用时间的范围.(答案可以用根号表示)3.如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;(2)撤去力F后1.8s时间内小物体的位移.4.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2m 的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L2=m的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D处,如图所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时小球的速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=,g取10 m/s2.(1)求小球初速度v0的大小;(2)求小球滑过C点时的速率v C;(3)要使小球刚好能过圆轨道的最高点,圆轨道的半径为多大?5.同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.6.一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。

2020高考物理 力和运动专题练习(含答案)

2020高考物理 力和运动专题练习(含答案)

2020高考物理力和运动专题练习(含答案)1.一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。

在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大答案:C2.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD3.如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。

t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取g=10m/s2。

由题给数据可以得出A. 木板的质量为1kgB. 2s~4s内,力F的大小为0.4NC. 0~2s内,力F的大小保持不变D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB4. 小明以初速度v 0=10m/s 竖直向上抛出一个质量m=0.1kg 的小皮球,最后在抛出点接住。

假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍。

求小皮球 (1)上升的最大高度;(2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功 (3)上升和下降的时间。

【答案】(1);(2)0;;(3),5. 如图所示,质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上,左边缘对齐.A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ。

先敲击A ,A 立即获得水平向右的初速度,在B 上滑动距离L 后停下。

接着敲击B ,B 立即获得水平向右的初速度,A 、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .求: (1)A 被敲击后获得的初速度大小v A ;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小a B 、a B '; (3)B 被敲击后获得的初速度大小v B .【答案】(1)A v =(2)a B =3μg ,a B ′=μg ;(3)B v =6. 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石腊做成两条质量均为m 、形 状不同的“A 鱼”和“B 鱼”,如图所示。

高考物理专题复习《运动的合成与分解》十年真题含答案

高考物理专题复习《运动的合成与分解》十年真题含答案

高考物理专题复习《运动的合成与分解》十年真题含答案一、单选题1.(2023·全国)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。

如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。

故选D。

2.(2023·辽宁)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。

故选A。

3.(2023·江苏)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。

若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是()A.B.C.D.二、多选题11.(2016·全国)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】CD.因为原来质点做匀速直线运动,合外力为0,现在施加一恒力,质点的合力就是这个恒力,所以质点可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,这个过程中加速度不变,速度的变化率不变。

但若做匀变速曲线运动,单位时间内速率的变化量是变化的。

故C正确,D错误。

A.若做匀变速曲线运动,则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同,故A错误;B.不管做匀变速直线运动,还是做匀变速曲线运动,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确。

故选BC。

三、填空题12.(2014·四川)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.P则汽车发动机的功率1P F v P fvcos θ'='=+ 四、解答题14.(2020·山东)单板滑雪U 型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型: U 形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。

新高考物理复习专题一直线运动练习含答案

新高考物理复习专题一直线运动练习含答案

专题一直线运动五年高考考点过关练考点一运动的描述1.(2021浙江6月选考,2,3分)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是()A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点答案A2.(2023浙江1月选考,3,3分)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则()A.选地球为参考系,“天和”是静止的B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的答案C3.(2023福建,1,4分)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构,该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。

“祝融号”从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达N处,行驶路程为304米。

已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米,则火星车()A.从O处行驶到N处的路程为697米B.从O处行驶到N处的位移大小为889米C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天答案D考点二匀变速直线运动规律及其应用4.(2022全国甲,15,6分)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0)。

已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为()A.v0−v2a +L+lvB.v0−va+L+2lvC.3(v0−v)2a +L+lvD.3(v0−v)a+L+2lv答案C5.(2022辽宁,7,4分)如图所示,一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1 s 从另一端滑落。

力与物体的直线运动--2024届新高考物理专项训练(解析版)

力与物体的直线运动--2024届新高考物理专项训练(解析版)

专题力与物体的直线运动一、单选题1(2024·广东·一模)如图,调整水龙头的开关,使单位时间内流出水的体积相等。

水由于重力作用,下落速度越来越大,水柱越来越细。

若水柱的横截面可视为圆,图中a 、b 两处的横截面直径分别为0.8cm 和0.6cm ,则经过a 、b 的水流速度之比v a :v b 为()A.1:3B.1:9C.3:4D.9:16【答案】D【详解】由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等,则有πd a 2 2v a Δt =πd b 22v b Δt 可得v a :v b =d 2b :d 2a =0.62:0.82=9:16故选D 。

2(2024·湖南长沙·一模)2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。

一直升机悬停在距离地面100m 的上空,一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。

若消防战士下滑的最大速度为5m/s ,到达地面的速度大小为1m/s ,加速和减速的最大加速度大小均为a =1m/s 2,则消防战士最快到达地面的时间为()A.15.1sB.24.1sC.23.1sD.22.1s【答案】B【详解】已知,消防战士下滑的最大速度为v m =5m/s ,到达地面的速度大小为v =1m/s 。

若要求消防战士最快到达地面,则消防战士应先以最大的加速度a =1m/s 2加速到最大速度v m =5m/s ,然后以最大速度匀速运动一段时间,然后再以大小为a =1m/s 2的加速度减速到达地面且速度变为1m/s 。

则消防战士最快到达地面的时间为上述三段运动时间之和。

消防战士加速运动的最短时间和位移分别为t 1=v m a =51s =5sx 1=12at 21=12×1×52m =12.5m 消防战士减速运动的最短时间和位移分别为t 3=v -v m -a =1-5-1s =4sx 3=v m t 3-12at 23=5×4-12×1×42 m =12m 则消防战士在匀速运动过程所经历的时间为t 2=x -x 1-x 3v m =100-12.5-125s =15.1s故消防战士最快到达地面的时间为t=t1+t2+t3=(5+15.1+4)s=24.1s故选B。

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2009
1.物体在倾角为θ(1)斜面是光滑的;
(2
2.如图4所示,质量分别为15kg 和5kg 的长方形物体A 和B 静止叠放在水平桌面上.A 与桌面以及A 、B 间动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

问:
(1)水平作用力F 作用在B 上至少多大时,A 、B 之间能发生相对滑动? (2)当F=30N 或40N 时,A 、B 加速度分别各为多少?
图4
3.如图6(a )所示,质量为M 的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ.滑动上安装一支架,在支架的O 点处,用细线悬挂一质量为m 的小球.当滑块匀加速下滑时,小球与滑块相对静止,则细线的方向将如何?
(a ) (b ) (c )
4.如图7所示,质量M=10kg 面倾角θ=370,小物体质量m=1kg 时,滑下S=1.4m 后获得速度σ=1.4m/s g=10m/s 2)
5.升降机地板上有一木桶,桶内水面上漂浮着一个木块,当升降机静止时,木块有一半浸在水中,若升降机以a=2
1
g 的加速度匀加速上升时,木块浸入水中的部分占总体积的__________。

参考答案
1.分析:两种情况的主要差别就在于“是否受到动摩擦力的作用”
解:(1)对于光滑斜面,无论物体沿斜面向下滑或是沿斜面向上滑,其受力情况均可由图2所示,建立适当的坐标系后便可列出运动方程
mgsin θ=ma 1, 得 a 1=gsin θ.
(2)对于粗糙斜面,物体滑动时还将受动摩擦力作用,只是物体向下滑时动摩擦力方向沿斜面斜向上;物体向上滑时动摩擦力方向沿斜面斜向下,受力图分别如图3中(a )、(b )所示,建立适当的坐标系后便可分别列出方程组
⎪⎩

⎨⎧==-=-;,0c o s ,s i n 2N f m g N m a f m g μθ
θ 和
⎪⎩

⎨⎧==-=+.,0c o s ,s i n
3N f m g N m a f m g μθ
θ 由此便可分别解得
a 2=g (sin θ-μcos θ), 图3 a 3=g (sin θ+μcos θ).
2.分析:AB 相对滑动的条件是:A 、B 之间的摩擦力达到最大静摩擦力,且加速度达到A 可能的最大加速度a 0,所以应先求出a 0.
解:(1)以A 为对象,它在水平方向受力如图5(a )所示,所以有 m
A a 0=μ2m
B g -μ1(m A +m B )g , a 0=
A
B A B m m m m )
(12+-μμ
g=
15201.056.0±-⨯×10m/s 2=3
2
m/s 2
再以B 为对象,它在水平方向受力如图5(b )所示, 图5 加速度也为a 0,所以有 F -F 2=m B a 0, F=f 2+m B a 0=0.6×5×10N+5×
3
2
N=33.3N. 即当F 达到33.3N 时,A 、B 间已达到最大静摩擦力.若F 再增加,B 加速度增大而A 的加速度已无法增大,即发生相对滑动,因此,F 至少应大于33.3N.
(2)当F=30N ,据上面分析可知不会发生相对滑动,故可用整体法求出共同加速度 a A =a B =
B
A m m f F +-1=51510
)515(1.030+⨯+⨯-m/s 2=0.5m/s 2.
还可以进一步求得A 、B 间的静摩擦力为27.5N (同学们不妨一试).
当F= 40N 时,A 、B 相对滑动,所以必须用隔离法分别求a A 、a B ,其实a A 不必另求, a A =a 0=3
2
m/s 2. 以B 为对象可求得 a B =
B
m f F 2-=530
40-m/s 2=2m/s 2.
从上可看出,解决这类问题关键是找到情况发生变化的“临界条件”.各种问题临界条件不同,必须对具体问题进行具体分析。

3.分析:要求细线的方向,就是要求细线拉力的方向,所以这还是一个求力的问题.可以用牛顿第二定律先以整体以求加速度a (因a 相同),再用隔离法求拉力(方向).
解:以整体为研究对象,受力情况发图6(b )所示,根据牛顿第二定律有 (M+m )gsin θ-f=(M+m )a ,N -(M+m )gcos θ=0. 而f=μN ,故可解得 a=g (sin θ-μcos θ).
再以球为研究对象,受务情况如图6(c )表示,取x 、y 轴分别为水平、竖直方向(注意这里与前面不同,主要是为了求a 方便).由于加速度a 与x 轴间的夹角为θ,根据牛顿第二定律有
Tsin α=macos θ,mg -Tcos α=masin θ. 由此得
tan α=
θθsin cos a g a -=θ
μμ
θtan 1tan --.
为了对此解有个直观的认识,不妨以几个特殊μ值代入 (1)μ=0,α=θ,绳子正好与斜面垂直;
(2)μ=tan θ,α=00,此时物体匀速下滑,加速度为0,绳子自然下垂; (3)μ<tan θ,则α<θ,物体加速下滑.
4.分析:若采用隔离法求解,小物体与斜面体受力情 况如图8(a )与(b )所示,由此根据运动学规律, 牛顿定律及平衡方程依次得
2as=υ2 mgs=θ-f 1=ma
N 1-mgcos θ=0 F 2+f 1cos θ-Ns=θ=0
N 2-f 1s=θ-N 1cos θ-Mg=0
由此可求得水平面对斜面体的支持力N 2和静摩擦 力f 2的大小分别为 N 2=109.58N
f 2=0.56N 但若采用整体法,通知牛顿运动定律的修正形式,可给出如下简单的解合。

解:由运动学公式得 2as=υ2
再由牛顿运动定律的修正形式得 f 2=macos θ mg+Mg -N 2=masin θ 于是解得
N 2=109.58N f 2=0.56N
5.分析:通常会有同学作出如下分析。

当升降机静止时,木块所受浮力F 1与重力平衡,于是 F 1-mg=0 F 1=ρ
2
1Vg 当升降机加速上升时,木块所受浮力F 2比重大,此时有 F 2-mg=ma=2
1mg F 2=ρV /g
图8
在此基础上可解得 V / :V=3 :4
但上述结论是错误的,正确解答如下。

解:当升降机静止时有 F 1-mg=0 F 1=ρ
2
1Vg 当升降机加速上升时,系统处于超重状态,一方面所受浮力F 2确实大于木块的重力mg ,有
F 2-mg=ma=
2
1mg 另一方面所排开的体积为V /的水的视重大于其真重ρV /g ,而等于 F 2=G 排=ρV /(g+a)=2
3
ρV /g 由此解得
V / :V=1 :2
即:浸入水中的部分仍占木块体积的一半。

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