文档内容
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2024年真题研析:分析命题特点,探寻常考要点,真题分类精讲。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
必备知识速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读 考向 考查统计
2024·浙江1月,1
考向一 单位制
2022·浙江6月,1
2024·湖南卷,3
考向二 瞬态问题 2022·全国甲卷,
6
2024·全国甲卷,
2
2023·全国甲卷,
6
考向三 图像问题
2022·湖南卷,14
(1)
本类试题主要考查单位制、瞬态问题
2021·全国乙卷,
图像问题、连接体问题以及超失重问
21
题。要求认识到统一单位的重要性和
2024·新课标卷,
必要性。要求了解超重和失重现象在
12(1)
各个领域中的应用。
2023·湖南卷,10
2023·福建卷,5
考向四 连接体问题
2023·北京卷,6
2022·全国乙卷,
2
2021·湖南卷,7
2024·全国甲卷,
9
考向五 超失重问题 2022·浙江6月,3
2019·浙江 4 月,
12命题分析
2024年高考各卷区物理试题均考查了牛顿运动定律。预测2025年高考牛顿运动定律依然是必考内
容。
试题精讲
考向一 单位制
1.(2024年1月浙江卷第1题)下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A. S B. N C. F D. T
【答案】A
【解析】国际单位制中的基本单位分别是:长度的单位是米,符号m;质量的单位是千克,符号kg;时间
的单位是秒,符号s;电流的单位是安培,符号是A;热力学温度的单位是开尔文,符号K;物质的量单位
是摩尔,符号mol;发光强度的单位是坎德拉,符号cd。
故选A。
考向二 瞬态问题
2.(2024年湖南卷第3题)如图,质量分别为 、 、 、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, B. 2g, C. 2g, D. g,
【答案】A
【解析】剪断前,对BCD分析
对D
剪断后,对B解得
方向竖直向上;对C
解得
方向竖直向下。
故选A。
考向三 图像问题
3.(2024年全国甲卷第2题)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与
桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测
量P的加速度大小a,得到 图像。重力加速度大小为g。在下列 图像中,可能正确的是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设P的质量为 ,P与桌面的动摩擦力为 ;以P为对象,根据牛顿第二定律可得
以盘和砝码为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知当砝码的重力大于 时,才有一定的加速度,当 趋于无穷大时,加速度趋近等于 。
故选D。考向四 连接体问题
4.(2024年新课标卷第12题第(1)问) 如图,一长度 的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,
薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的
距离 时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与
薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数 ,重力加速度大小 。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
【答案】(1)4m/s;
【解析】(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为
薄板做加速运动的加速度
对物块
对薄板
解得
考向五 超失重问题
5.(2024年全国甲卷第9题)学生小组为了探究超重和失重现象,将弹簧测力计挂在电梯内,测力计下
端挂一物体。已知当地重力加速度大小为 。(1)电梯静止时测力计示数如图所示,读数为_____N(结果保留1位小数);
(2)电梯上行时,一段时间内测力计的示数为 ,则此段时间内物体处于_____(填“超重”或“失重”)
状态,电梯加速度大小为_____ (结果保留1位小数)。
【答案】(1)5.0 (2) ①. 失重 ②. 1.0
【解析】【小问1详解】
由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。
【小问2详解】
[1]电梯上行时,一段时间内测力计的示数为 ,小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态;
[2]根据
根据牛顿第二定律
代入数据联立解得电梯加速度大小
考向一 单位制
1.(2022年浙江6月卷第1题)下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有
F = ma
则力的单位为故选A。
考向二 瞬态问题
2. (2022年全国甲卷第6题)(多选)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 。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使
两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
A. P的加速度大小的最大值为
B. Q的加速度大小的最大值为
C. P的位移大小一定大于Q的位移大小
D. P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【答案】AD
【解析】设两物块的质量均为m,撤去拉力前,两滑块均做匀速直线运动,则拉力大小为
撤去拉力前对Q受力分析可知,弹簧的弹力为
AB.以向右为正方向,撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为 ,两滑块与地面间仍然保持相对滑动,此时滑
块P的加速度为
解得
此刻滑块Q所受 的外力不变,加速度仍为零,滑块P做减速运动,故PQ间距离减小,弹簧的伸长量变小,
弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小,滑块Q的合外力增大,合力向左,做加速度
增大的减速运动。
故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为 。
Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时
解得
故滑块Q加速度大小最大值为 ,A正确,B错误;
C.滑块PQ水平向右运动,PQ间的距离在减小,故P的位移一定小于Q的位移,C错误;
D.滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为解得
撤去拉力时,PQ的初速度相等,滑块P由开始的加速度大小为 做加速度减小的减速运动,最后弹簧
原长时加速度大小为 ;滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动,最后弹簧原长时加速度
大小也为 。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小,D正确。
故选AD。
考向三 图像问题
3.(2023年全国甲卷第6题)(多选)用水平拉力使质量分别为 、 的甲、乙两物体在水平桌面上
由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为 和 。甲、乙两物体运动后,所受拉力
F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】根据牛顿第二定律有
F-μmg=ma
整理后有
F=ma+μmg
则可知F—a图像的斜率为m,纵截距为μmg,则由题图可看出
m >m ,μ m g=μ m g
甲 乙 甲 甲 乙 乙
则
μ <μ
甲 乙
故选BC。
4. (2022年湖南卷第14题第(1)问)如图(a),质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落,与地面
发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力
的 倍( 为常数且 ),且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加
速度大小为g。
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;【答案】(1) ;
【解析】(1)篮球下降过程中根据牛顿第二定律有
再根据匀变速直线运动的公式,下落的过程中有
篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有
再根据匀变速直线运动的公式,上升的过程中有
则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比
5. (2021·全国乙卷·21)(多选)水平地面上有一质量为m 的长木板,木板的左边上有一质量为m 的物块,如
1 2
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F 、F 分别为
1 2
t 、t 时刻F的大小.木板的加速度a 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
1 2 1
μ ,物块与木板间的动摩擦因数为μ ,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
1 2
g.则( )
A.F=μmg
1 1 1
B.F=(μ-μ)g
2 2 1
C.μ>μ
2 1
D.在0~t 时间段物块与木板加速度相等
2
答案 BCD解析 由题图(c)可知,t 时刻物块、木板一起刚要在水平地面滑动,物块与木板相对静止,此时以整体为
1
研究对象有F=μ(m+m)g,故A错误;
1 1 1 2
由题图(c)可知,t 时刻物块与木板刚要发生相对滑动,以整体为研究对象, 根据牛顿第二定律,
2
有F-μ(m+m)g=(m+m)a,
2 1 1 2 1 2
以木板为研究对象,根据牛顿第二定律,
有μmg-μ(m+m)g=ma>0,
2 2 1 1 2 1
解得F=(μ-μ)g,由F>F 知
2 2 1 2 1
μ>μ,故B、C正确;
2 1
由题图(c)可知,0~t 时间段物块与木板相对静止,所以有相同的加速度,故D正确.
2
考向四 连接体问题
6.(2023年湖南卷第10题)(多选)如图,光滑水平地面上有一质量为 的小车在水平推力 的作用
下加速运动。车厢内有质量均为 的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车
厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为 ,杆与竖直方向的夹角为 ,杆与车厢始终保持相对静止假设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 若B球受到的摩擦力为零,则
B. 若推力 向左,且 ,则 的最大值为
C. 若推力 向左,且 ,则 的最大值为
D. 若推力 向右,且 ,则 的范围为
【答案】CD
【解析】A.设杆的弹力为 ,对小球A:竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满
足
竖直方向
则若B球受到的摩擦力为零,对B根据牛顿第二定律可得
可得
对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律
A错误;
B.若推力 向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A所受向左的合力的最大值为
对小球B,由于 ,小球B受到向左的合力
则对小球A,根据牛顿第二定律可得
对系统整体根据牛顿第二定律
解得
B错误;
C.若推力 向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A向左方向的加速度由杆对小球A的水平分
力提供,小球A所受向左的合力的最大值为
小球B所受向左的合力的最大值
由于 可知
则对小球B,根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
联立可得 的最大值为
C正确;D.若推力 向右,根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右,由于小球A可以受到左壁向右的支持力,
理论上向右的合力可以无限大,因此只需要讨论小球B即可,当小球B所受的摩擦力向左时,小球B向右
的合力最小,此时
当小球所受摩擦力向右时,小球B向右的合力最大,此时
对小球B根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
代入小球B所受合力分范围可得 的范围为
D正确。
故选CD。
7.(2023年福建卷第5题)(多选)如图所示,一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质
量均相等(含乘客),在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢,车头对
第一节车厢的拉力为 ,第一节车厢对第二节车厢的拉力为 ,第二节车厢对第三节车厢的拉力为 ,
则( )
A. 当火车匀速直线运动时,
B. 当火车匀速直线运动时,
C. 当火车匀加速直线运动时,
D. 当火车匀加速直线运动时,
【答案】BD
【解析】AB.设每节车厢重G,当火车匀速直线运动时得
故A错误,B正确;
CD.当火车匀加速直线运动时
得
T ∶T ∶T =3∶2∶1
1 2 3
故C错误,D正确。
故选BD。
8.(2023年北京卷第6题)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为
1kg,细线能承受 最的大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的
最大值为( )
A. 1N B. 2N C. 4N D. 5N
【答案】C
【解析】对两物块整体做受力分析有
F = 2ma
再对于后面的物块有
F = ma
Tmax
F = 2N
Tmax
联立解得
F = 4N
故选C。
9. (2022年全国乙卷第2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 时,它们加速度的大小均为( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当两球运动至二者相距 时,,如图所示
由几何关系可知
设绳子拉力为 ,水平方向有
解得
对任意小球由牛顿第二定律可得
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
10. (2021年湖南卷第7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与桌面间的动摩擦因数 ,重力加速度 。则推
力F的大小为( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】P静止在水平桌面上时,由平衡条件有
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半,即
故Q物体加速下降,有
可得
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
解得
故选A。
考向五 超失重问题
11. (2022年浙江6月卷第3题)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣 过的程中,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【答案】C
【解析】A.鱼儿吞食花瓣时处于失重状态,A错误;
BC.鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小,浮力变小,鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的
作用力大于重力,B错误、C正确;
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D错误。
故选C。
12.(2019·浙江4月选考·12)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球.A、B两球分别
连接在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子
悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ <ρ <ρ )( )
木 水 铁
A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
答案 D
解析 开始时A球下的弹簧被压缩,弹力向上;B球下的弹簧被拉长,弹力向下;将挂吊篮的绳子剪断的
瞬间,系统的加速度为g,为完全失重状态,此时水对球的浮力为零,则A球将在弹力作用下相对于杯底
向上运动,B球将在弹力作用下相对于杯底向下运动,由于细线的拉力可以突变为零,所以 C球相对于杯
底不动,故选D.
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它不能由实际的实验来验证.
2.物理意义
(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律.
(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性.
(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因.
强调:运动状态的改变指速度的改变,速度改变则必有加速度,故力是物体产生加速度的原因.
3.惯性大小的量度
质量是物体惯性大小的唯一量度.物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小.
4.惯性的表现形式
(1)物体不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态.
(2)物体受到外力且合外力不为零时,惯性表现为物体运动状态改变的难易程度.惯性越大,物体的运动状态越难改变.
二、牛顿第二定律
1.对牛顿第二定律的理解
2.力和运动之间的关系
(1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体就有加速度.
(2)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;a=是加速度的决定式,a∝F,a∝.
(3)合力与速度同向时,物体做加速直线运动;合力与速度反向时,物体做减速直线运动.
三、单位制
国际单位制的基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克(公斤) kg
时间 t 秒 s
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n,(ν) 摩[尔] mol
发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd
四、瞬时问题
1.两种模型
合外力与加速度具有因果关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,当物体所受合外力发生变化
时,加速度也随着发生变化,而物体运动的速度不能发生突变.2.解题思路
→→→
五、超重和失重问题
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关(选填“无关”或“相关”).
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重.
2.超重、失重和完全失重的对比
名称 超重 失重 完全失重
现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于0
产生 物体竖直向下的加速度
物体的加速度向上 物体的加速度向下
条件 等于g
对应
自由落体运动、竖直上
运动 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升
抛运动、宇宙航行等
情境
F-mg=ma mg-F=ma mg-F=mg
原理
F=mg+ma F=mg-ma F=0
3.判断超重和失重的方法
(1)从受力的角度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时,物体处于失重状态;等
于零时,物体处于完全失重状态.
(2)从加速度的角度判断
当物体具有向上的(分)加速度时,物体处于超重状态;具有向下的(分)加速度时,物体处于失重状态;向下
的加速度等于重力加速度时,物体处于完全失重状态.
六、动力学中的连接体问题
1.连接体
多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的物体系统称为连接体.连接体一般(含弹簧的系统,系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度).
2.整体法与隔离法在连接体中的应用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间
整体法的选取原 则 的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外
力,应用牛顿第二定律求出加速度
若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物
隔离法的选取原 则 体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用
牛顿第二定律列方程求解
若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作
整体法、隔离法的交替 用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取
运用 合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体
求加速度,后隔离求内力”.
七、动力学图像问题
1.常见图像
(1)v-t图像:根据图像的斜率判断加速度的大小和方向,再根据牛顿第二定律求解.
(2)a-t图像:注意加速度的正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体的受力情况应用牛顿第二定
律列方程求解.
(3)F-t图像:结合物体受到的力,由牛顿第二定律求出加速度,分析每一段的运动情况.
(4)F-a图像:首先要根据具体的物理情景,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间
的函数关系式,根据函数关系式结合图像,明确图像的斜率、截距或面积的意义,从而由图像给出的信息
求出未知量.
2.解题策略
(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过
程,会分析临界点.
(2)注意图线中的一些特殊点:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等.
(3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情景结合起来,应用物理规律列出与图像对应的
函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.
1.(2024·北京市海淀区·一模)如图所示,某人站上向右上行的智能电动扶梯,他随扶梯先加速,再匀速
运动。在此过程中人与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是( ).
A 扶梯加速运动阶段,人处于超重状态
B. 扶梯加速运动阶段,人受到的摩擦力水平向左
C. 扶梯匀速运动阶段,人受到重力、支持力和摩擦力
D. 扶梯匀速运动阶段,人受到的支持力大于重力
【答案】A
【解析】AB.依题意可知在加速运动过程中,人的加速度向右上方,加速度在竖直向上的方向上有分量和
在水平向右方向有分量,可知人处于超重状态,人受到的摩擦力水平向右,故A正确,B错误;
CD.扶梯匀速运动阶段,由平衡条件可知人受到自身重力,扶梯对它竖直向上的支持力,共计两个力的作
用,且扶梯对人的支持力大小等于重力大小,故C、D错误。
故A。
2.(2024·河北·三模)某游泳运动员在 时间内运动的 图像如图所示。关于该运动员,下列说
法正确的是( )
A. 在 内所受的合力一直不为0
B. 在 内的位移大小为
C. 在 内一定处于超重状态
D. 在 内的位移大小为
【答案】D
【解析】A. 图像的斜率代表加速度,由图像可知,在 该运动员的有加速度,由牛顿第二定律
可知
在 与 运动员并无加速度,即此时合力为零,综上所述,运动员在 与 所受合力为
零,在 ,所受合力不为零,故A项错误;
B.由于 图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以在 内的位移为
故B项错误;
C.由之前的分析,在 结合图像可知,其加速度为由于不知道运动员运动方向,只知道该时间内运动员加速度方向与运动员的运动方向相同,而超重则加速
度方向为竖直向上,所以其不一定是超重状态,故C项错误;
D.结合之前的分析,在 的位移为
故D项正确。
故选D。
3.(2024·河南省信阳市·二模)在光滑水平面上,一质量为m的物块在水平拉力F作用下由静止开始运动,
拉力F随时间t变化的图像如图所示,则物块的v-t图像正确的是( )。
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】AB.根据F-t图像可以看出,0~1s时间内,F=0,物体原来静止,这段时间继续保持静止;1~2s
时间内,F逐渐增大,由牛顿第二定律
物体加速度也逐渐增大,做加速度增大的加速运动,v-t图像的斜率(表示加速度)逐渐增大,2~3s时间内,
F恒定,物体做匀加速运动;3~5s时间内,F逐渐减小,加速度也减小,但方向和速度仍然同向,物体做
加速度减小的加速运动,所以A正确,B错误;
CD. 1~2s时间内,做加速度增大的加速运动,v-t图像的斜率(表示加速度)应逐渐增大,故C、D错误。
故选A。
4.(2024·黑龙江名校联考·二模)某物体在竖直方向做直线运动的 图像如图所示。若选向上为正方
向,则下列说法正确的是( )
A. 0~1s内,物体处于超重状态B. 0~2s内,物体的平均速度大小为3m/s
C. 时,物体的速度、加速度均等于零
D. 时,物体离出发点最远
【答案】A
【解析】A.由图可知,0~1s内,物体向上做加速运动,则物体的加速度方向向上,则物体处于超重状态,
故A正确;
B.0~2s内,如果物体沿正方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,最大速度为6m/s, 图像如
图所示
则0~2s内,物体的平均速度大小为
但物体先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动,可知 0~2s内,物体的平均速度大于
3m/s,故B错误;
C.由图可知, 时,物体的速度为零,但速度时间图像的斜率表示加速度,而此时图线的斜率最大,
即加速度最大,故C错误;
D.速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移,图像在时间轴上方表示位移为正,在时间轴下方表示位
移为负,0~2s内,物体沿正方向运动,图像在时间轴上方,2~4s内,物体沿负方向运动,图像在时间轴下
方,根据对称性可知,4s时,物体回到出发点,故D错误。
故选A。
5.(2024·湖北省十一校联考·二模)物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连,放在光滑水平面上,物块P的
质量为2kg,如图甲所示。开始时两物块均静止,弹簧处于原长, 时对物块P施加水平向右的恒力
F, 时撤去,在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正
确的是( )
A. 时,物块Q的速度大小为0.4m/sB. 恒力F大小为1.6N
C. 物块Q的质量为0.5kg
D. 后,物块P、Q一起做匀加速直线运动
【答案】C
【解析】A.图象与坐标轴围成的面积表示速度变化量,若0~1s内Q的加速度均匀增大,则t=1s时Q的速
度大小等于
m/s=0.4m/s
由图可得实际Q的图象与坐标轴围成的面积大于Q的加速度均匀增大时图象与坐标轴围成的面积,故t=1s
时Q的速度大小大于0.4m /s,故A错误;
B.t=0时,对物块P有
N=2N
故恒力大小为2N,故B错误;
CD. 时,对物块P、Q整体有
解得
kg
撤去推力后,两物块受弹簧弹力作用,不会一起做匀加速直线运动,故C正确,D错误。
故选C。
6.(2024·湖南师大附中·二模)如图所示,一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动,某时刻在传
送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块,如图所示。取沿传送带向下的方向为正方向,则下列
图中不可能描述小物块在传送带上运动的是( )
A. B.
C. D.【答案】D
【解析】AB.当小物块的初速度沿斜面向下( ),且小于传送带的速度时,对小物块受力分析,
由牛顿第二定律可得
即
可知小物块将沿传送带向下做匀加速直线运动,若传送带足够长,则会出现小物块达到传送带速度时,满
足
可知二者将共速。故AB正确,与题意不符;
CD.同理,可知当小物块的初速度沿斜面向上( ),对小物块受力分析,由牛顿第二定律可得
即
可知小物块先沿传送带向上匀减速直线运动,减到零后反向匀加速,若传送带足够长会出现与传送带共速
的情况( )或者继续匀加速( )此时加速度满足
故C正确,与题意不符;D错误,与题意相符。
本题选不正确的故选D。
7.(2024·山东百师联盟二轮联考)2023年11月,我国“福建号”航空母舰成功进行电磁弹射测试。小李
同学将这个过程进行如图所示的简化:ABC为水平轨道,其中AB段为有动力弹射段、长L =80m,BC段
AB
为无动力滑行段、足够长。将质量M=20kg的物块(可视为质点)置于A处,在第一次弹射模拟中,物块
在AB段的运动时间为2s、BC段的运动时间为16s;在第二次弹射模拟中,该同学在物块两侧各固定了一
个相同配重块用以模拟导弹,每个配重块质量m=5kg。已知物块与水平轨道ABC间的动摩擦因数处处相
同,两次弹射的动力大小相等且恒定不变,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)AB段动力的大小;
(2)第二次弹射过程中,AB段和BC段物块对每个配重块作用力的大小。(结果可用根式表示)
【答案】(1)900N;(2) N, N
【解析】(1)第一次弹射模拟,AB段有BC段有
解得
F=900N
(2)根据上述分析,可求得
μ=0.5
第二次弹射模拟,AB段有
作用力
解得
F =2529N
AB
BC段有
解得
F =255N
BC
8.(2024·陕西省商洛市·二模)对一些实际生活中的现象,下列说法正确的是( )
A. 蹦极爱好者第一次下落至绳子刚好伸直时速度最大
B. 跳高运动员在从起跳至到达最高点的过程中一直处于超重状态
C. 人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方
D. 货运火车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这都会改变它的惯性
【答案】D
【解析】A.蹦极爱好者第一次下落至绳子伸直时,绳子开始产生拉力,但一开始拉力小于重力,爱好者
继续向下加速运动,当绳子拉力等于重力时,加速度为0,爱好者速度到达最大,故A错误;
B.跳高运动员跳起后,在空中运动到最高点的过程中处于失重状态,故B错误;
C.人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后,由于惯性,将落在起跳点,故C错误;
D.货运火车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,改变了火车的质量,所以火车的惯性会
改变,故D正确。
故选D。
9.(2024·四川省成都市第二次联考)如图,一水平轻质弹簧 的左端固定在竖直墙壁上,右端与一小物块
相连,刚开始物块静止且弹簧处于原长状态,现对物块施加一个水平向右的拉力F使物块向右做匀加速直
线运动。弹簧始终处于弹性限度内,物块与水平地面间的动摩擦因数恒定,不计空气阻力。下列关于拉力
F随物块位移x变化的图像正确的是( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有
即
物块做匀加速运动,则 与 的关系的一次函数的关系,截距为正。
故选A。
10.(2024·四川省绵阳市·二模)如图甲所示,斜面固定,用沿斜面向上的不同的恒力F,使同一物体沿
斜面向上做匀加速运动,其加速度a随恒力F的变化关系如图乙所示。则根据图线斜率和截距可求得的物
理量是( )
A. 物体质量 B. 斜面倾斜角
C. 当地重力加速度 D. 物体与斜面动摩擦因数
【答案】A
【解析】设a-F图像斜率为k,与纵轴截距为b。若斜面光滑,对物体受力分析如图:
有
解得则
,
若斜面粗糙,受力如图:
有
解得
则
,
综上可知根据a-F图像中图线斜率和截距可求得的物理量是物体质量m。
故选A。
11.(2024·北京市海淀区·三模)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为
m,其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后,推进器工作时间为 ,测出飞船
和空间站的速度变化为 。下列说法正确的是( )
A. 空间站的质量为 B. 空间站的质量为
C. 飞船对空间站的作用力大小为F D. 飞船对空间站的作用力大小一定为
【答案】B
【解析】AB.由题知,在飞船与空间站对接后,推进器工作∆t时间内,飞船和空间站速度变化为∆v,则
飞船与空间站的加速度
,
联立解得故A错误,B正确;
CD.设飞船与空间站间的作用力大小为 ,对飞船由牛顿第二定律有
解得
故CD错误。
故选B。