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2023 年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)
专题一 力与运动(练)
1.1 力与物体的平衡
第一部分:练真题
【2022年真题】
1、(2022·全国甲卷·T15)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v,要通过前方一长为L的隧
0
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 < v)。已知列车加速和减速时加速度的
0
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v所用时间至少为( )
0
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由题知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 < v),则列车进隧道前必须减速到
0
v,则有
v = v - 2at
0 1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v,有
0
v = v + at
0 3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v所用时间至少为
0
故选C。
2、(2022·江苏卷·T1)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 .若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
在
书放 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
解得
书相对高铁静止,故若书不动,高铁的最大加速度 ,B正确,ACD错误。
故选B。
3、(2022·上海卷·T11)神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后,在大气层中经历了竖直向下的减速
运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小,则加速度大小( )
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】打开降落伞后,所受空气阻力f大于重力,降落伞做减速运动。根据题述,f=kv,由牛顿第二定律
kv-mg=ma,解得a=kv/m-g,由于速度v逐渐减小,由a=kv/m-g可知,加速度a一直减小,选项A正确。
4、(2022·辽宁卷·T7)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v沿中线滑向另一端,经过
0
1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v、μ值可能正确的是( )
0
A. v= 2.5m/s B. v= 1.5m/s C. μ = 0.28 D. μ = 0.25
0 0
【答案】B
【解析】
AB.物块水平沿中线做匀减速直线运动,则
由题干知
x = 1m,t = 1s,v > 0
代入数据有
v < 2m/s
0
故A不可能,B可能;
CD.对物块做受力分析有a = - μg,v2 - v2= 2ax
0
整理有
v2 - 2ax > 0
0
由于v < 2m/s可得
0
μ < 0.2
故CD不可能。
故选B。
【2021年真题】
5、(2021·广东卷·T8)赛龙舟是端午节的传统活动。下列 和 图像描述了五条相同的龙舟从同一起
点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐
的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
A.此图是速度图像,由图可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不可能出现甲乙船头并齐,故A错误;
B.此图是速度图像,由图可知,开始丙的速度大,后来甲的速度大,速度图像中图像与横轴围成的面积表示
位移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中途甲丙船头会并齐,故B正确;
C.此图是位移图像,由图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现甲丁船头并齐,故C错误;
D.此图是位移图像,交点表示相遇,所以甲戊在中途船头会齐,故D正确。
故选BD 。
6、(2021·海南卷·T10)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动, 时经过路边的同一路标,下列位移-时
间 图像和速度-时间 图像对应的运动中,甲、乙两人在 时刻之前能再次相遇的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】A.该图中,甲乙在t时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t时刻之前不能相遇,选项A错误;
0 0
B.该图中,甲乙在t时刻之前图像有交点,即此时位移相等,即两人在t时刻之前能再次相遇,选项B正确;
0 0
C.因v-t图像的面积等于位移,则甲乙在t时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇,选项C正确;
0
D.因v-t图像的面积等于位移,由图像可知甲乙在t时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能相
0
遇,选项D错误。
故选BC。
7、(2021·湖北卷·T2)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比
赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过
程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为( )
A. 0.2 s B. 0.4s C. 1.0 s D. 1.4s
【答案】B
【解析】
陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
1.4s
下落前5 m的过程所用的时间为
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为
故B正确,ACD错误。
故选B。
8、(2021·辽宁卷·T3)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关
系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
图象斜率的物理意义是速度,在 时间内, 图象斜率增大,汽车的速度增大;在 时间内,
图象斜率不变,汽车的速度不变;在 时间内, 图象的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述
可知A中 图象可能正确。
故选A。
9、(2021·北京卷·T13)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”。如图所示,弹
簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端
悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接
测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为g
C. 50cm刻度对应的加速度为2g D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【解析】
由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处,则弹簧的原长l = 0.2m;下端悬挂钢球,静止时
0
指针位于直尺40cm刻度处,则根据受力平衡有
mg = k(l - l)
0
可计算出
k = A.由分析可知,在30cm刻度时,有
F - mg = ma(取竖直向上为正方向)
弹
代入数据有
a = - 0.5g
A正确;B.由分析可知,在40cm刻度时,有
mg = F
弹
则40cm刻度对应的加速度为0,B错误;
在
C.由分析可知, 50cm刻度时,有
F - mg = ma(取竖直向上为正方向)
弹
代入数据有
a = 0.5g
C错误;
D.设刻度对应值为x,结合分析可知
,x = (取竖直向上为正方向)
经过计算有
a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)
根据以上分析,加速度a与刻度对应值为x成线性关系,则各刻度对应加速度的值是均匀的,D错误。
故选A。
10、(2021·全国乙卷·T21)水平地面上有一质量为 的长木板,木板的左明上有一质量为 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 、 分别
为 、 时刻F的大小。木板的加速度 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 ,物块与木板间的动摩擦因数为 ,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.
B.
C.
在
D. 时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD
【解析】
A.图(c)可知,t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
1
为对象有
故A错误;
BC.图(c)可知,t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
2
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
故BC正确;
D.图(c)可知,0~t这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,故D正确。
2
故选BCD。
11、(2021·海南卷·T7)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。
12、(2021·辽宁卷·T13)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v=0.6m/s
1
运行的传送带与水平面间的夹角 ,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v=1.6m/s从传送
2
带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)小包裹的速度 大于传动带的速度 ,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定
律可知
解得
(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即 ,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
13、(2021·浙江省6月卷·T20)机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示,质量 的汽车
以 的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线 处,驾驶员发现小朋友排着长
的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车,最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变,且
忽略驾驶员反应时间。
(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小;
(2)若路面宽 ,小朋友行走的速度 ,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间;
(3)假设驾驶员以 超速行驶,在距离斑马线 处立即刹车,求汽车到斑马线时的速度。
【答案】(1) , ;(2)20s;(3)
【解析】
(1)根据平均速度
解得刹车时间
刹车加速度
根据牛顿第二定律
解得
(2)小朋友过时间等待时间
(3)根据
解得
【2020年真题】
的
14、(2020·海南卷·T12)如图,在倾角为 光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为 和 ,用与
斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则( )
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D. 若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
【答案】BC
【解析】
A.对整体受力分析,根据牛顿第二定律有
解得 ,故A错误;
B.对m受力分析,根据牛顿第二定律有
2解得 ,故B正确;
C.根据 ,可知若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹力变大,根据胡克定
律,可知伸长量变大,故它们的间距变大,故C正确;
D.根据 ,可知只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹力不变,根据胡克定律,可知伸长
量不变,故它们的间距不变,故D错误。
故选BC。
15、(2020·山东卷·T1)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( )
N
A. 0~t时间内,v增大,F>mg B. t~t 时间内,v减小,Fmg
2 3 N 2 3 N
【答案】D
【解析】
A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重状态,则
1
Fmg,选项C错误,D正确;
2 3 N
故选D。
16、(2020·浙江1月卷·T2)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为 ,
儿子对父亲的力记为 ,则( )
A.
B. 和 大小相等
C. 先于 产生D. 后于 产生
【答案】B
【解析】
父亲对儿子的力 和儿子对父亲的力 是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,同生
同灭,故B正确,ACD错误。
故选B.
17、(2020·江苏卷·T5)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. C. D.
【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
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F,则根据牛顿第二定律有
1
联立解得 。
故选C。
18、(2020·浙江1月卷·T19)一个无风晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道下滑,滑
行54m后进入水平雪道,继续滑行40.5m后减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg,整个滑行过程用时
10.5s,斜直雪道倾角为37° 。求小明和滑雪车:
(1)滑行过程中的最大速度 的大小;
(2)在斜直雪道上滑行的时间 ;
(3)在斜直雪道上受到的平均阻力 的大小。【答案】(1) ; (2) ;(3) 。
【解析】
(1)小明和滑雪车在斜面上滑行时做初速度为0的匀加速的直线运动,在水平上滑行时,做末速度为0的匀
减速直线运动,由平均速度公式 可得滑行分析运动过程可知:
,
则整个过程有:
解得:
(2)在斜直雪道上滑行过程中由 可得,滑行的时间:
(3)根据匀变速直线运动速度时间关系式 可得小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度:
由牛顿第二运动定律:
解得:
19、(2020·浙江7月卷·T20)如图1所示,有一质量 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经
加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的 时开始计时,测得电机的牵引力随时间变化的
图线如图2所示, 末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力,求物件:
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向;
(2)匀速运动的速度大小;
(3)总位移的大小。【答案】(1) ,竖直向下;(2)1m/s;(3)40m
【解析】
(1)由图2可知0~26s内物体匀速运动,26s~34s物体减速运动,在减速运动过程根据牛顿第二定律有
根据图2得此时F=1975N,则有
T
方向竖直向下。
(2)结合图2根据运动学公式有
(3)根据图像可知匀速上升的位移
匀减速上升的位移
匀加速上升的位移为总位移的 ,则匀速上升和减速上升的位移为总位移的 ,则有
所以总位移为
h=40m
20、(2020·全国I卷·T24)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用 描写,k
为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞
机质量为 时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为 ,装载货物前后起飞离地时
的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和
所用的时间。【答案】(1) ;(2)2m/s2
,
【解析】
(1)空载起飞时,升力正好等于重力:
满载起飞时,升力正好等于重力:
由上两式解得:
(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动,所以
解得:
由加速的定义式变形得:
解得:
第二部分:练新题
1、(2023·湖北黄冈市高三上学期期中)某同学登山时,发现悬崖下方有一块平地,该同学将一块石头从悬
崖边上由静止释放, 后听到石头砸到平地的声音,忽略空气阻力和声音传播所用的时间,重力加速度 取
,则释放石头处离平地的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】
根据
解得
故选C。
2、(2023·湖北十堰市县区普通联合体高三上学期期中)甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动,它们的位
移—时间图象,如图所示,由图可知( )
A. 开始计时时,甲在最前,乙在中间,丙在最后
B. 在t 时刻,甲的速度最大,丙的速度最小
2
的
C. 甲停止运动时,丙开始运动,丙 速度比乙大
D. 当t=t 时刻甲、乙、丙相遇
2
【答案】CD
【解析】
A.开始计时时,甲在最前,乙、丙位置相同,在最后,A错误;
B.在t 时刻,甲的速度为零,丙的速度大于乙的速度,B错误;
2
C.t 时刻,甲停止运动时,丙开始运动,丙的速度比乙大,C正确;
1
D.当t=t 时刻甲、乙、丙到达同一位置,故三者相遇,D正确。
2
故选CD。
4、(2023·山东菏泽市高三上学期期中)无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知
无线连接的最远距离为10m,甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机,乙携带手机检测,如
图(a)所示,甲、乙同时分别沿两条平行相距 的直线轨道向同一方向运动,甲做匀速直线运动,乙从静
止开始先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,其速度v随时间t的关系如图(b)所示,则在运动过程中,
手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
如图所示,当甲、乙相距10m时,根据勾股定理,甲比乙多走8m,设此时二人的运动时间为t,根据位移公
1
式得
根据图像
解得
根据图像,此时速度相等,恰好最远,即相距最远时也能接收的信号,然后乙超过甲,当乙比甲多走8m时,
是最后接收到信号的时刻,设从开始到该时刻的时间为t,乙加速的时间为
2
乙加速6s后开始以6m/s的速度匀速运动,乙匀速运动的时间为t-6,根据题意
2
解得
也就是说,前13s内,甲、乙之间的距离都在10m以内,都能接收到信号。
故选C。4、(2023·山东潍坊市高三上学期期中)如图所示是同一平直公路上同向行驶的甲、乙两汽车的 图像,
时两车恰好并排行驶,则( )
A. 时刻,甲在乙前方 处 B. 时刻,甲在乙的前方
C. 时刻,乙在甲前方 处 D. 时刻,两车再次并排行驶
【答案】A
【解析】
A. 时两车恰好并排行驶, 时刻,两车间距为
即甲在乙前方 处,A正确;
B. 时刻,两车间距为
两车并排行驶,B错误;
C. 时刻,两车间距为乙在甲前方 处,C错误;
D. 到 ,甲车始终大于乙车速度,则 时刻,甲车在乙车前,D错误。
故选A。
5、(2023·山西临汾市高三上学期期中)如图所示,绷紧的水平传送带以恒定速率v 运行。初速度大小为v
1 2
的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上向左滑上传送带。从小物块滑上传送带开始计时,以地面为参考系,
选取水平向左为速度v的正方向,小物块在传送带上运动的v-t图像可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
AC.由题意知,选取水平向左为速度v的正方向。则开始时,物块受水平向右的滑动摩擦力,以 先向
左做匀减速运动,如果传送带足够长,物块向左减速为零后又向右以 做匀加速直线运动,若传送带较
短,则物块一直向左减速运动,不可能向左匀速运动,更不可能向左减为零后继续向左加速,故AC错误;
B.如果 ,则物块向左减速为零后再向右一直匀加速回右端,且由对称性知,回到右端时的速度大小仍
等于 ,故B正确;
D.如果 ,则物块先向左减速为零,之后再向右加速到 时所受摩擦力为零,则之后随传送带一起匀速
运动回右端,故D正确。
故选BD。
6、(2023·山东菏泽市高三上学期期中)在粗糙水平面上静置一个质量为M的三角形斜劈A(两侧斜面倾角
不相等,满足 )。两个质量均为m的小物块P和Q恰能沿两侧斜面匀速下滑。若在下滑过程中,同时
各施加一个平行于各自斜面的大小相等的恒力 ,如图所示,重力加速度为g,则在施力后P和Q下滑过
程中(均未到达底端),下列判断正确的是( )A. 物块P和物块Q的加速度大小相等
B. 因 的水平分量更小,斜劈A有向右的运动趋势
C. 地面对斜劈A的支持力大小为
D. 若仅将 的方向由平行于右侧斜面改为竖直向下方向,地面对斜劈A的摩擦力为零
【答案】ACD
【解析】
A.两物块恰能匀速下滑,说明所受合外力为零,则 分别为两物块所受合力,因为两个力大小相等,根
据
可知,两物块下滑的加速度大小相等,A正确;
BC. 方向与斜面平行,则两物块对斜劈A的压力与摩擦力不变,斜劈A的受力情况不变,故地面对
斜劈A的支持力与两物块匀速运动时相等,即
且斜劈A在水平方向没有运动趋势,B错误,C正确;
D.物块P匀速运动或受到F 时,所受摩擦力和支持力分别为
2
,
且它们的合力为竖直方向。若仅将 的方向由平行于右侧斜面改为竖直向下方向,则物块Q所受摩擦力和支
持力分别为
,
可知,合力仍为竖直方向,即没有使斜劈A产生水平运动的趋势,地面对斜劈A的摩擦力仍为零,D正确。
故选ACD。
7、(2023·江苏淮安市高中校协作体高三上学期期中)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=10m/s2.若书不滑动,则高铁的最大加速度
不超过( )
A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 4.0m/s2 D. 8.0m/s2
【答案】C
【解析】
高铁达到最大加速度时,书恰不滑动,此时书与桌面间的静摩擦力达到最大,由牛顿第二定律可知
解得
a=μg=4.0m/s2
故选C。
8、(2023·福建宁德市高三上学期期中)如图所示,在重大节日或活动现场会燃放大型的礼花烟火。假设礼
花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是60m/s,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的2倍,重力加
速度g取10m/s2,则礼花弹从射出到最高点所用的时间和离地面的距离分别为( ).
A 2s 60m B. 2s 120m C. 3s 90m D. 4s 120m
【答案】A
【解析】
礼花弹受到竖直向下的重力和阻力,由牛顿第二定律有
又
得
根据
解得
利用运动学知识有
代入数据得
故选A。
9、(2023·北京朝阳区高三上学期期中)地铁在水平直轨道上运行时某节车厢的示意图如图所示。某段时间
内,车厢内两拉手A、B分别向前进方向偏离竖直方向角度α和β并保持不变。重力加速度为g。则该段时间
内( )
A. 拉手所受合力的方向不一定沿水平方向
B. 两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β
C. 列车的加速度大小为gsinα
D. 列车正在加速行驶
【答案】B
【解析】A.拉手向前进方向偏离竖直方向角度不变,与列车的加速度相同,沿水平方向,根据牛顿第二定律可知拉手
所受合力的方向一定沿水平方向,故A错误;
BC.根据力的分解和牛顿第二定律有
所以两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β,且列车的加速度大小为
故B正确,C错误;
D.由图可知拉手加速度方向与速度方向相反,所以做减速运动,即列车正在减速行驶,故D错误。
故选B。
10、(2023·北京朝阳区高三上学期期中)水平桌面上,一滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始运动一
段时间后,撤去拉力。从某时刻开始计时,滑块速度随时间变化的v-t图像如图所示。取重力加速度
g=10m/s2。不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 滑块在0~15s内的平均速度大小为7.5m/s
B. 滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1:2
C. 滑块所受的拉力与摩擦力大小之比为3:2
D. 滑块与桌面之间的动摩擦因数为0.3
【答案】D
【解析】
A.v-t图像与t轴所围的面积表示位移,所以滑块在0~15s内的位移大小为
平均速度大小为
故A错误;
B.v-t图像的斜率表示加速度,所以滑块加速与减速阶段的加速度大小分别为
所以
故B错误;
CD.根据牛顿第二定律有解得
故C错误,D正确。
故选D。
11、(2023·江苏常熟市高三上学期期中)火箭回收技术能够降低发射成本。某次小型火箭低空飞行回收实
验中,火箭升高到96m后悬停,接着先向下做匀加速直线运动,后做向下匀减速直线运动,匀加速的加速度
是匀减速加速度大小的3倍,成功降落地面时速度为零,向下运动的总时间为16s。不计火箭质量的变化和空
气阻力,重力加速度 。求:
的
(1)火箭向下运动 最大速度;
(2)向下加速的时间。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)设匀加速最大速度为 ,则满足
解得
(2)设加速时间为 ,加速度为 ,减速时间为 ,加速度为 ,则
且
,
解得12、(2023·山西临汾市高三上学期期中)ETC(电子不停车收费系统)的使用,大大缩短了车辆通过收费站
的时间。汽车以v=10m/s沿直线驶向收费站,如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处减速为零,经过
0
t=18s缴费成功后,再启动汽车加速至v 正常行驶;如果过ETC通道,需要在收费站中心线前d=5m处正好减
0 0
速至v=5m/s,匀速通过中心线后,再加速至v 正常行驶。设汽车变速运动过程加速度大小恒定,均为1m/s2,
0
整个运动过程将汽车视为质点。求:
(1)汽车通过人工收费通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节省的时间。
【答案】(1)100m;(2)80m;(3)25s
【解析】
(1)汽车通过人工收费通道时,设减速过程位移为x,有
1
求得
加速过程与减速过程对称,设变速过程总位移为 ,则有
代入相关数据解得
(2)汽车通过ETC通道时,设减速过程中位移为 ,有
求得13、(2023·山东菏泽市高三上学期期中)一个小孩做推物块的游戏,如图所示,质量为m的小物块A放置
在光滑水平面上,紧靠物块右端有一辆小车B,小孩蹲在小车上,小孩与车的总质量为6m,一起静止在光滑
水平面上,物块A左侧紧挨着足够长的水平传送带MN,传送带的上表面与水平面在同一高度,传送带以速度
v顺时针转动。游戏时,A被小孩以相对水平面的速度 向左推出,一段时间后返回到传送带右端N,继续向
右追上小孩后又立即被小孩以相对水平面的速度 向左推出,如此反复,直至A追不上小孩为止。已知物块
A与传送带MN间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g。
(1)求物块第一次被推出后,小孩与车的速度大小 ;
(2)若传送带转动的速度 ,求物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端N所用的时间。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)地面光滑,物块A与小孩、车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,则有
解得
(2)物块被小孩第一次推出到与传送带共速期间物块的受力如图所示
该过程中物块的加速度为 ,则有
解得
物块被小孩第一次推出到与传送带共速所用时间为 ,对地位移为解得
物块与传送带共速之后将以 的速度匀速运动至 ,匀速运动用时
物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端N所用的时间为
14、(2023·山东潍坊市高三上学期期中)如图所示为一货物传送装置示意图。轻质弹簧下端固定在斜面底
端,上端连接质量不计的装置P,P静置于B点,小车载着货物从斜面顶端A点无初速滑下,第一次下滑到B
点时撞击P,与P一起压缩弹簧,当速度减为零时装置P自动锁定。卸下货物后,装置P解除锁定,小车从B
点被弹出,弹出时的速度与小车第一次下滑到B点的速度大小相等,小车在不启动动力装置时可上滑到D点,
已知 ,斜面倾角 ,重力加速度 。
(1)求小车与 段间的动摩擦因数 ;
(2)若 段长 ,为使小车回到A点,需启动动力装置使小车从B点匀速上行一段时间,求小车匀
速上行的最短时间t。
【答案】(1) ; (2)
【解析】
(1)下滑时受力分析
上滑时
解得(2)代入可得小车到达B点的速度
由动能定理可知,为使得小车回到A点,小车从B点匀速上行的距离至少为
解得