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专题01 力与直线运动
相互作用
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)生活中,我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,
将质量为
的货物平放在手推车底板上,此时底板水平。现缓慢压下把手,直至支架与水平面间的夹
角为
。不计货物与支架及底板间的摩擦,缓慢压下把手的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物所受的合外力一直增大
B.手推车对货物的作用力变小
C.底板对货物的支持力一直减小
D.当支架与水平面间的夹角为
时,底板对货物的支持力为支架对货物的支持力的3 倍
2.(2025·黑龙江·二模)如图所示,一个半球形的碗固定在桌面上,O 为球心,碗口水平,碗的内表面及
碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上,细线的两端分别系有两个小球P 和Q,当它们处于平衡状态
时,碗内的小球P 和O 点的连线与竖直方向的夹角
,另一小球Q 静止于空中。两小球均可视为
质点,则碗内小球P 与碗外小球Q 的质量之比为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·吉林·二模)为保护中国天眼(FAST)的反射面板,巡检维护工作需采用“微重力蜘蛛人”系统,
如图所示,“微重力”是通过氦气球的浮力“减轻人的重量”实现的。某次作业过程中工作人员处于
静止状态,其与氦气球连接的轻绳保持竖直,下列说法正确的是( )
A.人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力
B.绳对气球的力和绳对人的力是一对相互作用力
C.人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小
D.气球对人的作用力大小等于人的重力大小
4.(2025·辽宁本溪·二模)如图所示,半圆柱体Q 放置在粗糙水平面上,与Q 完全相同的光滑半圆柱体P
放置在光滑的竖直墙壁与Q 之间,两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q 向左移动一小段距离,两个
半圆柱体仍处于平衡状态,则( )
A.P 与墙壁之间的弹力增大
B.P 与墙壁之间的弹力不变
C.P 与Q 之间的弹力减小
D.Q 与水平面间的弹力增大
5.(2025·辽宁·二模)打冰出溜是一种极具东北地方特色的冬季娱乐活动,打冰出溜过程可分为助跑阶段
和滑行阶段。若助跑阶段鞋与冰面不打滑,可视为匀加速直线运动;滑行阶段人保持姿势不变,可视
为匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A.助跑阶段,冰面对人的摩擦力向后
B.助跑阶段,人对冰面做负功
C.滑行阶段,人对冰面的摩擦力向前
D.助跑阶段,人加速运动,若鞋与冰面发生相对滑动,则冰面对人的摩擦力大于人对冰面的摩擦力
6.(2025·辽宁鞍山·二模)如图所示,轻质绳一端固定在天花板上,另一端栓接一个小球,小球在水平力
的作用下静止,此时轻绳与竖直方向的夹角为
,绳中的拉力大小为
。撤掉
,小球摆动至右侧
最高点处时,绳中拉力的大小为
,不计一切阻力。则
( )
A.1
B.
C.
D.
7.(2025·辽宁抚顺·二模)一根轻杆两端分别固定着质量为M 的甲球和质量为m 的乙球,斜靠在竖直光
滑墙壁上,系统恰好保持平衡,如图所示。已知轻杆与水平地面的夹角为45°,轻杆中的弹力沿轻杆方
向,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
(1)求墙壁对甲球的支持力大小FN和轻杆中的弹力大小F 弹;
(2)求乙球与地面间的动摩擦因数μ。
8.(2025·辽宁抚顺·二模)立定跳远的动作分解图如图所示,图甲为人从地面起跳的动作,图乙、丙为人
在空中的动作,图丁为人的落地动作,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.图甲中,地面对人的摩擦力向左
B.图乙中,人处于超重状态
C.图丙中,人处于失重状态
D.图丁中,地面对人的支持力大于人对地面的压力
9.(2025·内蒙古包头·二模)如图所示,两根完全相同的轻质弹性绳
一端分别固定于
两点,
另一端与轻绳
、
连结。用力拉轻绳,使
水平,
与
夹角为
,此时两弹性绳长度相
同,
在一条直线上,
也在一条直线上。现保持
点不动且
方向不变,将
逆
时针方向旋转
。则下列说法正确的是( )
A.
与
的拉力始终相等并一直减小
B.
与
的拉力始终相等并一直增大
C.
上的拉力一直减小
D.
上的拉力先减小后增大
10.(2025·内蒙古赤峰·二模)在课间活动中,如图重力为
的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使
自己悬空,并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为
。下列说法正确的是( )
A.每只手掌所承受桌面的支持力大于
B.每只手掌所承受桌面的支持力小于
C.当
缓慢减小时,该同学所受合力增大
D.当
缓慢减小时,该同学所受合力不变
匀变速直线运动
11.(2025·内蒙古包头·二模)“物理”一词最早源于我国《庄子·天下》中的“判天地之美,析万物之
理”。关于物理思想与方法,下列说法正确的是( )
A.用点电荷来代替带电体的方法运用了假设法
B.借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了理想模型法
C.加速度
用到了比值定义法
D.重心的概念体现了等效思想
12.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)2025 年第九届哈尔滨亚冬会期间,中国短道速滑队在黑龙江省冰上训练
中心速滑馆内进行训练。运动员张楚桐在500 米短道速滑测试中,以42 秒56 的成绩刷新纪录。下列
说法正确的是( )
A.42 秒56 表示时刻
B.张楚桐全程的平均速率约为11.8 m/s
C.张楚桐在弯道加速时惯性增大
D.研究张楚桐的过弯技术时可以将其视为质点
13.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)在物理学发展的过程中,科学家总结了许多重要的物理思想与方法。下
列有关物理学思想与方法的描述中不正确的是( )
A.在定义瞬时速度这一概念时,体现了合理外推的思想
B.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,体现了控制变量法的思想
C.卡文迪什在测万有引力常量时,利用了微小量放大法的思想
D.在研究
图像面积表示物体运动的位移中,体现了微元法的思想
14.(2025·辽宁沈阳·二模)某国产汽车百公里加速时间(从静止加速到100 公里/小时的时间)仅为1.98
秒,最高时速可达到350 公里/小时,最大功率高达1150 千瓦。其独特的尾翼设计,使气流对整车产
生的高达285 千克力(1 千克力=10 牛)的下压力,大大提升了高速行驶及转弯时的稳定性。已知下压
力与速度的平方成正比,即
(
为下压力系数,可认为恒定),重力加速度
。则
( )
A.百公里加速过程,平均加速度约为1.4
B.下压力系数约为0.03kg/m
C.最大速度行驶时可提供牵引力最大为
D.其他条件相同的情况下,下压力系数越大,最小转弯半径越大
15.(2025·辽宁本溪·二模)中国最高的喷泉是位于湖南省长沙市梅溪湖国际文化艺术中心附近的梅溪湖
音乐喷泉。这个喷泉喷水高度可达200 米左右,是目前中国最高的喷泉之一。梅溪湖音乐喷泉结合了
音乐、灯光和水柱的表演,成了当地的一个著名景点,吸引了大量游客前来观赏。如果某时刻喷泉喷
出的高度为180m,重力加速度g 取
,则水离开喷头的初速度大小约为( )
A.18m/s
B.36m/s
C.60m/s
D.180m/s
16.(2025·吉林长春·二模)某小区发生一起高空坠物案件,警方在调取事发地监控后截取了两个画面,
合成图片如图所示,图中黑点为坠落的重物。重物经过
、
两点的时间间隔为
,各楼层平均高
度约为
,阴影部分为第14 层的消防通道。重物可视为由静止坠落,忽略空气阻力,取重力加速度
。请估算:
(1)重物开始坠落的楼层;
(2)重物刚接触地面时的速度大小(计算结果取整数)。
17.(2025·吉林·二模)分拣机器人在快递行业的推广大大提高了工作效率,派件员在分拣处将包裹放在
静止机器人的水平托盘上,机器人可沿直线将包裹送至指定投递口,停止运动后缓慢翻转托盘,当托
盘倾角增大到时,包裹恰好开始下滑,如图甲所示。现机器人要把包裹从分拣处运至相距
的
投递口处,为了运输安全,包裹需与水平托盘保持相对静止。已知包裹与水平托盘的动摩擦因数
,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g 取
,求:
(1)机器人在卸下包裹时托盘的最小倾角
及运输包裹的过程中允许的最大加速度;
(2)若机器人运行的最大速度为
,则机器人从分拣处运行至投递口(恰好静止)所需的最短
时间t。
18.(2025·黑龙江·二模)如图,质量为
的弹性小球A 从距地面
高处由静止释放。释放A 球的同时,
在A 球的正下方,以20m/s 的速度将另一弹性球B 从地面竖直向上抛出,B 球的质量为4m。忽略空气
阻力,两球碰撞时间极短,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)两球碰撞时A 球距地面的高度及速度;
(2)两球相碰后A 球的最高点距地面的高度。
19.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图甲所示,水平桌面上有一算盘。中心带孔的相同算珠可穿在固定
的杆上滑动,算珠与杆之间的动摩擦因数恒定,使用时发现某一根杆上有A、B 两颗算珠未在归零位。
A、B 相隔
,B 与上边框相隔
。现用手指将A 以某一初速度拨出,在方格纸中作出
A、B 运动的v-t 图像如图乙所示(实线代表A,虚线代表B)、忽略算珠A、B 碰撞的时间,g 取
10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.算珠A 不能自己归零位、算珠B 能自己回到归零位
B.算珠A 在碰撞前运动了0.2s
C.算珠与杆之间的动摩擦因数为0.1
D.算珠A 与算珠B 在碰撞过程中机械能守恒
20.(2025·内蒙古赤峰·二模)如图甲,高速公路收费站设有“ETC”通道(即不停车收费通道),某汽车
通过笔直的“ETC”通道时先减速至某一限定速度,然后匀速通过收费区,再加速驶离,其速度时间图
像如图乙所示。则汽车位移时间图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
牛顿第二定律
21.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)如图甲所示,质量为M=0.5kg 的木板静止在光滑水平面上,质量为
m=1kg 的物块以初速度
滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2。在物块滑
上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F,当恒力F 取某一值时,物块在木板上相对于木板
滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到
的关系如图乙所示。其中AB 与横轴平行,
且AB 段的纵坐标为
。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
。
下列说法正确的是( )
A.DE 段表示滑块最终与滑板共速
B.F=0 时,滑块离开滑板的速度v=2m/s
C.B 点的坐标为(
,)
D.C 点的坐标为(,
)
22.(2025·内蒙古赤峰·二模)如图甲,木板A 静止于光滑水平面上,水平面上有一轻弹簧固定在
处。
时小物块B 以
的水平速度滑上A。A 的动能
随时间变化关系如图乙所示。已知A、B
间的动摩擦因数为0.4,B 始终在A 上,弹簧始终处于弹性限度内,弹性势能
,
为弹簧的
形变量。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
取
。下列说法正确的是( )
A.B 的质量为1.0kg
B.
内A 的加速度逐渐增加
C.接触弹簧前,A、B 的相对位移大小为3m
D.若弹簧的劲度系数为
,A 接触弹簧后两物体始终保持相对静止
23.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)哈尔滨至齐齐哈尔高铁动车组共8 节,由4 节动车和4 节拖车编组而成,
每节动车额定功率为
,行驶时阻力与车重成正比。若动车组以最大速度
行驶,下列说法正确的
是( )
A.关闭发动机后滑行距离与速度平方成正比
B.保持额定功率行驶,速度为
时加速度为
C.若改为6 节动车,2 节拖车,动车组最大速度变为
D.乘客站立时,车厢对其作用力包含支持力和向心力
24.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示,卡车上载有一块长木板,木板后端放置一箱货物(可视为质
点),木板和货物质量相等,均为
,货物与木板间的动摩擦因数为
,木板与卡车间的动摩
擦因数为
,卡车以
的速度匀速行驶在平直公路上。某时刻,司机发现正前方
处有
障碍物,立即刹车做匀减速直线运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
取
。
(1)若
,
,卡车以木板和货物均不会相对卡车滑动的最大加速度刹车,通过计算说明
卡车能否避免与障碍物相撞?
(2)若
,
,卡车刹车的加速度
,最终木板停止运动时恰好未与驾驶室相撞,
求木板前端与驾驶室的初始距离
和木板停止运动时货物的速度。
25.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示,水平传送带以
的速率沿顺时针方向匀速转动,左端
与一固定的竖直
光滑圆弧轨道平滑对接,右端与一足够长的水平光滑轨道平滑对接,两对接处间距
。光滑圆弧半径
。已知滑块A(可看作质点)的质量
,A 与传送带之间
的动摩擦因数
,质量
的滑块B 静止在传送带右侧的轨道上,A、B 间的碰撞可视为弹
性碰撞,重力加速度大小
,现A 以
的初动能从圆弧顶端(与圆心
等高)沿轨道
下滑,下列说法中正确的是( )
A.滑块A 运动至
点正下方时,轨道对它的支持力的大小为
B.当物体在传送带上时,传送带克服摩擦力的功率
C.滑块A 最终运动的速度大小为
D.因传送物块A,传送带多消耗的电能
26.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)某同学在观看了“天宫课堂”后,设计了一种可以在完全失重状态下测
量物体质量的装置,在不可伸长的轻绳的一端A 点连接待测物体,另一端
点固定质量为
的标
准砝码,两物体均可视为质点,令整个装置在无外力作用下绕绳上某一点做匀速圆周运动,通过观察
圆心在绳上的位置确定待测物体质量。为了方便读数,该同学将绳子十等分,若某次测量中装置绕着
点转动,则待测物体质量为( )
A.
B.
C.
D.
27.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成
质点的物块。
时对物块施加一水平向右的恒定拉力
,在
的作用下物块和木板发生相对滑动,
时撤去
,整个过程物块运动的
图像如图乙所示。已知木板的质量
,物块与木板
间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
。下列说法正确
的是( )
A.物块的质量为
B.物块与木板间的动摩擦因数
C.木板与地面间的动摩擦因数
D.拉力
28.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图,质量为
的薄板B 与直立轻弹簧上端拴接,弹簧下端固定在地面
上,平衡时弹簧压缩量为。一质量为
的小物块A 从B 正上方距离为
处自由落下,接触薄板后粘
连在一起向下运动。已知弹簧的弹性势能
,
为劲度系数,
为形变量。弹簧在弹性限度内,
重力加速度为
,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.A 刚接触B 时的动能为
B.弹簧的最大弹性势能为
C.A 和B 一起运动的最大速度大小为
D.A 和B 一起运动的最大加速度大小为
29.(2025·吉林长春·二模)彩虹圈有很多性质和弹簧相似,在弹性限度内弹力随着形变量的增加而增大,
但彩虹圈的重力不能忽略。如图所示,用手拿起彩虹圈的上端,让彩虹圈自由下垂且下端离地面一定
高度,然后由静止释放,彩虹圈始终没有超出弹性限度。则( )
A.彩虹圈下落过程中长度不变
B.刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度大于重力加速度
C.刚释放瞬间彩虹圈下端的加速度等于重力加速度
D.彩虹圈下落过程中只有弹性势能和动能相互转化
30.(2025·辽宁·二模)2024 年11 月4 日,神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。若
返回舱距离地面1.2m 时,返回舱的速度为8m/s,此时返回舱底部的4 台反推火箭点火工作,使返回
舱触地前瞬间速度降至2m/s,实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量
变化和受到的空气阻力均忽略不计。若返回舱的总质量为
,g 取
,则4 台反推火箭
点火工作时提供的推力大小为( )
A.
B.
C.
D.
31.(2025·辽宁·二模)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A 连接,物块B 叠放在A 上,弹簧
处于自然长度。此时将A、B 由静止释放,两物块一起沿粗糙斜面向下运动,到达最低点时,立即将B
撤去,A 沿斜面向上运动恰能回到初始位置。弹簧始终未超过弹性限度,下列说法正确的是( )
A.下滑过程中B 受到的摩擦力逐渐增大
B.下滑过程中B 对A 的摩擦力所做的功大于A 克服斜面的摩擦力所做的功
C.斜面对A 有摩擦力,上滑过程中A 的机械能不断减少
D.A 上滑过程时间比A、B 一起下滑过程时间长
32.(2025·辽宁沈阳·二模)如图所示,某游乐场雪滑梯是由倾斜滑道、水平滑道平滑连接组成。已知倾
斜滑道高度
,它与水平地面夹角
,水平滑道长度为
,滑道全程动摩擦因数
水平滑道末端有一光滑球面冰坑,冰坑
两点高度相同,冰坑的球面半径
(
远大于弧长
)。
,
,
游客从雪滑梯顶部由静止下滑。
(1)若游客在冰坑前停下,则水平滑道长度
是多少?
(2)若游客以很小的初速度滑下,刚好能进入冰坑到达
点,求该游客从开始下滑到
点全程所用时间。
(初速度可忽略,结果可以保留
)
33.(2025·辽宁沈阳·二模)如图所示,在光滑水平面上有一质量
的木板
,其上放置两个物块
、
,
,
与
间的动摩擦因数为
。物块
左端连接一轻质弹簧,调节两个
物块
、
间距离,使其压缩一定长度。已知弹性势能表达式为
,
,重力加速
度
取
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板A 足够长。
(1)若
与木板
粘在一起,当初始压缩量
时释放弹簧,求物块
加速度为零瞬间弹簧的形变
量和
的最大动能;
(2)若
与木板
没粘在一起,且
、
间动摩擦因数
。求初始压缩量满足什么条件时,释放
弹簧后,物块
相对木板
滑动。
34.(2025·辽宁·二模)如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M 的物体
A、B(B 物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F
作用在物体A 上,使物体A 开始向上做加速度为a(a<g)的匀加速运动,重力加速度为g,则下列说
法不正确的是( )
A.施加外力F 大小恒为M(g+a)
B.A、B 分离时,弹簧弹力恰好为零
C.A、B 分离时,A 上升的距离为
D.弹簧恢复到原长时,物体B 的速度达到最大值
35.(2025·辽宁·二模)如图甲所示,长
、质量
的木板b 静止在地面上,质量
的物块a(可视为质点)静止在木板的右端,a 与b 之间、b 与地面之间的动摩擦因数分别为
。
时刻对b 施加一水平向右、大小为F 的力,F 随时间t 变化的关系图像如图乙
所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取
。下列说法中正确的是( )
A.
内摩擦力对b 的冲量为0
B.
时,a 的速度大小为
C.
时,a 脱离木板
D.
内,地面对b 的摩擦力的冲量为
36.(2025·辽宁鞍山·二模)如图,质量为M=2kg 的长木板放在水平地面上,上有一个质量为m=4kg 的木
块。木板和木块间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板和地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力可认
为等于滑动摩擦力。最初板块都处于静止状态,现在在木块上施加一个水平向右的恒力F1=40N,同时
在木板上施加一个水平向右的恒力F2,重力加速度g=10m/s²,施加恒力后关于两物体的受力和运动下
列判断正确的是( )
A.加两个恒力后木板一定会向右滑动
B.当F2大小为32N 时,木块受到的摩擦力水平向左
C.为了使板块间不产生相对滑动,F2的最大值为62N
D.若将F2方向改成水平向左,也可能使板块间不产生相对滑动