专题培优卷（一）专题一 力与运动-2022高考物理【优化探究】模拟精编大考卷（老高考版）

参考答案与详解 专题一　力与运动 １．D　A中采用的是理想模型法,B中采用的是控制变量法, C中采用的是微元法,D中采用的是极限思维法,故选项 D 正确. ２．A　如图所示,设小船航行时在静水中 速度为v２,当v２ 垂直AB 时速度最小, 由三角函数关系可知v２＝v１sinθ,故 A 正确,B、C、D错误. ３．D　 速 度 是 矢 量,速 度 的 正 负 表 示 方 向,由题图可知,两车速度均为正,所以 两车的速度方向相同,选项 A 错误;速度—时间图象的斜 率表示加速度,在t１ 到t２ 时间内,甲车 的 加 速 度 逐 渐 减 小,选项B错误;在t１ 到t２ 时间内,有一时刻两图线斜率 相等,即两车的加速度相等,选项C错误;若t＝０时刻甲车 在前,乙车在后,在以后的运动过程中可能乙会追上甲,甲 再追上 乙,甲 再 被 乙 反 超,两 车 最 多 能 相 遇 三 次,选 项 D 正确. ４．B　设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,由牛顿第二定律可 得,物块上滑时有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma１,物块下滑时有 mgsinθ－μmgcosθ＝ma２,解得a１＝gsinθ＋μgcosθ,a２＝ gsinθ－μgcosθ,上滑和下滑的位移大小相等,根据运动学 公式有 １ ２ (gsinθ＋μgcosθ)t２＝ １ ２ (gsinθ－μgcosθ)(２t)２,解 得物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝ ３ ５tanθ ,a１＝４a２,故 A、C、D 项 错 误;在 上 滑 阶 段,由 运 动 学 公 式 有 ０－v０＝ －(gsinθ＋μgcosθ)t,在下滑阶段,由运动学公式有vt－０＝ ２t(gsinθ－μgcosθ),联立可解得v０＝２vt,故B项正确. ５．D　高铁未启动时,手机处于静止状态,受重力和支架对手 机的作用力,根据平衡条件可知,支架对手机的作用力与 手机的重力 大 小 相 等、方 向 相 反,A 错 误;高 铁 匀 速 行 驶 时,以手机和支架整体为研究对象,其受重力和桌面的支 持力,二力平衡,支架不受桌面的摩擦力,B错误;高铁匀速 行驶时,手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和 摩擦力,共４个力作用,C错误;高铁减速行驶时,手机具有 与高铁前进方向相反的加速度,可能只受重力、纳米材料 的吸引力和支架的支持力３个力作用,D正确. ６．A　小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力,受力 如图所示,根据牛顿第二定律有mgsinθ＝mLω２,解得sinθ＝ ω２L g ,A正确,B、C、D错误. ７．C　小球受到的合力充当向心力,因为两小球到竖直转轴 的距离相等,所以两小球的速度大小相等,半径相同,根据 公式F合 ＝mv ２ r ,两小球受到的合力大小相等,A 错误;小 球A 受到的重力竖直向下,受到的支持力垂直该点圆环切 线方向指向圆心,故两个力的合力不可能指向竖直转轴, 所以一定受到摩擦力作用,小球B 受到的重力竖直向下, 受到的支持力垂直该点切线方向指向圆心,两力的合力可 能指向竖直转轴,所以B 可能不受摩擦力作用,B错误,C 正确;因为B 可能不受摩擦力作用,所以无法判断摩擦力 的变化情况,D错误. ８．B　据x１＝ １ ２a１t１ ２ 可得运动员匀加速下滑时的加速度a１ ＝ ２x１ t１２ ＝２×３ １．５２ m/s２＝ ８３ m /s２,则运动员下滑的最大速度 vm＝a１t１＝ ８ ３ ×１．５m /s＝４m/s,对匀加速下滑的运动员 受力分析,由牛顿第二定律可得mg－Ff１＝ma１,解得运动 员匀加速下滑时所受的摩擦力Ff１＝m(g－a１)＝６０×(１０ － ８３ )N＝４４０N,故 A 错误,B正确;运动员匀减速下滑的 位移x２＝x－x１＝７m－３m＝４m,将运动员的匀减速运 动当成逆过来的匀加速运动可得vm２＝２a２x２,解 得 运 动 员匀减速下滑的加速度大小a２＝ vm２ ２x２ ＝２m/s２,方向竖直 向上,故 C错误;将运动员的匀减速运动当成逆过来的匀 加速运动可得x２＝ １ ２a２t２ ２,解得运动员匀减速下滑的时 间t２＝ ２x２ a２ ＝２s,运动员完成全程所需的总时间t＝t１＋ t２＝３．５s,故 D错误. ９．BD　探测器 在 星 球 表 面 做 匀 速 圆 周 运 动 时,由 GMm R２ ＝ mv ２ R ,得v＝ GMR ,则摆脱星球引力时的发射速度 ２v＝ ２GM R ,与探测器的质量无关,选项 A 错误;设火星的质量 为 M,半径为R,则地球的质量为１０M,半径为２R,地球对 探测器的引力F１＝G １０Mm (２R)２ ＝５GMm ２R２ ,比火星对探测器的 引力F２＝G Mm R２ 大,选项 B正确;探测器脱离地球时的发 射速度v１＝ ２G􀅰１０M ２R ＝ １０GM