素养培优专练（二）-【金版教程】2023高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

素养培优专练(二) 一、动力学规律在实际情境中的应用 (一)动力学规律在生产、生活中的应用 1.智能化电动扶梯如图所示，乘客站在扶梯上，先缓慢加速，然后再匀速上升，则(　　) A．乘客始终处于超重状态 B．加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同 C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上 D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上 答案　D 解析　电梯加速上升阶段，乘客有竖直向上的分加速度，此时乘客处于超重状态；当电梯匀速上升时，乘客的加速度为零，既不超重也不失重，故A错误；以乘客为研究对象，电梯加速上升阶段，乘客有水平向右的分加速度，乘客受到的静摩擦力方向水平向右，故摩擦力方向与v不同，B错误；加速上升阶段，电梯对乘客的支持力竖直向上，静摩擦力水平向右，两者合力指向右侧斜上方；匀速上升阶段，电梯对乘客的支持力竖直向上，没有摩擦力作用，故C错误，D正确。 2．(2022·江苏省徐州市高三上期中抽测)下落的雨滴由于受水平风力的影响往往会倾斜匀速下落，假设有一段和风向平行的公路，小明坐在顺风行驶的汽车里，他通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方30°，如图1所示。小红坐在逆风行驶的汽车里(两车的速率相同)，她通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方60°，如图2所示。则车速与雨滴的水平速度之比约为(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶1 答案　B 解析　设车速为v1，雨滴的水平速度为v2，雨滴的竖直速度为v3，由题意，根据运动的合成与分解有tan30°＝，tan60°＝，解得＝2∶1，故选B。 3.(2021·广东高考)由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P点的线速度大小不变 B．P点的加速度方向不变 C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点在水平方向做匀速运动 答案　A 解析　由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的线速度大小不变，加速度方向时刻指向O点，A正确，B错误；Q点在竖直方向的运动与P点相同，则开始时Q点在竖直方向的分速度大小vQy＝vPcos30°，末状态Q点在竖直方向的分速度大小vQy′＝vPcos60°，vQy≠vQy′，则Q点在竖直方向做变速运动，同理可知Q点在水平方向也做变速运动，C、D错误。 4.(2021·上海市徐汇区高三下二模)如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动。衣物经过洗衣机上a、b、c、d四个位置时，脱水效果最好的是(　　) A．a B．b C．c D．d 答案　B 解析　衣物随滚筒一起做匀速圆周运动，角速度恒定，以衣服上附着的水滴为研究对象，在a点，根据牛顿第二定律可知mg＋F1＝mω2R，解得F1＝mω2R－mg，在b点，根据牛顿第二定律可知F2－mg＝mω2R，解得F2＝mω2R＋mg，在c、d两点，根据牛顿第二定律可知F3＝mω2R，对比可知，水滴所需的附着力在b位置最大，则b位置脱水效果最好，故B正确。 (二)动力学规律在体育运动、活动中的应用 5.(2022·浙江省嘉兴市高三上9月教学测试)如图所示，排球运动员正在做垫球训练。排球离开手臂竖直向上运动，再下落到手臂的过程中，若手臂位置不变且空气阻力大小恒定，则排球(　　) A．上升过程位移小于下落过程位移 B．离开手臂速度小于返回手臂速度 C．上升过程加速度小于下落过程加速度 D．上升过程时间小于下落过程时间 答案　D 解析　排球上升过程位移大小与下落过程位移大小相等，A错误；设空气阻力为Ff，在排球上升过程，根据牛顿第二定律有mg＋Ff＝ma1，在排球下落过程，根据牛顿第二定律有mg－Ff＝ma2，对比有a1>a2，C错误；上升过程逆向可看成初速度为零的匀加速运动，根据v2＝2ax，两个过程的位移大小相同，所以排球离开手臂速度大于返回手臂速度，B错误；根据公式x＝at2，所以排球上升过程时间小于下落过程时间，D正确。 6.(2021·北京市西城区高三下统一测试)某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同 B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高 C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同 D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作