第三篇 计算题专题练 专题1 力与运动-【师大金卷】2025年高考物理一轮二轮衔接复习小卷练透阶段测试卷（新高考）

新教材物理２０—２　 考向一　匀变速直线运动 １．(２０２４􀅰河北衡水中学调研)安全距离含反应距 离和刹车距离,下表为某汽车在一平直道路上 测试时的一组数据,已知试驾员的反应时间为 定值. 车速v/ (km/h) 反应距离 s１/m 刹车距离 s２/m 安全距离 s/m ３６ ６ １０ １６ (１)求试驾员的反应时间及该汽车刹车时的加 速度大小; (２)该汽车以１０８km/h的速度在某段平直高速 公路上行驶,试驾员突然发现正前方５０m 处有 辆货车正在慢速运行,马上采取刹车措施.已 知此时货车的速度为３６km/h,路面状况与测试 时的路面相同,请通过计算说明该汽车是否会 发生安全事故? ２．(２０２４􀅰山东德州一中模拟)如图所示, 离地面足够高处有一竖直空管,管长为l ＝０􀆰０５m,M、N 为空管的上、下两端面. 空管以恒定的速度向下做匀速直线运 动,同时在距空管 N 端面正下方d＝ ０􀆰１５m处有一小球开始做自由落体运动.已知 重力加速度的大小取g＝１０m/s２,求: (１)若经过t１＝０􀆰１s,小球与N 端面等高,求空 管的速度大小v１; (２)若小球运动中恰好未穿过M 端面,求空管的 速度大小v２,及小球在空管中运动的时间. 考向二　运动学的两类基本问题 ３．(２０２４􀅰安徽合肥模拟)某大学五名学习航空航 天工程的大学生搭乘飞艇参加了“微重力飞行 计划”,飞行员将飞艇开到６０００m的高空后,让 其由静止开始下落,以模拟一种微重力的环境, 下落过程中飞艇所受空气阻力仅为其重力的 ０􀆰０４倍,大学生们就可以进行微重力影响的实 验.在距离地面３０００m 时飞艇向下做匀减速 直线运动,若要求飞艇以大小为１２m/s２ 的加速 度做匀减速运动,重力加速度g取１０m/s２,试 计算: (１)微重力环境持续的 时间; (２)飞艇距离地面多高 的地方速度减为零. ４．(２０２４􀅰四川绵阳中学月考)如图所示,一只质 量为M＝２􀆰５kg的长方体形空铁箱在水平拉力 F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱内一 个质量为m＝０􀆰５kg的木块恰好相对于铁箱静 止在后壁上.铁箱与水平面间的动摩擦因数μ１ ＝０􀆰３,木块与铁箱后壁间的动摩擦因数μ２＝ ０􀆰２５.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木块 可视为质点,重力加速度g取１０m/s２.求: (１)水平拉力F的大小; (２)当铁箱的速度为６m/s 时撤去拉力,经１s时间木 块恰好落到铁箱底部右端.则铁箱的长度是 多少? 新教材物理２０—１ 第三篇　计算题专题练 专题１　力与运动 新教材物理２０—４　 考向三　牛顿运动定律的综合应用 ５．(２０２４􀅰甘肃张掖模拟)如图甲,倾角为θ＝３７° 的斜面体固定在水平面上,木块A 通过轻绳与 小球B 相连,小球B 的质量为m２＝５kg.小球 B 由静止释放时,木块A 静止在斜面体底端,轻 绳恰好伸直.小球B 落地后不再反弹,轻绳处 于松弛状态,木块A 恰好能运动到斜面体顶端, 木块A 运动的vＧt图像如图乙,不计滑轮的质量 和摩擦,重力加速度g取１０m/s２,sin３７°＝０􀆰６, cos３７°＝０􀆰８.求: (１)木块A 与斜面体间的动摩擦因数; (２)木块A 的质量m１. ６．(２０２４􀅰河南中原名校联考)如图所示,工人师 傅自房檐向水平地面运送瓦片,他将两根完全 一样的直杆平行固定在房檐和地面之间当成轨 道,瓦片沿轨道滑动时,其垂直于直杆的截面外 侧为半径为０􀆰１m 的圆弧.已知两直杆之间的 距离为 ２ １０m ,房檐距地面的高度为４m,两直杆 在房檐和地面之间的长度L＝８m,忽略直杆的 粗细,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.工人师 傅将瓦片无初速度地放置在轨道顶端,只有瓦 片与直杆间的动摩擦因数小于μ０(未知)时,瓦 片才能开始沿轨道下滑,取g＝１０m/s２. (１)求μ０; (２)若直杆自上端开始在长度L１＝１􀆰８m的范围 内与瓦片间的动摩擦因数为μ０ ２ ,其余部分为μ０, 忽略瓦片沿着轨道方向的长度,工人师傅每隔 ０􀆰５s将一瓦片无初速度地放置在轨道顶端,求第 一片瓦片落地后的某一时刻轨道上瓦片的个数. 考向四　追及相遇问题 ７．(２０２４􀅰河北省级联测)某市开展礼让行人活 动,要求在没有信号灯的路口,一旦行人走上人 行道,机动车车头便不能越过停止线.如图所 示一辆家用轿车长度L＝４m,正以v０＝１０m/s 的速度 行 驶,车 头 距 停 止 线 的 距 离 为 L１＝ ３０m,人行道宽度为L２＝４m.距离人行道为 L４＝３m的行人以v１＝１m/s的速度匀速走向 长度为L３＝９m 的人行道,停止线到人行道的 距离可忽略. (１)若行人与轿车均未发现对方,均做匀速运 动,求两者能否相遇; (２)若轿车立即以恒定的加速度a＝２m/s２ 加 速,求是否违反要求; (３)若轿车以恒定的加速度a２ 减速,要保证不 违反 要 求,求 加 速 度a２ 的 大 小 需 要 满 足 的 条件. ８．(２０２４􀅰陕西蒲城中学月考)２０２３年杭州亚运会 女子４×１００米接力赛中,中国队最终以４３秒 ３９的成绩夺冠.如图所示,在４×１００米接力比 赛中,当甲运动员以８m/s的速度匀速通过起 跑标记点A 时,乙运动员在接力区起点B 由静 止开始以２m/s２ 的加速度匀加速预跑,加速至 １０m/s后保持匀速直线运动.已知甲运动员在 完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为 ２０m.求: (１)乙运动员能否在接力区加速至１０m/s; (２)若A、B 两点间的距离为１２m,求完成交接 棒时乙预跑的距离; (３)为了保证甲、乙在接力区完成交接棒,A、B 点间的最大距离是多少. 新教材物理２０—３ 新教材物理答案 —２７　 (４)根据pVT ＝C ,可知p＝CT １V ,若漏气,则C 减小,即 图像的斜率减小,则图像为②. ９．(１)０．７　右　不变　(２)小于　(３)C [试题解析](１)偏折比为３５°５０°＝０􀆰７ ,往杯子中加水的过 程中,入射角不变,由折射定律可知,折射角不变,故偏 折比不变.光线进入水中的点右移,光在水中的传播方 向不变,故光点向右移动. (２)当液面降低且光斑重合时,光路图如下, 由图可知,当将液体换为油时,折射角变小,故油对光的 “偏折比”小于水对光的“偏折比”. (３)由实验结果可知,红光的折射角较大,即同一介质中 红光的“偏折比”大于紫光.图丁中的光路图如下,由光 路图可知,C的“偏折比”较大,故红光的光斑应在C点. 第三篇　计算题专题练 专题１　力与运动 １．(１)０．６s　５m/s２　(２)会发生安全事故 [试题解析](１)由表格可知反应时间为t＝s１v＝０􀆰６s 根据速度—位移公式有v２＝２as２ 解得a＝５m/s２ (２)汽车反应距离为x１＝v′t＝１８m 经t′两车共速,则有t′＝v′－v″a ＝４s 两车的位移为x２＝ v′＋v″ ２ t′＝８０m x３＝v″(t＋t′)＝４６m 汽车的总位移x汽 ＝x１＋x２＝９８m 由于x汽 －x３＝５２m＞５０m,车相撞. ２．(１)２m/s　(２)２m/s,０．２s [试题解析](１)根据题意可得v１t１－ １ ２gt ２ １＝d 代入数据解得v１＝２m/s (２)若小球运动中恰好未穿过 M 端面,则可知当小球到 达 M 端面时恰好与空管达到共速,则有 v２t２－ １ ２gt ２ ２＝l＋d gt２＝v２ 联立解得t２＝０􀆰２s,v２＝２m/s 根据(１)中可知,t１＝０􀆰１s时小球恰好到达 N 端面,可 知小球从 N 端面到达M 端面所用的时间为０􀆰１s,小球 与空管在 M 端面达到共速后设再经过t３ 时间小球离开 空管,则有v２t３＋ １ ２gt ２ ３－v２t３＝l 解得t３＝０􀆰１s 由此可得小球在空管中运动的时间t＝t２－t１＋t３＝０􀆰２s ３．(１)２５s　(２)６００m [试题解析](１)设飞艇下落的加速度为a１,根据牛顿第 二定律可得mg－f＝ma１ f＝０．０４mg 解得a１＝ mg－f m ＝９􀆰６m /s２ 飞艇下落时间t满足h１＝ １ ２a１t ２＝３０００m 解得t＝２５s (２)２５s后,飞艇将做匀减速运动,开始减速时飞艇的速 度为v＝a１t＝９􀆰６×２５m/s＝２４０m/s 减速运动时飞艇的运动满足v２＝２a２h２ 解得h２＝２４００m 所以距离地面h３＝３０００m－２４００m＝６００m 飞艇速度 减为零． ４．(１)１２９N　(２)１．５m [试题解析](１)由题可知,木块恰好相对于铁箱静止在 后壁上,则有mg＝μ２FN FN＝ma 对铁箱有F－μ１(M＋m)g＝(M＋m)a 联立解得F＝１２９N (２)当铁箱的速度为６m/s时撤去拉力,木块做平抛运 动,铁箱做匀减速直线运动,故木块的水平位移为x１＝ vt＝６m 铁箱的位移为x２＝vt－ １ ２a′t ２ a′＝μ１MgM ＝μ１g 解得x２＝４􀆰５m 故铁箱的长度为l＝x１－x２＝１􀆰５m ５．(１)μ＝ １ ２　 (２)m１＝３kg [试题解析](１)在２~２．５s,对A 受力分析可得 m１gsinθ＋μm１gcosθ＝m１a a＝ ΔvΔt ＝ ５ ２．５－２m /s２＝１０m/s２ 解得μ＝ １ ２ (２)在开始阶段,对A受力分析m２g－m１gsinθ－μm１gcosθ ＝(m１＋m２)a′ a′＝ ΔvΔt ＝ ５ ２ m /s２＝２􀆰５m/s２ 解得m１＝３kg ６．(１)２２　 (２)６ [试题解析](１)设瓦片受到轨道对其支持力与竖直方向 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材物理答案 —２８　 成α角,有cosα＝ (０．１)２－ ( ２１０× １ ２ ) ２ ０．１ ＝ ２ ２ 瓦片在轨道上恰好不下滑时,受力平衡,则有 mgsinθ＝μ０mgcosα 其中sinθ＝dL ＝ ４ ８＝ １ ２ 解得μ０＝ ２ ２ (２)瓦片在轨道上运动时,在L１ 范围内,根据牛顿第二 定律得mgsinθ－μ０２mgcosα＝ma１ 得a１＝２􀆰５m/s２ 在相邻的０􀆰５s两瓦片的距离 Δx１＝a１t２＝０􀆰６２５m 所以在L１ 内有瓦片块数n１＝ L１ Δx１ ≈２个 瓦片在轨道上运动时,在大于L１ 范围内,根据牛顿第二 定律得mgsinθ－μ０mgcosα＝ma２ 得a２＝０ 瓦片速度v＝ ２a１L１＝３m/s 相邻瓦片的距离为 Δx＝vt＝１􀆰５m 所以在大于L１ 范围内有瓦片块数n２＝ ８－L１ Δx ≈４ 个 则轨道上瓦片的个数为n＝６个 ７．(１)两者不会相遇　(２)没有违反要求 (３)a２≥ ５ ３m /s２ [试题解析](１)从题述时刻到轿车车尾离开人行道所需 的时间t＝L１＋L＋L２v０ ＝３􀆰８s 行人在这段时间内的位移为x０＝v１t＝３􀆰８m 则有x０－L４＝０􀆰８m,可知两者不会相遇. (２)从题述时刻到行人走上人行道所用时间t１＝ L４ v１ ＝３s 在３s内轿车的位移x＝v０t１＋ １ ２at ２ １ 代入数据得x＝３９m＞L１＋L＋L２,故没有违反要求. (３)从题述时刻到行人穿过人行道所用时间t２＝ L３＋L４ v１ ＝１２s 要保证不违反要求,轿车必须在１２s内到达停止线,所 以轿车在３０m 内速度减小为零时对应的加速度最小 a２min＝ v２０ ２L１ ＝５３ m /s２ 故轿车的加速度大小应满足a２≥ ５ ３ m /s２ ８．(１)不能　(２)４m　(３)１６m [试题解析](１)根据题意,设乙运动员从静止匀加速运 动的位移为x１ 时,速度达到１０m/s,则有v２＝２ax１ 解得x１＝２５m＞２０m 乙运动员不能在接力区加速至１０m/s. (２)设A 点至交接棒位置的距离为x甲 ,甲运动员做匀速 运动,则有x甲 ＝v甲t１ 设B 点至交接棒位置的距离为x乙 ,则有x乙 ＝１２at ２ １ 由空间位置关系得LAB＝x甲 －x乙 ＝１２m 解得t１＝２s,t１＝６s(不符合题意舍去) 可得x乙 ＝４m (３)若甲、乙交接棒时恰好共速,则A、B 两点间的距离 最大,设最大距离为Lmax,由 v乙 ＝at２＝８m/s 解得t２＝４s A 点至交接棒位置的距离为x甲′,则有x甲′＝v甲t２ B 点至交接棒位置的距离为x乙′,则有x乙′＝１２at ２ ２ 又有Lmax＝x甲′－x乙′ 解得Lmax＝１６m 专题２　能量与动量 １．(１)２５m　(２)４ １０m/s [试题解析](１)设物块在水平面上运动的最大位移为s, 根据变力做功的特点,对物块由动能定理有 １ ２F 􀅰x－μmg􀅰s＝０ 解得s＝２５m (２)当水平推力与物块所受摩擦力大小相等时,物块加 速度为零,此时速度达到最大值,则有F′＝μmg＝４０N 根据图乙可得水平推力与位移之间的函数关系为 F＝－２０x＋２００ 当F＝４０N时可得x′＝８m 由动能定理有１ ２ (F＋F′)x′－μmg􀅰x′＝ １ ２mv ２ m 解得vm＝４ １０m/s ２．(１)４００N　(２)１．２m/s　(３)４s [试题解析](１)货物沿斜面从顶端由静止滑到底端过 程,根据运动学公式可得L＝１２at ２ 解得加速度大小为a＝２L t２ ＝２×８ ４２ m/s２＝１m/s２ 设斜面倾角为θ,根据牛顿第二定律可得 mgsinθ－f＝ma 又sinθ＝hL ＝ ２．４ ８ ＝０􀆰３ 联立解得货物在斜面上运动过程中所受摩擦力的大小 为f＝４００N (２)若要在电动机输出功率为１２００ W 的条件下,沿斜 面向上匀速拉动货物,则此时牵引力大小为 F＝mgsinθ＋f＝１０００N 根据P＝Fv 可得货物速度的大小为v＝PF ＝ １２００ １０００m /s＝１􀆰２m/s (３)启动电动机后,货物从斜面底端由静止开始沿斜面 向上做加速度大小为０􀆰５m/s２ 的匀加速直线运动,根 据牛顿第二定律可得F１－mgsinθ－f＝ma１ 解得牵引力大小为F１＝１１００N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋