第3章 运动和力的关系 周测六-【师大金卷】2025年高考物理一轮复习提升卷

物理８—２　 一、选择题(本题共５小题,每小题４分,共２０分) １．如图所示,质量为M、中间为半球形的光滑凹槽 放置于光滑水平地面上,光滑凹槽内有一质量 为m 的小铁球,现用一水平向右的推力F 推动 凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心 和小铁球圆心的连线与竖直方向的夹角为α,重 力加速度为g,则下列说法正确的是 (　　) A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力大小为 mgsinα C．凹槽与小铁球组成的系统的加速度大小a＝ gtanα D．推力大小F＝Mgtanα ２．如图所示,两物块P、Q 置于水平地面上,其质量 分别为m、２m,两者之间用水平轻绳连接．两物 块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度 大小为g,现对Q 施加一水平向右的拉力F,使 两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为 (　　) A．F－２μmg B． １ ３F＋μmg C．１３F－μmg D． １ ３F ３．一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度v０ 沿 斜面向上运动,又返回底端．能够描述物块速度 v随时间t变化关系的图像是 (　　) ４．(２０２４􀅰广西桂林模拟)如图所示,在竖直平面 内,一辆小车正在水平面上以加速度a向右匀 加速运动,大物块压在车厢竖直后壁上并与车 厢相对静止,小物块放在大物块上与大物块相 对静止,大物块刚好不下滑,小物块与大物块也 刚好不发生相对滑动．重力加速度为g,a＜g． 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则大物块与车 厢后壁间的动摩擦因数μ１ 和小物块与大物块 间的动摩擦因数μ２ 间的大小关系正确的是 (　　) A．μ１＜μ２ B．μ１＝μ２ C．μ１＞μ２ D．μ１∶μ２＜１ ５．(多选)(２０２４􀅰新疆昌吉诊断)如图甲所示,一 足够长的传送带倾斜放置,倾角为θ,以大小为v ＝２m/s的恒定速率顺时针转动．一质量m＝ ２kg的煤块以初速度v０＝１２m/s从A 端冲上 传送带又滑了下来,煤块的速度随时间变化的 图像如图乙所示,g 取１０m/s２,则下列说法正 确的是 (　　) A．煤块上升的最大位移为８m B．煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝０．２５ C．煤块从冲上传送带到返回A 端所用的时间为 (２＋２ ２)s D．煤块在传送带上留下的划痕为(９＋４ ２)m 二、非选择题(本题共３小题,共３０分) ６．(６分)(２０２４􀅰山东烟台市模拟)某物理实验小 组利用图甲所示装置“探究小车的加速度与受 力的关系”． (１)一次实验中获得的纸带如图乙所示,已知所 用电源的频率为５０Hz,每５个点取一个计数 点,A、B、C、D、E、F、G为所取计数点,由图中数 据可求得加速度大小a＝　　　　m/s２;(计算 结果保留两位有效数字) (２)实验小组先保持小车质量为m１ 不变,改变 小车所受的拉力F,得到a随F 变化的规律如 图丙中直线A 所示,然后实验小组换用另一质 量为m２ 的小车,重复上述操作,得到如图丙中 所示的直线B,由图可知,m１ 　　　　m２(选填 “大于”或“小于”),直线B 不过坐标原点的原因 是 　． ７．(１２分)如图所示,在光滑水平面上一质量为 M ＝３kg的平板车以v０＝１􀆰５m/s的速度向右匀 速滑行,某时刻(开始计时)在平板车左端加一 大小为８􀆰５N、水平向右的推力F,同时将一质 量为m＝２kg的小滑块(可视为质点)无初速度 地放在小车的右端,最终小滑块刚好没有从平 板车上掉下来．已知小滑块与平板车间的动摩 擦因数μ＝０􀆰２,重力加速度g取１０m/s２．求: (１)两者达到相同速度所需要的时间t; (２)平板车的长度l． ８．(１２分)一个质量m＝０􀆰５kg的小物块(可看为 质点),以v０＝２m/s的初速度在平行斜面向上 的拉力F＝６N 作用下沿斜面向上做匀加速运 动,经t＝２s的时间物块由A 点运动到B 点, A、B 之间的距离L＝８m,已知斜面倾角θ＝ ３７°,重力加速度g 取１０m/s２,sin３７°＝０􀆰６, cos３７°＝０􀆰８．求: (１)物块的加速度a的大小; (２)物块与斜面之间的动摩擦因数μ; (３)若拉力F 的大小和方向可调节,如图所示, 为保持原加速度不变,F的最小值是多少． 物理８—１ 周测六　 　　考点４:牛顿第二定律的应用 T１、T２、T３、T４、T５、T７、T８考点５:实验:探究加速度与物体受力、物体质量的关系 T６ 物理答案 — ９　 末端的速度大小为v２, 飞机在水平跑道上的运动时间t１＝ v１ a１ ＝８s 在倾斜跑道上,由牛顿第二定律有 F－F阻 －mghL２ ＝ma２ 代入数据解得a２＝４m/s２ 由v２２－v２１＝２a２L２ 代入数据解得v２＝４２m/s 飞机在倾斜跑道上的运动时间t２＝ v２－v１ a２ ＝０􀆰５s 则t＝t１＋t２＝８􀆰５s． [参考答案](１)４０m/s　(２)８．５s 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 周测六 １．C　[解题思路]根据小铁球与光滑凹槽相对静止可知,系统有 向右的加速度且大小为a＝gtanα,小铁球受到的合外力方 向水平向右,凹槽对小铁球的支持力大小为 mg cosα ,推力F＝ (M＋m)gtanα,选项 A、B、D错误,C正确． ２．D　[解题思路]对整体进行受力分析有F－μ􀅰３mg＝３ma,对 P 进行受力分析有FT－μmg＝ma,联立解得轻绳的张力大 小为FT＝ F ３ ,故 A、B、C错误,D正确． ３．C　 [解题思路]根 据 牛 顿 第 二 定 律,上 滑 过 程:mgsinθ＋ μmgcosθ＝ma１,下滑过程:mgsinθ－μmgcosθ＝ma２,比较 可知加速度大小a１＞a２,则物块上滑过程v－t图像的斜率 的绝对值比下滑过程的大．由于存在摩擦力,所以物体滑到 斜面底端时的速度vt 小于初速度v０,上滑过程有x＝ v０t０ ２ , 下滑过程有x＝ vt １ ２ ,可得t１＞t０,故 C正确,A、B、D错误． ４．C　[解题思路]将m 与M 看作一个整体有(m＋M)g＝μ１FN１, FN１＝(m＋M)a,对m 受力分析有mg＝FN２,μ２FN２＝ma,解 得μ１＝ g a ,μ２＝ a g ,由于a＜g,则有μ１＞１,μ２＜１,μ１＞μ２, 故选 C． ５．ACD　[解题思路]根据v－t图像与t轴所围面积表示位移大 小可知煤块上升的最大位移为xm＝ １ ２ × (２＋１２)×１m ＋ １２ ×１×２m＝８m ,故 A 正确;根据v－t图像的斜率 表示加速度可知煤块与传送带共速前、后的加速度大小 分别为a１＝ １２－２ １ m /s２＝１０m/s２,a２＝ ２ １ m /s２＝２m/s２, 对煤块根据牛顿第二定律有 ma１＝μmgcosθ＋mgsinθ, ma２＝mgsinθ－μmgcosθ,解得μ＝０􀆰５,故 B错误;设煤 块从冲上传送带到返回A 端所用的时间为t,则有 １２a２ (t－２s)２＝xm,解得t＝(２＋２ ２)s,故 C正确;０~１s 内,煤块相对传送带向上运动,此段时间内煤块和传送 带的位移大小分别为x１＝ １ ２ ×１× (１２＋２)m＝７m,x２ ＝vt１＝２m,煤块在传送带上留下的划痕长度为二者相 对位移大小,即L１＝x１－x２＝５m,方向向上,１~(２＋２ ２)s内,煤块相对传送带向下运动,此段时间内煤块和 传送带的位移分别为x′１＝vt２－ １ ２a２t ２ ２＝－７m,x′２＝ vt２＝(２＋４ ２)m,煤块与传送带的相对位移大小为L２ ＝x′２－x′１＝(９＋４ ２)m,方向向下,因为L２＞L１,所以 有一部分痕迹是重合的,则煤块在传送带上留下的划痕 为(９＋４ ２)m,故 D正确． ６．[解题思路](１)设 AD＝x１,DG＝x２,由 题 图 乙 可 得 x１ ＝ ３􀆰７０cm－０􀆰４０cm＝３􀆰３０cm,x２＝８􀆰６０cm－３􀆰７０cm＝４􀆰９０ cm,所用电源的频率为５０Hz,每５个点取一个计数点,可得AD 之间的时间间隔为t＝３×０􀆰０２×５s＝０􀆰３s,根据匀变速直线运 动的推论,即 Δx＝x２－x１＝at２,代入数据,解得a＝０􀆰１８m/s２． (２)根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得a＝ Fm ,故 有aA ＝ F m１ ,aB ＝ F m２ , a－F图线斜率为质量的倒数,故由题图丙可知m１＜m２,由直线 B 可知,当F 等于０时,加速度不等于零,说明平衡摩擦力过度, 即长木板倾斜程度过大． [参考答案](１)０．１８　(２)小于　长木板倾斜程度过大,平衡摩 擦力过度 ７．[解题思路](１)小滑块相对平板车滑动时,设小滑块和平板车的 加速度大小分别为a１、a２,根据牛顿第二定律有 μmg＝ma１,F－μmg＝Ma２ 解得a１＝２m/s２,a２＝１􀆰５m/s２ 又a１t＝v０＋a２t 解得t＝３s． (２)两者达到相同速度后,由于 Fm＋M＝１􀆰７m /s２＜a１,可知它 们将一起做匀加速直线运动． 从小滑块刚放在平板车上至达到与平板车相同速度的过程中, 滑块向右的位移大小为 x１＝ １ ２a１t ２ 平板车向右的位移大小为x２＝v０t＋ １ ２a２t ２ 又l＝x２－x１ 解得l＝２．２５m． [参考答案](１)３s　(２)２．２５m ８．[解题思路](１)根据L＝v０t＋ １ ２at ２,代入数据解得a＝２m/s２． (２)根据牛顿第二定律有 F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma,代入数据解得μ＝０􀆰５． (３)设F 与斜面夹角为α,平行斜面方向有Fcosα－mgsinθ－ μFN＝ma 垂直斜面方向有FN＋Fsinα＝mgcosθ 联 立 解 得 F ＝ ma＋mg (sinθ＋μcosθ) cosα＋μsinα ＝ma＋mg (sinθ＋μcosθ) μ２＋１sin(φ＋α) 当sin(φ＋α)＝１时,F 有最小值Fmin, 代入数据解得Fmin＝ １２ ５ ５ N． [参考答案](１)２m/s２　(２)０．５　(３)１２ ５５ N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋