专题01 力与运动(3大考点)(安徽专用)-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编
2025-07-02
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内容正文:
专题01 力与运动
匀变速直线运动
一、单选题
1.(2025·安徽芜湖·二模)在足够长的斜面上,使A、B两个相同小物块分别从不同位置沿斜面方向同时出发,选择沿斜面向上为正方向,它们运动的图像如图所示。在时,A、B两物块恰好在斜面上某一位置相遇,据图可知下列说法正确的是( )
A.该斜面是光滑斜面
B.时,A、B两物块相距最远
C.A、B两物块在斜面上出发时相距50m
D.时,A、B两物块相对于出发点的位移大小相等
【答案】C
【详解】A.开始时A沿斜面上滑,其加速度
方向沿斜面向下;2s末开始沿斜面下滑,加速度大小
因则斜面是不光滑的,选项A错误;
B.由题意可知,4s末两物块相遇,则开始运动时A沿斜面向上运动,B在A的上方沿斜面向下运动,前2s内两者距离逐渐减小;时,A的速度为零,将要向下运动,B的速度为-15m/s,向下运动,且向下运动的加速度相等,可知此后A、B两物块的距离继续逐渐减小,2s时刻相距不是最远,选项B错误;
C.由题意可知,4s末两物块相遇,则开始运动时A沿斜面向上运动,B在A的上方沿斜面向下运动,2s时A开始向下运动,则A、B两物块在斜面上出发时相距
选项C正确;
D.时,A、B两物块相对于出发点的位移大小分别为,
选项D错误。
故选C。
2.(2025·安徽黄山·二模)一辆小汽车在高速公路上正常行驶,驾驶员发现前方较远处有异常情况,立即刹车,车辆匀减速直线行驶经过一段分别标有“0m”“50m”“100m”的标志牌路面。车头到达“0m”标志牌时开始计时,车头经过“0m”~“50m”路段用时2s,车头经过“50m”~“100m”路段用时3s,下列说法正确的是( )
A.车头在“0m”标志牌处速度大小等于
B.车辆加速度大小等于
C.车头在“50m”标志牌处速度大小为20m/s
D.车头在1~3.5s时间内的位移小于50m
【答案】A
【详解】AB.根据题意可得,车头经过0~50m路段中间时刻的速度大小为
经过50~100m路段中间时刻的速度大小为
所以加速度大小为
所以车头在“0m”标志牌处速度大小等于
故A正确,B错误;
C.车头在“50m”标志牌处速度大小为
故C错误;
D.车头在1~3.5s时间内的位移为
故D错误。
故选A。
受力分析
一、单选题
1.(2025·安徽滁州·二模)某学习小组在做三力平衡实验中,他们把一立柱固定在水平桌面上,再将一个圆环套在立柱上,然后用三个水平力、、作用在圆环上,平衡时圆环紧靠在立柱上,其俯视图如图所示。欲移动圆环,使立柱位于圆环的正中央,若保持三个力方向不变,只调整其中两个力的大小,下列操作可行的是( )
A.增加、的大小且增大的多些
B.增加、的大小且增大的多些
C.增加、的大小且增大的多些
D.增加、的大小且增大的多些
【答案】A
【详解】A.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,因此需要同时增加、的大小,同时需要保证垂直方向的合力为零,所以增大的多些,故A正确;
B.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将沿垂直方向向上移动,故B错误;
C.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将向下移动,故C错误;
D.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将向下移动,故D错误。
故选A。
2.(2025·安徽芜湖·二模)如图甲所示是风箏在空中悬停的情景,图乙是其简化图。若风箏的重力为G,在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态,则下列说法正确的是( )
A.风筝在空中所受合力竖直向上
B.风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上
C.风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力
D.F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等
【答案】B
【详解】A.风筝在空中所受合力为零,不是竖直向上,A错误;
B.风筝受到重力G、牵线的拉力T、风力F三个力的作用处于平衡状态,那么风力F和牵线的拉力T的合力与重力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,由于重力的方向竖直向下,故风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上,B正确;
C.根据牛顿第三定律可知,风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等,C错误;
D.由力的平衡条件可知,F沿竖直方向的分力大小等于T沿竖直方向上的分力大小与重力G的大小之和,D错误。
故选B。
3.(2025·安徽淮北·二模)如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块B放置在斜面上,轻细绳的一端与B相连,另一端通过定滑轮与小球A相连。现对小球A施加水平外力F使其缓慢运动,直至将OA拉至图示位置,拉动过程中物块B和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F先增大后减小 B.OA绳上的拉力一直减小
C.斜面对B的摩擦力一直减小 D.地面对斜面的摩擦力一直增大
【答案】D
【详解】AB.设连接A球的绳子与竖直方向的夹角为,以A球为对象,根据受力平衡可得,
可得,
由于逐渐增大,可知拉力F逐渐增大,OA绳上的拉力逐渐增大,故AB错误;
C.如果一开始绳子拉力大于B所受重力沿斜面的分力,则斜面对B的摩擦力沿斜面向下,随着绳子拉力的增大,斜面对B的摩擦力增大,故C错误;
D.以斜面、B和A为整体,根据平衡条件可知,地面对斜面的摩擦力与拉力F大小相等,方向相反,由于拉力F逐渐增大,所以地面对斜面的摩擦力一直增大,故D正确。
故选D。
4.(2025·安徽马鞍山·二模)如图所示,两相同物块对称放置在倾角相同的a、b斜面上,物块之间用细绳连接,在绳的中点加一竖直向上的拉力F,绳与斜面垂直。现逐渐增大F,系统始终处于静止状态,则( )
A.物块对斜面a的压力不变
B.物块与斜面a间的摩擦力不变
C.地面对斜面a的摩擦力不变
D.斜面a上的物块受到的合力变大
【答案】B
【详解】A.将F分解为两个分力,其中是沿左边绳方向的力,是沿右边绳方向的力,设斜面倾角为,物块质量为m,对左边物块,由平衡条件可知,物块对斜面a的压力
现逐渐增大F,则也逐渐增大,故物块对斜面a的压力减小,故A错误;
B.由于左边物块始终不动,由平衡条件可知,物块与斜面a间的摩擦力
故物块与斜面a间的摩擦力不变,故B正确;
C.把斜面a及其斜面a上的物块作为整体,由平衡条件可知,地面对斜面a的摩擦力始终与的水平分力等大反向,由于增大,其水平分力也增大,故地面对斜面a的摩擦力增大,故C错误;
D.斜面a上的物块始终不动,处于平衡状态,合力一直为0,故D错误。
故选B。
5.(2025·安徽黄山·二模)两个质量分布均匀的圆柱体A、B静置在顶角为60°的“V型”槽中,圆柱体A的截面半径小于B的截面半径,截面图如图所示,不计一切摩擦,下列分析正确的是( )
A.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中,圆柱体A对槽壁的压力变大
B.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中,圆柱体A对B的压力变大
C.若“V型”槽不转动,将A换成质量不变但半径更小的圆柱体,则圆柱体A对槽壁的压力不变
D.若“V型”槽不转动,将A换成质量不变但半径更小的圆柱体,则圆柱体A对B的压力变大
【答案】D
【详解】AB.对A受力分析,A受重力、右侧挡板的支持力和B的支持力,如图所示
作出三力的外接圆,若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中,圆柱体A对槽壁的压力先变大后变小,圆柱体B对A的支持力变小,根据牛顿第三定律可得,圆柱体A对B的压力变小,故AB错误;
CD.若“V型”槽不转动,将A换成质量不变但半径更小的圆柱体,小圆柱体受力分析如图所示
由图可知,槽壁对圆柱体A的支持力和B对A的支持力均变大,根据牛顿第三定律可知,A对槽壁的压力和对B的压力均变大,故C错误,D正确。
故选D。
6.(2025·安徽蚌埠·二模)三个物块如图所示叠放在一起静止在水平面上,接触斜面与竖直方向的夹角均为,若和、和之间均刚好不发生滑动,和间的动摩擦因数为与间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若在上轻放一个物块,和接触面间均不会发生相对滑动
D.若在上轻放一个物块,接触面间先发生相对滑动
【答案】C
【详解】AB.设的质量为、的质量为,根据题意,有,
解得
AB错误;
CD.若在上轻放一个质量为的物块,有
即和接触面间均不会发生相对滑动,故C正确,D错误。
故选C。
牛顿运动定律
一、单选题
1.(2025·安徽滁州·二模)如图所示,质量分布均匀的物块和木板竖直叠放,物块位于木板正中间,木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止,此时木板中心位于C处。现用力竖直向下将木板中心拉到D处,并由静止释放,物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B处时,弹簧处于原长状态,位置A与两弹簧的悬点等高,则物块与木板分离时木板中心位于( )
A.C处 B.B处 C. D、C之间 D.B、A之间
【答案】B
【详解】物块和木板分离时,两者之间的弹力为零且加速度相等,此时物块只受重力作用加速度为g,则此时木板的加速度也为g,则木板除受重力以外的其他力的矢量和为零,则此时弹簧处于原长状态,即木板在B处。
故选B。
2.(2025·安徽·二模)如图,底面倾角为37°的光滑棱柱固定在地面上,在两侧面(足够长)上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸,在外力作用下使质量分别为m和2m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,.现同时由静止释放A、B,则关于A、B之后的运动,下列说法错误的是( )
A.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.5,则A与丝绸相对滑动,且A相对斜面下滑
B.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.5,则B与丝绸相对静止,且B相对斜面下滑
C.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8,则A与丝绸相对滑动,且A相对斜面下滑
D.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8,则B与丝绸相对静止,且B相对斜面下滑
【答案】C
【详解】A、B与丝绸间的动摩擦因数均相同,B的质量大于A的质量,由f=μmgcosθ可知B与丝绸的最大静摩擦力大于A与丝绸的最大静摩擦力,轻质丝绸质量忽略不计,故所受合力为0,所以B给丝绸施加的静摩擦力等于A的滑动摩擦力,即B和丝绸之间不能发生相对滑动。
当动摩擦因数为0.5时,mgsinθ=0.6mg>fA2=μmgcosθ=0.4mg,A相对丝绸向下滑动,B和丝绸相对静止沿下面向下滑动;
当动摩擦因数为0.8时,,
假设A和B与丝绸都相对静止,此时对B和丝绸整体,
对A物体
解得
而A物体向上滑动的最大加速度为
说明此时A与丝绸发生相对滑动,且A物体相对斜面向上滑动,B与丝绸相对静止沿斜面向下滑动。
故ABD正确,C错误。
本题选择错误的,故选C。
3.(2025·安徽淮北·二模)如图所示,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点,另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连,弹性绳的原长等于AB,绳的弹力符合胡克定律,劲度系数。初始状态,小物块被锁定在固定斜面上的M点,BM垂直斜面。某时刻,小物块解除锁定,同时施加一沿着斜面向上的恒力F,小物块由静止开始沿斜面向上运动,最远能到达N点,P为MN中点。已知斜面倾角,物块质量,,,物块与斜面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。物块从M到N的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块所受的支持力减小
B.所受恒力F的大小为9N
C.物块经P点时的动能为0.2J
D.物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少
【答案】C
【详解】A.对物块进行分析,在垂直于斜面方向的合力为0,令弹性绳的伸长量为x,绳与斜面夹角为α,则有
解得
物块向上运动过程中,物块所受的支持力不变,故A错误;
B.结合上述,物块所受滑动摩擦力
根据几何关系有
物块从M到N的过程有
解得
故B错误;
C.根据几何关系有
物块从M到P的过程有
结合上述解得
故C正确;
D.物块从M到N的过程,恒力F与摩擦力的合力对物块和弹性绳构成的系统始终做正功,则物块和弹性绳系统的机械能始终增大,故D错误。
故选C。
4.(2025·安徽合肥·二模)如图所示为一款名为“飞天雪王”的玩具,其下半部由轻质弹性网制成。用手下压其头部,弹性网被压缩,松手后“飞天雪王”被竖直弹向空中。以其头部的初始位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立x轴。已知弹性网的弹力大小与形变量成正比,不计空气阻力,则在“飞天雪王”向上运动的过程中,其速度v或加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在“飞天雪王”向上运动的过程中,一开始弹力大于重力,加速度方向向上(正方向),随着弹力的减小,“飞天雪王”的合力逐渐减小,“飞天雪王”的加速度逐渐减小;当弹力等于重力时,“飞天雪王”的加速度为0,“飞天雪王”的速度达到最大;之后弹力小于重力,“飞天雪王”的合力方向向下,且随着弹力的减小,“飞天雪王”的合力逐渐增大,则“飞天雪王”的加速度向下(负方向)逐渐增大,当“飞天雪王”离开弹性网后,在空中只受重力作用,加速度为重力加速度,保持不变。根据以上分析可知,在“飞天雪王”向上运动的过程中,先向上做加速度逐渐减小的加速运动,再向上做加速度逐渐增大的减速运动,最后做加速度为g的匀减速运动。
故选B。
5.(2025·安徽安庆·二模)乘坐“空中缆车”既能饱览大自然的美景又轻松惬意。如图所示,某一缆车沿坡度为53°的山坡匀速上行,缆车中有一质量m=50kg的货物放在水平地板上且与车厢壁恰好接触而无挤压,货物与地板之间动摩擦因数,货物与地板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,某时刻缆车开始沿原方向做加速运动,在这一过程中,加速度大小从零开始缓慢增大,并且整个加速阶段缆车始终保持竖直状态,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则在缆车斜向上加速运动的过程中( )
A.货物可能受到3个力或4个力作用
B.车厢受到的摩擦力方向水平向右
C.当a=2m/s2时,车厢地板对货物的摩擦力大小为80N
D.当a=10m/s2时,车厢地板对货物的作用力大小为
【答案】D
【详解】A.货物与缆车沿山坡向上以加速度a运行时,以货物块为研究对象,根据牛顿第二定律有,,
解得
即摩擦力始终为静摩擦力,没有达到最大静摩擦力(即自锁),车厢壁给的弹力恒为0,故货物始终只受到3个力,故A错误;
B.根据牛顿第三定律知车厢受到的摩擦力方向水平向左,故B错误;
C.a=2m/s2时,f=macos53°,车厢对货物的摩擦力大小为60N,故C错误;
D.a=10m/s2时,有,,,,
车厢对货物的作用力为
故D正确。
故选D。
6.(2025·安徽安庆·二模)如图所示,竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1,它们的最低点相切于P点,有三根光滑细杆AP、BP、CP,杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点,杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上,都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点,空气阻力不计,则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为( )
A. B.
C.3:2:1 D.1:1:1
【答案】A
【详解】根据等时圆模型,如图所示
只需要求出A′P、B′P、C′P,的时间之比,设最小圆的直径为d,则
故选A。
二、多选题
7.(2025·安徽合肥·二模)如图所示,质量均为m的物块A和B由一根轻弹簧相连,在竖直向上的拉力F作用下,两物块一起做匀速运动。弹簧处于弹性限度内,现撤去拉力F。不计空气阻力,重力加速度为g。从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长的过程中,若A、B一直向上运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力最大值为2mg
B.A的加速度最大值为2g
C.A的速度大小均不大于同一时刻B的速度大小
D.弹簧弹性势能的减少量小于A与B重力势能的增加量之和
【答案】BCD
【详解】A.从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长的过程中,刚撤去拉力时弹簧的弹力最大,因撤去拉力前两物体一起匀速运动,所以弹簧弹力最大值等于B的重力,即,故A错误;
B.刚撤去拉力时弹簧的弹力最大,A的加速度最大,A的加速度最大值为
故B正确;
C.该过程中A、B一直向上减速运动,分析可知B减速的加速度大小小于A减速的加速度大小,弹簧恢复原长时AB加速度相等,所以A的速度大小均不大于同一时刻B的速度大小,故C正确;
D.该过程中A、B的速度均减小,根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒可知,弹簧弹性势能的减少量与A、B动能的减少量之和等于A、B重力势能的增加量之和,所以弹簧弹性势能的减少量小于A与B重力势能的增加量之和,故D正确。
故选BCD。
三、实验题
8.(2025·安徽合肥·二模)为测量在平直路面上行驶的汽车加速度,某兴趣小组设计了一款如图所示的简易加速度测量仪。将贴有白纸的木板竖直固定在车上,在板上P点固定一铁钉,将一根细绳一端固定在铁钉上,另一端系一小钢球。过P点正下方40cm处的O点作一条水平直线,在直线上O点两侧画出均匀分布的刻度线,并将O点标为零刻度,测量时细绳和该直线交点所对应的刻度值可表示加速度的大小,重力加速度g取。
(1)水平直线上标注的加速度刻度值是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;
(2)若细绳长为50cm,则加速度测量仪的量程为 ;
(3)某次测量过程中,观察到加速度测量仪的读数由大逐渐变小。则汽车的运动可能是________;
A.匀加速直线运动
B.匀减速直线运动
C.加速度减小的减速运动
D.加速度减小的加速运动
(4)若用加速度测量仪直接测量正在爬坡的汽车加速度,则加速度的测量值 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)均匀
(2)7.5
(3)CD
(4)大于
【详解】(1)根据牛顿第二定律可得
故
加速度与小钢球相对零刻度的位移x成正比,故加速度的刻度为均匀的。
(2)若细绳长为50cm,根据勾股定理可知
则加速度测量仪的量程为
(3)加速度测量仪的读数由大逐渐变小,则其加速度逐渐变小,故其可能做加速度减小的减速运动或者加速度减小的加速运动。
故选CD。
(4)若用加速度测量仪直接测量正在爬坡的汽车加速度,测量的加速度为重力与拉力在水平方向上产生的加速度,而其实际加速度沿斜坡方向;其为重力分力与拉力沿斜坡方向的合力,故测量值大于真实值。
9.(2025·安徽淮北·二模)如图甲所示,某物理兴趣小组利用低成本实验材料制作了一个便携力学传感器,能实时显示压力F—时间t图像,并能够进行数据分析。研究小组使用它在课堂上模拟电梯的上升和下降过程,把砝码水平放置在传感器上面,拉住细绳使传感器从静止开始,在竖直方向上运动。一段时间后得到的图像如下图乙所示,从图像上选取的点的力学数据如下表1所示,重力加速度g取。
表1
点
A
B
C
E
F
G
H
I
力/N
0.50
0.81
0.21
0.03
0.15
0.74
0.08
0.98
请你分析以上图像和表格信息,回答下列问题:
(1)该小组使用的钩码质量为______
A.0.5g B.5g C.50g D.500g
(2)在A至I点中,钩码处于失重状态且加速度小于的点有
(3)从D点到E点,钩码的加速度变化情况是______
A.先向上减小 后向下减小 B.先向上减小 后向下增大
C.先向下增大 后向下增大 D.先向上增大 后向下减小
【答案】(1)C
(2)C
(3)B
【详解】(1)由图乙可知
得
故选C。
(2)钩码处于失重状态时,
由牛顿第二定律
得
当时,
故有
在A至I点中,钩码处于失重状态且加速度小于的点只有C点符合。
故选C。
(3)从D点到E点,由图像可知先大于重力逐渐减小过程中
加速度向上减小;
当小于重力再继续逐渐减小过程中
加速度向下增大。
故选C。
四、解答题
10.(2025·安徽芜湖·二模)近期,我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗,将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中,机器狗从山坡上滑下至水平面,随后跳跃过一障碍物,模型可简化为:如图所示,倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接,一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上,距离斜面底端B点有一定的距离,机器狗(可视为质点)从斜面顶端A点无动力地静止下滑,滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处,此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长,机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为,不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间;
(2)机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。
【答案】(1)7s
(2)
【详解】(1)机器狗在斜坡上向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
根据位移公式有
舍去负值解得
根据速度公式有
解得
机器狗在BC做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
利用逆向思维,根据速度公式有
解得
则机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间
(2)若机器狗跳起的速度为最小值,此时机器狗做斜抛运动的轨迹恰好经过矩形障碍物上侧的左右边缘,且机器狗经过矩形障碍物上侧的左右边缘的速度也为最小值,令该速度大小为、该速度方向与水平方向夹角为,在机器狗处于障碍物上侧的斜抛运动过程有,
联立解得
由数学知识可知,当时,最小,最小值为
则机器狗起跳时水平分速度为
竖直方向上有
机器狗起跳速度
联立解得
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专题01 力与运动
匀变速直线运动
一、单选题
1.(2025·安徽芜湖·二模)在足够长的斜面上,使A、B两个相同小物块分别从不同位置沿斜面方向同时出发,选择沿斜面向上为正方向,它们运动的图像如图所示。在时,A、B两物块恰好在斜面上某一位置相遇,据图可知下列说法正确的是( )
A.该斜面是光滑斜面
B.时,A、B两物块相距最远
C.A、B两物块在斜面上出发时相距50m
D.时,A、B两物块相对于出发点的位移大小相等
2.(2025·安徽黄山·二模)一辆小汽车在高速公路上正常行驶,驾驶员发现前方较远处有异常情况,立即刹车,车辆匀减速直线行驶经过一段分别标有“0m”“50m”“100m”的标志牌路面。车头到达“0m”标志牌时开始计时,车头经过“0m”~“50m”路段用时2s,车头经过“50m”~“100m”路段用时3s,下列说法正确的是( )
A.车头在“0m”标志牌处速度大小等于
B.车辆加速度大小等于
C.车头在“50m”标志牌处速度大小为20m/s
D.车头在1~3.5s时间内的位移小于50m
受力分析
一、单选题
1.(2025·安徽滁州·二模)某学习小组在做三力平衡实验中,他们把一立柱固定在水平桌面上,再将一个圆环套在立柱上,然后用三个水平力、、作用在圆环上,平衡时圆环紧靠在立柱上,其俯视图如图所示。欲移动圆环,使立柱位于圆环的正中央,若保持三个力方向不变,只调整其中两个力的大小,下列操作可行的是( )
A.增加、的大小且增大的多些
B.增加、的大小且增大的多些
C.增加、的大小且增大的多些
D.增加、的大小且增大的多些
2.(2025·安徽芜湖·二模)如图甲所示是风箏在空中悬停的情景,图乙是其简化图。若风箏的重力为G,在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态,则下列说法正确的是( )
A.风筝在空中所受合力竖直向上
B.风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上
C.风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力
D.F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等
3.(2025·安徽淮北·二模)如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块B放置在斜面上,轻细绳的一端与B相连,另一端通过定滑轮与小球A相连。现对小球A施加水平外力F使其缓慢运动,直至将OA拉至图示位置,拉动过程中物块B和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F先增大后减小 B.OA绳上的拉力一直减小
C.斜面对B的摩擦力一直减小 D.地面对斜面的摩擦力一直增大
4.(2025·安徽马鞍山·二模)如图所示,两相同物块对称放置在倾角相同的a、b斜面上,物块之间用细绳连接,在绳的中点加一竖直向上的拉力F,绳与斜面垂直。现逐渐增大F,系统始终处于静止状态,则( )
A.物块对斜面a的压力不变
B.物块与斜面a间的摩擦力不变
C.地面对斜面a的摩擦力不变
D.斜面a上的物块受到的合力变大
5.(2025·安徽黄山·二模)两个质量分布均匀的圆柱体A、B静置在顶角为60°的“V型”槽中,圆柱体A的截面半径小于B的截面半径,截面图如图所示,不计一切摩擦,下列分析正确的是( )
A.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中,圆柱体A对槽壁的压力变大
B.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中,圆柱体A对B的压力变大
C.若“V型”槽不转动,将A换成质量不变但半径更小的圆柱体,则圆柱体A对槽壁的压力不变
D.若“V型”槽不转动,将A换成质量不变但半径更小的圆柱体,则圆柱体A对B的压力变大
6.(2025·安徽蚌埠·二模)三个物块如图所示叠放在一起静止在水平面上,接触斜面与竖直方向的夹角均为,若和、和之间均刚好不发生滑动,和间的动摩擦因数为与间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若在上轻放一个物块,和接触面间均不会发生相对滑动
D.若在上轻放一个物块,接触面间先发生相对滑动
牛顿运动定律
一、单选题
1.(2025·安徽滁州·二模)如图所示,质量分布均匀的物块和木板竖直叠放,物块位于木板正中间,木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止,此时木板中心位于C处。现用力竖直向下将木板中心拉到D处,并由静止释放,物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B处时,弹簧处于原长状态,位置A与两弹簧的悬点等高,则物块与木板分离时木板中心位于( )
A.C处 B.B处 C. D、C之间 D.B、A之间
2.(2025·安徽·二模)如图,底面倾角为37°的光滑棱柱固定在地面上,在两侧面(足够长)上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸,在外力作用下使质量分别为m和2m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,.现同时由静止释放A、B,则关于A、B之后的运动,下列说法错误的是( )
A.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.5,则A与丝绸相对滑动,且A相对斜面下滑
B.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.5,则B与丝绸相对静止,且B相对斜面下滑
C.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8,则A与丝绸相对滑动,且A相对斜面下滑
D.若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8,则B与丝绸相对静止,且B相对斜面下滑
3.(2025·安徽淮北·二模)如图所示,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点,另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连,弹性绳的原长等于AB,绳的弹力符合胡克定律,劲度系数。初始状态,小物块被锁定在固定斜面上的M点,BM垂直斜面。某时刻,小物块解除锁定,同时施加一沿着斜面向上的恒力F,小物块由静止开始沿斜面向上运动,最远能到达N点,P为MN中点。已知斜面倾角,物块质量,,,物块与斜面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。物块从M到N的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块所受的支持力减小
B.所受恒力F的大小为9N
C.物块经P点时的动能为0.2J
D.物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少
4.(2025·安徽合肥·二模)如图所示为一款名为“飞天雪王”的玩具,其下半部由轻质弹性网制成。用手下压其头部,弹性网被压缩,松手后“飞天雪王”被竖直弹向空中。以其头部的初始位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立x轴。已知弹性网的弹力大小与形变量成正比,不计空气阻力,则在“飞天雪王”向上运动的过程中,其速度v或加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·安徽安庆·二模)乘坐“空中缆车”既能饱览大自然的美景又轻松惬意。如图所示,某一缆车沿坡度为53°的山坡匀速上行,缆车中有一质量m=50kg的货物放在水平地板上且与车厢壁恰好接触而无挤压,货物与地板之间动摩擦因数,货物与地板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,某时刻缆车开始沿原方向做加速运动,在这一过程中,加速度大小从零开始缓慢增大,并且整个加速阶段缆车始终保持竖直状态,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则在缆车斜向上加速运动的过程中( )
A.货物可能受到3个力或4个力作用
B.车厢受到的摩擦力方向水平向右
C.当a=2m/s2时,车厢地板对货物的摩擦力大小为80N
D.当a=10m/s2时,车厢地板对货物的作用力大小为
6.(2025·安徽安庆·二模)如图所示,竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1,它们的最低点相切于P点,有三根光滑细杆AP、BP、CP,杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点,杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上,都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点,空气阻力不计,则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为( )
A. B.
C.3:2:1 D.1:1:1
二、多选题
7.(2025·安徽合肥·二模)如图所示,质量均为m的物块A和B由一根轻弹簧相连,在竖直向上的拉力F作用下,两物块一起做匀速运动。弹簧处于弹性限度内,现撤去拉力F。不计空气阻力,重力加速度为g。从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长的过程中,若A、B一直向上运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力最大值为2mg
B.A的加速度最大值为2g
C.A的速度大小均不大于同一时刻B的速度大小
D.弹簧弹性势能的减少量小于A与B重力势能的增加量之和
三、实验题
8.(2025·安徽合肥·二模)为测量在平直路面上行驶的汽车加速度,某兴趣小组设计了一款如图所示的简易加速度测量仪。将贴有白纸的木板竖直固定在车上,在板上P点固定一铁钉,将一根细绳一端固定在铁钉上,另一端系一小钢球。过P点正下方40cm处的O点作一条水平直线,在直线上O点两侧画出均匀分布的刻度线,并将O点标为零刻度,测量时细绳和该直线交点所对应的刻度值可表示加速度的大小,重力加速度g取。
(1)水平直线上标注的加速度刻度值是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;
(2)若细绳长为50cm,则加速度测量仪的量程为 ;
(3)某次测量过程中,观察到加速度测量仪的读数由大逐渐变小。则汽车的运动可能是________;
A.匀加速直线运动
B.匀减速直线运动
C.加速度减小的减速运动
D.加速度减小的加速运动
(4)若用加速度测量仪直接测量正在爬坡的汽车加速度,则加速度的测量值 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
9.(2025·安徽淮北·二模)如图甲所示,某物理兴趣小组利用低成本实验材料制作了一个便携力学传感器,能实时显示压力F—时间t图像,并能够进行数据分析。研究小组使用它在课堂上模拟电梯的上升和下降过程,把砝码水平放置在传感器上面,拉住细绳使传感器从静止开始,在竖直方向上运动。一段时间后得到的图像如下图乙所示,从图像上选取的点的力学数据如下表1所示,重力加速度g取。
表1
点
A
B
C
E
F
G
H
I
力/N
0.50
0.81
0.21
0.03
0.15
0.74
0.08
0.98
请你分析以上图像和表格信息,回答下列问题:
(1)该小组使用的钩码质量为______
A.0.5g B.5g C.50g D.500g
(2)在A至I点中,钩码处于失重状态且加速度小于的点有
(3)从D点到E点,钩码的加速度变化情况是______
A.先向上减小 后向下减小 B.先向上减小 后向下增大
C.先向下增大 后向下增大 D.先向上增大 后向下减小
四、解答题
10.(2025·安徽芜湖·二模)近期,我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗,将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中,机器狗从山坡上滑下至水平面,随后跳跃过一障碍物,模型可简化为:如图所示,倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接,一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上,距离斜面底端B点有一定的距离,机器狗(可视为质点)从斜面顶端A点无动力地静止下滑,滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处,此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长,机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为,不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间;
(2)机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。
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