内容正文:
专题1 运动的描述 匀变速直线运动 相互作用 牛顿运动定律
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 运动的描述
2022、2024、2025
呈现高频稳定与综合创新并存的特点,核心命题趋势聚焦于情境化、实验综合化、跨模块交叉及核心素养导向。选择题侧重运动图像分析(如 v-t 图像斜率与截距)、摩擦力方向判断等基础概念,常以航天、体育等生活化场景切入;计算题强调多过程问题(如刹车、弹簧连接体)与力学,电磁学综合建模(如带电粒子在复合场中的运动),需联立牛顿定律与能量、动量规律;实验题趋向力电结合(如动量守恒与电阻率测量融合),并强化数据处理能力(如通过 F-a 图像求质量)。备考需精准掌握矢量运算、加速度与位移关系等核心概念,通过 “斜面模型”“板块模型” 等典型例题训练动态过程分析能力,同时关注实验设计的开放性(如改进方案的提出)。需重点提升从实际问题抽象物理模型的能力,结合力学与电磁学规律进行跨模块整合。
考点2 匀变速直线运动
2021、2022、2025
考点3 相互作用
2021、2022、2024、2025
考点4 牛顿运动定律
2021、2022、2023、2024
考点01 运动的描述
1.(2025·辽宁·高考)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
2.(2024·辽宁·高考)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速率 C.动量 D.动能
【答案】C
【详解】矢量是既有大小,又有方向的物理量,所以动量是矢量,而质量、速率、动能只有大小没有方向,是标量。
故选C。
3.(2022·辽宁·高考)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了,小车在桥架上单向移动了。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据位移概念可知,该次作业中小车相对地面的位移为
故选C。
考点02 匀变速直线运动
4.(2025·辽宁·高考)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B.时,甲的速度大小为
C.之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D.之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
【答案】AD
【来源】2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题
【详解】B.位置与时间的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在时间内甲乙的位移可得 可得时刻甲物体的速度为,B错误;
A.甲物体的加速度大小为 乙物体的加速度大小为 由牛顿第二定律可得甲物体 同理可得乙物体 联立可得,A正确
C.设斜面的质量为,取水平向左为正方向,由系统牛顿第二定理可得
则之前,地面和斜面之间摩擦力为零,C错误;
D.之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿下面向下加速,由系统牛顿第二定律可得
即地面对斜面的摩擦力向左,D正确。
故选AD。
5.(2022·辽宁·高考)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。
(1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动,若运动员加速到速度时,滑过的距离,求加速度的大小;
(2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为,滑行速率分别为,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
【答案】(1);(2),甲
【详解】(1)根据速度位移公式有代入数据可得
(2)根据向心加速度的表达式可得甲、乙的向心加速度之比为甲、乙两物体做匀速圆周运动,则运动的时间为代入数据可得甲、乙运动的时间为,因,所以甲先出弯道。
6.(2022·辽宁·高考)某同学利用如图所示的装置测量重力加速度,其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
(1)除图中所用的实验器材外,该实验还需要___________(填“天平”或“刻度尺”);
(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为,记录时间间隔的数据如表所示,
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
73.04
38.67
30.00
…
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________(结果保留两位有效数字);
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为,则重力加速度___________(用d、表示);
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度,请写出一条可能的原因:___________ 。
【答案】 刻度尺 1.5 光栅板受到空气阻力的作用
【详解】(1)[1]该实验测量重力加速度,不需要天平测质量;需要用刻度尺测量遮光带(透光带)的宽度,故需要刻度尺;
(2)[2]根据平均速度的计算公式可知
(3)[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度,有
可得
(4)[4]光栅板的长度明显,下落过程中受到空气阻力的影响,所以竖直向下的加速度小于重力加速度。
7.(2021·辽宁·学考选考)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】图象斜率的物理意义是速度,在时间内,图象斜率增大,汽车的速度增大;在时间内,图象斜率不变,汽车的速度不变;在时间内,图象的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述可知A中图象可能正确。
故选A。
考点03 相互作用
8.(2025·辽宁·高考)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图(a),细绳1、2和橡皮筋相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与水杯相连,橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系,该小组逐次加入等质量的水,拉动绳套,使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线,如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将一芒果放入此空杯,按上述操作测得,由图(b)可知,该芒果的质量_________g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,由图像读出的芒果质量与相比_________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,下列原因可能的是_________。
A.水杯质量过小 B.绳套长度过大
C.橡皮筋伸长量过大,弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
【答案】(1) 106 偏大
(2)C
(3)减小细线与竖直方向的夹角
【详解】(1)[1]操作测得,由图(b)的图像坐标可知,该芒果的质量为106g;
[2]若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,根据共点力平衡可知橡皮条的拉力变大,导致橡皮筋的长度偏大,若仍然根据图像读出芒果的质量与相比偏大。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,可能是所测物体的质量过大,导致橡皮筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度,从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。
故选C。
(3)根据共点力平衡条件可知,当减小绳子与竖直方向的夹角时,相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小,故相同的橡皮筋,可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。
9.(2024·辽宁·高考)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
10.(2022·辽宁·高考)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力,则( )
A.的竖直分力大于的竖直分力 B.的竖直分力等于的竖直分力
C.的水平分力大于的水平分力 D.的水平分力等于的水平分力
【答案】D
【详解】CD.对结点O受力分析可得,水平方向即的水平分力等于F2的水平分力,选项C错误,D正确;
AB.对结点O受力分析可得,竖直方向
解得
则F1的竖直分量 F2的竖直分量因可知选项AB错误。
故选D。
11.(2021·辽宁·高考)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系f=kv,k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图(b)中实线所示。
(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做___________运动。
(2)已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3,小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg,结合h-t图像可得k=___________kg/s(浮力不能忽略,取重力加速度g=9.8m/s2)。
(3)若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图像也是一条直线,则该直线可能是图(b)中的___________虚线。
【答案】 匀速直线 ①
【详解】(1)[1]根据图象可知,下落的距离随时间均匀变化,所以小球近似做匀速直线运动
(2)[2]根据图象可知小球下落的速度为小球下落过程中受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和阻力,小球做匀速直线运动,受力平衡 式中表示液体对小球的浮力,代入数据可得比例系数
(3)[3]若选择一个密度更大,体积相同的小球,浮力不变,根据可知小球的质量增大,根据平衡方程可知小球的速度增大,所以在相同的时间内小球下落的高度增大,所以该直线可能是图象中的①虚线。
考点04 牛顿运动定律
12.(2024·辽宁·高考)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在时刻滑上木板 B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4 D.之后小物块和木板一起做匀速运动
【答案】ABD
【详解】A.图像的斜率表示加速度,可知时刻木板的加速度发生改变,故可知小物块在时刻滑上木板,故A正确;
B.结合图像可知时刻,木板的速度为 设小物块和木板间动摩擦因数为,由题意可知物体开始滑上木板时的速度为,负号表示方向水平向左 物块在木板上滑动的加速度为 经过时间与木板共速此时速度大小为,方向水平向右,故可得
解得 故B正确;
C.设木板质量为M,物块质量为m,根据图像可知物块未滑上木板时,木板的加速度为
故可得 解得 根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为
此时对木板由牛顿第二定律得 解得 故C错误;
D.假设之后小物块和木板一起共速运动,对整体故可知此时整体处于平衡状态,假设成立,即之后小物块和木板一起做匀速运动,故D正确。
故选ABD。
13.(2023·辽宁·高考)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s²·A) B.kg·m/(s²·A²) C.kg·m²/(s³·A) D.kg·m²/(s³·A³)
【答案】B
【详解】根据题干公式整理可得 代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为
故选B。
14.(2023·辽宁·高考)某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中,该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水,速度达到v₁=80m/s时离开水面,该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后,飞机攀升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s,之后保持水平匀速飞行,待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t;
(2)整个攀升阶段,飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)飞机做从静止开始做匀加速直线运动,平均速度为,则解得飞机滑行的时间为飞机滑行的加速度为
(2)飞机从水面至处,水的机械能包含水的动能和重力势能,则机械能变化量为
15.(2022·辽宁·高考)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A.v0= 2.5m/s B.v0= 1.5m/s C.μ = 0.28 D.μ = 0.25
【答案】B
【详解】AB.物块水平沿中线做匀减速直线运动,则 由题干知x = 1m,t = 1s,v > 0代入数据有v0 < 2m/s故A不可能,B可能;
CD.对物块做受力分析有a = - μg,v2 - v02= 2ax整理有v02 - 2ax > 0 由于v0 < 2m/s可得μ < 0.2故CD不可能。
故选B。
16.(2021·辽宁·高考)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)小包裹的速度大于传动带的速度,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知 解得
(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时在传动带上滑动的距离为因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为所以小包裹通过传送带的时间为
1.(2025·辽宁名校联盟·高考模拟一)2024年7月31日,在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺冠并打破世界纪录。已知100米自由泳比赛使用的泳池长度为50米,则下列说法正确的是( )
A.题中“100米”指的是位移
B.题中“46秒40”指的是时刻
C.潘展乐比赛全程的平均速率约为
D.潘展乐比赛全程的平均速度大小约为
【答案】C
【详解】A.由题可知,运动员比赛时需要折返一次,故100m指的是路程,故A错误;
B.比赛用时46秒40指的是时间间隔,故B错误;
C.潘展乐比赛全程的平均速率 ,故C正确;
D.折返一次的总位移为0,故平均速度大小为0,故D错误。
故选C。
2.(2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测)某国产汽车百公里加速时间(从静止加速到100公里/小时的时间)仅为1.98秒,最高时速可达到350公里/小时,最大功率高达1150千瓦。其独特的尾翼设计,使气流对整车产生的高达285千克力(1千克力=10牛)的下压力,大大提升了高速行驶及转弯时的稳定性。已知下压力与速度的平方成正比,即(为下压力系数,可认为恒定),重力加速度。则( )
A.百公里加速过程,平均加速度约为1.4
B.下压力系数约为0.03kg/m
C.最大速度行驶时可提供牵引力最大为
D.其他条件相同的情况下,下压力系数越大,最小转弯半径越大
【答案】A
【详解】A.汽车从静止加速到v=100km/h≈27.78m/s,依题意有 又g=10m/s2,故可知a=1.4g,即百公里加速过程,平均加速度约为1.4g,故A正确;
B.当汽车达到最高时速vmax=350km/h≈97.22m/s,下压力F=285×10N=2850N,由题意F=kv2,可得 即下压力系数约为0.3kg/m,故B错误;
C.汽车在最大速度行驶时,根据可得最大牵引力约为 故C错误;
D.其他条件相同的情况下,下压力系数越大,对应速度下的下压力越大,最大静摩擦力越大,根据
可知最小转弯半径越小,故D错误。
故选A。
3.(2025·辽宁·模拟押题三)某同学参加800 m体测,需要在学校的400m标准操场跑两圈,该同学在内圈的400m跑道上,第1圈用时1分40秒,平均速度大小记作v₁,第2圈用时2分05秒,平均速度大小记作v₂,全程的平均速度大小记作v₃,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】围着400m标准操场跑1圈,位移为0,根据平均速度可知
故选D。
4.(2025·辽宁辽南协作体·三模)如图一所示,2025蛇年春晚,国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像,如图所示,在0~6s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相反
C.机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反
【答案】C
【详解】A.机器人做直线运动,A错误;
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相同,均向正方向运动,B错误;
C.机器人第1s内加速度向正方向,第2s内加速度向负方向,机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反,C正确;
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相同,均向负方向,D错误。
故选C。
5.(24-25高三下·辽宁沈阳省实验中学·四模)某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A.小车运动至位移中点处的加速度大小为
B.小车运动前过程的平均速度为
C.刹车全过程所用时间等于
D.刹车全过程所用时间小于
【答案】A
【详解】A.速度随位置变化图像的斜率为 则,由图像知处,故加速度大小为,故A正确;
B.小车做加速度减小的减速运动,平均速度小于速度的平均值,故B错误;
CD.若小车做匀减速运动,则有 可解得,小车做加速度减小的减速运动,相同位移需要的时间更长,故刹车全过程所用时间大于2s,故CD错误。
故选A 。
6.(2025·辽宁丹东·二测)四个质点做直线运动,它们的v-t图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示。关于物体的运动描述可能正确的( )
A.甲质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
B.乙质点做匀变速直线运动
C.丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
D.丁质点第1秒内的加速度为正,第2秒内的加速度为负
【答案】C
【详解】A.根据图像中,图线的斜率表示物体的加速度,甲质点第1秒内和第2秒内图像的斜率不变,加速度不变,故A错误;
B.根据图像中斜率表示物体的加速度可知,乙质点在第1s内和第2s内的加速度等大反向,做非匀变速直线运动,故B错误;
C.同理可知,丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向,故C正确;
D.丁质点第1秒内和第2秒内图线的斜率不变,加速度不变,始终与初速度的方向相反,故D错误。
故选C。
7.(2025·辽宁·模拟押题三)如图所示,一质量为m的集装箱被吊在空中处于静止状态,集装箱AB宽8米,BC长20米,钢索AO、BO、CO、DO的长度均为14米。已知钢索的质量远小于集装箱的质量,重力加速度为g,则每根钢索的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】每根钢索与竖直方向夹角为θ,则 根据平衡条件得 解得
故选B。
8.(2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模)如图所示,无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资,其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ,救灾物资的质量为m,不计钢索的质量及空气阻力,重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时,钢索上的拉力大小为F,则此时每根轻绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对轻绳和钢索的结点受力分析有 解得
故选D。
9.(2025·辽宁·三模)餐具桶中放置一把质量为的铲子,如图所示,若桶口边缘光滑,铲子与竖直筒壁的夹角为,与水平桶底之间的动摩擦因数为,两者恰好保持相对静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则桶底对铲子的摩擦力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,对铲子受力分析,受重力、桶底的支持力和摩擦力、筒壁的支持力,如图所示
由平衡条件有, 又有 联立解得
故选A。
10.(2025·辽宁沈阳二中·五模)春节期间,沈阳街头有很多商家使用彩灯装饰,烘托节日氛围。如图所示有五个质量均为m的小彩灯,通过轻质细绳进行连接,连接天花板与彩灯1的细绳与竖直方向的夹角θ1=30°,彩灯5右侧施加水平外力F,各彩灯均处于静止状态,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.连接天花板与彩灯1的轻质细绳的拉力大小为10mg
B.彩灯2、3间细绳的拉力小于3、4间细绳的拉力
C.若保持外力F的方向不变,使θ1缓慢增大,则外力F持续增大
D.若保持外力F的大小方向都不变,使每个彩灯质量都变为2m,平衡后则θ1增大
【答案】C
【详解】A.以五个彩灯为整体,天花板对彩灯1的细绳拉力T1,水平拉力F,根据平衡条件,在竖直方向有 可得,故A错误;
B.以3、4、5为研究对象,根据平衡条件可得2、3间细绳拉力大小为 以4、5为研究对象,根据平衡条件可得3、4间细绳拉力大小为 可知彩灯2、3间细绳的拉力大于3、4间细绳的拉力,故B错误;
C.以五个彩灯为整体,根据平衡条件可得, 可得 若保持外力F的方向不变,使θ1缓慢增大,则外力F持续增大,故C正确;
D.根据,若保持外力F的大小方向都不变,使每个彩灯质量都变为2m,由于整体重力增大,则平衡后则θ1减小,故D错误。
故选C。
11.(2025·辽宁丹东·二测)2024年10月,沙特阿拉伯为庆祝其国庆节,特邀中国深圳无人机表演团队进行了一场灯光秀表演,向世界展示了令人震撼的先进的中国无人机技术。其中一架质量m=1kg的无人机,在水平的风力和与水平方向成53°角斜向上的升力的作用下悬停在空中,如图所示。(,,)则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.作出无人机的受力情况,根据力的合成定则可知
由几何知识可得,故A错误,B正确;CD.结合上述分析,由几何知识可得,故CD错误。
故选B。
12.(24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中)A、B两物体在摩擦力作用下以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动,其图像如图所示,则A、B两物体( )
A.滑行距离之比为 B.平均速度大小之比为
C.加速度大小之比为 D.所受摩擦力大小之比为
【答案】C
【详解】C.由于A、B两物体都做匀减速直线运动直到停止,所以它们的末速度都为0。从图像中我们还可以看出,A物体的运动时间为,B物体的运动时间为。图线斜率的绝对值表示加速度大小,故A、B两物体的加速度大小之比为2:1,故C正确;
B.平均速度都为 所以它们的平均速度大小之比为,故B错误;
A.图线与坐标轴所围面积表示位移,故A、B两物体的滑行距离之比为,故A错误;
D.由于题目中没有给出A、B两物体的质量,所以我们无法直接比较它们所受摩擦力的大小,故D错误。
故选C。
13.(2025·辽宁沈阳·三测)京东亚洲一号无人仓采用全球领先的智能物流技术,其中包裹分拣系统由智能分拣机器人和多段传送带协同工作组成。该系统包含:倾角、长度的倾斜滑道AB:长度、以水平向右匀速运行的传送带BC,包裹与AB、BC间的动摩擦因数分别为,;智能分拣区CD由半径R=1.5m且角速度可调的水平匀速旋转平台组成,分拣机器人在C点识别包裹后,会在合适位置施加水平推力调整包裹运动方向(不改变速度大小),使包裹从出库段输出(离开分拣区之前,包裹已与转台保持相对静止),如图所示,传送带DE是其中一个出库段;某包裹质量m=1kg,从A点静止释放,经BC段、圆弧CD段后从E点离开系统。各轨道间由光滑圆弧相连,包裹可以看成质点,忽略空气阻力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左
B.包裹在水平轨道BC段先向右做减速运动再做匀速运动
C.由B到C的过程中,因传送带运送包裹节省电能J
D.若分拣区水平转台角速度为,则由C到D过程中,包裹动能变化量为0.875J
【答案】AC
【详解】A.包裹从A到B,根据动能定理有 解得则包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左,故A正确;
B.包裹在水平轨道BC段的加速度为 设包裹一直减速至,根据速度—位移公式有 解得m 刚好等于传送带长度,可见包裹在水平轨道BC段一直向右减速运动,故B错误;
C.包裹由B到C的时间为s 相对位移为 因传送带运送包裹节省电能为 代入数据解得J,故C正确;
D.离开分拣区之前,包裹已与转台保持相对静止,则速度为 则由C到D过程中,包裹动能变化量为J,故D错误;
故选AC。
14.(2025·辽宁·三模)如图,与水平面夹角为的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动,传送带右端上方的挡板上固定着一个与传送带平行的轻弹簧,质量为的小物块P随传送带一起向下匀速运动,P接触弹簧后弹簧的最大压缩量为,设P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。从接触弹簧开始,到第一次弹簧压缩到最短的过程中( )
A.P一直做减速运动最终静止不动
B.P先做匀速运动后做减速运动
C.传送带对P做功的功率先减小后变大再变小
D.弹簧的最大弹性势能等于
【答案】BC
【详解】AB.P随传送带匀速下滑时,受沿斜面向上的摩擦力和沿斜面向下的重力的分量而平衡,即
接触弹簧后,受弹簧向上的弹力,开始时由于 随弹力变大,f减小,物块仍受力平衡相对传送带静止向下匀速运动,当弹力增加到等于mgsinθ时f反向,继而逐渐增加到最大静摩擦力时物块开始相对传送带向上滑动,此后 物块开始向下做减速运动最后速度减为零,选项A错误,B正确;
C.传送带对P做功的功率,即摩擦力的功率,开始匀速阶段,物块受摩擦力先沿传送带向上减小后向下增加,则功率P先减小后增加;减速阶段摩擦力不变,速度减小,可知功率P减小,即传送带对P做功的功率先减小后变大再变小,选项C正确;
D.由能量关系可知,弹簧的最大弹性势能等于物块机械能减小量与产生的热量之差,可知弹簧最大弹性势能小于,选项D错误。
故选BC。
13.(24-25高三下·辽宁名校联盟·一模)如图甲所示,在足够长的固定斜面上有一静止的物块B,时将质量为m的物块A从距离物块B斜上方L处由静止释放,时,物块A、B发生第一次碰撞,时,二者发生第二次碰撞,在两次碰撞间物块A的图线如图乙所示(其中、均为未知量),若每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,两物块均可视为质点且与斜面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。
(1)求物块A沿斜面上滑与下滑加速度大小的比值;
(2)求第一次碰撞后物块A沿斜面向上运动的最大距离;
(3)已知物块B的质量,且A、B物块每次碰撞前物块B均已经停止运动,求物块B沿斜面下滑的最大距离。
【答案】(1)2
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意,由图乙可知,物块A在的时间内沿斜面匀加速下滑,加速度大小
物块A在的时间内沿斜而匀减速上滑,加速度大小 解得
(2)物块A在时间内与在的时间内受力情况一致,则加速度相同,故时
刚释放物块A时,A、B之间的距离为L,则有 整理得 则物块A在的时间内沿斜而向上运动,运动的距离 联立解得
(3)物块A与物块B第一次碰撞时,由动量守恒有 其中,, 联立解得 则物块A在时间内下滑的距离 已知第二次碰撞前物块B已停止运动,故物块B碰后沿斜面下滑的距离 物块A与物块B发生第二次碰撞,由图可知,碰前瞬间物块A的速度 由动量守恒有 由机械守恒有 联立解得 设物块B下滑过程中的加速度为a,第一次碰撞后物块B下滑的距离为,则有 设第二次碰撞后物块B下滑的距离为,则有 可得 以此类推可得 则物块B运动的总距离 当时,代入数据解得
14.(2025·辽宁鞍山一中·三模)如图所示,一倾角的光滑固定斜面的顶端放有质量的电阻不计的U形导体框。一阻值、质量的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF,EF与斜面底边平行,长度。初始时CD与EF相距,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面向上的磁感应强度大小的有界匀强磁场,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行。金属棒在磁场中做匀速运动,直到离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的EF边恰好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好。重力加速度,,。
(1)求金属棒在磁场中运动时所受的安培力;
(2)求金属棒与导体框之间的动摩擦因数;
(3)求导体框在磁场中匀速运动过程中克服安培力做的功。
【答案】(1)0.18N,方向沿斜面向上
(2)0.375
(3)
【详解】(1)由于斜面光滑,所以导体框与金属棒由静止开始同步匀加速下滑,以整体为研究对象,则由牛顿第二定律m总gsinαm总a1 解得a16m/s2 当金属棒CD进入磁场时,速度达到 此时CD棒产生感应电动势E1BLv11×0.6×1.5V=0.9V 回路中的感应电流为I1= 0.3ACD棒受到的安培力F1BI1L1×0.3×0.6N0.18N方向沿斜面向上。
(2)由于CD棒与导体框原来同步向下匀加速,现CD棒进入磁场受到沿斜面向上的安培力,且做匀速直线运动,因此CD棒必定相对导体框向上运动,受导体框对它沿斜面向下的滑动摩擦力,设CD的质量为m,CD匀速穿过磁场时受到导体框的滑动摩擦力为f,则此过程中CD棒受力如图所示
由共点力的平衡条件有F1mgsinα+f 即0.186m+f 再由平衡条件,有N1mgcosα0.02×10×0.8N=0.16N 根据公式 解得金属棒与导体框之间的动摩擦因数=0.375
(3)当导体框EF未进入磁场时,其受力如图
由牛顿第二定律 即CD棒进入磁场后,导体框以初速度v11.5m/s 解得加速度为a2 =5m/s2
继续沿斜面向下做匀加速直线运动s0后,EF边恰好进入磁场,根据速度-位移公式 此时EF边的速度为 而此时CD棒的速度为v11.5m/s<v2 CD棒的受力如图所示
由牛顿第二定律,有 解得CD棒有加速度a3 =9m/s2 则CD棒加速到v2需要时间 即导体框匀速运动的距离 此时EF边感应电动势E2BLv21×0.6×2.5V=1.5V 感应电流为I2=0.5A EF边受到的安培力F2BI2L1×0.5×0.6N0.3N 方向沿斜面向上; 导体棒克服安培力做的功为
15.(2025·辽宁沈阳·三测)我国第三艘航母福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。为探究弹射过程,某项目组设计了如图所示的简化模型(俯视图)。已知电源的电动势为,电容器的电容为,定值电阻的阻值为,两足够长的水平固定导轨间距为,金属棒MN的质量为,静置在导轨上,不计金属棒与导轨间的阻力,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度大小可在一定范围内调节。不计电源、金属棒及导轨电阻,金属棒MN在运动过程中始终与导轨垂直。
(1)若导轨只放金属棒,调节磁感应强度大小为,断开,将接,电源给电容器充电,充电完成后断开,将接,求金属棒运动达到稳定状态时速度的大小;
(2)将一绝缘材料制成的飞机模型与金属棒固定,组合体总质量为,运动过程中所受阻力恒为;调节磁感应强度也为,开关分别接。若组合体从静止开始运动,当位移为时速度为,求此时组合体加速度的大小及此过程所用时间;
(3)开关分别接,调节磁感应强度,组合体能达到的稳定速度也随之改变。求理论上可实现的稳定速度的最大值以及对应的磁感应强度的大小。
【答案】(1)
(2),
(3),
【详解】(1)解法一:当金属棒运动达到稳定状态时,设金属棒的稳定速度为,此时电容器两端电压
在此过程中,由动量定理得 其中 解得
解法二:金属棒由静止开始运动至稳定的过程中,由动量定理得 其中
代入上式解得
(2)当组合体速度大小为时,由牛顿第二定律得 因为, 解得
组合体从静止开始运动到通过位移为的过程中,由动量定理得 其中
代入上式解得
(3)解法一:当组合体最终达到稳定时,有整理得,由求根公式得 使有解,则 即,解得 此时
解法二:当组合体达到稳定状态时,有 整理得 根据数学知识可知,当时,取最大值,为 此时
解法三:将定值电阻与电源看成等效电源,电动势为,内阻为,当组合体达到稳定时,等效电源的输出功率达到最大,为 且 由以上两式得 此时 解得
16.(24-25高三下·辽宁·三模)如图所示,一倾角为30°、足够长的斜面体固定在水平地面上,斜面上并排放置两个不粘连的小物块A、B,两物块在沿斜面向上、大小的恒力作用下,由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动,恒力作用后撤去。已知物块A、B的质量分别为、,物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为、,物块与斜面间的静摩擦因数略大于,物块B与斜面间的静摩擦因数略小于,物块A、B间的碰撞为弹性正碰且碰撞时间极短,两物块均可视为质点,取重力加速度大小,求:
(1)撤去时物块A、B的速度大小;
(2)两物块在第一次碰撞前瞬间物块B的速度大小;
(3)物块A、B在前两次碰撞之间的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设在恒力的作用下,两物块的加速度大小为,则有
解得
(2)撤去后,两物块开始做匀减速直线运动,根据已知条件可知,物块A减速到0后将停在斜面上,物块B减速到0后将反向加速,设物块A向上减速时的加速度大小为,物块B向上减速时的加速度大小为,物块B向下加速时的加速度大小为,则有,
,
由位移关系 解得
(3)以沿斜面向下为正方向,设两物块在第一次碰撞后瞬间,物块A的速度大小为,物块B的速度为,则有,解得, 设物块A向下加速时的加速度大小为,经时间两者的速度相同,则有 速度关系
可知 解得
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专题1 运动的描述 匀变速直线运动 相互作用 牛顿运动定律
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 运动的描述
2022、2024、2025
呈现高频稳定与综合创新并存的特点,核心命题趋势聚焦于情境化、实验综合化、跨模块交叉及核心素养导向。选择题侧重运动图像分析(如 v-t 图像斜率与截距)、摩擦力方向判断等基础概念,常以航天、体育等生活化场景切入;计算题强调多过程问题(如刹车、弹簧连接体)与力学,电磁学综合建模(如带电粒子在复合场中的运动),需联立牛顿定律与能量、动量规律;实验题趋向力电结合(如动量守恒与电阻率测量融合),并强化数据处理能力(如通过 F-a 图像求质量)。备考需精准掌握矢量运算、加速度与位移关系等核心概念,通过 “斜面模型”“板块模型” 等典型例题训练动态过程分析能力,同时关注实验设计的开放性(如改进方案的提出)。需重点提升从实际问题抽象物理模型的能力,结合力学与电磁学规律进行跨模块整合。
考点2 匀变速直线运动
2021、2022、2025
考点3 相互作用
2021、2022、2024、2025
考点4 牛顿运动定律
2021、2022、2023、2024
考点01 运动的描述
1.(2025·辽宁·高考)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
2.(2024·辽宁·高考)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速率 C.动量 D.动能
3.(2022·辽宁·高考)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了,小车在桥架上单向移动了。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A. B. C. D.
考点02 匀变速直线运动
4.(2025·辽宁·高考)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B.时,甲的速度大小为
C.之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D.之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
5.(2022·辽宁·高考)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。
(1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动,若运动员加速到速度时,滑过的距离,求加速度的大小;
(2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为,滑行速率分别为,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
6.(2022·辽宁·高考)某同学利用如图所示的装置测量重力加速度,其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
(1)除图中所用的实验器材外,该实验还需要___________(填“天平”或“刻度尺”);
(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为,记录时间间隔的数据如表所示,
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
73.04
38.67
30.00
…
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________(结果保留两位有效数字);
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为,则重力加速度___________(用d、表示);
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度,请写出一条可能的原因:___________ 。
7.(2021·辽宁·学考选考)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点03 相互作用
8.(2025·辽宁·高考)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图(a),细绳1、2和橡皮筋相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与水杯相连,橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系,该小组逐次加入等质量的水,拉动绳套,使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线,如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将一芒果放入此空杯,按上述操作测得,由图(b)可知,该芒果的质量_________g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,由图像读出的芒果质量与相比_________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,下列原因可能的是_________。
A.水杯质量过小 B.绳套长度过大
C.橡皮筋伸长量过大,弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
9.(2024·辽宁·高考)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
10.(2022·辽宁·高考)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力,则( )
A.的竖直分力大于的竖直分力 B.的竖直分力等于的竖直分力
C.的水平分力大于的水平分力 D.的水平分力等于的水平分力
11.(2021·辽宁·高考)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系f=kv,k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图(b)中实线所示。
(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做___________运动。
(2)已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3,小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg,结合h-t图像可得k=___________kg/s(浮力不能忽略,取重力加速度g=9.8m/s2)。
(3)若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图像也是一条直线,则该直线可能是图(b)中的___________虚线。
考点04 牛顿运动定律
12.(2024·辽宁·高考)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在时刻滑上木板 B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4 D.之后小物块和木板一起做匀速运动
13.(2023·辽宁·高考)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s²·A) B.kg·m/(s²·A²) C.kg·m²/(s³·A) D.kg·m²/(s³·A³)
14.(2023·辽宁·高考)某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中,该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水,速度达到v₁=80m/s时离开水面,该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后,飞机攀升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s,之后保持水平匀速飞行,待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t;
(2)整个攀升阶段,飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。
15.(2022·辽宁·高考)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A.v0= 2.5m/s B.v0= 1.5m/s C.μ = 0.28 D.μ = 0.25
16.(2021·辽宁·高考)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
1.(2025·辽宁名校联盟·高考模拟一)2024年7月31日,在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中,中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺冠并打破世界纪录。已知100米自由泳比赛使用的泳池长度为50米,则下列说法正确的是( )
A.题中“100米”指的是位移
B.题中“46秒40”指的是时刻
C.潘展乐比赛全程的平均速率约为
D.潘展乐比赛全程的平均速度大小约为
2.(2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测)某国产汽车百公里加速时间(从静止加速到100公里/小时的时间)仅为1.98秒,最高时速可达到350公里/小时,最大功率高达1150千瓦。其独特的尾翼设计,使气流对整车产生的高达285千克力(1千克力=10牛)的下压力,大大提升了高速行驶及转弯时的稳定性。已知下压力与速度的平方成正比,即(为下压力系数,可认为恒定),重力加速度。则( )
A.百公里加速过程,平均加速度约为1.4
B.下压力系数约为0.03kg/m
C.最大速度行驶时可提供牵引力最大为
D.其他条件相同的情况下,下压力系数越大,最小转弯半径越大
3.(2025·辽宁·模拟押题三)某同学参加800 m体测,需要在学校的400m标准操场跑两圈,该同学在内圈的400m跑道上,第1圈用时1分40秒,平均速度大小记作v₁,第2圈用时2分05秒,平均速度大小记作v₂,全程的平均速度大小记作v₃,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2025·辽宁辽南协作体·三模)如图一所示,2025蛇年春晚,国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像,如图所示,在0~6s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相反
C.机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反
5.(24-25高三下·辽宁沈阳省实验中学·四模)某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A.小车运动至位移中点处的加速度大小为
B.小车运动前过程的平均速度为
C.刹车全过程所用时间等于
D.刹车全过程所用时间小于
6.(2025·辽宁丹东·二测)四个质点做直线运动,它们的v-t图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示。关于物体的运动描述可能正确的( )
A.甲质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
B.乙质点做匀变速直线运动
C.丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
D.丁质点第1秒内的加速度为正,第2秒内的加速度为负
7.(2025·辽宁·模拟押题三)如图所示,一质量为m的集装箱被吊在空中处于静止状态,集装箱AB宽8米,BC长20米,钢索AO、BO、CO、DO的长度均为14米。已知钢索的质量远小于集装箱的质量,重力加速度为g,则每根钢索的拉力大小为( )
A. B. C. D.
8.(2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模)如图所示,无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资,其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ,救灾物资的质量为m,不计钢索的质量及空气阻力,重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时,钢索上的拉力大小为F,则此时每根轻绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
9.(2025·辽宁·三模)餐具桶中放置一把质量为的铲子,如图所示,若桶口边缘光滑,铲子与竖直筒壁的夹角为,与水平桶底之间的动摩擦因数为,两者恰好保持相对静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则桶底对铲子的摩擦力大小为( )
A. B.
C. D.
10.(2025·辽宁沈阳二中·五模)春节期间,沈阳街头有很多商家使用彩灯装饰,烘托节日氛围。如图所示有五个质量均为m的小彩灯,通过轻质细绳进行连接,连接天花板与彩灯1的细绳与竖直方向的夹角θ1=30°,彩灯5右侧施加水平外力F,各彩灯均处于静止状态,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.连接天花板与彩灯1的轻质细绳的拉力大小为10mg
B.彩灯2、3间细绳的拉力小于3、4间细绳的拉力
C.若保持外力F的方向不变,使θ1缓慢增大,则外力F持续增大
D.若保持外力F的大小方向都不变,使每个彩灯质量都变为2m,平衡后则θ1增大
11.(2025·辽宁丹东·二测)2024年10月,沙特阿拉伯为庆祝其国庆节,特邀中国深圳无人机表演团队进行了一场灯光秀表演,向世界展示了令人震撼的先进的中国无人机技术。其中一架质量m=1kg的无人机,在水平的风力和与水平方向成53°角斜向上的升力的作用下悬停在空中,如图所示。(,,)则( )
A. B.
C. D.
12.(24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中)A、B两物体在摩擦力作用下以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动,其图像如图所示,则A、B两物体( )
A.滑行距离之比为 B.平均速度大小之比为
C.加速度大小之比为 D.所受摩擦力大小之比为
13.(2025·辽宁沈阳·三测)京东亚洲一号无人仓采用全球领先的智能物流技术,其中包裹分拣系统由智能分拣机器人和多段传送带协同工作组成。该系统包含:倾角、长度的倾斜滑道AB:长度、以水平向右匀速运行的传送带BC,包裹与AB、BC间的动摩擦因数分别为,;智能分拣区CD由半径R=1.5m且角速度可调的水平匀速旋转平台组成,分拣机器人在C点识别包裹后,会在合适位置施加水平推力调整包裹运动方向(不改变速度大小),使包裹从出库段输出(离开分拣区之前,包裹已与转台保持相对静止),如图所示,传送带DE是其中一个出库段;某包裹质量m=1kg,从A点静止释放,经BC段、圆弧CD段后从E点离开系统。各轨道间由光滑圆弧相连,包裹可以看成质点,忽略空气阻力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左
B.包裹在水平轨道BC段先向右做减速运动再做匀速运动
C.由B到C的过程中,因传送带运送包裹节省电能J
D.若分拣区水平转台角速度为,则由C到D过程中,包裹动能变化量为0.875J
14.(2025·辽宁·三模)如图,与水平面夹角为的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动,传送带右端上方的挡板上固定着一个与传送带平行的轻弹簧,质量为的小物块P随传送带一起向下匀速运动,P接触弹簧后弹簧的最大压缩量为,设P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。从接触弹簧开始,到第一次弹簧压缩到最短的过程中( )
A.P一直做减速运动最终静止不动
B.P先做匀速运动后做减速运动
C.传送带对P做功的功率先减小后变大再变小
D.弹簧的最大弹性势能等于
13.(24-25高三下·辽宁名校联盟·一模)如图甲所示,在足够长的固定斜面上有一静止的物块B,时将质量为m的物块A从距离物块B斜上方L处由静止释放,时,物块A、B发生第一次碰撞,时,二者发生第二次碰撞,在两次碰撞间物块A的图线如图乙所示(其中、均为未知量),若每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,两物块均可视为质点且与斜面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。
(1)求物块A沿斜面上滑与下滑加速度大小的比值;
(2)求第一次碰撞后物块A沿斜面向上运动的最大距离;
(3)已知物块B的质量,且A、B物块每次碰撞前物块B均已经停止运动,求物块B沿斜面下滑的最大距离。
14.(2025·辽宁鞍山一中·三模)如图所示,一倾角的光滑固定斜面的顶端放有质量的电阻不计的U形导体框。一阻值、质量的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF,EF与斜面底边平行,长度。初始时CD与EF相距,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面向上的磁感应强度大小的有界匀强磁场,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行。金属棒在磁场中做匀速运动,直到离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的EF边恰好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好。重力加速度,,。
(1)求金属棒在磁场中运动时所受的安培力;
(2)求金属棒与导体框之间的动摩擦因数;
(3)求导体框在磁场中匀速运动过程中克服安培力做的功。
15.(2025·辽宁沈阳·三测)我国第三艘航母福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。为探究弹射过程,某项目组设计了如图所示的简化模型(俯视图)。已知电源的电动势为,电容器的电容为,定值电阻的阻值为,两足够长的水平固定导轨间距为,金属棒MN的质量为,静置在导轨上,不计金属棒与导轨间的阻力,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度大小可在一定范围内调节。不计电源、金属棒及导轨电阻,金属棒MN在运动过程中始终与导轨垂直。
(1)若导轨只放金属棒,调节磁感应强度大小为,断开,将接,电源给电容器充电,充电完成后断开,将接,求金属棒运动达到稳定状态时速度的大小;
(2)将一绝缘材料制成的飞机模型与金属棒固定,组合体总质量为,运动过程中所受阻力恒为;调节磁感应强度也为,开关分别接。若组合体从静止开始运动,当位移为时速度为,求此时组合体加速度的大小及此过程所用时间;
(3)开关分别接,调节磁感应强度,组合体能达到的稳定速度也随之改变。求理论上可实现的稳定速度的最大值以及对应的磁感应强度的大小。
16.(24-25高三下·辽宁·三模)如图所示,一倾角为30°、足够长的斜面体固定在水平地面上,斜面上并排放置两个不粘连的小物块A、B,两物块在沿斜面向上、大小的恒力作用下,由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动,恒力作用后撤去。已知物块A、B的质量分别为、,物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为、,物块与斜面间的静摩擦因数略大于,物块B与斜面间的静摩擦因数略小于,物块A、B间的碰撞为弹性正碰且碰撞时间极短,两物块均可视为质点,取重力加速度大小,求:
(1)撤去时物块A、B的速度大小;
(2)两物块在第一次碰撞前瞬间物块B的速度大小;
(3)物块A、B在前两次碰撞之间的最大距离。
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