专题01 直线运动 相互作用（湖南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题01 直线运动 相互作用 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 匀变速直线运动 2024、2021 近五年考情显示，“匀变速直线运动”作为核心基础考点持续受到关注，而“相互作用”则更侧重于融入复杂情境中进行考查。整体命题趋势鲜明地指向模型整合化、分析深度化与工具综合化。试题设计愈发青睐构建多过程、多物体的复合模型，例如将传送带动力学与板块间摩擦相互作用巧妙结合，或将连接体问题嵌套于斜面、弹簧等复杂受力环境中，要求考生灵活切换整体法与隔离法，精准分析变加速过程、摩擦突变及能量转化。同时，运动学图像（v-t, x-t）与动力学图像（F-t, a-t）的联动分析成为重要抓手，考生需能从图像斜率、面积、交点等关键信息中提取加速度变化、力与运动状态关系，并据此建立严谨的物理方程。在能力层面，数学工具的深度应用尤为突出，涉及三角函数处理斜面问题、几何关系界定临界条件，甚至运用导数思想求解运动极值。实验探究的考查也更趋综合，如设计验证牛顿定律的实验方案需融合传感器技术、数据处理和误差分析。全面检验考生对物理核心规律的迁移能力与高阶创新应用水平。 考点2 相互作用 2021 考点01 匀变速直线运动 1．（2024·湖南·高考）（多选）如图，光滑水平面内建立直角坐标系xOy．A、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v1，方向沿x轴正方向，B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L，与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞，碰后B球速度大小变为1m/s，碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同，且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力，若A、B两小球能相遇，下列说法正确的是（   ） A．若，则v1的最大值为，且 B．若，则v1的最大值为，且 C．若，则v1的最大值为，且 D．若，则v1的最大值为，且 【答案】AC 【详解】方法一：由于水平面光滑，则A球做以速度匀速直线运动，B球碰前、碰后分别做速度大小为、的匀速直线运动，设B球和挡板L的碰撞点为Q点，A、B两小球能相遇点为P点。根据几何关系，可得各个角度关系如图所示，设B球从O点出发和挡板L的碰撞用时，B球和挡板碰后和A球相遇用时，则由正弦定理可得 ，则，则，对求导可得，解得，即此时最大， 当，此时，v1的最大值为，故A正确，B错误； 当，此时，v1的最大值为，故C正确，D错误； 故选AC。 方法二：由设B球和挡板L的碰撞点为Q点，A、B两球能相遇点为P点。过Q点作的高，长度即，则由几何关系可得，则，后续同方法一求解。 方法三：因为A、B两球相遇，则第一阶段B球相对于A球的速度为；第二阶段B球相对于A球的速度为方向必定相反，速度矢量关系如图所示。则面积为，则，后续同方法一求解。 【点睛】 2．（2021·湖南·学业水平选择性）物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　） A．B． C． D． 【答案】D 【详解】质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有，而动量为，联立可得 ，动量关于为幂函数，且，故正确的相轨迹图像为D。 故选D。 考点02 相互作用 3．（2021·湖南·学业水平选择性）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A．推力先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C 【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有，，滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误； C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为，则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确； D．水平地面对凹槽的支持力为，则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误； 故选C。 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·高三下模）中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海，于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的，18:21出发，历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧，遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息，下列说法正确的是（　　） A．“18:41”指时间间隔 B．“20:13”指时间间隔 C．“01:32”指时间间隔 D．“01:32”指时刻 【答案】C 【详解】A．“18:41”指经过南京南的时间，描述的是一个状态，可知，“18:41”指时刻，故A错误； B．“20:13”指经过终点站上海虹桥的时间，描述的是一个状态，可知，“20:13”指时刻，故B错误； CD．“01:32”指从南京南到上海虹桥的时间，描述的是一个过程，可知，“01:32”指时间间隔，故C正确，D错误。 故选C。 2．（25届·邵阳·三联·下）如图所示，国产人形机器人“天工"能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知该国产机器人可以在倾角不大于的斜坡上稳定地站立和行走，对该机械人进行受力分析，有，可得 故选C。 3．（25届湘豫名校高三·下·三模）2024年6月，中国某型号火箭进行了回收测试。若最后阶段火箭在竖直方向先向下匀速运动，再匀减速运动，到达回收平台时速度减为零，下列火箭速度随下降高度变化的v-h图像，最符合实际的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在减速下降过程中，先后取两段相同的位移微元，第一段速度大，所用时间短，速度减小的少，第二段速度小，所用时间长，速度减小的多，可知v-h图像切线斜率的绝对值随下降高度的增加而增加。 故选C。 4．（24-25高三下·湖南沅澧共同体·一模）甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ，如图所示，已知甲的质量为2m、乙的质量为m，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙分析，对甲、乙整体分析，则 故选A。 5．（24-25高三下·湖南·大联考二模）汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k，急动度k是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度k随时间t的变化的关系，已知t=0时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A．0~3s汽车做匀加速直线运动 B．3~6s汽车做匀速直线运动 C．6s末汽车的加速度大小为零 D．9s末汽车的速度大小为18m/s 【答案】D 【详解】A．根据题意有，内急动度恒定，表明汽车的加速度均匀增大，即0~3s汽车做加速度增大的加速直线运动，故A错误； B．结合上述有，可知，图像与时间轴所围结合图形的面积表示加速度的变化量，由于0时刻的加速度为0，该面积能够间接表示加速度大小，则末汽车的加速度大小为，即汽车的加速度保持不变，仍然为，则3~6s汽车做匀加速直线运动，故B错误； C．结合上述可知6s末汽车的加速度大小为，故C错误； D．结合上述可知，图像与时间轴所围结合图形的面积表示加速度的变化量，由于0时刻的加速度为0，该面积能够间接表示加速度大小，时间轴上侧面积表示加速度大小在增大，时间轴下侧面积表示加速度大小在减小，即汽车的加速度均匀减小直到末加速度变为零，由图像作出图像如图所示 根据，解得，可知，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，由于0时刻的速度为0，则该面积能够间接表示速度大小，则末汽车的速度大小，故D正确。 故选D。 6．（24-25高三·湖南郴州·三测）国产新能源汽车近年来取得了显著进步。在某次安全测试中，某款新能源汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间平方的比值与之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．1s末汽车的速度为10m/s B．2s内汽车的平均速度为14m/s C．第2s内汽车的位移为24m D．经过3s汽车的位移为25m 【答案】D 【详解】ABC．根据题意，由运动学公式，整理可得，结合图像可得，，即，故1s末汽车的速度为，2s末汽车的速度为，2s内汽车的平均速度为，第2s内汽车的位移为，选项ABC错误； D．汽车停下来的时间，经过3s汽车的位移为，选项D正确。 故选D。 7．（2025·湖南娄底·高三下模）甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度一时间图像如图所示。由此可知（　　） A．甲、乙两物体的运动方向相反 B．甲、乙两物体的初速度相同 C．甲、乙两物体的加速度方向相同，大小之比为3：1 D．甲、乙两物体的加速度方向相反，大小之比为1：1 【答案】D 【详解】A．甲、乙图像都在t轴上方，速度方向都为正，故A错误 B．由图可知甲的初速度为3m/s，乙的初速度为1m/s，故B错误； CD．由图像斜率代表加速度可知，甲、乙物体的加速度相反，由斜率可知、 则加速度之比为1:1，故C错误，D正确； 故选D。 8．（2025·湖南郴州·模拟预测）A、B两物体做直线运动，两物体的v-t图，如图所示，以下说法正确的是（　　） A．t=0时，A物体的速度为4m/s B．t=1s时，A、B两物体相遇 C．B物体的加速度比A物体的加速度小 D．A物体做匀速直线运动 【答案】A 【详解】A．由图可知，t=0时，A物体的速度为4m/s，故A正确； B．t=1s时，两物体速度相等，位移不相等，起始位置关系未知，所以不一定相遇，故B错误； C．由图可知，A的斜率较小，B的斜率较大，则B物体的加速度比A物体的加速度大，故C错误； D．A物体的速度均匀增大，做匀加速直线运动，故D错误。 故选A。 9．（2025·湖南娄底·高三下二模）某实验小组利用甲、乙两小车的传感器来比较它们的运动情况，如图为测绘出它们在同一平直赛道上运动时的图像，时刻，乙车在甲车前方位置处，时刻，甲车位移为，则下列描述正确的是（　　） A．若它们在第一次相遇，则 B．若它们在第一次相遇，则 C．若它们在第一次相遇，则下次相遇时刻为 D．若它们在第一次相遇，则下次相遇时刻为 【答案】D 【详解】AB．若它们在第一次相遇，甲车位移为，则乙的位移为，则，所以，故AB错误； CD．甲车停止运动的时刻为，根据图像的对称性，可知，若它们在第一次相遇，则下次相遇时刻为，但是若它们在第一次相遇，如果对称，应该在时刻相遇，但到时刻，甲车停止，两边不对称，因此第二次相遇不在时刻，故错误，D正确。 故选D。 10．（25届湘豫名校高三·下·三模）中国计划于2025年5月发射天问二号执行深空探测任务，届时将对编号为2016HO3的小行星开展探测并采样返回。假设小行星半径为51.2m，密度为地球的一半。已知地球半径为6400km，小行星和地球均可视为质量分布均匀的球体，且不考虑自转的影响。若将一石块从某一高度由静止释放，在地球表面下落的时间为0.4s，则在小行星表面下落的时间最接近（　　） A．2s B．20s C．200s D．2000s 【答案】C 【详解】设地球质量为M，密度为ρ，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，由万有引力产生重力加速度，有，地球质量，可得地球表面重力加速度，设石块离地高度为，落地时间为，石块做自由落体运动，有，可得，设小行星密度为，半径为，同理在小行星表面重力加速度，石块从同样高度落下，有，可得，有，可得 故选C。 11．（2025·湖南长沙长郡中学·高三下·模拟）某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的点，打开手机加速度传感器，同时从点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时橡皮筋恢复到原长 B．时手机速度为零 C．手机在最高点和最低点时，橡皮筋弹力大小相等 D．手机的速度最大值约为 【答案】D 【详解】AB．由图可知0.9s时，手机加速度为0，速度不为零，橡皮筋弹力与重力平衡，弹力不为零，所以橡皮筋没有恢复到原长，故AB错误； C．在最高点橡皮筋没有伸直，拉力为零，在最低点时，橡皮筋拉力最大，所以力的大小不相等，故C错误； D．由图像可知，手机开始时先向下做匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，速度达到最大，根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量可知，最大速度约为，故D正确。 故选D。 12．（24-25高二·湖南郴州·4月模拟预测·下学期）如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点上悬挂一重物，为使CD绳保持水平，在D点上施加的最小力的方向（　　） A．水平向右 B．与水平方向的夹角为60° C．与水平方向的夹角为30° D．竖直向下 【答案】C 【详解】要使CD水平，各轻绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角锐角为。设结点C受力平衡，受力分析如图所示，D点受轻绳的拉力大小等于，方向向左。要使CD水平，D点两轻绳的拉力与外界的力的合力应为零，则轻绳对D点的拉力可分解为沿BD绳的及另一分力，由几何关系可知，当力与BD垂直时，最小，施加的外力与反向，此时与水平方向的夹角为。 故选D。 13．（25高三下·湖南·一起考·大联考）如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的半径为R的光滑大圆环上，一劲度系数为，自然长度为的轻质弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点A，当小环静止时，弹簧与竖直方向之间的夹角为，已知，，则下列选项正确的是（　　） A． B．弹簧的长度为 C．小环受到大环的支持力为 D．弹簧弹力大小是 【答案】C 【详解】对小环受力分析，如图所示 由力矢量三角形与几何三角形相似相似可得，可得小环受到大环的支持力，设弹簧长度为，由胡克定律有，由几何关系有，联立方程解得，，弹簧弹力为 故选C。 14．（2025·湖南·学业水平选择性）如图所示，一根轻质弹性绳（遵循胡克定律）的一端固定于天花板的O点，另一端挂上质量为m的物块B，静止时绳竖直且物块B恰好与光滑水平面接触没有挤压，OB间距为l；在O点正下方处绳的右侧安置一光滑的定滑轮（大小不计），把物块B换成大小、形状相同而质量为原来2倍的物块C，然后施加一个水平力F，当物块C缓慢沿光滑水平面向右移动x=时，物块C对水平面的压力恰好为零。已知重力加速度大小为g，则该弹性绳的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设弹性绳原长为l0，劲度系数为k。弹性绳挂物块B时，B对水平面无压力，则有 换成物块C并沿水平面移动x后物块C对水平面压力为零，此时物块C受力如图所示 设弹性绳与水平方向的夹角为α，由几何知识得，则有，绳的拉力，又，联立解得 故选D。 15．（24-25高三·湖南邵阳·二联考）在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．末建筑材料离地面的距离为 B．每根钢索所受的拉力大小均为 C．钢索的拉力小于钢索的拉力 D．若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 【答案】D 【详解】A．根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知末建筑材料离地面的距离为，故A错误； B．由乙图可知，混凝土板匀速上升，处于平衡状态，设钢索与竖直方向夹角为，则有 因为混凝土板边长及四根钢索OA、OB、OC、OD的长度均为a，则由几何关系可知，每根钢索在土板上的投影均为，则有，解得，，联立，可得，故B错误； C．由乙图可知，内混凝土板匀加速上升，处于超重状态，有，内混凝土板匀减速上升，处于失重状态，有，可知，故C错误； D．若将4根钢索都替换成长度为，由几何关系可知，解得， ，则每根钢索所受的拉力大小均为，故D正确。 故选D。 二、多选题 16．（25届高三下·湖南长沙邵阳多校联考·三模）如图1所示，冰坑挑战是我国东北的传统游戏。某同学将该情景简化后的模型如图2所示，可看作游戏者在一圆心角为120°的圆弧轨道上移动，圆弧的半径为R。已知冰面与鞋底间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游戏者的质量m=60kg，游戏者可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，最大静摩擦力不断增大 B．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，离O点的高度最大为 C．若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，可再次回到最高点 D．若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，游戏者的切向加速度先减小后增大 【答案】BD 【详解】A．设游戏者与圆弧圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，则游戏者对冰面的正压力为 最大静摩擦力，游戏者在从O点向上缓慢移动过程中θ变大，最大静摩擦力不断减小，选项A错误； B．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，当到达最大高度时满足，解得 离O点的高度最大为，选项B正确； C．若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，由于要克服摩擦力做功，则不可再次回到最高点，选项C错误； D．若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，θ从60°减小到0，游戏者的切向加速度，当时加速度为零，则切线加速度先减小后增大，选项D正确。 故选BD。 17．（2025·湖南长沙雅礼中学·一模）乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，如图所示，装满乒乓球的纸箱沿着倾角为的粗糙斜面下滑，在箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球，下列说法正确的是（　　）。 A．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力不可能为 B．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 C．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 D．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 【答案】AD 【详解】AB．若纸箱做匀速直线运动，则乒乓球处于平衡状态，周围乒乓球给它的作用力与重力等大反向，即应竖直向上，A正确，B错误； CD．若纸箱向下做加速运动，可知加速度沿斜面向下，将加速度水平竖直分解，可知应有水平向右的分量，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为，不可能是，D正确，C错误。 故选AD。 18．（24-25高三·湖南·冲刺压轴（三））如图所示，氦气球通过轻绳系留在地面的沙袋上，已知氦气球以及球内氦气质量为12kg，沙袋质量为20kg，与水平地面之间的滑动摩擦因素μ=0.5。气球受到竖直向上的空气的浮力以及水平方向风的作用力，当系留轻绳与水平方向之间的夹角为53°时，沙袋刚要在地面上滑动时，关于气球的受力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．气球所受的空气的浮力大小为200N B．气球所受的空气的浮力大小为180N C．水平风力的大小为80N D．水平风力的大小为60N 【答案】AD 【详解】沙袋刚要滑动，此时沙袋受到的摩擦力为最大静摩擦力，近似等于滑动摩擦力。沙袋在水平方向受到绳子拉力FT的水平分力和摩擦力f，在竖直方向受到重力、地面支持力N和绳子拉力FT的竖直分力。 水平方向，竖直方向且f=μN，sin53°=0.8，cos53°=0.6，代入数据联立解得，气球在竖直方向受到竖直向下的重力和绳子拉力FT在竖直方向的分力以及竖直向上的空气浮力F浮，故气球在竖直方向，在水平方向，气球受到水平方向的风力F风和绳子拉力FT在水平方向的分力，故水平方向，代入数据联立解得F浮=200N，F风=60N 故选AD。 19．（24-25高三·湖南长沙·保温（二））如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，N点为圆弧轨道最低点，∠MON=60°。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，恰好绷直且无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到N点时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球A到达N点时的速度大小为 C．小球A到达N点时的速度大小为 D．小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 【答案】BD 【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩量为x1，B沿斜面方向受力平衡，则 小球A沿圆弧轨道运动到N点时，物块C即将离开挡板，设此时弹簧的伸长量为x2，C沿斜面方向受力平衡，则，可知，当小球A沿圆弧轨道运动到N点时，B沿斜面运动的位移大小为，所以，解得，，故A错误； BC．设小球A到达N点时的速度大小为v，对v进行分解，沿绳子方向的速度大小，由于沿绳子方向的速度大小处处相等，所以此时B的速度大小也为v′，对A、B和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有，解得，故B正确，C错误； D．小球A由M点运动到N点过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧的弹性势能之和不变，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，再之后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故D正确。 故选BD。 20．（24-25高三·湖南怀化·三模）如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示的模型，，叉车臂AC与水平方向夹角为。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运动的过程中，若从缓慢增加为，叉车臂对石墩的作用力和车把对石墩的作用力的大小变化为（　　） A．一直增加 B．先增加后减小 C．先减小后增加 D．一直在减小 【答案】AD 【详解】在叉车匀速运动的过程中，对石墩进行受力分析，并将石墩所受的三个力进行平移构成一个首尾相接的矢量三角形，在从增加为过程中，该矢量三角形的三个顶点应落在一个圆上，如图所示 重力为圆的直径，由图可知，一直增加，一直在减小。 故选AD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 直线运动 相互作用 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 匀变速直线运动 2024、2021 近五年考情显示，“匀变速直线运动”作为核心基础考点持续受到关注，而“相互作用”则更侧重于融入复杂情境中进行考查。整体命题趋势鲜明地指向模型整合化、分析深度化与工具综合化。试题设计愈发青睐构建多过程、多物体的复合模型，例如将传送带动力学与板块间摩擦相互作用巧妙结合，或将连接体问题嵌套于斜面、弹簧等复杂受力环境中，要求考生灵活切换整体法与隔离法，精准分析变加速过程、摩擦突变及能量转化。同时，运动学图像（v-t, x-t）与动力学图像（F-t, a-t）的联动分析成为重要抓手，考生需能从图像斜率、面积、交点等关键信息中提取加速度变化、力与运动状态关系，并据此建立严谨的物理方程。在能力层面，数学工具的深度应用尤为突出，涉及三角函数处理斜面问题、几何关系界定临界条件，甚至运用导数思想求解运动极值。实验探究的考查也更趋综合，如设计验证牛顿定律的实验方案需融合传感器技术、数据处理和误差分析。全面检验考生对物理核心规律的迁移能力与高阶创新应用水平。 考点2 相互作用 2021 考点01 匀变速直线运动 1．（2024·湖南·高考）（多选）如图，光滑水平面内建立直角坐标系xOy．A、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v1，方向沿x轴正方向，B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L，与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞，碰后B球速度大小变为1m/s，碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同，且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力，若A、B两小球能相遇，下列说法正确的是（   ） A．若，则v1的最大值为，且 B．若，则v1的最大值为，且 C．若，则v1的最大值为，且 D．若，则v1的最大值为，且 2．（2021·湖南·学业水平选择性）物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　） A．B． C． D． 考点02 相互作用 3．（2021·湖南·学业水平选择性）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A．推力先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·高三下模）中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海，于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的，18:21出发，历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧，遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息，下列说法正确的是（　　） A．“18:41”指时间间隔 B．“20:13”指时间间隔 C．“01:32”指时间间隔 D．“01:32”指时刻 2．（25届·邵阳·三联·下）如图所示，国产人形机器人“天工"能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）（　　） A． B． C． D． 3．（25届湘豫名校高三·下·三模）2024年6月，中国某型号火箭进行了回收测试。若最后阶段火箭在竖直方向先向下匀速运动，再匀减速运动，到达回收平台时速度减为零，下列火箭速度随下降高度变化的v-h图像，最符合实际的是（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高三下·湖南沅澧共同体·一模）甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ，如图所示，已知甲的质量为2m、乙的质量为m，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高三下·湖南·大联考二模）汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k，急动度k是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度k随时间t的变化的关系，已知t=0时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A．0~3s汽车做匀加速直线运动 B．3~6s汽车做匀速直线运动 C．6s末汽车的加速度大小为零 D．9s末汽车的速度大小为18m/s 6．（24-25高三·湖南郴州·三测）国产新能源汽车近年来取得了显著进步。在某次安全测试中，某款新能源汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间平方的比值与之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．1s末汽车的速度为10m/s B．2s内汽车的平均速度为14m/s C．第2s内汽车的位移为24m D．经过3s汽车的位移为25m 7．（2025·湖南娄底·高三下模）甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度一时间图像如图所示。由此可知（　　） A．甲、乙两物体的运动方向相反 B．甲、乙两物体的初速度相同 C．甲、乙两物体的加速度方向相同，大小之比为3：1 D．甲、乙两物体的加速度方向相反，大小之比为1：1 8．（2025·湖南郴州·模拟预测）A、B两物体做直线运动，两物体的v-t图，如图所示，以下说法正确的是（　　） A．t=0时，A物体的速度为4m/s B．t=1s时，A、B两物体相遇 C．B物体的加速度比A物体的加速度小 D．A物体做匀速直线运动 9．（2025·湖南娄底·高三下二模）某实验小组利用甲、乙两小车的传感器来比较它们的运动情况，如图为测绘出它们在同一平直赛道上运动时的图像，时刻，乙车在甲车前方位置处，时刻，甲车位移为，则下列描述正确的是（　　） A．若它们在第一次相遇，则 B．若它们在第一次相遇，则 C．若它们在第一次相遇，则下次相遇时刻为 D．若它们在第一次相遇，则下次相遇时刻为 10．（25届湘豫名校高三·下·三模）中国计划于2025年5月发射天问二号执行深空探测任务，届时将对编号为2016HO3的小行星开展探测并采样返回。假设小行星半径为51.2m，密度为地球的一半。已知地球半径为6400km，小行星和地球均可视为质量分布均匀的球体，且不考虑自转的影响。若将一石块从某一高度由静止释放，在地球表面下落的时间为0.4s，则在小行星表面下落的时间最接近（　　） A．2s B．20s C．200s D．2000s 11．（2025·湖南长沙长郡中学·高三下·模拟）某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的点，打开手机加速度传感器，同时从点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时橡皮筋恢复到原长 B．时手机速度为零 C．手机在最高点和最低点时，橡皮筋弹力大小相等 D．手机的速度最大值约为 12．（24-25高二·湖南郴州·4月模拟预测·下学期）如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点上悬挂一重物，为使CD绳保持水平，在D点上施加的最小力的方向（　　） A．水平向右 B．与水平方向的夹角为60° C．与水平方向的夹角为30° D．竖直向下 13．（25高三下·湖南·一起考·大联考）如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的半径为R的光滑大圆环上，一劲度系数为，自然长度为的轻质弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点A，当小环静止时，弹簧与竖直方向之间的夹角为，已知，，则下列选项正确的是（　　） A． B．弹簧的长度为 C．小环受到大环的支持力为 D．弹簧弹力大小是 14．（2025·湖南·学业水平选择性）如图所示，一根轻质弹性绳（遵循胡克定律）的一端固定于天花板的O点，另一端挂上质量为m的物块B，静止时绳竖直且物块B恰好与光滑水平面接触没有挤压，OB间距为l；在O点正下方处绳的右侧安置一光滑的定滑轮（大小不计），把物块B换成大小、形状相同而质量为原来2倍的物块C，然后施加一个水平力F，当物块C缓慢沿光滑水平面向右移动x=时，物块C对水平面的压力恰好为零。已知重力加速度大小为g，则该弹性绳的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 15．（24-25高三·湖南邵阳·二联考）在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．末建筑材料离地面的距离为 B．每根钢索所受的拉力大小均为 C．钢索的拉力小于钢索的拉力 D．若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 二、多选题 16．（25届高三下·湖南长沙邵阳多校联考·三模）如图1所示，冰坑挑战是我国东北的传统游戏。某同学将该情景简化后的模型如图2所示，可看作游戏者在一圆心角为120°的圆弧轨道上移动，圆弧的半径为R。已知冰面与鞋底间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游戏者的质量m=60kg，游戏者可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，最大静摩擦力不断增大 B．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，离O点的高度最大为 C．若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，可再次回到最高点 D．若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，游戏者的切向加速度先减小后增大 17．（2025·湖南长沙雅礼中学·一模）乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，如图所示，装满乒乓球的纸箱沿着倾角为的粗糙斜面下滑，在箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球，下列说法正确的是（　　）。 A．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力不可能为 B．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 C．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 D．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为 18．（24-25高三·湖南·冲刺压轴（三））如图所示，氦气球通过轻绳系留在地面的沙袋上，已知氦气球以及球内氦气质量为12kg，沙袋质量为20kg，与水平地面之间的滑动摩擦因素μ=0.5。气球受到竖直向上的空气的浮力以及水平方向风的作用力，当系留轻绳与水平方向之间的夹角为53°时，沙袋刚要在地面上滑动时，关于气球的受力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．气球所受的空气的浮力大小为200N B．气球所受的空气的浮力大小为180N C．水平风力的大小为80N D．水平风力的大小为60N 19．（24-25高三·湖南长沙·保温（二））如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，N点为圆弧轨道最低点，∠MON=60°。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，恰好绷直且无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到N点时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球A到达N点时的速度大小为 C．小球A到达N点时的速度大小为 D．小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 20．（24-25高三·湖南怀化·三模）如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示的模型，，叉车臂AC与水平方向夹角为。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运动的过程中，若从缓慢增加为，叉车臂对石墩的作用力和车把对石墩的作用力的大小变化为（　　） A．一直增加 B．先增加后减小 C．先减小后增加 D．一直在减小 / 学科网（北京）股份有限公司 $$