专题01 力与运动(江苏专用)-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编
2025-08-19
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内容正文:
专题01 力与运动
匀变速直线运动
1.(2025苏锡常镇二模)某物体沿直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示,其中表示物体加速的时间段是( )
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
【答案】C
【解析】A.0~t1时间内物体向正方向做匀速运动,A不符合题意;
B.t1~t2时间内物体向正方向做匀减速运动,B不符合题意;
C.t2~t3时间内物体向负方向做匀加速运动,C符合题意;
D.t3~t4时间内物体向负方向做匀减速运动,D不符合题意。
故选C。
2.(2025徐州市二模)悬停在月球表面一定高度处的探测器将一物体以一定初速度竖直向下抛出,抛出后物体的位移与其速度的平方的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度大小为
B.物体的加速度大小为
C.抛出后物体的速度大小为
D.当物体距离抛出点时,物体运动了
【答案】D
【解析】AB.由匀变速直线运动规律中速度与位移的关系式,整理得
根据图像的斜率可得
则
则物体的加速度大小
初速度大小,故AB错误;
C.由速度与时间的关系式,得抛出后物体的速度大小为,故C错误;
D.由位移与时间的关系式知,当物体的位移为时,物体运动了,故D正确。
故选D。
受力分析
1.(2025常州市前黄高级中学二模)某景区内有两块景观石a与b叠放在一起保持静止,如图所示。a、b之间的接触面可近似看作斜面MN,则石块b对石块a作用力的方向( )
A.竖直向上 B.沿斜面向上
C.沿斜面向下 D.垂直斜面向上
【答案】A
【解析】石块b对石块a作用力指的是弹力和摩擦力的合力,因石块处于平衡状态,石块b对石块a作用力跟重力相平衡,其方向竖直向上。
故选A。
2.(2025苏锡常镇二模)已知玻璃管插入水中后,管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板,右侧稍稍分开一些插入水中,稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意有(k为大于零的常数)
两玻璃板之间的缝隙宽度d与到缝隙最左端的距离x的关系为(为大于零的常数)
所以液面的高度与到缝隙最左端的距离x的关系为
故选A。
3.(2025徐州市二模)如图所示,一个铁架台静止放置在粗糙的水平桌面上,在其支架上端的一固定横杆上通过一根不可伸长的轻绳悬挂一个小钢球。现将小钢球拉至水平位置A处由静止释放,使其在竖直平面内摆动,铁架台始终保持静止。不计空气阻力,小钢球的半径可忽略不计,关于小钢球从被释放到运动到最低点处的过程,下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力一直增大
B.小钢球重力的功率一直增大
C.铁架台对桌面的压力先增大后减小
D.桌面对铁架台的摩擦力先减小后增大
【答案】A
【解析】A.设小钢球质量为,铁架台质量为,轻绳长为,轻绳拉力为,小钢球向下摆动到某一位置时,轻绳与水平方向的夹角为,如图所示
对小钢球进行受力分析,由牛顿第二定律有
小钢球由处静止释放运动到此位置的过程,由动能定理有
联立解得
小钢球从点运动到最低点的过程中,一直增大,增大,则轻绳拉力一直增大,故A正确;
B.由重力的功率可知,小钢球刚被释放时速度为零,重力的功率为零,小钢球运动到最低点时,瞬时速度方向与重力方向垂直,夹角,则重力的功率又变为零,因此小钢球重力的功率先增大后减小,故B错误;
C.铁架台一直处于静止状态,在竖直方向上受力平衡,支持力
小钢球从A点运动到最低点的过程中,一直增大,故铁架台对桌面的压力一直增大,故C错误;
D.铁架台在水平方向受力平衡,摩擦力
小钢球从A点运动到最低点的过程中,由0增大至,当时,
铁架台受到的摩擦力最大,因此桌面对铁架台的摩擦力先增大后减小,故D错误。
故选A。
牛顿运动定律
1.(2025苏锡常镇二模)如图所示,一水平传送带与一倾斜固定的传送带在B点相接,倾斜传送带与水平面的倾角为θ。传送带均以速率v沿顺时针方向匀速运行。从倾斜传送带上的A点由静止释放一滑块(视为质点),滑块与传送带间的动摩擦因数均为μ,且。不计滑块在传送带连接处的能量损失,传送带足够长。下列说法正确的是( )
A.滑块在倾斜传送带上运动时加速度总相同
B.滑块一定可以回到A点
C.滑块最终停留在B点
D.若增大水平传送带的速率,滑块可以运动到A点上方
【答案】A
【解析】A.因,可得
所以滑块由A点释放后沿传送带向下匀加速运动,所受摩擦力沿传送带向上,滑块经过B点后在水平传送带上运动,再次返回到B点时速度小于或等于v,然后沿倾斜传送带向上匀减速,所受摩擦力沿传送带向上,速度减小到零后重复之前的过程,所以滑块在倾斜传送带上运动时,向上运动和向下运动受力情况均相同,加速度也相同,故A正确;
BD.若滑块第一次到达B点时的速度小于或等于v,则滑块第二次到达B点时的速度与第一次到达B点时的速度大小相等,因滑块在倾斜传送带上向上运动和向下运动时的加速度相同,所以滑块上滑的最高点仍为A点;若滑块第一次到达B点时的速度大于v,则滑块第二次到达B点时的速度大小等于v,滑块上滑的最高点将比A点低,所以滑块不一定能回到A点,故BD错误;
C.由以上分析可知,滑块将在B点两侧来回运动,不会停止运动,故C错误。
故选A。
2.(2025南通如皋市二模)如图所示,轻质弹簧左端固定,右端处于自由状态时位于O点。现向左推动滑块,将弹簧的右端压缩至A点后由静止释放滑块,AO距离为,滑块向右滑动过程中阻力恒定。则滑块向右滑动过程中的加速度、速度随位移或时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB.由牛顿第二定律可知,与图像的形状相同,由A点静止释放时,滑块受到弹力和摩擦力的作用,则有
当滑块由A点向O点运动过程中,减小,则加速度a减小,当弹力等于摩擦力时,加速度为零,根据平衡条件则有
可见,当滑块继续向右运动,滑块向右的弹力将小于向左的摩擦力,根据牛顿第二定律则有
此过程加速度逐渐增大,方向水平向左,当过了O点后,弹力为零,只受摩擦力的作用,滑块做加速度恒定的减速运动,故AB错误;
CD.结合上述分析可知,过了O点以后,滑块的加速度不变,图像的后部分为直线,即滑块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,最后做匀减速直线运动,且加速阶段和减速阶段不对称,时间不等,故C错误,D正确。
故选D。
3.(2025南通如皋市二模)如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨。将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是( )
A.增加瓦放在滑轨上的高度 B.增加每次运送瓦的片数
C.增大两杆与水平面的夹角 D.增大两杆之间的距离
【答案】D
【解析】对瓦片受力分析,根据瓦片在沿斜面、垂直于斜面方向的受力分析如图
若瓦的高度为h、瓦的片数为n、两杆间夹角为,则两杆距离越大,越大,在垂直于斜面方向
沿斜面方向
联立解得
为防止瓦的末速度过大,需要减小加速度a,结合加速度表达式即可知瓦的高度为h、瓦的片数n对a无影响;增大两杆与水平面的夹角,加速度a增大;增大两杆之间的距离, 越大,加速度a减小,故ABC错误, D正确。
故选D。
4.(2025徐州市二模)如图所示,质量为的小球分别在真空中与油中从静止开始下落相同的高度,所经历的时间不同,若小球在真空中自由下落的时间为,小球在油中受到的阻力恒定,下落过程中产生的热量为,重力加速度为,求:
(1)小球在油中下落受到的阻力;
(2)小球在油中运动的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)小球在真空中做自由落体运动,则小球下落的高度为
设小球在油中运动受到的阻力为,下落相同高度因摩擦产生的热量
联立解得
(2)小球在油中运动时,由牛顿第二定律可得
由匀加速直线运动规律可得
联立解得小球在油中下落相同高度运动的时间为
6.(2025徐州市二模)如图所示,将一小物块(可视为质点)放置在足够长的固定光滑斜面上,用沿着斜面向上的拉力作用在物块上,拉力的功率P恒定,使物块由静止开始斜向上运动,已知运动过程中物块的动量最大为p,重力加速度为,根据已知条件,则( )
A.可求出物块的质量
B.可求出拉力的最小值
C.可求出斜面倾角的正弦值
D.若撤去拉力,不可求出物块的加速度
【答案】C
【解析】ABC.设物块的质量为,斜面倾角为,拉力的大小为,拉力的功率恒定,则有
物块受到拉力、重力和斜面对它的支持力,由牛顿第二定律可知,物块的加速度大小为
当时,最大,有最小值,此时物块做匀速直线运动,有
结合可得
由题意得
联立解得斜面倾角的正弦值
但无法求出物块的质量、拉力的最小值,故AB错误,C正确;
D.若撤去拉力,物块只受重力和斜面对它的支持力,由牛顿第二定律可知,物块加速度大小,故D错误。
故选C。
曲线运动
1.(2025常州市前黄高级中学二模)某同学利用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。两相同的钢球放在图中所示的位置。则下列说法正确的是( )
A.本实验可精确测出向心力大小
B.本实验采用的主要研究方法是等效替代法
C.图示实验过程可以得出向心力大小与质量成正比
D.图示实验过程正在研究向心力大小与角速度的关系
【答案】D
【解析】A.本装置不能精确测出向心力大小,故A错误;
B.本实验采用的主要研究方法是控制变量法,故B错误;
CD.两小球的质量相同,图示可知两小球运动的半径相同,故研究的是向心力大小与角速度的关系,故C错误D正确。
故选D。
2.(2025江苏淮阴中学二模)如图所示,在离地面高处的A点以水平速度抛出一小球,恰好能够经过前方高h的障碍物,在A点正下方距地面高处的B点以速度同方向抛出同一小球也恰好能从障碍物上方经过,两次速度大小关系满足,忽略空气阻力,则,和h的大小关系( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对从A点抛出的小球,由平抛运动规律
,
整理得
同理对于从B点抛出的小球,也有
两式相比可得
所以可得
故A正确。
故选A。
3.(2025江苏南京二模)如图,小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动,轨道各处弯曲程度相同,在此过程中,该小车( )
A.角速度大小不变 B.向心力不变
C.处于平衡状态 D.处于超重状态
【答案】A
【解析】ABC.小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动,根据可知角速度不变;小车做曲线运动,具有向心加速度,向心力大小不变,方向不断变化,小车所受合外力不为零,其运动过程中处于非平衡状态,故A正确,BC错误;
D.轨道等螺距,且小车的速率不变,所以小车运动过程在竖直方向的速度不变,小车在竖直方向没有加速度,所以小车既不处于超重状态,也不处于失重状态,故D错误。
故选A。
4.(2025苏锡常镇二模)冬奥会跳台滑雪比赛中,运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a点水平飞出,在空中飞行一段距离后在斜坡b处着陆,如图所示。测得运动员在ab间飞行时间为2s,斜坡与水平方向的夹角为30°,运动员质量为50kg,不计空气阻力,g=10m/s²。求运动员
(1)在飞行过程中所受重力的冲量I的大小;
(2)在a处的速度v的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)运动员重力的冲量为
(2)由平抛运动规律,竖直方向的位移为
水平方向的位移为
由几何关系可得
解得
5.(2025苏锡常镇二模)竖直平面内有一L型光滑细杆,杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动,两小球A、B在杆上稳定时,其相对位置关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB.设杆与竖直方向的夹角为α,小球距离O点的高度为h,根据牛顿第二定律得
解得
两个小球的角速度ω相同,α越小h越大, AB错误;
CD.根据牛顿第二定律得
解得
两个小球的角速度ω相同,α越小运动半径r越大,所以A球的运动半径比B球的运动半径大, C错误,D正确。
故选D。
6.(2025南通如皋市二模)如图所示,足够长的水平轻杆中点O固定竖直轻质转轴,小球A和B分别套在水平杆中点两侧,原长L0=0.8m的轻质弹簧一端固定在O点,下端与套在转轴上的小球C连接,C分别与A、B用长L=1m的轻质细线连接。装置静止时,两根绳恰好拉直且无张力。在外力作用下,装置绕转轴缓慢增大转速,C缓慢上升。小球A、B、C的质量均为m=1kg,均可看成质点,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)当绳AC与水平方向成37°时,装置转动的角速度ω;
(3)从静止开始到绳AC与水平方向成37°过程中,外力对装置做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)小球C受力平衡
解得
(2)设AC绳与水平方向成37°时,对小球C在竖直方向
对小球A 由
解得
(3)细绳从竖直位置到与水平方向成37°过程中,弹簧弹性势能不变,小球的速度
竖直转轴对小球系统做功
解得
7.(2025泰州市姜堰区二模)如图所示,A、B两篮球从相同高度以相同方向抛出后直接落入篮筐,两球从抛出到落入篮筐过程中,下列说法正确的是( )
A.两球的运动时间相同
B.两球抛出时速度相等
C.两球在最高点加速度都为零
D.两球速度变化量的方向始终竖直向下
【答案】D
【解析】A.分析可知AB两球均做斜抛运动,且A运动的最大高度比B的大,由斜抛规律可知A球在空中运动时间长,故A错误;
B.设初速度方向与水平方向夹角为,则有
因为
故
故B错误;
C.两球在最高点的加速度均为重力加速度,故C错误;
D.速度变化量的方向与加速度方向相同,所以两球速度变化量的方向即为重力加速度的方向,即速度变化量的方向始终竖直向下,故D正确。
故选D。
8.(2025南通市海门实验学校二模)汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示,P点是该轨迹的最高点,Q点为该轨迹的最低点。M点的运动可分解为两个分运动:一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动,一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度
B.M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度
C.M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度
D.M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度
【答案】A
【解析】AB在P位置时两分运动方向相同,合速度为两速度之和,在Q位置时圆周运动速度向左,直线运动速度向右,此时合速度为两者之差,故A正确B错误
CD一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动,一个是与车轴一起向前的匀速直线运动,匀速直线运动加速度为零,所以合加速度为匀速圆周运动的加速度,大小不变,故CD错误。
故选A。
天体运动
1.(2025常州市前黄高级中学二模)如图所示,嫦娥六号在环月轨道上沿椭圆轨道运动,AB为长轴。已知A、B两点距月球球心的距离分别为、,运行至A、B时的速度大小分别为、。只考虑其受到月球的引力,则嫦娥六号( )
A.运行至A点时的加速度
B.运行至B点时的加速度
C.运行至A点时的加速度为
D.运动至B点时的加速度为
【答案】B
【解析】AC.在A点构建一个半径为的圆轨道,嫦娥六号在该圆轨道上运动的速度设为,则该处的加速度
而
则,故AC错误;
BD.在B点构建一个半径为的圆轨道,嫦娥六号在该圆轨道上运动的速度设为,则该处的加速度
而
则,故B正确,D错误。
故选B。
2.(2025江苏淮阴中学二模)我国的嫦娥四号实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆,为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星,并定点在如图所示的地月连线外侧的位置L处的拉格朗日点(拉格朗日点指在两个物体引力作用下,能使小物体稳定的点)。“鹊桥”卫星在地球和月球引力的共同作用下,与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星和月球绕地球运动的加速度大小分别为a1、a2,线速度大小分别为v1、v2,周期分别为T1、T2,轨道半径分别为r1、r2,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AD.鹊桥卫星在月球外侧与月球一起绕地球做圆周运动,与月球保持相对静止,故其周期与月球绕地周期相同,AD错误;
B.根据可知,鹊桥卫星的轨道半径大于月球的轨道半径,故其绕地球运动的加速度大于月球绕地球运动的加速度,B错误;
C.根据可知,鹊桥卫星的轨道半径大,故线速度大,C正确。
故选C。
3.(2025江苏南京二模)2024年6月25日,嫦娥六号返回器实现了世界首次月球背面采样并顺利返回,为后续载人探月工程打下了坚实基础.设想载人飞船先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动,选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅲ(可认为轨道半径等于月球半径),最后安全落在月球上,其中A、B两点分别为椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点,已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g0,通过观测发现载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍.求:
(1)载人飞船在轨道Ⅲ上的角速度ω;
(2)轨道Ⅰ的半径r。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)载人飞船在轨道Ⅲ做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
在月球表面有
解得
(2)根据开普勒第三定律有
其中
解得
4.(2025苏锡常镇二模)我国太阳探测卫星“羲和号”在离地球表面高度517km的圆轨道上运行,则该卫星与地球同步卫星相比,具有相同的( )
A.发射速度 B.向心加速度
C.周期 D.轨道圆心
【答案】D
【解析】A.发射速度与轨道半径有关,轨道半径越大,发射速度越大,故A错误;
BC.设地球质量为M,卫星轨道半径为r,卫星质量为m,对卫星,有
解得
由于 “羲和号” 与地球同步卫星轨道半径不同,故向心加速度、周期不同,故BC错误;
D.无论是 “羲和号” 卫星还是地球同步卫星,都是绕地球做圆周运动,根据万有引力提供向心力,地球的球心就是它们轨道的圆心,所以轨道圆心相同,故D正确。
故选D。
5.(2025南通如皋市二模)如图所示,Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星,其对地张角θ=60°,其绕行周期为T1,Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星(轨道半径近似等于地球半径)。求卫星Ⅱ的绕行周期T2。
【答案】
【解析】设地球半径为R,根据几何关系可得卫星I的轨道半径
根据开普勒第三定律,有
解得
6.(2025南通市海门实验学校二模)2022年9月17日,“神舟十四号”航天员乘组圆满完成第二次出舱任务。若“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动,宇航员观察到安装在“天宫一号”的太阳能电池板每经过时间内的充电后,会在接下来的时间内停止充电。已知电池板只要受到太阳光的照射就会正常的充电,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)空间站的运动周期;
(2)空间站离地高度。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意可知周期
(2)根据万有引力提供向心力可知
由贴近地球表面做圆周运动的万有引力提供向心力可知
离地高度
解得
7.(2025徐州市二模)2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。已知神舟十八号飞船在距离地球表面高度约为的圆形轨道上运行,返回舱与轨道舱经过分离、调姿、减速等一系列操作实现变轨,返回地面。下列说法正确的是( )
A.飞船在圆形轨道上运行的速度大于第一宇宙速度
B.飞船在圆形轨道上运行时处于完全失重状态,所受合力为零
C.轨道舱与返回舱分离后,返回舱在进入大气层之前机械能守恒
D.返回舱在圆形轨道减速进入返回轨道时,所受万有引力大于其所需的向心力
【答案】D
【解析】A.第一宇宙速度数值上等于近地卫星的环绕速度。根据万有引力提供向心力
解得线速度
可知轨道半径越大,速度越小。飞船在400 km高度的轨道上运行,飞船的半径大于地球半径,故飞船速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.飞船在轨道上受地球的万有引力作用,该引力提供向心力,合力不为零。完全失重是因引力全部用于产生向心加速度,而非合力为零,故B错误;
C.返回舱分离后需通过减速(发动机点火)实现变轨,此过程外力做功导致机械能减少。因此进入大气层前存在发动机干预,机械能不守恒,故C错误;
D.返回舱减速进入返回轨道时,速度减小,所需向心力减小,而万有引力未变,故引力大于所需向心力,飞船做近心运动,故D正确。
故选D。
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专题01 力与运动
匀变速直线运动
1.(2025苏锡常镇二模)某物体沿直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示,其中表示物体加速的时间段是( )
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
【答案】C
【解析】A.0~t1时间内物体向正方向做匀速运动,A不符合题意;
B.t1~t2时间内物体向正方向做匀减速运动,B不符合题意;
C.t2~t3时间内物体向负方向做匀加速运动,C符合题意;
D.t3~t4时间内物体向负方向做匀减速运动,D不符合题意。
故选C。
2.(2025徐州市二模)悬停在月球表面一定高度处的探测器将一物体以一定初速度竖直向下抛出,抛出后物体的位移与其速度的平方的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度大小为
B.物体的加速度大小为
C.抛出后物体的速度大小为
D.当物体距离抛出点时,物体运动了
【答案】D
【解析】AB.由匀变速直线运动规律中速度与位移的关系式,整理得
根据图像的斜率可得
则
则物体的加速度大小
初速度大小,故AB错误;
C.由速度与时间的关系式,得抛出后物体的速度大小为,故C错误;
D.由位移与时间的关系式知,当物体的位移为时,物体运动了,故D正确。
故选D。
受力分析
1.(2025常州市前黄高级中学二模)某景区内有两块景观石a与b叠放在一起保持静止,如图所示。a、b之间的接触面可近似看作斜面MN,则石块b对石块a作用力的方向( )
A.竖直向上 B.沿斜面向上
C.沿斜面向下 D.垂直斜面向上
2.(2025苏锡常镇二模)已知玻璃管插入水中后,管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板,右侧稍稍分开一些插入水中,稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是( )
A. B.
C. D.
3.(2025徐州市二模)如图所示,一个铁架台静止放置在粗糙的水平桌面上,在其支架上端的一固定横杆上通过一根不可伸长的轻绳悬挂一个小钢球。现将小钢球拉至水平位置A处由静止释放,使其在竖直平面内摆动,铁架台始终保持静止。不计空气阻力,小钢球的半径可忽略不计,关于小钢球从被释放到运动到最低点处的过程,下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力一直增大
B.小钢球重力的功率一直增大
C.铁架台对桌面的压力先增大后减小
D.桌面对铁架台的摩擦力先减小后增大
牛顿运动定律
1.(2025苏锡常镇二模)如图所示,一水平传送带与一倾斜固定的传送带在B点相接,倾斜传送带与水平面的倾角为θ。传送带均以速率v沿顺时针方向匀速运行。从倾斜传送带上的A点由静止释放一滑块(视为质点),滑块与传送带间的动摩擦因数均为μ,且。不计滑块在传送带连接处的能量损失,传送带足够长。下列说法正确的是( )
A.滑块在倾斜传送带上运动时加速度总相同
B.滑块一定可以回到A点
C.滑块最终停留在B点
D.若增大水平传送带的速率,滑块可以运动到A点上方
2.(2025南通如皋市二模)如图所示,轻质弹簧左端固定,右端处于自由状态时位于O点。现向左推动滑块,将弹簧的右端压缩至A点后由静止释放滑块,AO距离为,滑块向右滑动过程中阻力恒定。则滑块向右滑动过程中的加速度、速度随位移或时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025南通如皋市二模)如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨。将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是( )
A.增加瓦放在滑轨上的高度 B.增加每次运送瓦的片数
C.增大两杆与水平面的夹角 D.增大两杆之间的距离
4.(2025徐州市二模)如图所示,质量为的小球分别在真空中与油中从静止开始下落相同的高度,所经历的时间不同,若小球在真空中自由下落的时间为,小球在油中受到的阻力恒定,下落过程中产生的热量为,重力加速度为,求:
(1)小球在油中下落受到的阻力;
(2)小球在油中运动的时间。
6.(2025徐州市二模)如图所示,将一小物块(可视为质点)放置在足够长的固定光滑斜面上,用沿着斜面向上的拉力作用在物块上,拉力的功率P恒定,使物块由静止开始斜向上运动,已知运动过程中物块的动量最大为p,重力加速度为,根据已知条件,则( )
A.可求出物块的质量
B.可求出拉力的最小值
C.可求出斜面倾角的正弦值
D.若撤去拉力,不可求出物块的加速度
曲线运动
1.(2025常州市前黄高级中学二模)某同学利用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。两相同的钢球放在图中所示的位置。则下列说法正确的是( )
A.本实验可精确测出向心力大小
B.本实验采用的主要研究方法是等效替代法
C.图示实验过程可以得出向心力大小与质量成正比
D.图示实验过程正在研究向心力大小与角速度的关系
2.(2025江苏淮阴中学二模)如图所示,在离地面高处的A点以水平速度抛出一小球,恰好能够经过前方高h的障碍物,在A点正下方距地面高处的B点以速度同方向抛出同一小球也恰好能从障碍物上方经过,两次速度大小关系满足,忽略空气阻力,则,和h的大小关系( )
A. B.
C. D.
3.(2025江苏南京二模)如图,小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动,轨道各处弯曲程度相同,在此过程中,该小车( )
A.角速度大小不变 B.向心力不变
C.处于平衡状态 D.处于超重状态
4.(2025苏锡常镇二模)冬奥会跳台滑雪比赛中,运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a点水平飞出,在空中飞行一段距离后在斜坡b处着陆,如图所示。测得运动员在ab间飞行时间为2s,斜坡与水平方向的夹角为30°,运动员质量为50kg,不计空气阻力,g=10m/s²。求运动员
(1)在飞行过程中所受重力的冲量I的大小;
(2)在a处的速度v的大小。
5.(2025苏锡常镇二模)竖直平面内有一L型光滑细杆,杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动,两小球A、B在杆上稳定时,其相对位置关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025南通如皋市二模)如图所示,足够长的水平轻杆中点O固定竖直轻质转轴,小球A和B分别套在水平杆中点两侧,原长L0=0.8m的轻质弹簧一端固定在O点,下端与套在转轴上的小球C连接,C分别与A、B用长L=1m的轻质细线连接。装置静止时,两根绳恰好拉直且无张力。在外力作用下,装置绕转轴缓慢增大转速,C缓慢上升。小球A、B、C的质量均为m=1kg,均可看成质点,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)当绳AC与水平方向成37°时,装置转动的角速度ω;
(3)从静止开始到绳AC与水平方向成37°过程中,外力对装置做的功W。
7.(2025泰州市姜堰区二模)如图所示,A、B两篮球从相同高度以相同方向抛出后直接落入篮筐,两球从抛出到落入篮筐过程中,下列说法正确的是( )
A.两球的运动时间相同
B.两球抛出时速度相等
C.两球在最高点加速度都为零
D.两球速度变化量的方向始终竖直向下
8.(2025南通市海门实验学校二模)汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示,P点是该轨迹的最高点,Q点为该轨迹的最低点。M点的运动可分解为两个分运动:一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动,一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度
B.M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度
C.M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度
D.M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度
天体运动
1.(2025常州市前黄高级中学二模)如图所示,嫦娥六号在环月轨道上沿椭圆轨道运动,AB为长轴。已知A、B两点距月球球心的距离分别为、,运行至A、B时的速度大小分别为、。只考虑其受到月球的引力,则嫦娥六号( )
A.运行至A点时的加速度
B.运行至B点时的加速度
C.运行至A点时的加速度为
D.运动至B点时的加速度为
2.(2025江苏淮阴中学二模)我国的嫦娥四号实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆,为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星,并定点在如图所示的地月连线外侧的位置L处的拉格朗日点(拉格朗日点指在两个物体引力作用下,能使小物体稳定的点)。“鹊桥”卫星在地球和月球引力的共同作用下,与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星和月球绕地球运动的加速度大小分别为a1、a2,线速度大小分别为v1、v2,周期分别为T1、T2,轨道半径分别为r1、r2,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2025江苏南京二模)2024年6月25日,嫦娥六号返回器实现了世界首次月球背面采样并顺利返回,为后续载人探月工程打下了坚实基础.设想载人飞船先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动,选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅲ(可认为轨道半径等于月球半径),最后安全落在月球上,其中A、B两点分别为椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点,已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g0,通过观测发现载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍.求:
(1)载人飞船在轨道Ⅲ上的角速度ω;
(2)轨道Ⅰ的半径r。
4.(2025苏锡常镇二模)我国太阳探测卫星“羲和号”在离地球表面高度517km的圆轨道上运行,则该卫星与地球同步卫星相比,具有相同的( )
A.发射速度 B.向心加速度
C.周期 D.轨道圆心
5.(2025南通如皋市二模)如图所示,Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星,其对地张角θ=60°,其绕行周期为T1,Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星(轨道半径近似等于地球半径)。求卫星Ⅱ的绕行周期T2。
6.(2025南通市海门实验学校二模)2022年9月17日,“神舟十四号”航天员乘组圆满完成第二次出舱任务。若“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动,宇航员观察到安装在“天宫一号”的太阳能电池板每经过时间内的充电后,会在接下来的时间内停止充电。已知电池板只要受到太阳光的照射就会正常的充电,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)空间站的运动周期;
(2)空间站离地高度。
7.(2025徐州市二模)2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。已知神舟十八号飞船在距离地球表面高度约为的圆形轨道上运行,返回舱与轨道舱经过分离、调姿、减速等一系列操作实现变轨,返回地面。下列说法正确的是( )
A.飞船在圆形轨道上运行的速度大于第一宇宙速度
B.飞船在圆形轨道上运行时处于完全失重状态,所受合力为零
C.轨道舱与返回舱分离后,返回舱在进入大气层之前机械能守恒
D.返回舱在圆形轨道减速进入返回轨道时,所受万有引力大于其所需的向心力
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