2026届高考物理一轮复习单元检测(三):运动和力的关系
|
2份
|
9页
|
432人阅读
|
11人下载
内容正文:
2026届高考一轮复习物理单元检测(三)
运动和力的关系
本试卷满分:100分 考试时间:60分钟
一、单选题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。
1.行星绕太阳运行轨道半长轴的立方与其公转周期的平方成正比,即。若用国际单位制的基本单位表示,常量的单位应为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,轻质弹簧一端固定另一端与A球相连,A、B、C三球用轻杆或细线相连,三球的质量均为m。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,三个小球都静止,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.若A、B间由轻杆连接,B、C间由细线连接,则剪断细线的瞬间,轻杆上的弹力大小为
B.若A、B间由轻杆连接,B、C间由细线连接,则剪断细线的瞬间,A、B球的加速度大小均为
C.若A、B间由细线连接,B、C间由轻杆连接,则剪断细线的瞬间,A球的加速度大小为
D.若A、B间由细线连接,B、C间由轻杆连接,则剪断细线的瞬间,轻杆上的弹力大小为
3.如图所示,一个与水平方向夹角为的传送带,现将一物块轻轻地放在传送带最上端,各接触面粗糙。关于物块刚放上传送带的一小段时间内,下列说法正确的是( )
A.当传输带逆时针转动时,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上
B.当传输带顺时针转动时,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上
C.如果传送带不运动,物块可能不受摩擦力作用
D.无论传送带怎样运动,物块受到的摩擦力方向都沿斜面向上
4.如图甲所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程,由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时,体重计的示数为。关于实验现象,下列说法正确的是( )
A.“起立”过程中,先出现失重现象,后出现超重现象
B.“下蹲”过程中,支持力可能出现小于压力的情况
C.“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象
D.图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程
5.游泳运动员蛙泳时的动作可分为蹬腿加速a和惯性前进b两个过程,将这两个过程简化为水平方向的直线运动,v-t图像如图所示。已知运动员的体重为60kg,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.0~0.5s内运动员做匀变速直线运动
B.0.2~0.5s内运动员加速度的大小为m/s2
C.0~0.5s内运动员平均速度的大小为1.0m/s
D.惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小为40N
6.如图所示,AB、AC、AD是竖直平面内固定的三块木板(用相同材料制作,粗糙程度相同),A、B、C、D四点位于同一圆周上,A点位于圆周的最高点。现有一小物块可看作质点从A点沿木板由静止开始滑下,不计空气阻力,沿 AB、AC、AD下滑的时间分别
为t1、t2、t3。则( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦,绸带的质量不计。现将质量分别为M、 的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )
A.两物块所受摩擦力的大小总是不相等
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C.不可能相对绸带发生滑动
D.不可能相对斜面向上滑动
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,固定在水平面上的光滑斜面的倾角为,轻质弹簧一端悬挂在O点,另一端与质量为m、可视为质点的小球相连,斜面的最低点B点在O点的正下方,O、B两点间的距离恰好等于弹簧的原长。当小球位于斜面上的A点时,弹簧与斜面垂直。某时刻将小球从A点由静止释放,则小球在斜面上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧弹力逐渐增大
B.小球从A到B过程中加速度一直沿斜面向下
C.弹簧弹力沿垂直斜面方向的分力一直在减小
D.弹簧弹力沿斜面的分力一直在增大
9.某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯,小明先乘坐甲电梯(接触面为水平面)后乘坐乙电梯(接触面视为斜面),若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动,电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ,人与电梯始终保持相对静止,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.乘坐甲电梯,电梯加速和匀速时,小明先受3个力作用,后受2个力作用
B.乘坐乙电梯,电梯加速和匀速时,小明先受3个力作用,后受2个力作用
C.电梯加速时,甲乙两个电梯对小明的支持力之比为
D.电梯加速时,小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为
10.如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量为,B和C的质量都是,A、B间的动摩擦因数为,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为,设B足够长以保证A、C不会从B上滑落,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。现对A施加一水平向右的拉力,则下列说法正确的是( )
A.为了使A、B、C均静止,应小于
B.无论力为何值,B的加速度不会超过
C.无论力为何值,C的加速度不会超过
D.当时,B、C间会相对滑动
三、非选择题:本题共3小题,共40分。考生根据要求做答
11.(12分) 某兴趣小组设计了一个可以测量小车质量的装置。器材为小车、一端附定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源、直尺、槽码(共计6个;每个槽码的质量均为)。
实验步骤如下:
①按图(a)安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂6个槽码。改变轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;
②保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点迹测出加速度;
③依次减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤②;
④以取下槽码的总个数()的倒数为横轴,为纵轴,根据测得数据作出关系图线;
⑤由关系图线求出小车的质量。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是_____(填选项前字母)。
A.接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放
B.小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终与倾斜轨道保持平行
C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D.若细线下端悬挂2个槽码,则小车下滑过程中受到的合外力大小为
(2)某次实验获得如图(b)所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则在打“5”点时小车的速度大小 ,加速度大小a= (结果均保留三位有效数字)。
(3)作出关系图线如图(c)所示,若求得图线的斜率为,则小车的质量 (用和重力加速度表示)。
12.(12分) 如图所示,一辆货车运载着质量均为10kg的圆柱形空油桶。在车厢底有四个油桶平整排列成一层,相互紧贴并被牢牢固定,上一层有一只油桶C,自由地摆放在桶A和B之间。开始时,桶C与汽车一同保持静止。不计油桶间的摩擦,已知重力加速度g取10m/s2
(1)当车静止时,求油桶B、C之间的弹力大小:
(2)当车匀速行驶时,假如后尾门松动导致油桶C下陷了一些,则判断油桶B、C之间的弹力大小较之前如何变化;(填“变大”、“不变”或“变小”)
(3)为保证行车安全(桶C不相对货车滚动),求货车刹车时的最大加速度;
(4)大雾天,货车以v1=72km/h的速度行驶时突然发现前方x0=46m处有路障,司机经过△t=0.3s反应后紧急刹车,货车刚好在路障前停住,求货车刹车时的加速度大小,并判断桶C是否相对车滚动。
13.(16分) 如图所示,有一个可视为质点、质量的小物块,初速度为零,经由水平顺时针转动的传送带从最左端A送到最右端B,滑过光滑水平面后,滑上紧靠面末端的质量的静止长木板。已知传送带速度恒为,传送带间长度,木板上表面与面相平,木板下表面光滑,小物块与传送带、长木板上表面间的动摩擦因数均为0.40。长木板足够长,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)小物块到达点的速度大小;
(2)木板获得的最大速度;
(3)整个运动过程中,因摩擦产生的热量(结果可用分数表示)。
第4页,共8页
(
第
1
页 共
9
页
)高中物理
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高考一轮复习物理单元检测(三)参考答案
运动和力的关系
一、二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
B
B
C
B
A
C
BC
AC
AC
1.D 解析:根据题意可知,用国际单位制的基本单位表示,常量的单位为,故选D。
2.B 解析:将A、B看成一个整体,细线烧断的瞬间,细线对B的拉力消失,弹簧弹力不变,则整体的受力情况发生变化,加速度不为零,整体的合力大小等于细线的拉力,为
则A、B的加速度为,对B受力分析,有,可得A、B两小球之间杆的拉力大小为,故B正确,A错误;细线烧断的瞬间,细线对A的拉力消失,弹簧弹力不变,则A的受力情况发生变化,加速度不为零,A的合力大小等于细线的拉力,为,则A的加速度为,故C错误;细线烧断的瞬间,BC的加速度相等,即,隔离C有,,解得,故D错误。故选B。
3.B 解析:当传输带逆时针转动时,物块相对于传送带向上滑动,则物块受到的摩擦力方向沿斜面向下,故AD错误;当传输带顺时针转动时,物块相对于传送带向下滑动,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,故B正确;如果传送带不运动,物块相对于传送带有向下滑动的趋势,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,故C错误;故选B。
4.C 解析:“起立”过程中,人先向上做加速运动,后向上做减速运动,即人先处于超重状态后处于失重状态;“下蹲”过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,即人先处于失重状态,后处于超重状态,故A错误,C正确;支持力和压力是一对相互作用力,二者的大小总是相等,故B错误;物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象,即体重计示数大于实际重量;物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象,即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化,体重计示数先小于实际重量,后大于实际重量,即先失重后超重,为一次“下蹲”过程,第二次变化,体重计示数先大于实际重量,后小于实际重量,即先超重后失重,为一次“起立”过程,故D错误。故选C。
5.B 解析:由图像可知,0~0.2s内运动员做匀加速直线运动,0.2s~0.5s内运动员做匀减速直线运动,A选项错误;由图像可知,0.2~0.5s内运动员加速度大小为,B选项正确;0~0.5s内运动员平均速度大小:,C选项错误;惯性前进过程中,
运动员所受的合力大小为,如下图由力的合成和分解,
水对运动员作用力大小为,D错误。故选 B。
6.A 解析:设任一细杆与竖直方向的夹角为,木板运动的时间为t,
圆周的半径为 R。由牛顿第二定律可知,木板的加速度大小,由位移公式得
解得,可知越大,时间t越大,则,故选A。
7.C 解析:轻质绸带与斜面间无摩擦,受两个物体对其的摩擦力,根据牛顿第二定律有,解得,M对绸带的摩擦力和绸带对M的摩擦力是相互作用力,等大;m对绸带的摩擦力和绸带对m的摩擦力也是相互作用力,等大;故两物块所受摩擦力的大小总是相等,A错误;由于绸带与斜面之间光滑,当动摩擦因数较大或较小时,即满足
并且,则M、m和绸带一起向左滑动,设加速度为,根据牛顿第二定律,对整体有,对M有,对有
解得,,则M加速下滑,m加速上滑,均相对绸带静止,BD错误;由于M与绸带间的最大静摩擦力较大,故绸带与M始终相对静止,m与绸带间可能有相对滑动,C正确。故选C。
8.BC 解析:由于O、B两点间的距离恰好等于弹簧的原长,可知小球向B点运动过程中,弹簧形变量减小,弹簧弹力减小,故A错误;重力和弹簧弹力沿斜面的分量都沿斜面向下,根据牛顿第二定律可知合外力沿斜面向下,故加速度方向沿斜面向下,故B正确;设弹簧与垂直斜面方向的夹角为,则弹簧弹力沿垂直斜面方向的分力,由于形变量x减小,增大,弹簧弹力沿垂直斜面方向的分力一直在减小,故C正确;弹簧弹力沿斜面的分力
在A、B两点时,弹簧弹力沿斜面的分力大小均为0,故弹簧弹力沿斜面的分力大小先增大后减小,故D错误。故选BC。
9.AC 解析:乘坐甲电梯,如图所示,电梯加速时受重力、支持力及水平阶段的水平向右的静摩擦力作用,电梯匀速时受重力、支持力,故A正确;
乘坐乙电梯,如图所示,小明匀速和加速时均受到重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力,故B错误;小明乘坐甲电梯加速时,把加速度沿水平和竖直方向分解,则,
在水平方向有,在竖直方向有,解得,
乘坐乙电梯加速时,在垂直于电梯方向上有,在沿电梯方向上有
解得,则有,
故C正确,D错误。故选AC。
10.AC 解析:AB间不发生相对滑动,F最大为,ABC均静止,F最大为,为了使A、B、C均静止,应小于或等于,故A正确;
A、B间摩擦力、B、C间摩擦力,刚好达到最大静摩擦力,B的加速度达到最大,对B根据牛顿第二定律可得,解得,故B错误;
当B、C间的摩擦力达到最大时,C的加速度最大,点C根据牛顿第二定律可得
解得在C点的最大加速度大小为,故C正确;把A、B、C看成一个整体,由牛顿第二定律可得,解得,B、C不会发生相对滑动,故D错误。故选AC。
三、非选择题:
11.(12分) (1)AB (3分,漏选得2分) (2) (3)(每空3分)
解析:(1)接通电源后,再将小车从靠近打点计时器处释放,是为了更好的利用纸带打出更多的点,故A正确;小车下滑时,位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行,是为了保证小车受到的拉力(即细线的张力)是沿着轨道方向的,从而确保合力等于细线的拉力,并且能准确测量小车的位移,如果细线与轨道不平行,那么拉力将会有一个垂直于轨道的分量,这个分量会对实验产生误差,故B正确;实验中并不必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量,实际上,只要细线的拉力等于小车受到的合力,无论槽码的质量如何,都不会影响实验结果的准确性,故C错误;若细线下端悬挂着2个槽码,小车加速下滑,槽码加速上升,槽码超重,故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力,所以小车下滑过程中受到的合外力大于2mg,故D错误。
故选AB。
(2)依题意可知,相邻计数点间的时间间隔为
在打“5”点时小车的速度大小
由逐差法得
(3)对于小车匀速时有,减少n个槽码后,对小车进行分析有
减少n个槽码后,对槽码进行分析有,以上联立方程得
整理得,图线的斜率为,即,可得
12.(12分) (1) (2)变大 (3) (4),C不会相对车滚动 (每小问3分)
解析:(1)对C受力分析,如图所示
由平衡条件得
油桶B和油桶C之间的弹力为
(2)后尾门松动导致油桶C下陷了一些,与竖直方向
夹角变大,根据可知,B、C之间的弹力变大。
(3)货车刹车时加速度最大时,B、C间弹力为零,此时
解得最大加速度
(4)在反应时间内,卡车运动的位移为
刹车距离为,解得。所以C不会相对车滚动。
13.(16分) (1)(3分) (2) (5分) (3)(8分)
解析:(1)小物块在传送带上做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律
解得小物块的加速度,若物块在传送带上做匀加速直线运动的末速度与传送带的速度相等时,根据运动学公式,解得物块做匀加速直线运动的位移,所以物块到达传送带端前已经与传送带同速,物块与传送带共速后物块做匀速直线运动,物块滑上光滑的水平面也做匀速直线运动,所以
(2)小物块在长木板上运动的过程中,对于小物块根据牛顿第二定律,解得
对于长木板根据牛顿第二定律,解得:,当小物块与长木板共速时长木板的速度最大,设经过时间小物块与长木板共速,根据运动学公式,时刻小物块的速度
长木板的速度,,联立解得时间,长木板获得的最大速度
(3)物块在传送带上做匀加速直线运动时,根据运动学公式,解得:
在此过程中传送带的位移,解得:,小物块的位移,解得:
小物块与传送带的相对位移,解得:
小物块与传送带因摩擦产生的热量,解得:
从小物块滑上长木板到两物体相对静止的过程中,小物块的位移,解得:
长木板的位移,解得:,小物块与长木板的相对位移
小物块与长木板因摩擦产生的热量,解得:
整个过程中因摩擦产生的热量,解得:
第4页,共8页
(
第
1
页 共
9
页
)高中物理
学科网(北京)股份有限公司
$