内容正文:
最新5年高考真题分类优化卷·物理(二)
卷2相互作用
姓名
班级
考号
得分
本卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·广西)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完
全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙
程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为F1、
F2和F3,则
()
A.Fn<F<F
B.Fn=F<F
C.F1=F3<F2
D.Fn=F=Fs
2.(2025·山东)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30°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
()
8
c.
0
2
3.(2025·黑吉辽蒙)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
4.(2024·浙江)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情
景,则
()
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于新受重
5.(2024·河北)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀
【最新5年高考真题分类优化卷·物理(二)2-1】3N
球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面
夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,
挡板对球体支持力的大小为
()
60C
7nw07wwnm
B.1.0N
C.2
D.2.0N
6.(2024·浙江)如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质
量为0.1kg的小铁球,两端A、B悬挂在倾角为30°的
固定斜杆上,间距为1.5m。小球平衡时,A端细线与
J30
杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时,等效于悬挂点
位于小球重垂线与AB交点的单摆,重力加速度g=10m/s2,则()
A.摆角变小,周期变大
B.小球摆动周期约为2s
C.小球平衡时A端拉力为怎N
D.小球平衡时,A端拉力小于B端拉力
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选
项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
7.(2025·广西)7.独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,
独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
【2-2】3N
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
8.(2021·河北)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中@
MN、PQ足够长,且PQ杆光滑,一根轻弹簧一端固定在
M
M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ
杆,金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,
小球均相对PQ杆静止,若ω'>w,则与以w匀速转动时
N
相比,以ω匀速转动时
A.小球的高度一定降低
B.弹簧弹力的大小一定不变
C.小球对杆压力的大小一定变大
D.小球所受合外力的大小一定变大
9.(2023·全国)用水平拉力使质量分别为m甲、乙的F
甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,
两物体与桌面间的动摩擦因数分别为“甲和4乙。
甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的
0
关系图线如图所示。由图可知
A.m甲<mz
B.m甲>m乙
C.μ甲<z
D.4甲>μ乙
10.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光
滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。←应
另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的
拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终
保持静止,则在此过程中
(
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.(12分)(2021·黑吉辽蒙)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对
“流体的阻力(∫)跟物体相对于流体的速度()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∫=k,
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
【2-3】3N
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。
23456789101121314的
101
2
30
40
70
90
100
h/cm
图(a)
图b)
(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p-8.0×102kg/m3,小球体积V=5.0×10-1°m3、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。
12.(10分)某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在
研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
x/m
弹簧1
弹簧2
刻度尺
B白
m/kg
甲
丙
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同
的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,
2的圈数多,改变被支撑重物的质量,静止时测出弹簧的形变量x,
得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到
类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越
(填
“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为。
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度
系数,弹簧2的重力
(填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系
数的测量误差。
(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身
【2-4】3N
重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数:
为
13.(10分)(2024·福建)两绳拉木板,每条拉力F=250N,
15s内匀速前进20m,0=22.5°,c0s22.5°≈0.9。求:
(1)阻力f大小;
(2)两绳拉力做的功;
(3)两绳拉力的总功率。
14.(10分)(2024·全国)将重物从高层楼房的窗外运到地面
p a
时,为安全起见,要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距
离。如图,一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系
B
在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端系在重
物上的绳子Q,二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m
42kg,重力加速度大小g=10m/s2,当P绳与竖直方向的夹角a=37°
时,Q绳与竖直方向的夹角3=53°(sin37°=0.6)。
(1)求此时P、Q绳中拉力的大小;
(2)若开始竖直下降时重物距地面的高度h=10m,求在重物下降到地
面的过程中,两根绳子拉力对重物做的总功。
【2-5】3N
15.(12分)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有
一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为?,
与地面间的动摩擦因数均为4。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移
动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
C
B
R
(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;
(2)动摩擦因数的最小值4mn;
(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W。
【2-6】3N(2)由题意可知,小球下落H=0.9423m时的速度
0=-0.86×10
T
1
-m/s=4.30m/s
500
由运动学公式v=2gh
4.102
得g-2月2x0.8530m/s=9.85m/s
(3)小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时
间内的平均速度,曝光时间越短,曝光时间内的平
均速度越接近瞬时速度,实验误差越小,故A正确;
让小球在真空管中自由下落,可减小空气阻力的影
响,可减小实验误差,故B正确;质量相等的实心铝
球代替实心钢球时,铝球体积更大,阻力对铝球的
影响较大,实验误差较大,故C错误。
答案:(1)15.75(2)4.309.85(3)AB
12.解析:(1)为了减小空气阻力等误差影响,应该选用
材质密度较大的小钢球,故选A。
(2)刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一
位,由图可知h=61.20cm;
2h
(3)根据h=281可知京
=g
故在2h-t2图像中斜率表示重力加速度,则根据图
线有
m/5 m/
(4)下落过程中声音传播的时间为
l=h
则小球下落的时间为
1=1+=1+6
(5)设木条厚度为H,则台阶距离地面的高度h,时
的时间为t1,高度h,时的时间为t2:则根据前面的
分析有
(h2+H)-2(h1+H)2(h2-h1)
8-
12-li
t-ti
可知与H无关。
h
答案:(1)A(2)61.20(3)9.55(4)t+
(5)
不正确,理由见解析
13.解析:(1)根据匀变速运动速度公式
v=at
可得救护车匀速运动时的速度大小
v=2×10m/s=20m/s
(2)救护车加速运动过程中的位移
41-2ui=100m
设在t:时刻停止鸣笛,根据题意可得
(t3-t1)×20+100
十tg=t2
停止鸣笛时救护车距出发处的距离
x=x1十(t3一t1)Xv
代入数据联立解得
x=680m
答案:(1)20m/s(2)680m
14.解析:(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度
等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻
的速度为1==2.25m/s
2、3间中间时刻的速度为:=,
=1.8m/s
【2】
故可得加速度大小为a=
△v_w-w2=1m/s2
△tt1tz
2
十2
(2)设到达1号锥筒时的速度为o。,根据匀变速直
线运动规律得
voti-2ati=d
代入数值解得v。=2.45m/s
从1号开始到停止时通过的位移大小为
--3.00125m≈3.33d
x2a
故可知最远能经过4号锥筒。
答案:(1)1m/s2(2)4
15.解析:(1)设探测器在动力减速阶段所用时间为t,
初速度大小为1,末速度大小为2,加速度大小为
a,由匀变速直线运动速度公式有
2=v1-at①
代入题给数据得
a=1.2m/s②
设探测器下降的距离为,由匀变速直线运动位移
公式有
s=01t-2at2③
联立②③式并代入题给数据得
s=3840m④
(2)设火星的质量、半径和表面重力加速度大小分
别为M文、「火和g火,地球的质量、半径和表面重力
加速度大小分别为M地,”地和g地,由牛顿运动定
律和万有引力定律,对质量为m的物体有
GMx m
=mg火⑤
r火
GM地m
=mg地⑥
r
式中G为引力常量。设变推力发动机的最大推力
为F,能够悬停的火星探测器最大质量为mmx,由
力的平衡条件有
F=maxg火⑦
联立⑤⑥⑦式并代入题给数据得
m mx=1 875 kg
在悬停避障阶段,该变推力发动机能实现悬停的探
测器的最大质量约为1875kg。
答案:(1)1.2m/s,3840m(2)1875kg
卷2相互作用
1.D根据滑动摩擦力的公式f=:F、可知滑动摩擦
力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度
和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和
粗糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,
即F1=F2=FB,故选D。
2.B根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大
于30的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有
mgsin30≤wmgc0s30,可得a≥am30°=
3,故
选B。
3.C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: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;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;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
待力大于墨条对砚台的压力,故D错误。故选C。
-3N
4.D飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的
作用力,故A错误:蝴蝶转弯时做曲线运动,所受合
力与速度方向不在一条直线上,故B错误:小猫在空
中与其他物体间没有接触,不受弹力的作用,故C错
误;小猫蹬地时有向上的加速过程,故弹力大于所受
重力,故D正确。故选D。
5.A对小球受力分析如图所示
60°0
30°
mg
aanaannna4
由几何关系易得力F与力F、与竖直方向的夹角均
为30°,因此由正交分解方程可得
Fysin30°=Fsin30°,F、cos30°+Fcos30°+T=mg
3
解得F=FN=3
故选A。
L
6,B根据单摆的周期公式T=2x
可知周期与摆角无关,故A错误;同
根绳中,A端拉力等于B端拉力,平衡
时对小球受力分析如图
可得2FAc0s30°=mg
mg√3
解得FA=FB=20s30=3
故C、D错误:
mg
根据几何知识可知摆长为
L=1.5 mX tan 30
cos 30
=1m
故周期为T=2r√g
≈2s
故B正确。
故选B。
7.CDA.选手和楠竹在水里减速滑行,速度在变化,
根据牛顿第二定律可知合力不为零,故A错误:
B.楠竹在水平方向有加速度,选手对楠竹的力在竖
直方向有压力,水平方向有摩擦力,所以选手对楠竹
的力方向不是竖直向下,故B错误;
C.选手和楠竹相对静止,且减速滑行,选手和楠竹的
重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定,故C
正确;
D.选手和楠竹构成的整体在减速滑行,受到的合力
不为零,根据力的作用线和重心的关系可知整体的
重心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上,
故D正确。
8.BD对小球受力分析,设弹力为T,弹簧与水平方向
的夹角为0,则对小球竖直方向Tsin0=mg
MP
3cos04,》
而T=k(
可知日为定值,T不变,则当转速增大后,小球的高
度不变,弹簧的弹力不变。则A错误,B正确;
水平方向当转速较小时,杆对小球的弹力背离转
轴,则Tcos0一Fv=mwr
即Fx=Tcos0-mw2r
当转速较大时,FN指向转轴
Tcos 0+F=mw'r
即F、'=mu'2r-Tcos0
则因ω>ω,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压
【3】
力不一定变大。则C错误:
根据F合=mwr可知,因角速度变大,则小球受合外
力变大。则D正确。
故选BD。
9.BC根据牛顿第二定律有
F一umg=na
整理后有
F=ma+umg
则可知F-a图像的斜率为m,纵截距为mg,则由题
图可看出
m甲>m乙4甲m甲g=μzn乙g
则
H甲u之
故选BC。
10.BD如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向
左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方
向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子
拉力T逐渐增大:
Ymg
对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿
斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力「
也逐渐增大:若起初M受到的摩擦力∫沿斜面向
上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减
小后增加。故选BD。
11.解析:(1)根据h-t图像可知,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)根据h-t图像可知小球下落的速度为
0=40X10-m1
63
15m/s
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
mg=kv十pgV
式中PgV表示液体对小球的浮力,代入数据可得比
例系数
mg-ogv
4.0×106×9.8-8.0×102×9.8×5.0×101
-=5.292×
1
15
10 kg/s
(3)若选择一个密度更大,体积相同的小球,浮力
pgV不变,根据m=ρV可知小球的质量增大,根据
平衡方程mg=k0十PgV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
线可能是图像中的①虚线。
答案:(1)匀速直线(2)5.292×101(3)①
12.解析:(1)根据胡克定律有mg=kc
整理后有x=8
则m图像的斜率为发,则图像斜率越大弹簧的劲
度系数越小,由图乙可看出直线2的斜率大于直线
1的斜率,则k,>k,
由于1的圈数少,2的圈数多,则可知弹簧单位长度
的圈数越多,弹簧的劲度系数越小。
(2)根据x=飞m
-3N
结合图乙可计算出
g
由于弹簧1的劲度系数为k,则
k1=k,k:=3
F
(3)根据k=△
可知,弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影
响,所以弹簧2不会引起弹簧1劲度系数测量的
误差。
(4)由题意可知,弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2
的劲度系数为了,所以把两个弹簧串联起来,当下
面挂质量为m。物体时,根据平衡条件得
k1△x1=mg
k2△x2=mog
k(△x1+△x2)=mag
年将一
答案:1)多(2②)夸a不会(④冬
4
13.解析:(1)由于木板匀速运动则有
2Fcos 0=f
带入数据解得
f=450N
(2)根据功的定义式有
W=2FIcos 0
带入数据解得
W=9.0×103J
(3)根据功率的定义式有
W
P=
t
带入数据有
P=600W
答案:(1)450N(2)9.0×103J(3)600W
14.解析:(1)重物下降的过程中受力平衡,设此时P、Q
绳中拉力的大小分别为T,和T,竖直方向
T cos a=mg+T2 cos 8
水平方向
Ti sin a=Ta sin B
联立代入数值得
T,=1200N,T2=900N
(2)整个过程根据动能定理得
W+mgh=0
解得两根绳子拉力对重物做的总功为
W=-4200J
答案:(1)1200N,900N(2)-4200J
15.解析:(1)由题意知,C受力平衡,则竖直方向满足
2Fcos30°=mg
解得F侣
(2)C恰好降落到地面时,即对地面压力仍为零时,
B受C压力的水平分力最大,由几何关系知
2F'cos60°=mg
则水平分力为F」
=F'cos 30
此时B受地面的摩擦力为f=以F
其中FN=之mg+F'sin30°=mg
根据题意fh=Fx
3
解得mn=2
【4】
(3)由题意得,C下降的高度为
h=(5-1)R
A的位移x=2(3一1)R
则摩擦力做功的大小为
W:=fr=23-1)umgR
根据动能定理W-W,十mgh=0一0
解得W=(2μ-1)(3-1)mgR
3
答案:(1)3g(2)号
(3)(24-1)(3-1)mgR
卷3运动和力的关系
1.A根据题意,对整体应用牛顿第二定律有
F=(M+m)a
对空间站分析有
F'=Ma
解两式可得飞船和空间站之间的作用力
M
F'二M+m
F
故选A。
2.C0一t。时间内:物体轻放在传送带上,做加速运
动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦
力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故
做匀加速运动。。之后:当物块速度与传送带相同
时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为
零,物块做匀速直线运动。C正确,A、B、D错误。故
选C。
3.A返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超
重状态,故A正确,B错误;主伞的拉力与返回舱运
动方向相反,对返回舱做负功,故C错误:返回舱的
重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,
故D错误。故选A。
4.D设P的质量为M,P与桌面的动摩擦力为f;以
P为对象,根据牛顿第二定律可得
T-f=Ma
以盘和砝码为对象,根据牛顿第二定律可得
mg-T=ma
联立可得
mg-f g-
a=M+m=M+m·m
可知,a-m不是线性关系,排除A、C选项,可知当砝
码的重力小于物块P最大静摩擦力时,物块和砝码
静止,加速度为0,当砝码重力大于f时,才有一定的
加速度,当趋于无穷大时,加速度趋近等于g。
故选D。
5.C小球上升过程中受到向下的空气阻力,下落过程
中受到向上的空气阻力,由牛顿第二定律可知上升
过程所受合力(加速度)总大于下落过程所受合力
(加速度),D错误;小球运动的整个过程中,空气阻
力做负功,由动能定理可知小球落回原处时的速度
小于抛出时的速度,所以上升过程中小球动量变化
的大小大于下落过程中动量变化的大小,由动量定
理可知,上升过程合力的冲量大于下落过程合力的
冲量,C正确:上升与下落经过同一位置时的速度,
上升时更大,所以上升过程中平均速度大于下落过
程中的平均速度,所以上升过程所用时间小于下落
过程所用时间,A错误;经同一位置,上升过程中所
受空气阻力大于下落过程所受阻力,由功能关系可
知,上升过程机械能损失大于下落过程机械能损
失,B错误。故选C。
6.A缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时
拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。此时两弹
-3N