专题05 力与运动(5大考点)(四川专用)2026年高考物理二模分类汇编
2026-05-06
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内容正文:
专题05力与运动
5大考点概览
考点01 力与物体的平衡
考点02 匀变速直线运动 牛顿运动定律
考点03 抛体运动和圆周运动
考点04 万有引力定律及应用
考点05 机械振动和机械波
力与物体的平衡
考点01
1.(2026·四川南充·二模)如图,质量为的倾角为的粗糙斜面体置于水平面上,质量为的木块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端固定在木块上,弹簧中轴线与斜面垂直。斜面体与木块均处于静止状态。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,,。则( )
A.弹簧一定处于拉伸状态
B.斜面体可能受到水平面的摩擦力作用
C.木块一定受到四个力的作用
D.斜面体对水平面的压力大小一定等于
【答案】C
【详解】AC.依题意,如果弹簧处于原长状态,由于
则木块无法保持静止状态,故而弹簧对木块必有压力,弹簧必然处于压缩状态,木块一定受到重力、弹力、支持力、摩擦力四个力的作用,故A错误,C正确;
B.对斜面体和木块整体进行受力分析,弹簧压力有水平向左的分量,根据平衡条件,地面对斜面体一定有水平向右的摩擦力,故B错误;
D.对斜面体和木块整体分析,由于受到弹簧斜向下的压力,其竖直分量竖直向下,则对地面压力大于二者重力之和,故D错误。
故选C。
2.(2026·四川广元·二模)如图所示,两根紧靠但无相互作用力的半圆柱体A、B静止于粗糙程度处处相同的水平地面上。现将另一根圆柱体C轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆柱体A、B、C的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的摩擦。若用水平向右的力拉半圆柱体A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面,整个过程中B均保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则半圆柱体与地面间动摩擦因数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设半圆柱体 A、B 的质量为 ,因材料、长度、半径、密度均相同,圆柱体 C 的体积是半圆柱体的 2 倍,故C的质量为 。设C的圆心与 B 的圆心连线与竖直方向夹角为 。对 C 受力分析,由对称性知 A、B对C的支持力大小相等,设为 。竖直方向平衡有
解得
对 B 受力分析,竖直方向地面对 B 的支持力
水平方向 B 受到的静摩擦力
为使 B 保持静止,需满足
即
得
当 C 恰好降到地面时,C 的圆心离地高度为 ,B 的圆心在地面上,两圆心距离为 ,此时,
在此过程中从增大到, 单调递增,当 时 最大,为 。故 的最小值为 。
故选 C。
3.(2026·四川泸州·二模)如图所示,甲、乙两本完全相同的书静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.甲受到地面的支持力是由于甲发生了形变
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力大小相等
C.地面对甲的摩擦力大小大于地面对乙的摩擦力大小
D.地面对甲的摩擦力大小等于地面对乙的摩擦力大小
【答案】BD
【详解】A.甲受到地面的支持力是由于地面发生了形变,A错误;
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力是一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,B正确;
CD.对甲乙的整体分析,因水平方向受力平衡,可知地面对甲的摩擦力与地面对乙的摩擦力大小相等方向相反,C错误,D正确。
故选BD。
4.(2026·四川宜宾·二模)如图,三个材质相同且半径均为R、质量均为m的半球,彼此接触但无挤压置于粗糙的水平面上;一个半径为R、质量为3m的光滑球,放在三个半球之上,整个系统处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。则( )
A.地面对每个半球的支持力大小为mg
B.每个半球与光滑球之间的弹力大小为
C.半球与地面间的动摩擦因数最小值为
D.换一个质量仍为3m,半径略大于R的光滑球,则每个半球与地面摩擦力不变
【答案】BC
【详解】A.根据对称性可知,地面对每个半球的支持力大小相等,以三个半球和光滑球为整体,竖直方向根据平衡条件可得
解得,故A错误;
B.根据几何关系可知,四个球心组成一个边长为的正四面体,设每个半球与光滑球之间的弹力与竖直方向的夹角为,则有
以光滑球为对象,根据平衡条件可得
解得每个半球与光滑球之间的弹力大小为,故B正确;
C.以其中一个半球为对象,水平方向有
由,可得
可知半球与地面间的动摩擦因数最小值为,故C正确;
D.换一个质量仍为3m,半径略大于R的光滑球,可知以上分析中只有发生变化,由
可知每个半球与地面摩擦力发生变化,故D错误。
故选BC。
匀变速直线运动 牛顿运动定律
考点02
1.(2026·四川广安·二模)游乐场有一滑滑梯游乐项目,其原理简化如图。两根直金属细杆与水平面以的夹角相互平行固定放置,两细杆间距。一个半径、质量的圆柱体从细杆的上端由静止开始下滑,圆柱体与细杆之间的动摩擦因数,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,,,,则( )
A.圆柱体下滑过程中受到3个力作用
B.每根细杆对圆柱体的弹力大小都是
C.圆柱体下滑时的加速度大小为
D.用平行于直金属杆向上的拉力可拉着圆柱体匀速运动
【答案】C
【详解】A.圆柱体沿金属杆下滑过程中,受重力、两细杆对其的支持力以及摩擦力,共5个力,故A错误;
B.单根细杆弹力与圆心构成的三角形中,单根杆弹力与圆心到两接触点中线的夹角满足
垂直于杆方向,圆柱体受力平衡;重力垂直杆的分力等于两根杆弹力的合力,即
解得,故B错误;
C.沿杆方向根据牛顿第二定律可得,
解得,故C正确;
D.若拉着圆柱体匀速向上运动,沿杆方向受力平衡,则
解得,故D错误。
故选C。
2.(2026·四川凉山·二模)在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
【答案】D
【详解】A.运动员的位移大小为
方向由P指向R,A错误;
B.运动员的路程,B错误;
C.平均速度大小,C错误;
D.平均速率大小,D正确。
故选D。
3.(2026·四川成都·二模)图示为研究小组通过无动力轨道小车在直线轨道约束下的运动来模拟帆船逆风行驶的俯视图。虚线为小车轨道,通过调节小车上帆的方向,能实现小车从静止开始沿轨道中箭头方向逆风行驶的选项是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】风会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力F,将作用力分解为沿着轨道小车的分力和垂直于轨道小车的分力,为实现“顶风逆行”,沿着轨道小车的分力必须与轨道小车运动方向相同,如图所示
可知只有C选项符合题意。
故选C。
3.(2026·四川成都·二模)图示为某国产电动汽车在性能测试中从静止加速到又减速到零的图像,图像时刻切线斜率大小与时间内的斜率大小相等。下列说法正确的是( )
A.时间内汽车的速度逐渐增大
B.时间内汽车的加速度逐渐增大
C.大于
D.时间内汽车的位移大于时间内汽车的位移
【答案】AD
【详解】A.时间内,速度随持续增大,因此汽车速度逐渐增大,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,内曲线斜率逐渐减小,说明汽车加速度逐渐减小,故B错误;
C.设处切线斜率(初始加速度大小)为,由题意知减速阶段加速度大小也为,设最大速度为。 内加速度始终小于,因此;减速阶段运动时间
因此,故C错误;
D.位移对应图像的面积,减速阶段位移
是加速度减小的加速运动,曲线向上凸,位移大于同端点三角形面积,结合
可得
即位移更大,故D正确。
故选AD。
4.(2026·四川南充·二模)某快递分拣中心的水平传送带以恒定速度匀速运行,将质量的包裹无初速度地轻放在传送带上某位置,已知包裹与传送带间的动摩擦因数,包裹放在传送带上的初始位置到分拣口的距离,取重力加速度。求:
(1)包裹在传送带上加速运动时的加速度大小;
(2)包裹从放上传送带到包裹运动至分拣口的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)包裹轻放在传送带上,有解得
(2)包裹匀加速至与传送带共速,有
解得位移为,加速时间
之后包裹匀速至传送带末端,有包裹从放上传送带到包裹运动至分拣口的时间为
抛体运动和圆周运动
考点03
1.(2026·四川宜宾·二模)如图,正方形ABCD为倾角的光滑绝缘斜面,边长,位于平行AB向下的匀强电场中,场强,一质量,带电的小球通过长为的轻绳一端固定于正方形中心O,将轻绳拉直并使小球在圆形虚线上某一位置P(未画出)静止。现给小球一垂直于绳的速度,小球开始在斜面上做圆周运动,当运动到圆形虚线的最低点时,绳子恰好断裂,之后小球刚好能够到达C点。不计一切阻力,重力加速度,则( )
A.P点不可能在图中圆形虚线的最高点 B.绳能够承受的最大张力为1.8N
C.绳断裂瞬间小球速度大小为 D.小球到达C点时速度大小为
【答案】A
【详解】A. 小球在 P 点静止,说明 P 点为等效重力场的最低点(平衡位置),小球受重力沿斜面向下的分力
电场力
由于 q<0,电场方向平行 AB 向下,则电场力方向平行 AB 向上
它们合力
方向沿斜面向下,不可能在最高点,故 A 正确;
CD.绳子在几何最低点断裂,小球做类平抛运动,由牛顿第二定律
沿斜面向下
水平方向
解得绳断裂瞬间小球速度大小为
小球到达 C 点时,沿斜面向下的速度
合速度 ,故CD 错误;
B.在最低点,由牛顿第二定律
解得 T=1.2N,故 B 错误。
故选 A。
2.(2026·四川广元·二模)如图所示,半径为R的圆盘在竖直平面内绕通过圆心O的转轴匀速转动,角速度为,圆盘表面粘有A、B两小球,圆心O和A、B三者共线,A位于OB的中点,M为圆心O正下方水平地面上的一点。当B球随圆盘运动至最低位置时,两球同时脱落,调节圆心O离地面的高度H,两球落到水平地面上同一位置N。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.只有当时,两球才可能落到同一点
B.若仅把高度H加倍,两球落地点的水平位移也加倍
C.若仅把角速度减半,两球一定落到MN的中点处
D.若同时增大角速度和增大高度H,两球仍有可能都落到N点
【答案】AC
【详解】两球脱落后做平抛运动。设圆盘角速度为 。对于A 球:轨道半径
初速度
下落高度 。
对于B球:轨道半径
初速度
下落高度
两球落到同一点,说明水平位移相等,即
根据平抛运动规律
有
化简得
两边平方整理得
解得
A.由上述推导可知,要使两球落到同一点,必须满足,故A正确;
B.根据
h为平抛的竖直位移,若仅把高度加倍,h不一定为原来的4倍,则不一定加倍,故B错误;
C.若仅把角速度减半,保持 不变,两球仍满足落到同一点的条件。此时初速度变为原来的一半,下落时间不变,水平位移 变为原来的一半。原落点为,新落点即为的中点,故C正确;
D.若增大高度,两球水平位移不相等,不可能落到同一点,更不可能都落到点,故D错误。
故选AC。
3.(2026·四川泸州·二模)如图所示,在倾角的斜面上有矩形区域,在点静止释放小球甲的同时,在点以与夹角为、大小为的速度弹射另一小球乙,两球均可视为质点。小球乙在斜面上的某点(图中未标出)击中小球甲,且击中时二者的速率相等。忽略一切摩擦,重力加速度为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.碰前瞬间两球速度间的夹角为 B.碰前瞬间两球速度间的夹角为
C.小球甲下降的高度 D.小球乙沿方向的位移
【答案】BD
【详解】AB.设从开始释放到两球相碰经过时间为t,则对甲球
对乙球沿斜面向上的速度
沿MQ方向做匀速运动,速度
由题意可知
联立解得
此时(负号说明方向沿斜面向下)此时速度方向与甲球速度方向的夹角为,即,即碰前瞬间两球速度间的夹角为,A错误,B正确;
C.小球甲下降的高度,C错误;
D.小球乙沿方向的位移,D正确。
故选BD。
4.(2026·四川宜宾·二模)(多选)如图所示,某物流园区的智能配送机器人(可视为质点)需通过宽的传送带(足够长),传送带以匀速运行,机器人相对传送带行驶速度的方向可调整,的大小范围为1.0m/s-1.6m/s。关于机器人通过传送带区域过程中,下列说法正确的是( )
A.机器人通过的最短时间为2s
B.当路径垂直传送带边沿时,机器人的最小速度为0.2m/s
C.当路径垂直传送带边沿时,机器人的最大速度为
D.当路径垂直传送带边沿时,机器人通过的最短时间为3.2s
【答案】AC
【详解】A.机器人相对传送带沿垂直于传送带行驶方向运动时,且机器人速度取1.6m/s时通过时间最短,设,有
可得最短时间为,故A正确;
BC.当路径垂直传送带边沿时,如图所示有
当取1.0m/s时,可得机器人相对传送带的速度为,可知机器人的最小速度为;同理当取1.6m/s时,可得机器人相对传送带的速度为,可知机器人的最大速度为,故B错误,C正确;
D.当路径垂直传送带边沿时,当取1.6m/s时,机器人的最大速度为,可得机器人通过的最短时间为,故D错误。
故选AC。
5.(2026·四川成都·二模)一种新型智能网球发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向击出,供运动员进行日常训练。如图所示,运动员将发球机置于网球场左侧底线AB的中点G处,发球口在G点正上方高度为的H点。球网两侧球场ABCF与FCDE均为边长的正方形,I为DE中点,球网高度为,网球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小为。
(1)若发球机从H点将网球沿平行于轴线GI方向水平击出,要使得网球能直接落到右侧场地内,求网球的初速度大小满足的条件;
(2)若发球机发球速度的大小和方向在水平面内可任意调节,求网球直接落在右侧球场中所有可能落点构成图形的面积。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设网球初速度为时,经历时间恰能过网,水平方向有
竖直方向有
解得
设网球初速度为时,经历时间恰好不出右侧底线,水平方向有
竖直方向有
解得
综上,要使得网球能落到右侧场地,初速度应满足。
(2)设网球初速度方向与GI方向的夹角为,初速度大小为,恰能过网,如图所示
网球运动轨迹与球网的交点为在地面上的投影为,网球落地点为,设的距离为。从H运动至M的过程中,水平方向有
从H运动至P的过程中,水平方向有
落点P到球网的距离
解得
即所有恰好过网的网球落点位置到球网的距离均相同,与初速度方向无关。故所有可能的落点组成的形状为矩形,面积为
联立解得
万有引力定律及应用
考点04
1.(2026·四川南充·二模)今年我国计划发射嫦娥七号探测器,其轨道器将进入环月轨道运行,承担水冰遥感普查等关键任务,若轨道器在距月球表面高度为的圆轨道上做匀速圆周运动,已知月球半径为。月球表面重力加速度为、引力常量为,忽略月球自转。下列说法正确的是( )
A.轨道器运行的角速度
B.轨道器运行的速度大于月球的第一宇宙速度
C.轨道器运行的向心加速度大于
D.月球的质量
【答案】A
【详解】A.月球表面物体重力等于万有引力,即
轨道器做匀速圆周运动时万有引力提供向心力
由向心力公式可得
代入
得 ,故A正确;
B.第一宇宙速度是近月轨道(轨道半径)的环绕速度,由线速度公式 可知,轨道半径越大,线速度越小,轨道器轨道半径,因此速度小于月球第一宇宙速度,故B错误;
C.向心加速度 ,越大越小,轨道器轨道半径,因此向心加速度小于,故C错误;
D.由黄金代换关系
得月球质量 ,故D错误。
故选A。
2.(2026·四川广安·二模)已知地球到太阳的距离大约是地球到月球距离的400倍,已知太阳的质量约为地球质量的 3.3×105 倍,请结合天体运动常识,估算月球受到太阳的吸引力与月球受到地球引力的比值接近( )
A.0.02 B.2 C.200 D.20000
【答案】B
【详解】设地月距离为,由题意可知日地距离为;由于地月距离远小于日地距离,可近似认为月球到太阳的距离等于日地距离。
月球受到太阳的引力
月球受到地球的引力
可得
结合天体运动常识,太阳质量约为地球质量的倍,代入得,故选B。
3.(2026·四川凉山·二模)2025年8月,我国“揽月”月面着陆器圆满完成地外天体着陆起飞综合验证试验。若月球质量是地球质量的,结合任务特点及物理规律,下列说法正确的是( )
A.“揽月”着陆器在月球表面上所受引力的大小大于其环月圆周运动所需向心力的大小
B.若“揽月”着陆器在环月圆轨道上运行,所受月球引力与飞船对其作用力两者合力为零
C.长征十号火箭将“揽月”着陆器从地表送入地月转移轨道,着陆器机械能守恒
D.“揽月”号分别在近月圆周轨道和近地圆周轨道运行的向心加速度之比为
【答案】A
【详解】A.着陆器在月球表面受到的引力为
环月圆周运动的轨道半径(若则着陆器脱离表面,不属于在月球表面的状态)
环月时万有引力提供向心力,即
因,故
故A正确;
B.环月圆轨道为匀速圆周运动,合力需要提供指向圆心的向心力,合力不为零,故B错误;
C.火箭将着陆器送入地月转移轨道的过程中,火箭推力对着陆器做正功,着陆器机械能持续增加,不满足机械能守恒条件,故C错误;
D.近地轨道向心加速度
近月轨道向心加速度
仅已知
但月球半径不等于地球半径,因此
故D错误。
故选A。
4.(2026·四川泸州·二模)三星系统是由三颗恒星组成的引力束缚系统,宇宙中约10%的恒星系统属于此类。如图所示为某三星系统模型,甲、乙、丙三星位于同一直线上,甲、乙围绕丙做匀速圆周运动,甲丙之间的距离为,乙丙之间的距离为。忽略其他天体的影响,下列说法正确的是( )
A.甲的质量小于乙的质量
B.甲的周期小于乙的周期
C.甲的角速度大小大于乙的角速度大小
D.甲的线速度大小大于乙的线速度大小
【答案】A
【详解】BC.三星系统模型,甲、乙、丙三星位于同一直线上,甲、乙围绕丙做匀速圆周运动,可得、,故B错误,C错误;
D.甲、乙线速度之比为,故D错误;
A.甲、乙围绕丙做匀速圆周运动,乙对甲的引力、丙对甲的引力合力充当向心力,列式得
解得
甲对乙的引力、丙对乙的引力合力充当向心力,列式得
解得
联立得
化简得
即
可得,故A正确。
故选A。
5.(2026·四川内江·二模)由于地月系统的潮汐相互作用,地球的自转周期逐渐增大,地球形成之初,一天的时间短于现在。若记现在一天的时间为,地球形成之初一天的时间为,地球半径为,质量始终保持不变,可认为地球始终为球形。地球现在的赤道重力加速度大小与形成之初的赤道重力加速度大小之差为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据
且根据向心力方程
赤道重力加速度由地球引力加速度和自转产生的向心加速度共同决定,表达式为
由于地球质量和半径不变,引力加速度恒定。因此,赤道重力加速度的变化仅源于向心加速度的变化。现在与形成之初的赤道重力加速度之差为
故选D。
6.(2025·山东烟台·三模)2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭再一次发射一箭双星,成功将四维高景一号星发射升空.设卫星进入预定轨道后在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动,它们之间的距离随时间变化的关系如图所示,不考虑“03星”、“04星”之间的万有引力,已知“03星”的线速度小于“04星”的线速度,下列说法正确的是( )
A.“04星”的周期等于 B.“03星”的周期等于T
C.“04星”的线速度大小为 D.“03星”、“04星”的轨道半径之比为
【答案】C
【详解】D.根据万有引力提供向心力有
得
故轨道半径越大,线速度越小,因“03星”的线速度小于“04星”的线速度,故
由图可知,,
解得,
故“03星”、“04星”的轨道半径之比为,故D错误;
AB.根据开普勒第三定律有
得
由图可知,“03星”与“04星”相邻两次距离最远的时间间隔为T,则有
联立解得,,故AB错误;
C.“04星”的线速度大小为,故C正确。
故选C。
机械振动和机械波
考点05
1.(2026·四川广安·二模)光滑水平面上一根软绳沿轴摆放,用手握住绳的一端,时间内垂直于轴在水平面内的振动图像如图,振动形式沿轴正方向传播,时刻的波形可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由图可知,波源的起振方向向上,在时刻,波源,即点恰好回到平衡位置,由于后面质点的振动都要落后于波源,故后面的质点都没有完成一个完整的全振动,传播介质不变,故波速不变,波源最初的振动周期较短,波长较小,之后波源振动的周期变大,波长变大,波长较小的波先产生,故传播到离波源较远处,波长较大的波离波源更近,综上可知ABC错误,D正确。
故选D。
2.(2026·四川凉山·二模)一列简谐横波沿轴正方向传播,时的完整波形如图所示,此时平衡位置为的质点处于波峰位置,质点处于平衡位置处。时,点第一次到达波峰,则( )
A.该波的波速为
B.波源的起振方向沿轴向上
C.质点的振动方程为
D.平衡位置位于处的质点在时的位移为
【答案】D
【详解】A.由图可知,从 的波峰到 的平衡位置,距离为。根据波形,这段距离对应 ,即
解得波长
波沿轴正方向传播,根据同侧法,故点振动方向沿轴向下。
从 到,点第一次到达波峰,说明
解得周期
波速,故A错误;
B.时波刚好传到点,点的起振方向即为波源的起振方向。由A项分析可知,时点振动方向沿轴向下,故波源起振方向沿轴向下,故B错误;
C.质点的振幅,角频率
时 处于波峰()。 若振动方程为,当时,,与题意不符,故C错误;
D.波从 传到 需要的时间
所以 处的质点在 时开始振动,起振方向与 点相同,即沿 轴向下;
到 时,该质点已振动了。 因为,质点从平衡位置向下起振,经过到达波峰位置,位移为,故D正确。
故选D。
3.(2026·四川成都·二模)图示为某时刻在同种均匀介质中沿轴正方向传播的机械波的波形图,振幅与频率在改变的波源位于坐标原点,该时刻机械波恰好传到P点。下列说法正确的是( )
A.该时刻波源向上振动
B.机械波传播速度逐渐增大
C.波源振动频率逐渐增大
D.波源振幅逐渐增大
【答案】C
【详解】A.波沿正方向传播,用上下坡法判断振动方向:沿波的传播方向,(波源位置)右侧附近为正,属于上坡,规律为“上坡下”,因此该时刻波源向下振动,故A错误;
B.机械波的传播速度仅由介质决定,同种均匀介质中波速不变,故B错误;
C.波源发出的波中,先发出的波传播更远(位于x更大处),后发出的波靠近波源(位于更小处)。由图可知,越靠近波源,波长越小;波速不变,根据
得
波长减小说明频率逐渐增大,因此波源振动频率逐渐增大,故C正确;
D.由图可知,越靠近波源(越晚发出的波)振幅越小,说明波源振幅逐渐减小,故D错误。
故选C。
4.(2026·四川泸州·二模)一条足够长的绸带放在甲图的轴上,一位演员握住绸带上处的点上下抖动,绸带随之舞动,形成了一列分别向左、右传播的机械波。乙图为点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的波长
B.内,处的质点运动的路程为
C.时,处的质点恰好在波峰
D.时,质点恰好传播到处
【答案】B
【详解】A.从振动图像知周期,波速,该波的波长,A错误。
B.波从x=5m传到x=10m处的时间
剩余振动时间
振动周期数
振幅,则内,处的质点运动的路程为,B正确。
C.波从x=5m传到x=0处的时间
剩余振动时间
t=0时,M点从平衡位置向下振动。因此,x=0处质点起振方向也向下。经过5T,质点回到平衡位置,并非波峰。C错误。
D.机械波传播的是振动形式和能量,质点本身不会随波迁移,只在平衡位置附近振动。D错误。
故选B。
5.(2026·四川内江·二模)某一沿轴负方向传播的简谐横波,在时的波形图如图所示,此时质点到平衡位置距离为,质点恰好在波峰处,若质点从此时刻开始计时的振动方程为。则下列说法中正确的是( )
A.该波的周期为
B.该波的传播速度为
C.质点在时正沿轴正方向运动
D.在时,质点的加速度沿轴正方向
【答案】B
【详解】A.由题意可知
可得,故A错误;
B.由图可知,该波的波长为
该波的传播速度为,故B正确;
C.因为该沿x轴负方向传播的简谐横波,根据“同侧法”可知,质点A在t=0时正沿y轴负方向运动,故C错误;
D.由图可知,在时,质点的位移沿y轴正方向,根据可知,回复力沿y轴负方向,根据牛顿第二定律可知,加速度沿y轴负方向,故D错误。
故选B。
6.(2026·四川宜宾·二模)一列简谐横波在t=0时的波形图如图甲所示。其中处的质点Q的振动图像如图乙,则( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速度为0.2m/s
C.时,处的质点P的振动方向沿y轴负方向
D.时,质点Q的纵坐标为
【答案】A
【详解】A.由图乙可知, 时刻质点经平衡位置向上振动。在图甲中,根据同侧法,若波沿轴正方向传播,处的质点应向上振动,与图乙相符,故该波沿轴正方向传播,故A正确;
B.由图甲可知波长,由图乙可知周期,则波速,故B错误;
C.,时刻质点位于波峰,经过,质点振动到平衡位置且向轴正方向运动,故C错误;
D.,质点的振动方程为
当时,,故D错误。
故选A。
7.(2026·四川南充·二模)(多选)一列简谐横波沿轴传播,时的波形图如图甲,图乙为介质中质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为0.5m/s
B.波沿轴负方向传播
C.时,质点的振动速度为零
D.每经过0.2s,质点沿波的传播方向移动10cm
【答案】AB
【详解】A.由题图甲可知波长,由题图乙可知周期为,根据可得波速为0.5m/s,故A正确;
B.时介质中质点在平衡位置,振动方向沿轴负方向,根据“上下坡法”可得波沿轴负方向传播,故B正确;
C.时,质点在平衡位置,可知质点的振动速度不为零,故C错误;
D.质点沿轴上下振动,不随波移动,故D错误。
故选AB。
8.(2026·四川广元·二模)平衡位置位于O点的波源时刻沿y轴起振,形成一列沿x轴方向传播的简谐横波,时在区间内的波形如图甲所示,波源的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.平衡位置位于处的质点沿y轴负方向起振
B.该波的波长为4.8m
C.该波的波速大小为30m/s
D.0~2.0s内,处的质点通过的路程为1m
【答案】AB
【详解】A.由波源的振动图像(图乙)可知,波源时刻从平衡位置向轴负方向起振,所有质点的起振方向都与波源相同,因此处的质点沿轴负方向起振,故A正确;
B.时,波源振动了,由图乙得周期,因此
波源恰好位于负最大位移处,与图甲处一致。从()到(),波形恰好对应个波长,即
解得,故B正确;
C.波速
不是,故C错误;
D.波传到处的时间
因此内该质点振动时间
由图可知振幅,则一个周期内质点路程为
不是,故D错误。
故选AB。
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专题05力与运动
5大考点概览
考点01 力与物体的平衡
考点02 匀变速直线运动 牛顿运动定律
考点03 抛体运动和圆周运动
考点04 万有引力定律及应用
考点05 机械振动和机械波
力与物体的平衡
考点01
1.(2026·四川南充·二模)如图,质量为的倾角为的粗糙斜面体置于水平面上,质量为的木块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端固定在木块上,弹簧中轴线与斜面垂直。斜面体与木块均处于静止状态。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,,。则( )
A.弹簧一定处于拉伸状态
B.斜面体可能受到水平面的摩擦力作用
C.木块一定受到四个力的作用
D.斜面体对水平面的压力大小一定等于
2.(2026·四川广元·二模)如图所示,两根紧靠但无相互作用力的半圆柱体A、B静止于粗糙程度处处相同的水平地面上。现将另一根圆柱体C轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆柱体A、B、C的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的摩擦。若用水平向右的力拉半圆柱体A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面,整个过程中B均保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则半圆柱体与地面间动摩擦因数的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2026·四川泸州·二模)如图所示,甲、乙两本完全相同的书静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.甲受到地面的支持力是由于甲发生了形变
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力大小相等
C.地面对甲的摩擦力大小大于地面对乙的摩擦力大小
D.地面对甲的摩擦力大小等于地面对乙的摩擦力大小
4.(2026·四川宜宾·二模)如图,三个材质相同且半径均为R、质量均为m的半球,彼此接触但无挤压置于粗糙的水平面上;一个半径为R、质量为3m的光滑球,放在三个半球之上,整个系统处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。则( )
A.地面对每个半球的支持力大小为mg
B.每个半球与光滑球之间的弹力大小为
C.半球与地面间的动摩擦因数最小值为
D.换一个质量仍为3m,半径略大于R的光滑球,则每个半球与地面摩擦力不变
匀变速直线运动 牛顿运动定律
考点02
1.(2026·四川广安·二模)游乐场有一滑滑梯游乐项目,其原理简化如图。两根直金属细杆与水平面以的夹角相互平行固定放置,两细杆间距。一个半径、质量的圆柱体从细杆的上端由静止开始下滑,圆柱体与细杆之间的动摩擦因数,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,,,,则( )
A.圆柱体下滑过程中受到3个力作用
B.每根细杆对圆柱体的弹力大小都是
C.圆柱体下滑时的加速度大小为
D.用平行于直金属杆向上的拉力可拉着圆柱体匀速运动
2.(2026·四川凉山·二模)在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
3.(2026·四川成都·二模)图示为研究小组通过无动力轨道小车在直线轨道约束下的运动来模拟帆船逆风行驶的俯视图。虚线为小车轨道,通过调节小车上帆的方向,能实现小车从静止开始沿轨道中箭头方向逆风行驶的选项是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·四川成都·二模)图示为某国产电动汽车在性能测试中从静止加速到又减速到零的图像,图像时刻切线斜率大小与时间内的斜率大小相等。下列说法正确的是( )
A.时间内汽车的速度逐渐增大
B.时间内汽车的加速度逐渐增大
C.大于
D.时间内汽车的位移大于时间内汽车的位移
4.(2026·四川南充·二模)某快递分拣中心的水平传送带以恒定速度匀速运行,将质量的包裹无初速度地轻放在传送带上某位置,已知包裹与传送带间的动摩擦因数,包裹放在传送带上的初始位置到分拣口的距离,取重力加速度。求:
(1)包裹在传送带上加速运动时的加速度大小;
(2)包裹从放上传送带到包裹运动至分拣口的时间。
抛体运动和圆周运动
考点03
1.(2026·四川宜宾·二模)如图,正方形ABCD为倾角的光滑绝缘斜面,边长,位于平行AB向下的匀强电场中,场强,一质量,带电的小球通过长为的轻绳一端固定于正方形中心O,将轻绳拉直并使小球在圆形虚线上某一位置P(未画出)静止。现给小球一垂直于绳的速度,小球开始在斜面上做圆周运动,当运动到圆形虚线的最低点时,绳子恰好断裂,之后小球刚好能够到达C点。不计一切阻力,重力加速度,则( )
A.P点不可能在图中圆形虚线的最高点 B.绳能够承受的最大张力为1.8N
C.绳断裂瞬间小球速度大小为 D.小球到达C点时速度大小为
2.(2026·四川广元·二模)如图所示,半径为R的圆盘在竖直平面内绕通过圆心O的转轴匀速转动,角速度为,圆盘表面粘有A、B两小球,圆心O和A、B三者共线,A位于OB的中点,M为圆心O正下方水平地面上的一点。当B球随圆盘运动至最低位置时,两球同时脱落,调节圆心O离地面的高度H,两球落到水平地面上同一位置N。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.只有当时,两球才可能落到同一点
B.若仅把高度H加倍,两球落地点的水平位移也加倍
C.若仅把角速度减半,两球一定落到MN的中点处
D.若同时增大角速度和增大高度H,两球仍有可能都落到N点
3.(2026·四川泸州·二模)如图所示,在倾角的斜面上有矩形区域,在点静止释放小球甲的同时,在点以与夹角为、大小为的速度弹射另一小球乙,两球均可视为质点。小球乙在斜面上的某点(图中未标出)击中小球甲,且击中时二者的速率相等。忽略一切摩擦,重力加速度为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.碰前瞬间两球速度间的夹角为 B.碰前瞬间两球速度间的夹角为
C.小球甲下降的高度 D.小球乙沿方向的位移
4.(2026·四川宜宾·二模)(多选)如图所示,某物流园区的智能配送机器人(可视为质点)需通过宽的传送带(足够长),传送带以匀速运行,机器人相对传送带行驶速度的方向可调整,的大小范围为1.0m/s-1.6m/s。关于机器人通过传送带区域过程中,下列说法正确的是( )
A.机器人通过的最短时间为2s
B.当路径垂直传送带边沿时,机器人的最小速度为0.2m/s
C.当路径垂直传送带边沿时,机器人的最大速度为
D.当路径垂直传送带边沿时,机器人通过的最短时间为3.2s
5.(2026·四川成都·二模)一种新型智能网球发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向击出,供运动员进行日常训练。如图所示,运动员将发球机置于网球场左侧底线AB的中点G处,发球口在G点正上方高度为的H点。球网两侧球场ABCF与FCDE均为边长的正方形,I为DE中点,球网高度为,网球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小为。
(1)若发球机从H点将网球沿平行于轴线GI方向水平击出,要使得网球能直接落到右侧场地内,求网球的初速度大小满足的条件;
(2)若发球机发球速度的大小和方向在水平面内可任意调节,求网球直接落在右侧球场中所有可能落点构成图形的面积。
万有引力定律及应用
考点04
1.(2026·四川南充·二模)今年我国计划发射嫦娥七号探测器,其轨道器将进入环月轨道运行,承担水冰遥感普查等关键任务,若轨道器在距月球表面高度为的圆轨道上做匀速圆周运动,已知月球半径为。月球表面重力加速度为、引力常量为,忽略月球自转。下列说法正确的是( )
A.轨道器运行的角速度
B.轨道器运行的速度大于月球的第一宇宙速度
C.轨道器运行的向心加速度大于
D.月球的质量
2.(2026·四川广安·二模)已知地球到太阳的距离大约是地球到月球距离的400倍,已知太阳的质量约为地球质量的 3.3×105 倍,请结合天体运动常识,估算月球受到太阳的吸引力与月球受到地球引力的比值接近( )
A.0.02 B.2 C.200 D.20000
3.(2026·四川凉山·二模)2025年8月,我国“揽月”月面着陆器圆满完成地外天体着陆起飞综合验证试验。若月球质量是地球质量的,结合任务特点及物理规律,下列说法正确的是( )
A.“揽月”着陆器在月球表面上所受引力的大小大于其环月圆周运动所需向心力的大小
B.若“揽月”着陆器在环月圆轨道上运行,所受月球引力与飞船对其作用力两者合力为零
C.长征十号火箭将“揽月”着陆器从地表送入地月转移轨道,着陆器机械能守恒
D.“揽月”号分别在近月圆周轨道和近地圆周轨道运行的向心加速度之比为
4.(2026·四川泸州·二模)三星系统是由三颗恒星组成的引力束缚系统,宇宙中约10%的恒星系统属于此类。如图所示为某三星系统模型,甲、乙、丙三星位于同一直线上,甲、乙围绕丙做匀速圆周运动,甲丙之间的距离为,乙丙之间的距离为。忽略其他天体的影响,下列说法正确的是( )
A.甲的质量小于乙的质量
B.甲的周期小于乙的周期
C.甲的角速度大小大于乙的角速度大小
D.甲的线速度大小大于乙的线速度大小
5.(2026·四川内江·二模)由于地月系统的潮汐相互作用,地球的自转周期逐渐增大,地球形成之初,一天的时间短于现在。若记现在一天的时间为,地球形成之初一天的时间为,地球半径为,质量始终保持不变,可认为地球始终为球形。地球现在的赤道重力加速度大小与形成之初的赤道重力加速度大小之差为( )
A. B.
C. D.
6.(2025·山东烟台·三模)2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭再一次发射一箭双星,成功将四维高景一号星发射升空.设卫星进入预定轨道后在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动,它们之间的距离随时间变化的关系如图所示,不考虑“03星”、“04星”之间的万有引力,已知“03星”的线速度小于“04星”的线速度,下列说法正确的是( )
A.“04星”的周期等于 B.“03星”的周期等于T
C.“04星”的线速度大小为 D.“03星”、“04星”的轨道半径之比为
机械振动和机械波
考点05
1.(2026·四川广安·二模)光滑水平面上一根软绳沿轴摆放,用手握住绳的一端,时间内垂直于轴在水平面内的振动图像如图,振动形式沿轴正方向传播,时刻的波形可能是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·四川凉山·二模)一列简谐横波沿轴正方向传播,时的完整波形如图所示,此时平衡位置为的质点处于波峰位置,质点处于平衡位置处。时,点第一次到达波峰,则( )
A.该波的波速为
B.波源的起振方向沿轴向上
C.质点的振动方程为
D.平衡位置位于处的质点在时的位移为
3.(2026·四川成都·二模)图示为某时刻在同种均匀介质中沿轴正方向传播的机械波的波形图,振幅与频率在改变的波源位于坐标原点,该时刻机械波恰好传到P点。下列说法正确的是( )
A.该时刻波源向上振动
B.机械波传播速度逐渐增大
C.波源振动频率逐渐增大
D.波源振幅逐渐增大
4.(2026·四川泸州·二模)一条足够长的绸带放在甲图的轴上,一位演员握住绸带上处的点上下抖动,绸带随之舞动,形成了一列分别向左、右传播的机械波。乙图为点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的波长
B.内,处的质点运动的路程为
C.时,处的质点恰好在波峰
D.时,质点恰好传播到处
5.(2026·四川内江·二模)某一沿轴负方向传播的简谐横波,在时的波形图如图所示,此时质点到平衡位置距离为,质点恰好在波峰处,若质点从此时刻开始计时的振动方程为。则下列说法中正确的是( )
A.该波的周期为
B.该波的传播速度为
C.质点在时正沿轴正方向运动
D.在时,质点的加速度沿轴正方向
6.(2026·四川宜宾·二模)一列简谐横波在t=0时的波形图如图甲所示。其中处的质点Q的振动图像如图乙,则( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速度为0.2m/s
C.时,处的质点P的振动方向沿y轴负方向
D.时,质点Q的纵坐标为
7.(2026·四川南充·二模)(多选)一列简谐横波沿轴传播,时的波形图如图甲,图乙为介质中质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为0.5m/s
B.波沿轴负方向传播
C.时,质点的振动速度为零
D.每经过0.2s,质点沿波的传播方向移动10cm
8.(2026·四川广元·二模)平衡位置位于O点的波源时刻沿y轴起振,形成一列沿x轴方向传播的简谐横波,时在区间内的波形如图甲所示,波源的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.平衡位置位于处的质点沿y轴负方向起振
B.该波的波长为4.8m
C.该波的波速大小为30m/s
D.0~2.0s内,处的质点通过的路程为1m
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