内容正文:
实战册
实战高考·物理
他省考什公
高考全
真题精练
1.(2025福建,8,6分)(多选)传送带转动的速
度大小恒为1m/s,顺时针转动。两个物块
A、B用一根轻弹簧连接,开始弹簧处于原长,
A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送
带的动摩擦因数为0.5,B与传送带的动摩擦
因数为0.25。t=0时,将两物块放置在传送
带上,给A一个向右的初速度=2m/s,B
的速度为零,弹簧自然伸长。在t=时,A
与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能E,
=0.75J,传送带足够长,A可在传送带上留
下痕迹,重力加速度g取10m/s2,则()
AwB
A在一号时,B的加速度大小大于A的加
速度大小
B.t=to时,B的速度为0.5m/s
C.t=o时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0~过程中,A与传送带的痕迹小
于0.05m
2.(2025河南,1,4分)野外高空作业时,使用无
人机给工人运送零件。如图所示,某次运送过
程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零
件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机
静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件
所受空气阻力,则在该段时间内(
)
左右
零件白
A.无人机做匀速运动
B.零件所受合外力为零
38
国视野
答案:P431
C.零件的惯性逐渐变大
D.零件的重力势能保持不变
3.(2024全国甲,15,6分)如图所示,一轻绳跨
过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于
水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一
端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝
码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的
加速度大小a,得到a-m图像。重力加速度
大小为g。在下列a-m图像中,可能正确的
是()
a
m
↑a
m
C
D
4.(2024安徽,6,4分)如图所示,竖直平面内
有两个完全相同的轻质弹簧,它们的一端分
别固定于水平线上的M、N两点,另一端均
连接在质量为m的小球上。开始时,在竖
直向上的拉力作用下,小球静止于MN连
线的中点O处,弹簧处于原长。后将小球
竖直向上缓慢拉至P点,并保持静止,此时
拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小
为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气
阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O
点的过程中()
Ft
P
A.速度一直增大
B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为3g
D.加速度先增大后减小
5.(2024全国甲,21,6分)(多选)如图所示,
绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内
的光滑定滑轮,绳的一端连接一矩形金属线
框,另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之
间的虚线区域内有方向垂直于纸面的匀强
磁场,磁场上下边界水平,在t=0时刻,线
框的上边框以不同的初速度从磁场下方进
入磁场。运动过程中,线框始终在纸面内且
上下边框保持水平。以向上为速度的正方
向,下列线框的速度v随时间t变化的图像
中可能正确的是(
O专题3牛顿运动定律
6.(2024广东,7,4分)如图所示,轻质弹簧竖
直放置,下端固定,木块从弹簧正上方H高
度处由静止释放。以木块释放点为原点,取
竖直向下为正方向,木块的位移为y,所受
合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,
弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第
一次回到原点的过程中,其F-y图像或y-t
图像可能正确的是(
)
木块
D
7.(2024黑吉辽,10,6分)(多选)一足够长木
板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为
4。t=0时,木板在水平恒力作用下,由静止
开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板
等大、反向的速度从右端滑上木板。已知
t=0到t=4to的时间内,木板速度v随时间
t变化的图像如图所示,其中g为重力加速
度大小。t=4t时刻,小物块与木板的速度
相同。下列说法正确的是(
)
3t标
39
实战册
实战高考·物理
A.小物块在t=3t。时刻滑上木板
B.小物块和木板间动摩擦因数为24
C.小物块与木板的质量之比为3:4
D.t=4t之后,小物块和木板一起做匀速
运动
8.(2024广东,14,13分)汽车的安全带和安全
气囊是有效保护乘客的装置。
(1)安全带能通过感应车的加速度自动锁
定,其原理的简化模型如图甲所示。在水平
路面上刹车的过程中,敏感球由于惯性沿底
座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a,
同时顶起敏感臂,使之处于水平状态,并卡
住卷轴外齿轮,锁定安全带。此时敏感臂对
敏感球的压力大小为F、,敏感球的质量为
m,重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩
擦力。求斜面倾角的正切值tanO。
(2)如图乙所示,在安全气囊的性能测试中,
可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H
处做自由落体运动,与正下方的气囊发生碰
撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对
头锤竖直方向的作用力F随时间t的变化
规律,可近似用图丙所示的图像描述。已知
头锤质量M=30kg,H=3.2m,重力加速
度g大小取10m/s2。求:
安全带、
卷轴
头锤
敏感臂
敏感球
底座
安全气囊
汽车前进方向
实验台
名
乙
↑FN
6600
0
0.1t
丙
40
①碰撞过程中F的冲量大小和方向。
②碰撞结束后头锤上升的最大高度。
9.(2024新课标,25,14分)如图所示,一长度1
=1.0m的均匀薄板初始时静止在一光滑
平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。
薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初
速度向右滑动,当薄板运动的距离△1=台
时,小物块从薄板右端水平飞出;当小物块
落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。
已知小物块与薄板的质量相等,它们之间的
动摩擦因数4=0.3,重力加速度g大小取
10m/s2。求:
(1)小物块初速度大小及其在薄板上运动的
时间。
(2)平台距地面的高度。
10.(2024湖北,14,16分)如图所示,水平传送
带以5m/s的速度顺时针匀速转动,传送
带左右两端的距离为3.6m。传送带右端
的正上方有一悬点O,用长为0.3m、不可
伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球,
小球与传送带上表面平齐但不接触。在O
点右侧的P点固定一钉子,P点与O点等
高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻
放在传送带左端,小物块运动到右端与小
球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的
速度大小为1m/s、方向水平向左。小球
碰后绕O点做圆周运动,当轻绳被钉子挡
住后,小球继续绕P点向上运动。已知小
物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重
力加速度g大小取10m/s2。
(1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的
速度大小。
(2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成
的系统损失的总动能。
(3)若小球运动到P点正上方,绳子不松
弛,求P点到O点的最小距离。
模拟精练
1.(2024江西南昌期末)如图所示,两物块P、
Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,
两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面
O专题3牛顿运动定律
之间的动摩擦因数均为4,重力加速度大小
为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使
两物块做匀加速直线运动,则轻绳的张力大
小为(
2m
7777777777777777777
A.F-2umg
B.F+
C.号F-mg
D.
2.(2025陕西高三模拟)(多选)如图甲所示为
某型号农用无人机,其质量为m。该无人机
静止在水平桌面上时,其四根支架与竖直方
向的夹角均为0。该无人机通过电机驱动旋
翼高速旋转,快速推动空气向下流动从而产
生向上的升力。某次实验中,操控该无人机
自地面竖直升空,其v-t图像如图乙所示,
OA段为直线,AB段为曲线。已知无人机
在升空过程中所受空气阻力随速度的增大
而增大,重力加速度为g,则(
)
1t2
甲
乙
A.该无人机静止在水平桌面上时,每根支
架对桌面的压力大小为mg
4cos 0
B.该无人机静止在水平桌面上时,每根支
架对桌面的压力大小为坚
C.在0~t时间内,空气对无人机的作用力
逐渐增大
D.在t1~t2时间内,空气对无人机的作用力
逐渐减小
41滑,重力沿斜面的分力大小等于最大静摩擦力大小,即
mgsin 0=kumgcos 0,
代入数据解得4=0.5。
(2)运送过程中包裹与水平托盘不发生相对滑动,彼此间
达到最大静摩擦力时加速度最大,设最大加速度为a,由
牛顿第二定律有pmg=ma,
代入数据解得a=103
3
m/s2。
(3)当机器人先以最大加速度做匀加速直线运动,加速至
最大速度,然后做匀速直线运动,最后以最大加速度做匀
高考全
真题精练)
①BD解析根据题意可知,传送带对A、B的滑动摩擦
力大小相等,为f=0.5×1×10N=0.25×2×10N=
5N,初始时A向右减速,B向右加速,故可知在A与传送
带第一次共速前,A、B整体所受合外力为零,系统动量守
恒有mAv0=m40十mB0B,=1m/s,代入数值解得t=t0
时,B的速度为vB=0.5m/s,在A与传送带第一次共速
前,在任意时刻对A、B根据牛顿第二定律分别有∫十F弹
=mAaA,f十F弹=mBaB,由于mA<mB,故可知aA>aB,
故A错误,B正确;在o时间内,设A、B向右的位移分别
为xA、xB,由功能关系有-fA十fB十号m品
1
m402十7m呢十E,解得x一B=0.1m,故弹景的
压缩量为△x=xA-xB=0.1m,故C错误;A与传送带的
相对位移为x相A=xA一,B与传送带的相对位移为
x相B=l0一xB,故可得x相A十x相B=xA一xB=0.1m,由
于0~0时间内A向右做加速度逐渐增大的减速运动,B
向右做加速度逐渐增大的加速运动,且满足aA=2aB,作
出A、B的0-t图像,如图所示
4/m·s)
2
M
0.5
to
t
可知x相A等于图形MNA的面积,x相B等于图形NOBA
的面积,故可得x相A<x相B,结合x相A十x相B=0.1m,可
知x相A<0.05m,故D正确。故选B、D。
②D解析无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机
静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不
变,可知零件的重力势能保持不变,D正确。对零件受力
分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线
运动,可知合外力沿水平方向,提供水平方向的加速度。
Q实战册参考答案及解析
减速直线运动至速度为零时,机器人从分拣处运行至投
递口所需时间最短。
设匀加速直线运动的时间为1,运动的位移为x1(同理可
得匀减速直线运动的时间为1,运动的位移为x);匀速
运动的时间为2,则有=a,=受h,x-2a1=2,
设包裹沿托盘匀加速下滑的加速度为a1,时间为t3,有
mgsin 0-umgcos 0=ma1,v-a1t3,
则包襄被机器人从分拣处运输至投递口,并沿托盘下滑至脱
离所需的最短时间为t=t0十2如十2十3=(2十2.1V3)s。
国视野
零件水平向左做匀加速直线运动,A、B错误。惯性的大
小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,C
错误。故选D。
3D解析设P的质量为M,P与桌面间的滑动摩擦力
为∫。以P为研究对象,根据牛顿第二定律可得T一∫=
Ma,以轻盘和砝码为研究对象,根据牛顿第二定律可得
mg一T=ma,联立可得a=M十m=M,可知当砝码
m
的重力大于f时,才有一定的加速度,当m趋近于无穷大
时,加速度趋近于g。故选D。
④A解析缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知,
此时拉力F与重力和两弹簧拉力的合力为零,则此时两
弹簧的合力大小为mg。若撤去拉力,小球从P点运动到
O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小
球一直做加速运动,故A正确,B错误;小球从P点运动
到O点的过程中,形变量变小,弹簧在竖直方向上的合力
不断变小,故小球受到的合外力一直变小,所以加速度一
直减小,可知加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由
牛顿第二定律可知2mg=ma,即加速度的最大值为2g,
C、D错误。故选A。
⑤AC解析设线框的上边框进入磁场时的速度为,线
框的质量为M,宽度为L,电阻为R,物块的质量m,图中
线框进入磁场时加速度向下,则对线框由牛顿第二定律
得Mg十F安一T=Ma,对物块有T-mg=ma,其中F安=
B2L2v,即B2L2+(M-m)g=(M什ma,线框向上做减
R
R
速运动,随速度的减小,向下的加速度减小;当加速度为
零时线框匀速运动,速度为w=(mDg迟。若线框进
B2L29
入磁场时的速度较小,则线框进入磁场时做加速度减小
的减速运动,线框的速度和加速度都趋近于零,则A可能
正确;因=0时刻线框就进入磁场,则进入磁场时线框向
上不可能做匀减速运动,故B错误。若线框的质量等于
4310
答案册
实战高考·物理
物块的质量,且进入磁场时的速度大于0,则线框先做加
速度减小的减速运动,完全进入磁场后做匀速运动:当线
框出磁场时,受向下的安培力,又做加速度减小的减速运
动,完全出磁场后做匀速运动,则C可能正确,D错误。
故选A、C。
⑥B解析木块在下落高度H之前,只受重力作用,即
F=mg,木块在接触弹簧后到所受合力为零前,有mg
(y一H)=F,随着y增大,F减小;在弹簧弹力大于木块
的重力后到运动至最低,点的过程中,有F=k(y一H)一
g,木块所受合外力向上,随着y增大,F增大;F-y图像
如图甲所示,故B正确,A错误。
12
平衡位置
甲
乙
同理,木块在下落高度H之前,木块做匀加速直线运动,
有位移y=2g2,速度逐渐增大,所以yt图像的斜率逐
渐增大,木块在接触弹簧后到合力为零前,有g一k(y一
H)=F,木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运
动,所以yt图像的斜率继续增大;在弹簧弹力大于木块
的重力后到运动至最低,点的过程中,有F=k(y一H)
mg,木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运
动,所以yt图像斜率减小;到达最低,点后,木块将向上运
动,经以上分析可知,木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,yt图像大致如图乙所示,
故C、D错误。故选B。
7ABD解析vt图像中图线的斜率表示加速度,可知t
=3t0时刻木板的加速度发生改变,所以小物块在t=3t0
时刻滑上木板,故A正确;设小物块和木板间动摩擦因数
为0,根据题意结合图像可知,小物块开始滑上木板时的
3
速度大小为0=2g0,方向水平向左,小物块在木板上
滑动时的加速度为a0=四mg=四g,经过时间0与木板
77m
共速,且陕=7g0,方向水平向右,故可得0g十
uog uog
t0,解得0=2,故B正确;设木板质量为M,小物块质量
为,根据图像可知小物块未滑上木板时,木板的加速度
280
为a=
to
2g,可得F-Mg=Ma,解得F=
Mg,根据图像可知,小物块滑上木板后木板的加速度
3
1
为a=2g0一2g0
3
=一g,此时对木板由牛顿第二
to
432
定律得F-am十Mg一omg=Md,解得器-司,故C
错误;假设t=40之后小物块和木板一起做匀速运动,对
整体有F-(m十Mg=多Mg一号Mg=0,可知此时
整体处于平衡状态,假设成立,即t=40之后小物块和木
板一起做匀速运动,故D正确。故选A、B、D。
8(1)ma
mg+FN
(2)①330N·s方向竖直向上②0.2m
解析(1)敏感球受向下的重力mg、敏感臂向下的压力FN
以及斜面的支持力N,由牛顿第二定律有(mg十FN)tanO
=ma,解得tan0-mg十FN
ma
(2)①由题困丙可知,碰接过程中F的冲量大小1=司
X0.1×6600N·s=330N·s,方向竖直向上。
②头锤落到气囊上时的速度w=√2gH=8m/s,
与气囊作用过程中,由动量定理有(以向上为正方向)IF
-Mgt=Mu-(一M),解得o=2m/s,
=0.2m
则上升的最大高度h=2g
日a4m/s号s(②号m
1
解析(1)小物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为
a1=g=3m/s2,
薄板做加速运动的加速度大小为a2=mg=3m/S2,
m
1
对物块有1什△1=wt2a12,
对薄板有△=ar,
1
联立解得w=4m/s,t=3s。
(2)小物块飞离薄板时薄板的速度大小为2=a2t=1m/s,
小物块飞离薄板后薄板做匀速运动,小物块做平抛运动,
LL
则小物块落到地面时运动的时间为1=二。=号s,
2
则平台距地面的高度A=方sd:=号m
。1
10(1)5m/s(2)0.3J(3)0.2m
解析(1)根据题意,小物块在传送带上,由牛顿第二定律
得mg=ma,解得a=5m/s2,
由运动学公式可得,小物块与传送带共速时运动的距离
为工一法-2.5m<4-36m,可知小粉类与小球硅技
前瞬间,小物块的速度大小等于传送带的速度大小,
为5m/s。
(2)小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,小物
块与小球组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量
守恒定律得m物w=m物1十m球2,
其中v=5m/s,u=-1m/s,解得2=3m/s,
两者构成的系统损失的总动能为△=合m物2
1
2m-2m球吃,解得△k=0.3J。
(3)若小球运动到P,点正上方,绳子恰好不松弛,设此时
P点到O点的距离为d,小球在P点正上方的速度为v3,
由牛顿第二定律得m球g=m球L绳一d'
小球从O,点正下方到P,点正上方过程中,由机械能守恒
定律得2m号=m听十mg(2L尾一d小,联立解得d
0.2m,即P,点到O,点的最小距离为0.2m。
实验专
实验④探究加速度与物体受力、物体质量的关系
①(1)c(2)①失重②d
解析(1)平衡阻力的方法:调整轨道的倾斜度,使小车不
受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动。故选℃。
(2)①由题丙中a-t图像可知t=4s时,加速度方向竖直
向下,故处于失重状态。
②对物体根据牛顿第二定律有FN一mg=ma,整理得a=
】·FN一g,可知图像的斜率为,故将物体质量增大一
m
倍,图像斜率变小,纵轴截距不变,其Q-FN图像为图丁中
的图线d。
2(1)0.390(2)CD(3)10.00
d(1_1
2x△场△t好
解析(1)相邻计数,点间的时间间隔T=0.1s,打计数,点3时
的连度-元=1670-880×102
m/s=0.390m/s。
0.2
(2)补偿阻力时满足mgsin0=ngcos0,两边质量消掉,
改变小车质量时不需要重新补偿阻力,选项A错误;电火
花计时器需要接220V交流电源,选项B错误;调节滑轮
高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,选项C正
确;小车应尽量接近打点计时器,并应该先接通电源后释
放小车,以充分利用纸带,选项D正确。故选C、D。
(3)遮光条宽度d=10mm十0.05mm×0=10.00mm,滑
块经过两光电门时的速废分别为四一码四一品极据
道-=2a解得a(位)
3(1)不需要(2)0.200(0.198~0.202均可)(3)未平
衡摩擦力或平衡摩擦力不够(未进行阻力补偿或阻力补
偿不够)(4)D
O实战册参考答案及解析
模拟精练
①D解析根据牛顿第二定律,对P、Q整体受力分析,
有F-μ·3mg=3ma,对物块P有T-mg=ma,解得T
=}r,故选D.
2BD解析无人机静止在水平桌面上时,对其受力分
析,可知每根支架受到桌面的支持力大小为g,则每根支
架对桌面的压力大小也为3,故A错误,B正确。无人
机起飞后,对其受力分析,有F-mg一f阻=ma,F-f阻
为空气对无人机的作用力,0一1时间内,无人机做匀加
速直线运动,加速度恒定,则F一f阻大小不变,故C错
误。~2时间内,无人机做加速度逐渐减小的加速直线
运动,则F一f阻逐渐减小,故D正确。故选B、D。
项训练
解析(1)由于实验中使用了力传感器,可以直接测量小车
受到拉力的大小,因此不需要满足沙和沙桶的质量m远
小于小车的质量M。
(2)由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为T=5×0.02s
=0.1s,根据逐差法可得小车的加速度a=DGD=
9T2
(3.90-2.10)×10-2
9×0.12
m/s2=0.200m/s2。
(3)由于图像有横截距,说明实验时没有平衡摩擦力或平
衡摩擦力不够(未进行阻力补偿或阻力补偿不够)。
(④)由牛顿第二定律可符2F-f=M,解得a=是F-青,
故在a-F图像中,共斜率为k=忌解得M=是,故选D.
④(1)0.80(2)小车和车上砝码的质量M没有远大于
槽码的质量m(3)粉
解析(I)根据逐差法可知小车的加速度为a=四工C
4T2
=12.00-4.40-4.40)X0.01m/s2=0.80m/s2。
4×0.102
(2)根据题意,由牛顿第二定律有F=(M十m)a,解得a
M干m,可知题图乙中AB段出现弯曲的原因是小车和车
F
上砝码的质量M没有远大于槽码的质量m。
(3)由题意知,P点满足《M,对小车和车上砝码,由牛
顿第二定律得mg=MaP,Q点未满足m<M,对小车、砝
码和槽码,由牛颜第二定律得mg=(M+m)0,代侣
02,联立解8-得。
aQ
433