2027届高三物理一轮复习训练:必修一、必修二综合
2026-08-21
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摘要:
**基本信息**
以核心模块为单元,通过图像分析、情境应用等题型构建运动与相互作用、能量观念的逻辑体系,强化科学推理与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|匀变速直线运动|5题|含v-t/x-t图像分析、追及问题|从基本公式到图像斜率/面积物理意义,构建运动学量间定量关系|
|相互作用|6题|涉及动态平衡、多体摩擦力分析|基于力的合成与分解,推导平衡条件及摩擦力临界状态|
|牛顿运动定律|5题|包含多过程运动、连接体问题|结合受力分析,建立加速度与合外力的因果关系|
|抛体运动|5题|涵盖渡河、斜抛轨迹分析|运用运动的合成与分解,分解为匀速与匀变速直线运动|
|圆周运动|4题|涉及圆锥摆、传动装置|围绕向心力来源,推导角速度、线速度与轨道半径关系|
|万有引力与宇宙航行|6题|含卫星变轨、双星模型|基于万有引力提供向心力,建立天体运动参量关系|
|机械能及其守恒定律|4题|包含传送带、机械能转化问题|从功与能关系出发,分析守恒条件及能量转化路径|
内容正文:
必修一,二复习
一、匀变速直线运动
1.如图所示为物体做匀变速直线运动的图像,x为位移,t为运动时间,下列说法正确的是( )
A.初速度为5m/s B.加速度为10m/s2
C.t=3s时刻速度为10m/s D.0~5s时间内发生的位移为200m
【答案】B
【难度】0.65
【详解】B.根据匀变速位移公式
变形得
结合题图像可知
解得,故B正确;
A.当时,t=1s,代入表达式可得,故A错误;
C.由题图像可知在t=3s时之前运动过程平均速度为10m/s,不是瞬时速度,故C错误;
D.由题图像可得在t=5s时之前过程的平均速度
故0~5s时间内发生的位移,故D错误。
故选B。
2.雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓,在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图像,以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.因车速太快,刹车不失灵也会追尾
C.在时追尾
D.在时追尾
【答案】D
【难度】0.6
【详解】ACD.从图像中可以得出小汽车刹车失灵前加速度为,刹车失灵后加速度为,假设能追尾,设追尾时间为t,则小汽车刹车失灵前的位移为
小汽车刹车失灵后的位移为
大卡车位移为
由
解得
则假设成立,故AC错误,D正确;
B.如果刹车不失灵,则在时两车速度相同,此时小汽车的位移为
大卡车的位移为
且
故这时没有追尾,以后两车间距会越来越大,更不会追尾,故B错误。
故选D。
3.物理兴趣小组的同学用两个相同的遥控小车沿直线进行追逐比赛,两小车分别安装不同的传感器并连接到计算机中,A小车安装加速度传感器,B小车安装速度传感器,两车初始时刻速度大小均为=30m/s,A车在前、B车在后,两车相距110m,其传感器读数与时间的函数关系图像如图所示,规定初始运动方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.=3s时两车间距离为25m
B.0~9s内两车最近距离为20m
C.3~9s内,A车与B车的加速度相同
D.0~9s内两车必能相遇一次
【答案】B
【难度】0.65
【详解】A.在内A车做加速度为的减速运动,因图像的面积等于速度的变化量,可知经过,A的速度减为零,A车的位移
B车的位移
即时两车间距离为,故A错误。
B.两车速度相等时相距最近,则在内在时两车速度相等,此时两车的速度均为,则内A车的位移
B车的位移
此时两车最近距离为,故B正确。
C.内,A车的加速度大小,B车的加速度大小
可知两车加速度大小相等,方向相反,故C错误。
D.在时B车在A车后距离A车最近,以后A车速度大于B车,两车距离逐渐变大,可知内两车不可能相遇一次,故D错误。
故选B。
4.图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
【答案】AD
【难度】0.4
【详解】A.由图甲可知,时间内,A、B、C三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度均为
故时间内三物体的平均速度相等,故A正确;
B.根据运动学规律
有
可知图像的斜率的绝对值等于2a,所以乙图中,物体的加速度大小为,故B错误;
C.根据可知,a−t图像的阴影面积时间内物体的速度变化量的大小,不是速度的大小,故C错误;
D.根据丁图可知
整理得
结合
可知加速度大小为,故D正确。
故选AD。
5.汽车以的速度行驶在平直公路上,当汽车行驶到距十字路口停车线s=70m时,发现此时交通信号灯为红灯,且6s后信号灯将转为绿灯。
(1)若汽车速度保持不变,汽车到达停车线所需的时间是多少?是否会闯红灯?
(2)若司机反应1s后采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,信号灯转为绿灯时汽车恰好到达停车线,求汽车加速度大小和到达停车线时的速度大小。
【答案】(1)3.5s,会
(2),0m/s
【难度】0.85
【详解】(1)已知,若汽车速度保持不变,则有
解得
因
所以汽车会闯红灯
(2)司机反应1s内的位移为
设汽车做匀减速运动的加速度大小为,则汽车减速的位移为
其中,
联立解得
到达停车线时的速度大小
代入数据解得
二、相互作用
6.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,工人先将兜篮拉至点,且,然后缓慢地从图示点运动到处于点正下方点的电缆处。绳一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为,不计一切阻力,重力加速度大小为。关于王进从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.、两绳拉力的合力大小等于
B.工人对绳的拉力一直变大
C.绳的拉力越来越小
D.当绳与竖直方向的夹角为时,工人对绳的拉力为
【答案】A
【难度】0.4
【详解】A.由于王进缓慢运动,受力平衡,OD、CD两绳拉力的合力与重力mg等大反向,故A正确;
BC.设OD绳拉力为T,与竖直方向夹角为α,工人拉CD绳子的力为F,与竖直方向夹角为β,由于,兜篮运动的轨迹是一个圆弧,如图所示
由几何关系可知
对兜篮受力分析,有下图
由正弦定理得
随着王进从C点缓慢运动到E点的过程中,α减小,β增加,T增加;
当β增加时F减小,故BC错误;
D.当β=30°时,α=30°,代入可得工人对绳的拉力,故D错误。
故选A。
7.在装饰家里的照片墙时,小张用三根刚性轻绳将重均为的两个彩色小球和连接,并悬挂在水平天花板和竖直墙壁上,如图所示。两小球处于静止状态,轻绳与竖直方向的夹角为,轻绳水平,,。下列结论正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为 B.轻绳与水平方向的夹角也为
C.轻绳的拉力大小为 D.剪断瞬间的加速度大小为0
【答案】C
【难度】0.65
【详解】AC.根据题意,将两个小球看成一个整体,受力分析,如图所示
由平衡条件有,
解得,,A错误,C正确;
B.取小球Q为研究对象,受力分析,如图所示
根据平衡条件可知,故绳b与水平方向的夹角不是,B错误;
D.根据平衡推论知,剪断b瞬间P只受到绳a的拉力和重力,合力不等于零,根据牛顿第二定律知,此时P的加速度大小不为0,D错误。
故选C。
8.如图所示,一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上,他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F,第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m,木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为
B.第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为
C.第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为
D.第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力
【答案】B
【难度】0.6
【详解】A.第1块随第2块匀速运动,水平方向不受其他外力,根据平衡条件,第1块水平方向合力为0,因此第1块和第2块之间摩擦力为0,故A错误;
B.把第1、2块看成整体,二者匀速运动,总重力为,第2块对第3块的压力等于总重力,因此第3块对第2块的滑动摩擦力大小为
根据牛顿第三定律,第2块对第3块的摩擦力大小也为,故B正确;
C.第3块保持静止,水平方向受第2块向右的摩擦力,根据平衡条件,第4块对第3块的静摩擦力大小等于,故C错误;
D.同理,第4块保持静止,水平方向受第3块向右的摩擦力,因此第5块对第4块的静摩擦力大小等于,故D错误。
故选B。
9.如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块放置在斜面上,轻细绳的一端与相连,另一端通过定滑轮与小球相连。现对小球施加水平外力使其缓慢运动,直至将拉至图示位置,拉动过程中物块和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力先减小再增大
B.绳上的拉力一直增大
C.斜面对的摩擦力可能一直减小
D.地面对斜面的摩擦力不变
【答案】BC
【难度】0.65
【详解】AB.对小球受力分析,如图所示
根据受力平衡可得,
小球缓慢移动过程中逐渐变大,所以可得绳上的拉力一直增大,拉力一直增大,故A错误,B正确;
C.对物块,其重力沿斜面向下的分量为,由于与的质量关系未知,所以开始时受斜面的摩擦力可能向下,也可能向上。当初始位置细绳的拉力小于时,斜面对的摩擦力沿斜面向上,有
由于拉力一直增大,因此斜面对的摩擦力逐渐减小,直至将拉至图示位置时,若细绳拉力仍旧小于,则斜面对的摩擦力一直减小;若细绳拉力大于,则斜面对的摩擦力方向沿斜面向下且逐渐增加。当初始位置细绳的拉力大于时,斜面对的摩擦力沿斜面向下,有
由于拉力一直增大,因此斜面对的摩擦力逐渐增加。综上,斜面对的摩擦力可能一直减小,可能先减小后反向增大,也可能一直增大,故C正确;
D.用整体法对小球、斜面、物块以及轻细绳、定滑轮组成的系统进行受力分析,系统受外力为水平拉力、总重力、总支持力以及摩擦力。系统水平方向受力平衡,小球缓慢运动时,拉力一直增大,因此地面对斜面的摩擦力也一直增大,故D错误。
故选BC。
10.小宁在阳台用一根不可伸长的晾衣绳,通过一个光滑轻小的塑料挂钩挂着一件湿衣服(挂钩相当于轻滑轮,与绳子无摩擦)。晾衣绳两端分别固定在竖直墙面的A点和水平横杆的B点,衣服静止时,绳的两段形成稳定夹角。如图所示,若按照以下方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是( )
A.只将绳的右端移向点,拉力不变
B.只将绳的右端移向点,拉力变小
C.只将绳的左端移向点,拉力不变
D.将绳的右端移向点,同时绳的左端移向点,拉力变大
【答案】CD
【难度】0.77
【详解】C.设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为,绳子的长度为L,B点到A点的距离为s,如图
根据几何知识和对称性,得
以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得
联立解得
当只将绳的左端移向点,s不变,可知F不变,故C正确;
AB.当只将绳的右端移向B′点,s增加,可知F增大,故AB错误;
D.将绳的右端移向点,同时绳的左端移向点,s增加,可知F增大,故D正确。
故选CD。
11.如图甲所示,挡板OM、ON与水平面的夹角均为,一表面光滑的球静置在两挡板之间。现将整个装置绕过点、垂直纸面的轴逆时针缓慢转动到挡板ON竖直,如图乙所示,整个过程中两挡板间的夹角保持不变,下列说法正确的是( )
A.挡板OM对球的作用力大小逐渐增大
B.挡板ON对球的作用力大小先增大后减小
C.转动前,挡板ON对球的支持力与球所受的重力大小相等
D.转动后,挡板OM对球的支持力大小等于挡板ON对球的支持力大小的三倍
【答案】AC
【难度】0.65
【详解】AB.整个过程球处于动态平衡,由力的平衡条件可知两支持力的合力与重力等大反向、 两挡板的支持力之间的夹角始终为,受力分析如图所示,当装置转动到挡板ON竖直时,由图可知该过程中挡板ON对球的支持力大小逐渐减小;
挡板OM对球的支持力大小逐渐增大,A正确,B错误;
C.转动前,挡板ON对球的支持力大小等于球受到的重力大小,C正确;
D.由图可知,转动后,挡板OM对球的支持力大小等于挡板ON对球的支持力大小的两倍,D错误。
故选AC。
三、牛顿运动定律
12.一种能垂直起降的小型遥控无人机(可视为质点)如图所示,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞,上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为,运动过程中所受空气阻力大小恒为,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.无人机失去升力时的速度大小为
B.螺旋桨工作时产生的升力大小为
C.无人机向上减速时的加速度大小为
D.无人机上升的最大高度为
【答案】B
【难度】0.65
【详解】A.无人机由静止开始匀加速上升,由运动学公式可知失去升力时的速度大小满足
代入,
解得,故A错误;
B.无人机匀加速上升过程中,受到的空气阻力方向竖直向下,设升力大小为,由牛顿第二定律可知
代入数据解得,故B正确;
C.失去升力后,无人机向上运动时,阻力向下,合力向下,由牛顿第二定律
解得,故C错误;
D.由匀变速直线运动的规律可知,无人机减速过程上升的高度满足
代入数据解得
故无人机上升的最大高度为,故D错误。
故选B。
13.如图甲所示,水平地面上有一足够长的木板,左端有一个可视为质点的物块,初始时两者处于静止状态,现给物块施加一水平向右的恒力F,作用3s后撤去F。从施加F时开始计时,木板和物块的v-t图像如图乙所示。已知木板、物块的质量分别为1kg、2kg,重力加速度,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则以下说法正确的是( )
A.物块与木板间的动摩擦因数
B.木板与地面间的动摩擦因数
C.恒力F的大小为10N
D.恒力F的大小为8N
【答案】C
【难度】0.65
【详解】B.由图乙可知,0~5s长木板的加速度
5s末长木板的速度
内长木板和物块共同减速,有
而
则,故B错误 ;
A.3~5s小物块减速有
而
则,故A错误;
CD.0~3s小物块加速,则
而
解得F=10N,故C正确,D错误。
故选C。
14.如图,在光滑水平面上,用轻质弹簧与轻绳连接质量均为的物块、、。现用大小为的恒力作用在上使保持相对静止一起向左匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小等于
B.弹簧的弹力大小等于
C.撤去力后的瞬间,的加速度大小为
D.撤去力后的瞬间,的加速度大小为
【答案】D
【难度】0.65
【详解】A.对A、B、C整体分析,根据牛顿第二定律有
解得
对C分析,
解得轻绳的拉力
故A错误;
B.对B、C分析,
解得弹簧的弹力
故B错误;
CD.撤去力F的瞬间,对A分析有
解得
对B、C分析有
解得
故C错误,D正确。
故选D。
15.如图所示,圆环固定在竖直平面内,甲、乙两光滑轨道固定在圆环上,两轨道的最高点重合。甲过圆环最低点P、乙过圆心O且与竖直方向夹角为37°。将同一小球分别从甲、乙两轨道的最高点由静止释放。已知cos,小球沿甲、乙轨道运动的时间之比为( )
A.1:2 B.
C.2:3 D.
【答案】B
【难度】0.85
【详解】设圆环的半径为R,由等时圆模型特点可知,小球在甲轨道上的运动时间等于小球自由下落圆环直径长度所用的时间,得
小球在乙轨道上的位移为2R,加速度为,由牛顿第二定律和匀变速运动规律,可得
则
故选B。
16.如图所示,木板B上表面的上部分光滑,下部分粗糙,静止在倾角的斜面上。与木板质量相等的可视为质点的滑块A,以的初速度沿斜面方向滑上木板B上端,在滑至木板B下端时恰好与木板B共速,此时木板B下端到斜面底端的距离为,且最终木板B下端刚好达到斜面底端时停止运动。已知木板B与斜面间的动摩擦因数,滑块A与木板B上表面粗糙部分间的动摩擦因数,木板B上表面粗糙部分长,重力加速度,,。下列说法正确的是( )
A.滑块A滑至木板B下端时与木板共速的速度大小为
B.滑块在木板B粗糙部分滑动时木板B的加速度大小为
C.木板B上表面光滑部分的长度为2m
D.滑块A相对木板B滑动的时间大于1.5s
【答案】AD
【难度】0.38
【详解】A.滑块A与木板B共速后,因,则两者相对静止一起下滑,加速度为
解得a=0.4m/s2,方向沿斜面向上
由逆向思维可知滑块A滑至木板B下端时与木板共速的速度大小为,A正确;
BCD.滑块A在木板B光滑部分下滑时,A的加速度
对B因为,可知B静止;
当A滑上B粗糙部分时,A的加速度
B的加速度
设木板B光滑部分长度为x,A在B粗糙部分运动的时间为t2,则
由题意可知
解得,t2=1.25s,vA1=3m/s
A在B光滑部分滑动的时间
则滑块A相对木板B滑动的时间
BC错误,D正确。
故选AD。
四、抛体运动
17.如图,一艘小船船头始终垂直于河岸,从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小,水流速度大小,河的宽度,下列说法正确的是( )
A.小船过河的时间为
B.小船过河的时间为
C.小船过河的位移为105 m
D.无论如何改变船头方向,小船都不能垂直到达河的正对岸
【答案】A
【难度】0.75
【详解】AB.船头垂直河岸,垂直河岸的分速度等于船速。船渡河时间由垂直河岸分运动决定,小船过河的时间为,故A正确,B错误。
C.船沿河岸方向被水流冲向下游的位移大小
则合位移大小为,故C错误。
D.若把船头朝上游偏转,让船沿河岸的分速度抵消水流速度,则小船能够垂直到达正对岸,故D错误。
故选A。
18.如图所示,一倾角为θ且足够长的斜面固定在地面上,将小球A从斜面顶端以速度v1水平向右抛出,小球击中了斜面上的C点,将小球B从空中与小球A等高的某点以速度v2水平向左抛出,小球恰好垂直斜面击中C点,不计空气阻力,斜面足够长,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.小球A在空中运动的时间为
B.小球B在空中运动的时间为
C.若将小球B以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则竖直下抛落到斜面上所用时间最短
D.若将小球B以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则垂直斜面向上抛出落到斜面上所用时间最长
【答案】D
【难度】0.55
【详解】A.对小球A,水平位移,竖直位移,且有
得
解得,故A错误;
B.小球B垂直斜面击中,其速度方向与斜面垂直。设B运动时间为,竖直分速度,水平分速度大小为。速度与水平方向夹角为,则
解得,故B错误;
CD.设抛出点到斜面的垂直距离为,取垂直斜面向上为正方向,加速度,落到斜面上时垂直斜面方向位移为,由运动学公式
解得正解
可知随垂直斜面向上的初速度分量增大而增大。垂直斜面向下抛出时,最小;垂直斜面向上抛出时,最大,故C错误,D正确。
故选D。
19.如图所示,竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。一物体在A点以向右的水平初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,两物体都落到容器的同一点P。已知∠BAP=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.B比A先到达P点
B.A比B先到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=16∶9
D.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=4∶1
【答案】C
【难度】0.65
【详解】AB.两物体同时抛出,都落到P点,由平抛运动规律可知,两物体下落了相同的竖直高度
由 解得 ,可知两物体同时到达P点,故A、B错误;
CD.在水平方向上,抛出的水平距离之比等于抛出速度之比,如图所示
设圆的半径为r,由几何关系得, ,则 ,故 ,故C正确,D错误。
故选C。
20.如图所示,小车通过轻绳跨过定滑轮与一球相连,已知小车向左行驶,球沿竖直墙面匀速上升,下列说法正确的是( )
A.小车做加速运动
B.小车做减速运动
C.轻绳对小球的拉力减小
D.墙对小球的支持力增大
【答案】BD
【难度】0.62
【详解】AB.设轻绳与竖直方向的夹角为,则随着小球竖直上升,逐渐增大,则小球的速度和汽车的速度之间的关系为
小球匀速上升,则恒定不变,逐渐增大,则减小,则车速逐渐减小,即小车做减速运动,故A错误,B正确;
CD.对小球进行受力分析,则轻绳拉力
墙对小球的支持力
随着逐渐增大,则减小,增大,则轻绳对小球的拉力增大,墙对小球的支持力增大,故C错误,D正确。
故选BD。
21.投掷铅球时,铅球的出手高度h、出手速度v0的大小和方向(用出手速度方向与水平方向的夹角θ表示,也叫抛出角)都对成绩有影响。如图所示,一同学在练习投掷铅球(可视为质点)时,另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为T=0.2s,图中1位置为铅球刚出手时的位置,4位置为铅球运动中的最高点,8位置为铅球刚要落地时的位置,测得水平射程x=11.2m。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.出手速度v0的大小为8m/s
B.抛出角θ=37°
C.铅球离地面的最大高度为1.8m
D.落地速度的大小为
【答案】BD
【难度】0.55
【详解】A.相邻位置时间间隔,从出手(位置1)到最高点(位置4)共
最高点竖直速度为0,因此竖直初速度
从出手到落地(位置8)总时间,水平总位移
水平分速度
出手速度大小,A错误;
B.抛出角 ,得,B正确;
C.小球从最高点位置4到落地点位置8共用时
最大高度,C错误;
D.落地时水平速度,竖直速度
因此落地速度大小,D正确。
故选 BD。
五、圆周运动
22.两个完全相同的小球、在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,小球、在同一水平面内做圆锥摆运动(连接球的绳较长);则下列说法正确的是( )
A.小球、角速度相等
B.小球、线速度大小相等
C.小球、所需的向心加速度大小相等
D.小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小相等
【答案】A
【难度】0.69
【详解】D.设小球质量为,绳子与竖直方向夹角为,圆周运动半径为,悬点到圆周水平面的竖直高度为,绳子长度为
竖直方向小球受力平衡,有
解得
由题图可知,,故小球受到绳的拉力小于小球受到绳的拉力大小,故D错误;
A.小球在水平面内做匀速圆周运动,由合外力提供向心力,则由牛顿第二定律有
其中
联立解得
因为小球、与悬点间的竖直高度相同,所以小球、的角速度相同,故A正确;
B.线速度与角速度的关系满足
由题图可知,因此线速度,故B错误;
C.小球做圆周运动所需的向心加速度大小满足
整理得
由题图可知,故向心加速度大小,故C错误。
故选A。
23.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的、两物块叠放在一起,与圆盘相对静止,一起做匀速圆周运动,和、和圆盘之间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.受到的向心力是受到的向心力的2倍
B.受到的合力是受到的合力的2倍
C.圆盘对的摩擦力是对的摩擦力的2倍
D.若缓慢增大圆盘的角速度,物块比物块先开始相对圆盘运动
【答案】C
【难度】0.5
【详解】AB.设两物块的质量为,依题意,二者叠放在一起做匀速圆周运动,做圆周运动的角速度和半径都相同,由牛顿第二定律有,因此一起运动时的、两物块受到的向心力大小相等,合力大小相等,A、B错误;
C.根据前面分析可知,物块对物块的摩擦力等于物块的向心力,大小为
物块所受的合外力等于物块的向心力,分析物块的受力,有,其中
得,C正确;
D.设和、和圆盘之间的动摩擦因数为,刚好相对滑动时的角速度为,有
得
、整体刚好相对圆盘滑动时的角速度为,有
得,二者临界角速度相等,会同时开始相对圆盘滑动,D错误。
故选C。
【点睛】
24.如图,靠轮传动装置中右轮半径为,为它边缘上的一点,为轮上的一点,距轴为;左侧为一轮轴,大轮的半径为,为它边缘上的一点;小轮半径为,为它边缘上的一点.若传动中靠轮不打滑,则下列说法正确的是( )
A.点与点的周期之比为
B.点与点的线速度之比为
C.点与点的角速度之比为
D.点与点的向心加速度大小之比为
【答案】ABC
【难度】0.65
【详解】ABC.因为、两点靠摩擦传动,则、两点的线速度之比为,、两点同轴转动,则角速度相等,根据知,、的角速度之比为,、两点同轴转动,则角速度相等,所以、的角速度之比为,点与点的角速度之比为,由知,、周期之比为,故ABC正确;
D.因为、的角速度之比为,、的角速度相等,所以、的角速度之比为,又有、的半径之比为,根据知, 、的向心加速度之比为,故D错误。
故选ABC。
25.某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上O点固定一根结实的细绳,细绳长度为l,细绳的一端连接一个小木箱,木箱里放着一只玩具小熊,此时细绳与转轴间的夹角为θ=53°,且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊(可视为质点)的总质量为m,木箱与水平圆台间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度为g,不计空气阻力。在可调速电动机的带动下,让水平圆台缓慢加速运动。则( )
A.当圆台的角速度时,细绳中无张力
B.当圆台的角速度时,细绳中有张力
C.当圆台的角速度时,圆台对木箱无支持力
D.当角速度时,圆台对木箱有支持力
【答案】ABC
【难度】0.6
【详解】AB.当木箱与圆台之间的摩擦力刚好达到最大时,细绳恰好无张力,设此时的角速度为,则
可得
因此角速度大于时,绳子开始有张力,故AB正确;
CD.当圆台对木箱的支持力恰好为零时,设此时圆台的角速度为,则
可得
故当角速度大于时,圆台对木箱的支持力为0,木箱开始离开圆台,故C正确,D错误。
故选ABC。
六、万有引力与宇宙航行
26.年月日,地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,火星与地球的公转轨道半径之比约为,如图所示。根据以上信息可以得出( )
A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B.火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
C.下一次“火星冲日”将出现在年
D.在相同时间内,火星太阳中心连线扫过的面积与地球太阳中心连线扫过的面积相等
【答案】C
【难度】0.71
【详解】A.火星和地球均绕太阳运动,根据开普勒第三定律有
代入
解得,故A错误;
B.在星球表面根据万有引力定律与重力的关系有
由于不知道火星和地球的质量比,故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度大小关系,故B错误;
C.火星和地球绕太阳做匀速圆周运动,有,
要发生下一次火星冲日则有
得
可知下一次“火星冲日”将出现在年,故C正确;
D.根据开普勒第二定律,相同时间内,同一行星与太阳连线扫过的面积相等,不同行星与太阳连线扫过的面积不等,故D错误。
故选C。
27.2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图,图中①为近地圆轨道,其轨道半径为,运行周期为;②为椭圆变轨轨道;③是探针卫星所在圆轨道,其轨道半径为。下列说法正确的是( )
A.探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道②运行的周期
B.探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率
C.探针卫星在轨道②上运行的周期为
D.探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度
【答案】C
【难度】0.65
【详解】A.轨道①的半径小于轨道②的半长轴,根据开普勒第三定律可知,探针卫星沿轨道①运行的周期小于沿轨道②运行的周期,故A错误;
B.取极短时间,根据开普勒第二定律可知,探针卫星在轨道②上经过P、Q点时有
解得,故B错误;
C.根据开普勒第三定律有
解得探针卫星在轨道②上运行的周期,故C正确;
D.根据
解得
可知,探针卫星在轨道①上P点的加速度等于轨道②上P点的加速度,故D错误。
故选C。
28.已知地球北极点的重力加速度为,赤道上的重力加速度。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为,已知万有引力常量为,则由以上信息可得出( )
A.
B.近地卫星的运行速度大于同步卫星的运行速度
C.地球自转的周期为
D.地球的平均密度为
【答案】B
【难度】0.65
【详解】A.北极点不随地球自转,万有引力全部提供重力,满足;赤道上万有引力一部分提供重力,一部分提供地球自转的向心力,满足,因此,即,故A错误;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由得运行速度,轨道半径越大,越小。同步卫星轨道半径远大于近地卫星的轨道半径,因此近地卫星运行速度大于同步卫星的运行速度,故B正确;
C.对赤道上的物体,向心力满足,解得地球自转周期,故C错误;
D.地球质量,体积,平均密度,故D错误;
故选B。
29.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示,某双星系统中P、Q两天体绕O点做匀速圆周运动,两天体的质量之比。关于两天体,下列说法正确的是( )
A.轨道半径之比
B.线速度大小之比
C.向心加速度大小之比
D.若双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大
【答案】D
【难度】0.65
【详解】A.设两天体球心间的距离为L,由万有引力提供向心力,有
解得,故A错误;
B.双星运动的角速度相等,根据,则线速度之比,故B错误;
C.由公式,可得向心加速度大小之比,故C错误;
D.由万有引力提供向心力,有
其中
联立解得
可知双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大,故D正确。
故选D。
30.2025年11月25日,我国神舟二十二号飞船成功发射,与空间站组成的组合体运行在离地面约的圆形轨道上,已知地球的半径为,则组合体在轨运行时的速度大小约为地球第一宇宙速度的( )
A.倍 B.倍 C.倍 D.倍
【答案】C
【难度】0.68
【详解】卫星绕地球做圆周运动时万有引力提供向心力,有
可得环绕速度公式 :
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,对应轨道半径为地球半径,因此求得;
组合体的轨道半径
所以其运行速度;
二者比值为
故选C。
31.2026年1月13日22时16分,我国成功将遥感五十号01星顺利送入预定轨道,此卫星在离地面高为h的圆轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A.地球的第一宇宙速度为
B.卫星在预定圆轨道上运行的加速度大小为
C.卫星在预定圆轨道上运行的周期为
D.卫星在预定圆轨道上运行的速度大小为
【答案】BD
【难度】0.7
【详解】A.根据万有引力提供向心力可得
根据万有引力与重力的关系可得
所以地球的第一宇宙速度为,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可得
所以,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力可得
所以,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力可得
所以,故D正确。
故选BD。
七、机械能及其守恒定律
32.如图甲,倾角为的传送带始终以恒定速率逆时针运行,时速度大小为()的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的图像如图乙,则( )
A.时间内,小物块所受的摩擦力始终不变
B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足
C.时刻小物块离传送带底端的距离最远
D.小物块返回传送带底端时的速率小于
【答案】D
【难度】0.65
【详解】A.通过题图乙可以看出,小物块先向上匀减速运动,减速到零后反向加速,当速度与传送带速度相等时,加速度大小发生突变,所以小物块的速度达到与传送带速度相等以前,摩擦力方向一直沿斜面向下,时刻以后摩擦力方向沿斜面向上,故A错误;
B.根据题图乙可知,时刻以后小物块相对于传送带向下加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得,故B错误;
C.根据题图乙可知,时刻小物块向上运动的速度为零,此时小物块离传送带底端的距离达到最大,故C错误;
D.小物块在整个运动过程中重力做功为零,一部分机械能转化为摩擦产生的热,所以小物块的机械能减少,小物块返回传送带底端时的速率小于,故D正确。
故选D。
33.如图所示,其中一个轻质动滑轮下方悬挂重物A,另一个轻质定滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,重物A、B处于静止状态,释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g。下列选项正确的是( )
A.开始运动后,A的加速度是B的2倍
B.开始运动后,B的加速度大小为
C.当A的位移为h时,A的速度大小为
D.当A的位移为h时,B的速度大小为
【答案】C
【难度】0.4
【详解】A.A挂在动滑轮下,B是绳子自由端的重物,绳子总长度不变:若A位移大小为h,则动滑轮两侧绳子各伸长/缩短h,因此B的位移大小为
由此可得速度、加速度的大小关系,A错误;
B.设A、B质量均为,绳子拉力为,释放后B向下加速、A向上加速
对重物A,根据牛顿第二定律
对重物B,根据牛顿第二定律
联立解得,,B错误;
CD.当A的位移大小为h时,B位移大小为,系统机械能守恒
解得,,C正确,D错误。
故选C。
34.如图所示,一质量为1 kg可视为质点的小物块自斜面上A点由静止开始下滑,斜面AB的倾角为37°,A、B间距离为4 m,经2 s运动到B点后通过一小段光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带,传送带以6 m/s的恒定速率顺时针运行,传送带B、C间距离为8 m,小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,不计衔接弧面的运动时间和空气阻力,取,,。下列说法正确的是( )
A.小物块与斜面AB间的动摩擦因数为0.2
B.小物块在传送带上B、C之间的运动时间为1.5 s
C.小物块在传送带上B、C之间的运动过程,相对传送带滑动的距离为1 m
D.全过程摩擦力对小物块的总功为-16 J
【答案】BC
【难度】0.65
【详解】A.物块在斜面上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有,,联立运动学公式,解得,,A错误;
B.根据运动学公式,物体在B点的速度,在传送带上,物体的加速度为,与传送带达到共速的时间为,物块的位移为,距离传送带右端的距离,此后做匀速直线运动,还需要的时间为,则小物块在传送带上B、C两点之间的运动时间为,B正确;
C.传送带达到共速时,传送带的位移为,则相对位移为,C正确;
D.对小物块分析,由动能定理,解得全过程摩擦力对小物块的总功为,D错误。
故选 BC。
35.如图所示,从A点沿水平方向抛出一个质量m=0.5 kg的物体(可视为质点),物体恰好以5 m/s的速度无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道,B、C为圆弧的两端点,且在同一水平线上,圆弧半径R=1.25 m,Q为轨道最低点,圆弧对应的圆心角,物体离开C点后恰好能无碰撞地沿缓冲斜坡滑至D点,并自动锁定。已知物体与缓冲斜坡间的动摩擦因数,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,,不计空气阻力,求:
(1)A点离地面的高度h;
(2)物体运动至Q点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)缓冲斜坡上C、D间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.63
【详解】(1)物体在B点速度沿圆弧切线,速度方向与水平方向夹角为
分解B点速度:水平初速度
竖直分速度
平抛运动竖直方向为自由落体运动,有
解得
(2)从B到Q,物体下落高度
由动能定理可得
在Q点,由牛顿第二定律可得
代入数据得
由牛顿第三定律,物体对圆弧轨道的压力大小为
(3)物体最终停在D点,末动能为0,对B到D过程,由动能定理可得
代入数据解得
【点睛】
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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必修一,二复习
一、匀变速直线运动
1.如图所示为物体做匀变速直线运动的图像,x为位移,t为运动时间,下列说法正确的是( )
A.初速度为5m/s B.加速度为10m/s2
C.t=3s时刻速度为10m/s D.0~5s时间内发生的位移为200m
2.雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓,在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图像,以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.因车速太快,刹车不失灵也会追尾
C.在时追尾
D.在时追尾
3.物理兴趣小组的同学用两个相同的遥控小车沿直线进行追逐比赛,两小车分别安装不同的传感器并连接到计算机中,A小车安装加速度传感器,B小车安装速度传感器,两车初始时刻速度大小均为=30m/s,A车在前、B车在后,两车相距110m,其传感器读数与时间的函数关系图像如图所示,规定初始运动方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.=3s时两车间距离为25m
B.0~9s内两车最近距离为20m
C.3~9s内,A车与B车的加速度相同
D.0~9s内两车必能相遇一次
4.(多选)图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
5.汽车以的速度行驶在平直公路上,当汽车行驶到距十字路口停车线s=70m时,发现此时交通信号灯为红灯,且6s后信号灯将转为绿灯。
(1)若汽车速度保持不变,汽车到达停车线所需的时间是多少?是否会闯红灯?
(2)若司机反应1s后采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,信号灯转为绿灯时汽车恰好到达停车线,求汽车加速度大小和到达停车线时的速度大小。
二、相互作用
6.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,工人先将兜篮拉至点,且,然后缓慢地从图示点运动到处于点正下方点的电缆处。绳一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为,不计一切阻力,重力加速度大小为。关于王进从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.、两绳拉力的合力大小等于
B.工人对绳的拉力一直变大
C.绳的拉力越来越小
D.当绳与竖直方向的夹角为时,工人对绳的拉力为
7.在装饰家里的照片墙时,小张用三根刚性轻绳将重均为的两个彩色小球和连接,并悬挂在水平天花板和竖直墙壁上,如图所示。两小球处于静止状态,轻绳与竖直方向的夹角为,轻绳水平,,。下列结论正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为 B.轻绳与水平方向的夹角也为
C.轻绳的拉力大小为 D.剪断瞬间的加速度大小为0
8.如图所示,一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上,他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F,第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m,木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为
B.第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为
C.第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为
D.第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力
9.(多选)如图所示,在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面,物块放置在斜面上,轻细绳的一端与相连,另一端通过定滑轮与小球相连。现对小球施加水平外力使其缓慢运动,直至将拉至图示位置,拉动过程中物块和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力先减小再增大
B.绳上的拉力一直增大
C.斜面对的摩擦力可能一直减小
D.地面对斜面的摩擦力不变
10.(多选)小宁在阳台用一根不可伸长的晾衣绳,通过一个光滑轻小的塑料挂钩挂着一件湿衣服(挂钩相当于轻滑轮,与绳子无摩擦)。晾衣绳两端分别固定在竖直墙面的A点和水平横杆的B点,衣服静止时,绳的两段形成稳定夹角。如图所示,若按照以下方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是( )
A.只将绳的右端移向点,拉力不变
B.只将绳的右端移向点,拉力变小
C.只将绳的左端移向点,拉力不变
D.将绳的右端移向点,同时绳的左端移向点,拉力变大
11.(多选)如图甲所示,挡板OM、ON与水平面的夹角均为,一表面光滑的球静置在两挡板之间。现将整个装置绕过点、垂直纸面的轴逆时针缓慢转动到挡板ON竖直,如图乙所示,整个过程中两挡板间的夹角保持不变,下列说法正确的是( )
A.挡板OM对球的作用力大小逐渐增大
B.挡板ON对球的作用力大小先增大后减小
C.转动前,挡板ON对球的支持力与球所受的重力大小相等
D.转动后,挡板OM对球的支持力大小等于挡板ON对球的支持力大小的三倍
三、牛顿运动定律
12.一种能垂直起降的小型遥控无人机(可视为质点)如图所示,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞,上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为,运动过程中所受空气阻力大小恒为,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.无人机失去升力时的速度大小为
B.螺旋桨工作时产生的升力大小为
C.无人机向上减速时的加速度大小为
D.无人机上升的最大高度为
13.如图甲所示,水平地面上有一足够长的木板,左端有一个可视为质点的物块,初始时两者处于静止状态,现给物块施加一水平向右的恒力F,作用3s后撤去F。从施加F时开始计时,木板和物块的v-t图像如图乙所示。已知木板、物块的质量分别为1kg、2kg,重力加速度,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则以下说法正确的是( )
A.物块与木板间的动摩擦因数
B.木板与地面间的动摩擦因数
C.恒力F的大小为10N
D.恒力F的大小为8N
14.如图,在光滑水平面上,用轻质弹簧与轻绳连接质量均为的物块、、。现用大小为的恒力作用在上使保持相对静止一起向左匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小等于
B.弹簧的弹力大小等于
C.撤去力后的瞬间,的加速度大小为
D.撤去力后的瞬间,的加速度大小为
15.如图所示,圆环固定在竖直平面内,甲、乙两光滑轨道固定在圆环上,两轨道的最高点重合。甲过圆环最低点P、乙过圆心O且与竖直方向夹角为37°。将同一小球分别从甲、乙两轨道的最高点由静止释放。已知cos,小球沿甲、乙轨道运动的时间之比为( )
A.1:2 B.
C.2:3 D.
16.(多选)如图所示,木板B上表面的上部分光滑,下部分粗糙,静止在倾角的斜面上。与木板质量相等的可视为质点的滑块A,以的初速度沿斜面方向滑上木板B上端,在滑至木板B下端时恰好与木板B共速,此时木板B下端到斜面底端的距离为,且最终木板B下端刚好达到斜面底端时停止运动。已知木板B与斜面间的动摩擦因数,滑块A与木板B上表面粗糙部分间的动摩擦因数,木板B上表面粗糙部分长,重力加速度,,。下列说法正确的是( )
A.滑块A滑至木板B下端时与木板共速的速度大小为
B.滑块在木板B粗糙部分滑动时木板B的加速度大小为
C.木板B上表面光滑部分的长度为2m
D.滑块A相对木板B滑动的时间大于1.5s
四、抛体运动
17.如图,一艘小船船头始终垂直于河岸,从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小,水流速度大小,河的宽度,下列说法正确的是( )
A.小船过河的时间为
B.小船过河的时间为
C.小船过河的位移为105 m
D.无论如何改变船头方向,小船都不能垂直到达河的正对岸
18.如图所示,一倾角为θ且足够长的斜面固定在地面上,将小球A从斜面顶端以速度v1水平向右抛出,小球击中了斜面上的C点,将小球B从空中与小球A等高的某点以速度v2水平向左抛出,小球恰好垂直斜面击中C点,不计空气阻力,斜面足够长,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.小球A在空中运动的时间为
B.小球B在空中运动的时间为
C.若将小球B以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则竖直下抛落到斜面上所用时间最短
D.若将小球B以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则垂直斜面向上抛出落到斜面上所用时间最长
19.如图所示,竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。一物体在A点以向右的水平初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,两物体都落到容器的同一点P。已知∠BAP=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.B比A先到达P点
B.A比B先到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=16∶9
D.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=4∶1
20.(多选)如图所示,小车通过轻绳跨过定滑轮与一球相连,已知小车向左行驶,球沿竖直墙面匀速上升,下列说法正确的是( )
A.小车做加速运动
B.小车做减速运动
C.轻绳对小球的拉力减小
D.墙对小球的支持力增大
21.(多选)投掷铅球时,铅球的出手高度h、出手速度v0的大小和方向(用出手速度方向与水平方向的夹角θ表示,也叫抛出角)都对成绩有影响。如图所示,一同学在练习投掷铅球(可视为质点)时,另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为T=0.2s,图中1位置为铅球刚出手时的位置,4位置为铅球运动中的最高点,8位置为铅球刚要落地时的位置,测得水平射程x=11.2m。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.出手速度v0的大小为8m/s
B.抛出角θ=37°
C.铅球离地面的最大高度为1.8m
D.落地速度的大小为
五、圆周运动
22.两个完全相同的小球、在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,小球、在同一水平面内做圆锥摆运动(连接球的绳较长);则下列说法正确的是( )
A.小球、角速度相等
B.小球、线速度大小相等
C.小球、所需的向心加速度大小相等
D.小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小相等
23.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的、两物块叠放在一起,与圆盘相对静止,一起做匀速圆周运动,和、和圆盘之间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.受到的向心力是受到的向心力的2倍
B.受到的合力是受到的合力的2倍
C.圆盘对的摩擦力是对的摩擦力的2倍
D.若缓慢增大圆盘的角速度,物块比物块先开始相对圆盘运动
24.(多选)如图,靠轮传动装置中右轮半径为,为它边缘上的一点,为轮上的一点,距轴为;左侧为一轮轴,大轮的半径为,为它边缘上的一点;小轮半径为,为它边缘上的一点.若传动中靠轮不打滑,则下列说法正确的是( )
A.点与点的周期之比为
B.点与点的线速度之比为
C.点与点的角速度之比为
D.点与点的向心加速度大小之比为
25.(多选)某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上O点固定一根结实的细绳,细绳长度为l,细绳的一端连接一个小木箱,木箱里放着一只玩具小熊,此时细绳与转轴间的夹角为θ=53°,且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊(可视为质点)的总质量为m,木箱与水平圆台间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度为g,不计空气阻力。在可调速电动机的带动下,让水平圆台缓慢加速运动。则( )
A.当圆台的角速度时,细绳中无张力
B.当圆台的角速度时,细绳中有张力
C.当圆台的角速度时,圆台对木箱无支持力
D.当角速度时,圆台对木箱有支持力
六、万有引力与宇宙航行
26.年月日,地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,火星与地球的公转轨道半径之比约为,如图所示。根据以上信息可以得出( )
A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B.火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
C.下一次“火星冲日”将出现在年
D.在相同时间内,火星太阳中心连线扫过的面积与地球太阳中心连线扫过的面积相等
27.2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图,图中①为近地圆轨道,其轨道半径为,运行周期为;②为椭圆变轨轨道;③是探针卫星所在圆轨道,其轨道半径为。下列说法正确的是( )
A.探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道②运行的周期
B.探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率
C.探针卫星在轨道②上运行的周期为
D.探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度
28.已知地球北极点的重力加速度为,赤道上的重力加速度。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为,已知万有引力常量为,则由以上信息可得出( )
A.
B.近地卫星的运行速度大于同步卫星的运行速度
C.地球自转的周期为
D.地球的平均密度为
29.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示,某双星系统中P、Q两天体绕O点做匀速圆周运动,两天体的质量之比。关于两天体,下列说法正确的是( )
A.轨道半径之比
B.线速度大小之比
C.向心加速度大小之比
D.若双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大
30.2025年11月25日,我国神舟二十二号飞船成功发射,与空间站组成的组合体运行在离地面约的圆形轨道上,已知地球的半径为,则组合体在轨运行时的速度大小约为地球第一宇宙速度的( )
A.倍 B.倍 C.倍 D.倍
31.(多选)2026年1月13日22时16分,我国成功将遥感五十号01星顺利送入预定轨道,此卫星在离地面高为h的圆轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A.地球的第一宇宙速度为
B.卫星在预定圆轨道上运行的加速度大小为
C.卫星在预定圆轨道上运行的周期为
D.卫星在预定圆轨道上运行的速度大小为
七、机械能及其守恒定律
32.如图甲,倾角为的传送带始终以恒定速率逆时针运行,时速度大小为()的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的图像如图乙,则( )
A.时间内,小物块所受的摩擦力始终不变
B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足
C.时刻小物块离传送带底端的距离最远
D.小物块返回传送带底端时的速率小于
33.如图所示,其中一个轻质动滑轮下方悬挂重物A,另一个轻质定滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,重物A、B处于静止状态,释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g。下列选项正确的是( )
A.开始运动后,A的加速度是B的2倍
B.开始运动后,B的加速度大小为
C.当A的位移为h时,A的速度大小为
D.当A的位移为h时,B的速度大小为
34.(多选)如图所示,一质量为1 kg可视为质点的小物块自斜面上A点由静止开始下滑,斜面AB的倾角为37°,A、B间距离为4 m,经2 s运动到B点后通过一小段光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带,传送带以6 m/s的恒定速率顺时针运行,传送带B、C间距离为8 m,小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,不计衔接弧面的运动时间和空气阻力,取,,。下列说法正确的是( )
A.小物块与斜面AB间的动摩擦因数为0.2
B.小物块在传送带上B、C之间的运动时间为1.5 s
C.小物块在传送带上B、C之间的运动过程,相对传送带滑动的距离为1 m
D.全过程摩擦力对小物块的总功为-16 J
35.如图所示,从A点沿水平方向抛出一个质量m=0.5 kg的物体(可视为质点),物体恰好以5 m/s的速度无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道,B、C为圆弧的两端点,且在同一水平线上,圆弧半径R=1.25 m,Q为轨道最低点,圆弧对应的圆心角,物体离开C点后恰好能无碰撞地沿缓冲斜坡滑至D点,并自动锁定。已知物体与缓冲斜坡间的动摩擦因数,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,,不计空气阻力,求:
(1)A点离地面的高度h;
(2)物体运动至Q点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)缓冲斜坡上C、D间的距离
试卷第1页,共3页
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