摘要:
**基本信息**
该试卷为高中物理“力与运动”专题汇编,整合甘肃近3年高考真题(4考点各1-2题)及2026年模拟题(20题),以科技前沿(神舟二十号、C919)和生活场景(兰州地铁、自行车)为情境,覆盖匀变速直线运动、受力分析等核心考点,注重实验探究与实际应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|真题4题,模拟15题|匀变速直线运动(v-t图像求位移)、受力分析(机器人超重失重)、动力学(牛顿第二定律瞬时加速度)|以全运会机器人、高铁等情境命题,贴合甘肃考情中情境化加深趋势|
|实验题|真题1题,模拟4题|探究加速度与力、质量关系(实验操作与数据处理)|注重实验原理(如补偿阻力)和误差分析,符合考纲对科学探究的要求|
|计算题|模拟1题|动力学综合(传送带摩擦热量、碰撞作用力)|结合工程模型(圆弧轨道-传送带系统),考查多过程分析与数学推理能力|
内容正文:
专题01 力与运动
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情
命题规律
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
2024甘肃(1题)
·情境:常以生活设施和日常场景作为命题背景。
·重点:利用v-t图像求位移。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 受力分析
2026甘肃(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:超重和失重现象分析。
·趋势:情境化命题逐步加深,固定以单项选择题形式考查。
考点3 动力学两类基本问题
2025甘肃(2题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:牛顿第二定律求瞬时加速度问题。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
2024甘肃(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证加速度与质量成反比的实验、验证加速度与力成正比的实验。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
1.(2024·甘肃·高考真题)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A. 980m
B. 1230m
C. 1430m
D. 1880m
【答案】C
【详解】
图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得
故选C。
考点2 受力分析
1.(2026·甘肃·高考真题)2025年11月,人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手,以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为,鞋底与地面的动摩擦因数为0.8,重力加速度取。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,考虑奔跑时竖直方向的重心起伏,下列说法正确的是( )
A. 机器人奔跑时,竖直方向合力恒为零
B. 机器人奔跑时,受到的静摩擦力恒为
C. 机器人奔跑时,支持力与重力是一对作用力与反作用力
D. 机器人单脚着地时,地面给机器人的支持力可能大于
【答案】D
【详解】
根据题意可知,机器人重力
最大静摩擦力
A.机器人奔跑时存在竖直方向的重心起伏,即竖直方向有加速度,由牛顿第二定律可知竖直方向合力不为零,故A错误;
B.静摩擦力的大小随运动状态动态变化,如:当脚离地时不受静摩擦力,不可能恒为,故B错误;
C.作用力与反作用力是两个相互作用物体之间的相互力,支持力是地面给机器人的力、重力是地球给机器人的力,两个力作用在同一物体上,不属于作用力与反作用力,故C错误;
D.当机器人竖直方向有向上的加速度时处于超重状态,由牛顿第二定律
得
因此支持力可能大于,故D正确。
故选D。
考点3 动力学两类基本问题
1.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
2.(2025·甘肃·高考真题)(多选)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
【答案】BC
【详解】
A.剪断细线后,弹力大于A的重力,则A先向上做加速运动,随弹力的减小,则向上的加速度减小,当加速度为零时速度最大,此时弹力等于重力,弹簧处于拉伸状态,选项A错误;
B.剪断细线之前则
剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对A由牛顿第二定律
解得A的加速度
选项B正确;
C.剪断细线之前弹簧伸长量
剪断细线后A做简谐振动,在平衡位置时弹簧伸长量
即振幅为
由对称性可知小球A运动到最高点时,弹簧伸长量为,选项C正确;
D.由上述分析可知,小球A运动到最低点时,弹簧伸长量为,选项D错误。
故选BC。
考点4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.(2024·甘肃·高考真题)用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量
B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带
D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
【答案】(1)B (2)D (3)① 反比 ② 槽码 【讲解】(1) 小问详解:
A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A错误;
B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B正确;
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C错误;
D.根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D错误。
故选B。
(2) 小问详解:
根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
(3) 小问详解:
[1]根据图像可知与M成正比,故在所受外力一定的条件下,a与M成反比;
[2]设槽码的质量为m,则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
模拟题精选
1.(2026·甘肃定西·考前预测)下列对自行车描述正确的是( )
A. 骑自行车下坡时,可以将人和自行车受到的重力分解为沿坡面向下的分力和竖直向下的分力
B. 轮胎的花纹是为了减小接触面积,从而减少摩擦力
C. 在水平地面匀速骑行时,车受到的重力就是车对地面的压力
D. 骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】
A.根据作用效果,一个作用效果使自行车沿着坡面向下行驶,另一个作用效果使自行车和人紧压斜面,采用正交分解法,骑自行车下坡时,可以将人和自行车受到的重力分解为沿坡面向下的分力和垂直坡面斜向下的分力,故A错误;
B.把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故B错误;
C.车受到的重力的施力物体是地球,受力物体是车,大小等于车的重力,而车对地面的压力施力物体是车,受力物体是地面,大小等于车和人的总重力,所以不是一个力,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,因此骑行过程中若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
2.(2026·甘肃定西·考前预测)2026年央视春晚节目《武BOT》中,人形机器人与武术演员同台完成空翻、舞剑、棍法对练等动作,展现了强大的运动控制与平衡能力。如图甲、乙、丙所示,机器人空翻时,先踏上辅助平台,之后平台向上弹起,将机器人推向空中,辅助机器人完成空翻动作,以下说法正确的是( )
A. 研究机器人空翻动作时,可以将机器人视为质点
B. 辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力大小始终相等
C. 机器人腾空翻腾的过程中处于超重状态
D. 机器人的速度越大,其惯性越大
【答案】B
【详解】
A.研究机器人空翻动作时,不能忽略机器人的大小和形状,不可以将机器人视为质点,故A错误;
B.辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力属于一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,这两个力的大小始终相等,方向相反,故B正确;
C.机器人腾空翻腾的过程中,加速度方向向下,处于失重状态,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,惯性大小仅由质量决定,和速度无关,故D错误。
故选B。
3.(2026·甘肃·一模)如图1所示,一架直梯上端斜靠在光滑竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态,可简化为如图2所示模型。下列说法正确的是( )
A. 地面对直梯的作用力的方向垂直于水平地面向上
B. 墙面对直梯的作用力的方向垂直于直梯平面斜向上
C. 减小直梯与墙面的夹角,地面对直梯的摩擦力可能为零
D. 增大直梯与墙面的夹角θ(直梯仍保持静止),地面对直梯的支持力大小不变
【答案】D
【详解】
A.地面对直梯有竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力,则地面对直梯的作用力的方向斜向左上方,故A错误;
B.墙面对直梯的作用力为水平向右的支持力,故B错误;
C.水平方向,地面对直梯的摩擦力与墙壁对直梯的支持力平衡,所以减小直梯与墙面的夹角,墙壁对直梯的支持力不等于零,则地面对直梯的摩擦力不可能为零,故C错误;
D.竖直方向,地面对直梯的支持力与直梯所受重力平衡,所以增大直梯与墙面的夹角θ(直梯仍保持静止),地面对直梯的支持力大小不变,故D正确。
故选D。
4.(2026·甘肃·一模)两同学借助两个完全相同的平板车在教室地面上探究牛顿运动定律。他们先让平板车边沿对齐地砖上的一条缝隙并保持静止(如图1),然后让左边的甲同学推开右边的乙同学(如图2),最后两小车停在如图3所示位置处。对此现象,下列说法正确的是( )
A. 甲同学对乙同学有推力,但乙同学对甲同学未施加力
B. 甲同学对乙同学的力大于乙同学对甲同学的力
C. 甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量
D. 全过程中乙同学所受小车的摩擦力先向右后向左
【答案】C
【详解】
AB.根据牛顿第三定律可知,甲同学对乙同学的作用力与乙同学对甲同学的作用力等大、反向,故AB错误;
C.由图可知,乙向前运动的位移较大,则甲乙分离时乙的速度较大,说明甲乙相互作用阶段乙的加速度大,由于二者间相互作用力大小相等,则乙的质量较小,即甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量,故C正确;
D.甲乙相互作用阶段,乙同学和小车向右加速,所以乙同学对小车有向右的摩擦力,小车对乙同学有向左的摩擦力,当甲乙同学分离后,乙同学与小车一起向右减速,则小车对乙同学的摩擦力向左,所以全过程中乙同学所受小车的摩擦力一直向左,故D错误。
故选C。
5.(2026·甘肃民乐一中·二模)某同学将小球(可视为质点)从地面上以一定的初速度竖直向上抛出,当小球的速度为向下v=8m/s时被另一同学接住,该过程中小球通过的总路程为x=8.2m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则小球的初速度为( )
A. 10m/s
B. 9m/s
C. 8m/s
D. 12m/s
【答案】A
【详解】
根据速度位移关系可得,小球通过的总路程为
代入数据解得
故选A。
6.(2026·甘肃靖远一中·一模)(多选)如图所示,重物P置于水平地面上,竖直轻弹簧下端与P相连,上端与跨过轻小光滑定滑轮的轻绳相连,轻绳的另一端连接小球Q。现对Q施加方向始终水平向右的拉力F,使Q缓慢上升,直至滑轮右侧的轻绳转过30°,P始终处于静止状态。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. Q所受的合外力逐渐增大
B. P对地面的压力逐渐减小
C. 拉力F逐渐减小
D. 弹簧的长度逐渐增大
【答案】BD
【详解】
A.Q缓慢上升,在运动过程中的每一个时刻都可以近似看作处于平衡状态,所以Q所受的合外力始终为零,故A错误;
BC.画出P、Q的受力分析图如图所示:
对P根据平衡关系有
对Q根据平衡关系有,
当逐渐增大时,逐渐增大,逐渐减小,所以拉力逐渐增大,绳的拉力逐渐增大,而地面对P的支持力逐渐减小,则根据牛顿第三定律可知,P对地面的压力逐渐减小,故B正确,C错误;
D.设弹簧的伸长量为,则根据胡克定律有
所以当绳的拉力增大时,弹簧的伸长量增大,即弹簧变长,故D正确。
故选BD。
7.(2026·甘肃酒泉·一模)如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一小球现对小球施加一水平拉力F,使小球在图示位置保持静止,若保持小球位置不变,将力F方向逆时针缓慢转至与绳垂直的过程中,则( )
A. 力F逐渐增大
B. 力F逐渐减小
C. 力F先减小后增大
D. 力F先增大后减小
【答案】B
【分析】
【详解】
受力分析如图
可知该过程力F逐渐减小,故B正确。
故选B。
8.(2026·甘肃·高考诊断)2025年7月8日至11日,第十二届世界高速铁路大会在北京举行。这不仅是一场全球铁路行业的盛会,更是中国高铁发展成就的集中展示。某同学乘坐动车时,利用加速度传感器测量动车的加速度a随时间t的变化关系,如图所示。6s时动车由静止开始加速,可以认为加速度随时间均匀增大,14s时达到最大加速度,并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h,随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体,该物体始终相对桌板静止。重力加速度g取,动车加速过程始终在水平面上,下列说法正确的是( )
A. 14s时动车的速度大小为2m/s
B. 动车做匀加速直线运动的时间为138s
C. 匀加速直线运动过程中,桌板对物体的作用力大小为1N
D. 匀加速直线运动过程中,桌板对物体做的功为4900J
【答案】A
【详解】
A.在加速度a随时间t的变化关系图像中,图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,6s时动车由静止开始加速,则14s时动车的速度大小为,A正确;
B.动车的最大速度,做匀加速直线运动的时间为,B错误;
C.在匀加速直线运动过程中,对物体受力分析,根据牛顿第二定律可得
支持力
桌板对物体的作用力大小为,C错误;
D.在匀加速直线运动过程中,物体运动的位移为
桌板对物体做的功为,D错误。
故选A。
9.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)(多选)C919是我国具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。机场工作人员通过传送带将旅客托运的行李送上飞机的情景如图甲所示,其简化模型如图乙所示,工作人员把行李轻轻地放在以恒定的速度顺时针转动的传送带的底端,质量为的行李经过加速和匀速两个过程到达传送带顶端。已知传送带长度为,与地面的夹角为,忽略空气阻力,不计传送带两端轮子半径,行李可看成质点,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 在匀速阶段,传送带对行李的作用力大小为
B. 行李从传送带底端运动到顶端的过程中,克服重力做的功为
C. 行李在传送带上运动的过程中,传送带对其做的功为
D. 传送带因传送行李而多做的功等于行李机械能的增加量和传送带与行李因摩擦产生的热量之和
【答案】BCD
【详解】
A.在匀速阶段,行李受到竖直向下的重力和传送带对它的作用力,所受合力为零,所以行李受到传送带的作用力方向竖直向上,大小等于,故A错误;
B.在传送带上运动时,行李克服重力做的功,故B正确;
C.行李在传送带上运动的过程中,由功能关系可知传送带对行李做的功等于行李增加的机械能,所以,故C正确;
D.整个过程中传送带因传送行李而多做的功等于行李机械能的增加量加上传送带与行李摩擦产生的热量,故D正确。
故选BCD。
10.(2026·甘肃武威七中·模拟)如图AO、CO为不可伸长的轻绳,BO为可绕B点自由转动的轻质细杆,杆长为L,A、B两点的高度差也为L。在O点用轻绳CO悬挂质量为m的重物,杆与绳子的夹角,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AO、CO对O点作用力的合力沿杆由O指向B
B. 轻杆对O点的力垂直BO斜向右上
C. 轻绳AO对O点的拉力大小为mg
D. 轻杆BO对B点的力大小为
【答案】A
【详解】
ABC.对悬点O受力分析,重物拉力,OB支持力和轻绳AO拉力,处于平衡状态,如图所示
由平衡条件可知,轻绳AO、CO对O点作用力的合力沿杆由O指向B,T与的合力大小等于重物的拉力mg,由相似三角形关系可得
绳对O点的拉力大小为
故BC错误,A正确;
D.由相似三角形关系有
可得杆对O点的力大小为
故D错误。
故选A。
11.(2026·甘肃兰州·模考)静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连,物块2右侧固定力传感器(质量不计),如图甲所示。时,在物块1上施加水平拉力,读出传感器的示数F,记录一段时间t内,物块的位移为x,改变的大小,经多次测量,画出“”图像如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 每个物块的质量
B. 物块与水平面的动摩擦因数为0.25
C. 当时,加速度大小为
D. F和是线性关系但不成正比
【答案】A
【详解】
AB.物块做初速度为零的匀加速直线运动,位移公式为
整理得,即
设每个物块质量为,动摩擦因数为,对物块2受力分析,由牛顿第二定律得
将代入整理得
由图乙可知纵轴截距,代入,解得
图像斜率,而斜率,即
解得,故A正确,B错误;
C.当时,,加速度,故C错误;
D.当两物块一起运动()时,对整体和物块2联立得,和成正比;当时,两物块不会一起运动,和不是线性关系,故D错误。
故选A。
12.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图所示,足够长的木板放在光滑的水平面上,一可视为质点的滑块从木板的最左端以一定的初速度冲上木板,图为滑块冲上木板瞬间的位置,经过一段时间二者具有相同速度,下列四幅图为二者刚好共速瞬间的位置。则下列四幅图能正确反应共速瞬间位置的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
设滑块的质量为m、木板的质量为M,滑块的初速度为,由题意可知滑块和木板最终达到共速的状态,对滑块和木板组成的系统由动量守恒定律得
该过程系统损失的动能为
设滑块和木板的相对位移为,滑块与木板之间的滑动摩擦力大小为f,由功能关系得
设该过程木板的位移为,对木板由动能定理得
整理得
故选A。
13.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图所示,质量分别为和的两个物体、用跨过光滑定滑轮的绳子连接,两物体恰好做匀速运动。、与桌面的动摩擦因数相同,重力加速度大小为,不计空气阻力及绳子的质量。若将与互换,则( )
A. 两物体做加速运动,加速度
B. 两物体做加速运动,加速度
C. 绳子中拉力大小变为原来的
D. 绳子中拉力大小变为原来的倍
【答案】B
【详解】
AB.当两物体恰好做匀速运动,对A,水平方向受到绳子的拉力和桌面的摩擦力,得
解得
若将A与B互换,则对A可知
对B可知
解得,故A错误,B正确;
CD.绳子中的拉力,故CD错误。
故选B。
14.(2026·甘肃靖远一中·考前预测)(多选)如图所示,质量均为1kg的物块B和足够长的木板A叠放在光滑水平地面上,两物体间的动摩擦因数,B上端连有一弹力与形变量关系满足胡克定律的弹性绳,弹性绳上端固定在天花板上,右侧有一光滑小钉,小钉到天花板的距离为弹性绳的原长,初始时弹性绳处于竖直且弹力为2N,此时弹性绳伸长量为2cm。现用一向右的恒力F作用于A,最大静摩擦力按滑动摩擦力计算,弹性绳储存的弹性势能与形变量的关系为,弹性绳始终不超过弹性限度,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 若,在A、B运动过程中,A、B间的弹力不变
B. 若,A、B始终保持相对静止
C. 若,恒力F作用的瞬间,B的加速度为
D. 若,在A、B运动过程中,B向右运动的最大位移为8cm
【答案】ABD
【详解】
A.设初始时钉子到B的距离为h,根据胡克定律有
可得弹性绳的劲度系数
设B的位移为,将弹性绳的弹力分解,在竖直方向上,
可知弹力的竖直方向分力的大小恒定不变为2N,所以A、B间的弹力为
A、B间的弹力不变,故A正确;
B.对B所受的弹性绳弹力进行分析,在水平方向上有
可知弹性绳的水平分力与B的水平位移成正比
时,假设A与B组成的系统能够保持相对静止,在A、B一起相对静止向右运动到最大位移的过程中,根据能量守恒,有
代入数据可解得
此时弹力的水平分量为
对A、B整体分析应用牛顿第二定律,有
解得此时
此时AB间的静摩擦力大小为f,有
解得
而最大静摩擦力为
经过比较可知此时AB之间仍为静摩擦力,符合假设情况,故B正确;
C.在10N的恒力F作用瞬间,若AB能一起运动,有
解得
此时B物体的最大加速度为
经过比较可知,AB之间会发生相对滑动,故C错误;
D.若,设B向右运动的最大位移为,根据能量守恒,可列出
其中
可解得,故D正确。
故选ABD。
15.(2026·甘肃靖远一中·一模)(多选)某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的速度随时间变化的规律。
(1)关于本实验,下列说法或操作正确的是________。
A. 电火花计时器应使用8V以下的交流电源
B. 在释放小车前,小车应靠近电火花计时器
C. 电火花计时器应固定在长木板有滑轮的一端
D. 应先接通电源,待电火花计时器打点稳定后再释放小车
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,其中相邻两计数点间的距离已标出。已知电火花计时器的工作频率为f,则当电火花计时器打D点时,小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。
【答案】(1)BD (2)① ② 【讲解】(1) 小问详解:
A.电火花计时器使用220V的交流电源,故A错误;
B.在释放小车前,小车要靠近电火花打点计时器,这样能在纸带上打出更多的点,便于实验数据处理,故B正确;
C.电火花计时器应放在长木板远离滑轮的一端,故C错误;
D.应先接通电源,待电火花计时器打点稳定后释放小车,能充分利用纸带,以获得更多的点迹,故D正确。
故选BD。
(2) 小问详解:
[1]相邻两计数点间的时间间隔为
电火花计时器打D点时小车的速度大小
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小
16.(2026·甘肃·一模)(多选)某实验小组利用如图1所示的实验装置探究小车的加速度与所受合外力的关系,其中,M表示小车的质量,m表示沙和沙桶的总质量,滑轮很小且摩擦不计。实验过程中,小组成员通过调整沙桶中沙的质量,使小车始终由静止开始做匀加速直线运动,用打点计时器在纸带上打点的方式记录小车运动信息。实验后对纸带进行数据处理,作出小车加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像。
(1)实验中,不必要的操作是( )
A. 用天平测出沙和沙桶的总质量
B. 将带滑轮的长木板左端垫高,以平衡摩擦力
C. 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D. 在小车加速运动过程中及时读取弹簧测力计示数
(2)实验小组在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器接频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,小车的加速度a为纵轴,作出a-F的关系图线是一条过原点的直线,如图3所示,则小车的质量M= kg。
【答案】(1)AC (2)6.0 (3)0.1 【讲解】(1) 小问详解:
本实验中根据弹簧测力计的读数可以确定小车所受合力大小,所以不需要沙和沙桶的总重力代替绳的拉力,所以不需要用天平测出沙和沙桶的总质量,因此不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,但小车所受的合力等于绳的拉力,所以应将带滑轮的长木板左端垫高,以平衡摩擦力,且应在小车加速运动过程中及时读取弹簧测力计示数,确定小车所受合外力。
故选AC。
(2) 小问详解:
由于打点计时器接频率为50Hz的交流电,所以打点周期为0.02s,两计数点间还有四个点没有画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可求出小车的加速度为
(3) 小问详解:
根据牛顿第二定律可得
所以
结合图线可得
所以
17.(2026·甘肃酒泉·一模)某同学用如图甲所示装置,测滑块与水平桌面间的动摩擦因数。重力加速度g取。
(1)在砂桶中放入适量细砂,接通电源,由静止释放滑块,打出的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。打点计时器接的交流电频率为50Hz,则滑块运动的加速度 。(结果保留两位有效数字)
(2)多次改变砂桶中砂的质量重复实验,测得多组滑块运动的加速度a及对应的力传感器的示数F,以a为纵坐标F为横坐标,描点得到如图丙所示的a—F图像。由图中的数据可知,滑块和动滑轮的总质量为 kg,滑块与桌面间的动摩擦因数 。
【答案】(1)1.0 (2)① 0.8 ② 0.05 【讲解】(1) 小问详解:
根据逐差法,可得加速度为
(2) 小问详解:
由牛顿第二定律得
得
由图像可知图线的斜率
故小车的质量
由纵截距
得
则滑块与桌面间的动摩擦因数
18.(2026·甘肃定西·考前预测)用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。
(1)下列各示意图所示的力学实验中,与本实验所采用的实验原理相同的是
(2)对于该实验,下列说法正确的是___________
A. 要求槽码质量远小于小车质量的目的是使细线上的拉力近似等于槽码重力
B. 使细线平行于轨道的主要目的是使小车可以做匀变速运动
C. 倾斜轨道的目的是使小车在槽码牵引下能够加速下滑
D. 需改变槽码质量打出多条纸带获取数据以减小测量时的偶然误差
(3)某次实验得到如图乙所示的纸带,相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上,导致B点模糊不清,现测得OA和CD的距离分别为和xCD=10.80cm,可知小车运动的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字)
【答案】(1)B (2)ABD (3)2.40 【讲解】(1) 小问详解:
探究加速度与力的关系,需要控制小车的质量不变,采用的是控制变量法。
A.探究合力与分力的关系,采用了等效替代法,故A不符合题意;
B.探究向心力大小与质量、半径、角速度的半径采用了控制变量法,故B符合题意;
C.平抛运动采用了等效替代法,故C不符合题意;
D.伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法,故D不符合题意。
故选B。
(2) 小问详解:
A.为了使细线上的拉力近似等于槽码的重力,应要求槽码的质量远小于小车的质量,故A正确;
B.使细线平行于轨道的主要目的是使小车受到的合力等于小车的拉力,使小车可以做匀变速运动,故B正确;
C.倾斜轨道的目的是为了平衡摩擦力,故C错误;
D.实验时改变槽码的质量打出多条纸带获取数据可以减小测量时的偶然误差,故D正确。
故选ABD。
(3) 小问详解:
相邻两计数点之间的时间间隔为
则小车运动的加速度大小为
19.(2026·甘肃民乐一中·二模)(多选)某实验小组为验证力的平行四边形定则,设计了如图1所示的实验装置。竖直平板上用图钉固定一张白纸,在白纸上的A、B两点分别固定力传感器1、2。三根轻绳的结点为O,OA、OB分别挂在两传感器上,OC挂重物,实验步骤如下:
①稳定后,记录两力传感器的示数、;同时在O点正后面的纸面用铅笔点一个点,在三根轻绳OA、OB、OC的正后方也分别点一个点、、;
②取下一个传感器上的轻绳,在另一个传感器上挂起重物,稳定后,记录传感器的示数G;
③实验完成后取下白纸,用刻度尺分别沿、画出力、的图示,延长画出一个与G等大反向的力F的图示;
④利用、的图示画出平行四边形,并标出、之间的对角线,记为力;
⑤调整两力传感器的位置,更换不同的重物,重复以上步骤;
⑥某次实验得到了力、和G,实验小组先画出力、和G的图示,然后根据实验步骤,画出力F、的图示,如图2所示。通过测量得出在误差允许的范围内F和近似相等,从而验证了平行四边形定则。
回答下列问题:
(1)下列做法能减小实验误差的是______(填字母);
A. 两个力传感器在同一水平线上
B. 轻绳OA、OB垂直
C. 、、距离O点尽量远一些
D. 重物不与纸面接触,且绳OA、OB、OC均与纸面平行
(2)某次实验中,若平衡时两细绳OA、OB间的夹角为锐角,保持OA绳和结点O的位置不动,将细绳OB绕O点在纸面内顺时针转过,此过程中传感器1的示数变化情况是 ,传感器2的示数变化情况是 。
【答案】(1)CD (2)① 增大 ② 先减小后增大 【讲解】(1) 小问详解:
A.传感器的位置对实验没有影响,故A错误;
B.实验时,两力的夹角是任意的,为减小误差,不宜过大或过小,故B错误;
C.、、距离点尽量远一些,能提高记录力的方向的精确度,减小误差,故C正确;
D.重物不与纸面接触能保证绳的拉力大小等于重物的重力,绳、、均与纸面平行能保证各力与纸面平行,故D正确。
故选CD。
(2) 小问详解:
[1][2]如图所示,方向变化的过程中,的大小一直增大,的大小先减小后增大。
20.(2026·甘肃·一模)某工程项目研究小组设计了如图所示的轨道模型。在距离地面高为h=1.8m的光滑水平面上固定一个半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道,轨道右侧平滑衔接一个顺时针传送的传送带,传送带长l=3m,传送速度为v=1m/s。将一个质量为m=0.01kg的小物块(可视为质点)从圆弧轨道顶端由静止释放,物块能从传送带右端滑出,并与地面发生碰撞,弹起最大高度H=0.45m,物块从离开传送带到弹起至最大高度的过程中,总共用时t=1s。已知物块与传送带间的动摩擦因数为µ=0.3,不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块即将滑离圆弧轨道时对轨道的压力大小;
(2)物块在传送带上运动过程中摩擦产生的热量;
(3)物块与地面碰撞过程中,地面对物块竖直方向的平均作用力大小。
【答案】(1)0.3N (2)0.045J (3)1N 【讲解】(1) 小问详解:
物块从光滑圆弧轨道下滑过程中,机械能守恒,有
解得
物块即将滑离圆弧轨道时,轨道的支持力和物块重力的合力提供向心力,有
根据牛顿第三定律有
联立可得
(2) 小问详解:
物块滑上传送带时速度v1大于传送带速度v,物块做匀减速运动,假设物块滑离传送带前已和传送带达到共速,达到共速所用时间为t1,根据运动学公式有
解得
假设达到共速前,物块相对地面滑行位移为x1,根据运动学公式有
故物块滑离传送带前已经与传送带达到共速,假设这段时间内,传送带的位移为x2,根据运动学公式有
摩擦产生的热等于
联立可得
(3) 小问详解:
物块从传送带右端滑出后做平抛运动,设平抛运动时间为t2,落地瞬间的速度为v2,v2的竖直分量为v2y,根据运动学公式有,
解得,
反弹后物块在竖直方向上做竖直上抛运动,设上升到最高点所用时间为t3,反弹速度为v3,v3的竖直分量为v3y,根据运动学公式有,
解得,
物块与地面碰撞过程中,以竖直向上为正方向,根据动量定理有
联立可得
试卷第1页,共3页
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专题01力与运动
考点1匀变速直线运动的规律及应用
1.【答案】C
考点2受力分析
1.【答案】D
考点3动力学两类基本问题
1.【答案】A
2.【答案】BC
考点4探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.【答案】(1)B
(2)D
(3)①反比
②槽码
一
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1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】BD
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】BCD
10.【答案】A
11.【答案】A
12.【答案】A
13.【答案】B
14.【答案】ABD
15.【答案】(1)BD
(2)①fX3+x4
②fx+x4-x1-x2
10
100
16.【答案】(1)AC
(2)6.0
(3)0.1
17.【答案】(1)1.0
(2)①0.8
②0.05
18.【答案】(1)B
(2)ABD
(3)2.40
19.【答案】(1)CD
(2)①增大
②先减小后增大
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20.【答案】(1)0.3N
(2)0.045J
(3)1N
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专题01 力与运动
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情
命题规律
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
2024甘肃(1题)
·情境:常以生活设施和日常场景作为命题背景。
·重点:利用v-t图像求位移。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 受力分析
2026甘肃(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:超重和失重现象分析。
·趋势:情境化命题逐步加深,固定以单项选择题形式考查。
考点3 动力学两类基本问题
2025甘肃(2题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:牛顿第二定律求瞬时加速度问题。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
2024甘肃(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证加速度与质量成反比的实验、验证加速度与力成正比的实验。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
1.(2024·甘肃·高考真题)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A. 980m
B. 1230m
C. 1430m
D. 1880m
考点2 受力分析
1.(2026·甘肃·高考真题)2025年11月,人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手,以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为,鞋底与地面的动摩擦因数为0.8,重力加速度取。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,考虑奔跑时竖直方向的重心起伏,下列说法正确的是( )
A. 机器人奔跑时,竖直方向合力恒为零
B. 机器人奔跑时,受到的静摩擦力恒为
C. 机器人奔跑时,支持力与重力是一对作用力与反作用力
D. 机器人单脚着地时,地面给机器人的支持力可能大于
考点3 动力学两类基本问题
1.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A.
B.
C.
D.
2.(2025·甘肃·高考真题)(多选)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
考点4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.(2024·甘肃·高考真题)用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量
B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带
D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
模拟题精选
1.(2026·甘肃定西·考前预测)下列对自行车描述正确的是( )
A. 骑自行车下坡时,可以将人和自行车受到的重力分解为沿坡面向下的分力和竖直向下的分力
B. 轮胎的花纹是为了减小接触面积,从而减少摩擦力
C. 在水平地面匀速骑行时,车受到的重力就是车对地面的压力
D. 骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
2.(2026·甘肃定西·考前预测)2026年央视春晚节目《武BOT》中,人形机器人与武术演员同台完成空翻、舞剑、棍法对练等动作,展现了强大的运动控制与平衡能力。如图甲、乙、丙所示,机器人空翻时,先踏上辅助平台,之后平台向上弹起,将机器人推向空中,辅助机器人完成空翻动作,以下说法正确的是( )
A. 研究机器人空翻动作时,可以将机器人视为质点
B. 辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力大小始终相等
C. 机器人腾空翻腾的过程中处于超重状态
D. 机器人的速度越大,其惯性越大
3.(2026·甘肃·一模)如图1所示,一架直梯上端斜靠在光滑竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态,可简化为如图2所示模型。下列说法正确的是( )
A. 地面对直梯的作用力的方向垂直于水平地面向上
B. 墙面对直梯的作用力的方向垂直于直梯平面斜向上
C. 减小直梯与墙面的夹角,地面对直梯的摩擦力可能为零
D. 增大直梯与墙面的夹角θ(直梯仍保持静止),地面对直梯的支持力大小不变
4.(2026·甘肃·一模)两同学借助两个完全相同的平板车在教室地面上探究牛顿运动定律。他们先让平板车边沿对齐地砖上的一条缝隙并保持静止(如图1),然后让左边的甲同学推开右边的乙同学(如图2),最后两小车停在如图3所示位置处。对此现象,下列说法正确的是( )
A. 甲同学对乙同学有推力,但乙同学对甲同学未施加力
B. 甲同学对乙同学的力大于乙同学对甲同学的力
C. 甲同学和车的总质量大于乙同学和车的总质量
D. 全过程中乙同学所受小车的摩擦力先向右后向左
5.(2026·甘肃民乐一中·二模)某同学将小球(可视为质点)从地面上以一定的初速度竖直向上抛出,当小球的速度为向下v=8m/s时被另一同学接住,该过程中小球通过的总路程为x=8.2m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则小球的初速度为( )
A. 10m/s
B. 9m/s
C. 8m/s
D. 12m/s
6.(2026·甘肃靖远一中·一模)(多选)如图所示,重物P置于水平地面上,竖直轻弹簧下端与P相连,上端与跨过轻小光滑定滑轮的轻绳相连,轻绳的另一端连接小球Q。现对Q施加方向始终水平向右的拉力F,使Q缓慢上升,直至滑轮右侧的轻绳转过30°,P始终处于静止状态。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. Q所受的合外力逐渐增大
B. P对地面的压力逐渐减小
C. 拉力F逐渐减小
D. 弹簧的长度逐渐增大
7.(2026·甘肃酒泉·一模)如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一小球现对小球施加一水平拉力F,使小球在图示位置保持静止,若保持小球位置不变,将力F方向逆时针缓慢转至与绳垂直的过程中,则( )
A. 力F逐渐增大
B. 力F逐渐减小
C. 力F先减小后增大
D. 力F先增大后减小
8.(2026·甘肃·高考诊断)2025年7月8日至11日,第十二届世界高速铁路大会在北京举行。这不仅是一场全球铁路行业的盛会,更是中国高铁发展成就的集中展示。某同学乘坐动车时,利用加速度传感器测量动车的加速度a随时间t的变化关系,如图所示。6s时动车由静止开始加速,可以认为加速度随时间均匀增大,14s时达到最大加速度,并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h,随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体,该物体始终相对桌板静止。重力加速度g取,动车加速过程始终在水平面上,下列说法正确的是( )
A. 14s时动车的速度大小为2m/s
B. 动车做匀加速直线运动的时间为138s
C. 匀加速直线运动过程中,桌板对物体的作用力大小为1N
D. 匀加速直线运动过程中,桌板对物体做的功为4900J
9.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)(多选)C919是我国具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。机场工作人员通过传送带将旅客托运的行李送上飞机的情景如图甲所示,其简化模型如图乙所示,工作人员把行李轻轻地放在以恒定的速度顺时针转动的传送带的底端,质量为的行李经过加速和匀速两个过程到达传送带顶端。已知传送带长度为,与地面的夹角为,忽略空气阻力,不计传送带两端轮子半径,行李可看成质点,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 在匀速阶段,传送带对行李的作用力大小为
B. 行李从传送带底端运动到顶端的过程中,克服重力做的功为
C. 行李在传送带上运动的过程中,传送带对其做的功为
D. 传送带因传送行李而多做的功等于行李机械能的增加量和传送带与行李因摩擦产生的热量之和
10.(2026·甘肃武威七中·模拟)如图AO、CO为不可伸长的轻绳,BO为可绕B点自由转动的轻质细杆,杆长为L,A、B两点的高度差也为L。在O点用轻绳CO悬挂质量为m的重物,杆与绳子的夹角,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AO、CO对O点作用力的合力沿杆由O指向B
B. 轻杆对O点的力垂直BO斜向右上
C. 轻绳AO对O点的拉力大小为mg
D. 轻杆BO对B点的力大小为
11.(2026·甘肃兰州·模考)静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连,物块2右侧固定力传感器(质量不计),如图甲所示。时,在物块1上施加水平拉力,读出传感器的示数F,记录一段时间t内,物块的位移为x,改变的大小,经多次测量,画出“”图像如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 每个物块的质量
B. 物块与水平面的动摩擦因数为0.25
C. 当时,加速度大小为
D. F和是线性关系但不成正比
12.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图所示,足够长的木板放在光滑的水平面上,一可视为质点的滑块从木板的最左端以一定的初速度冲上木板,图为滑块冲上木板瞬间的位置,经过一段时间二者具有相同速度,下列四幅图为二者刚好共速瞬间的位置。则下列四幅图能正确反应共速瞬间位置的是( )
A.
B.
C.
D.
13.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图所示,质量分别为和的两个物体、用跨过光滑定滑轮的绳子连接,两物体恰好做匀速运动。、与桌面的动摩擦因数相同,重力加速度大小为,不计空气阻力及绳子的质量。若将与互换,则( )
A. 两物体做加速运动,加速度
B. 两物体做加速运动,加速度
C. 绳子中拉力大小变为原来的
D. 绳子中拉力大小变为原来的倍
14.(2026·甘肃靖远一中·考前预测)(多选)如图所示,质量均为1kg的物块B和足够长的木板A叠放在光滑水平地面上,两物体间的动摩擦因数,B上端连有一弹力与形变量关系满足胡克定律的弹性绳,弹性绳上端固定在天花板上,右侧有一光滑小钉,小钉到天花板的距离为弹性绳的原长,初始时弹性绳处于竖直且弹力为2N,此时弹性绳伸长量为2cm。现用一向右的恒力F作用于A,最大静摩擦力按滑动摩擦力计算,弹性绳储存的弹性势能与形变量的关系为,弹性绳始终不超过弹性限度,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 若,在A、B运动过程中,A、B间的弹力不变
B. 若,A、B始终保持相对静止
C. 若,恒力F作用的瞬间,B的加速度为
D. 若,在A、B运动过程中,B向右运动的最大位移为8cm
15.(2026·甘肃靖远一中·一模)(多选)某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的速度随时间变化的规律。
(1)关于本实验,下列说法或操作正确的是________。
A. 电火花计时器应使用8V以下的交流电源
B. 在释放小车前,小车应靠近电火花计时器
C. 电火花计时器应固定在长木板有滑轮的一端
D. 应先接通电源,待电火花计时器打点稳定后再释放小车
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,其中相邻两计数点间的距离已标出。已知电火花计时器的工作频率为f,则当电火花计时器打D点时,小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。
16.(2026·甘肃·一模)(多选)某实验小组利用如图1所示的实验装置探究小车的加速度与所受合外力的关系,其中,M表示小车的质量,m表示沙和沙桶的总质量,滑轮很小且摩擦不计。实验过程中,小组成员通过调整沙桶中沙的质量,使小车始终由静止开始做匀加速直线运动,用打点计时器在纸带上打点的方式记录小车运动信息。实验后对纸带进行数据处理,作出小车加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像。
(1)实验中,不必要的操作是( )
A. 用天平测出沙和沙桶的总质量
B. 将带滑轮的长木板左端垫高,以平衡摩擦力
C. 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D. 在小车加速运动过程中及时读取弹簧测力计示数
(2)实验小组在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器接频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,小车的加速度a为纵轴,作出a-F的关系图线是一条过原点的直线,如图3所示,则小车的质量M= kg。
17.(2026·甘肃酒泉·一模)某同学用如图甲所示装置,测滑块与水平桌面间的动摩擦因数。重力加速度g取。
(1)在砂桶中放入适量细砂,接通电源,由静止释放滑块,打出的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。打点计时器接的交流电频率为50Hz,则滑块运动的加速度 。(结果保留两位有效数字)
(2)多次改变砂桶中砂的质量重复实验,测得多组滑块运动的加速度a及对应的力传感器的示数F,以a为纵坐标F为横坐标,描点得到如图丙所示的a—F图像。由图中的数据可知,滑块和动滑轮的总质量为 kg,滑块与桌面间的动摩擦因数 。
18.(2026·甘肃定西·考前预测)用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。
(1)下列各示意图所示的力学实验中,与本实验所采用的实验原理相同的是
(2)对于该实验,下列说法正确的是___________
A. 要求槽码质量远小于小车质量的目的是使细线上的拉力近似等于槽码重力
B. 使细线平行于轨道的主要目的是使小车可以做匀变速运动
C. 倾斜轨道的目的是使小车在槽码牵引下能够加速下滑
D. 需改变槽码质量打出多条纸带获取数据以减小测量时的偶然误差
(3)某次实验得到如图乙所示的纸带,相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上,导致B点模糊不清,现测得OA和CD的距离分别为和xCD=10.80cm,可知小车运动的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字)
19.(2026·甘肃民乐一中·二模)(多选)某实验小组为验证力的平行四边形定则,设计了如图1所示的实验装置。竖直平板上用图钉固定一张白纸,在白纸上的A、B两点分别固定力传感器1、2。三根轻绳的结点为O,OA、OB分别挂在两传感器上,OC挂重物,实验步骤如下:
①稳定后,记录两力传感器的示数、;同时在O点正后面的纸面用铅笔点一个点,在三根轻绳OA、OB、OC的正后方也分别点一个点、、;
②取下一个传感器上的轻绳,在另一个传感器上挂起重物,稳定后,记录传感器的示数G;
③实验完成后取下白纸,用刻度尺分别沿、画出力、的图示,延长画出一个与G等大反向的力F的图示;
④利用、的图示画出平行四边形,并标出、之间的对角线,记为力;
⑤调整两力传感器的位置,更换不同的重物,重复以上步骤;
⑥某次实验得到了力、和G,实验小组先画出力、和G的图示,然后根据实验步骤,画出力F、的图示,如图2所示。通过测量得出在误差允许的范围内F和近似相等,从而验证了平行四边形定则。
回答下列问题:
(1)下列做法能减小实验误差的是______(填字母);
A. 两个力传感器在同一水平线上
B. 轻绳OA、OB垂直
C. 、、距离O点尽量远一些
D. 重物不与纸面接触,且绳OA、OB、OC均与纸面平行
(2)某次实验中,若平衡时两细绳OA、OB间的夹角为锐角,保持OA绳和结点O的位置不动,将细绳OB绕O点在纸面内顺时针转过,此过程中传感器1的示数变化情况是 ,传感器2的示数变化情况是 。
20.(2026·甘肃·一模)某工程项目研究小组设计了如图所示的轨道模型。在距离地面高为h=1.8m的光滑水平面上固定一个半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道,轨道右侧平滑衔接一个顺时针传送的传送带,传送带长l=3m,传送速度为v=1m/s。将一个质量为m=0.01kg的小物块(可视为质点)从圆弧轨道顶端由静止释放,物块能从传送带右端滑出,并与地面发生碰撞,弹起最大高度H=0.45m,物块从离开传送带到弹起至最大高度的过程中,总共用时t=1s。已知物块与传送带间的动摩擦因数为µ=0.3,不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块即将滑离圆弧轨道时对轨道的压力大小;
(2)物块在传送带上运动过程中摩擦产生的热量;
(3)物块与地面碰撞过程中,地面对物块竖直方向的平均作用力大小。
试卷第1页,共3页
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