摘要:
**基本信息**
高中物理“运动和力的关系”单元检测卷,融合知识网络梳理与素养提升,精选2025-2026年高考真题及模拟题,通过工人运料、火箭回收等真实情境,考查牛顿运动定律应用、科学思维与探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|牛顿第一定律、运动模型(轨道/挡板)|结合伽利略理想实验,如第1题辨析惯性本质|
|多选|3/18|阻力与运动、图像分析|引用辽宁名校联盟题,第9题通过F-t、v-t图像考查动力学综合|
|非选择|5/54|实验验证牛顿第二定律、弹簧/传送带模型|高考改编题为主,如第14题火箭回收综合考查运动学与动力学,第15题传送带染色问题体现实际应用|
内容正文:
高中物理知识网络、素养提升和复习单元检测卷
知识网络
素养提升
物理
观念
牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
(2)牛顿第一定律说明:力是改变物体运动状态的原因
(3)惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质;惯性的大小取决于质量的大小
牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同
(2)表达式:F=ma
(3)矢量性、瞬时性、独立性、同体性
力学单位制
(1)基本单位;(2)导出单位;(3)单位制
超重和失重
(1)超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力,超重时物体具有向上的加速度
(2)失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力,失重时物体具有向下的加速度
(3)完全失重:物体对支持物(或悬挂物)的作用力为0,物体的加速度a=g
科学
思维
理想实验法
知道伽利略的理想实验和相应的推理过程
控制变量法
用控制变量法探究加速度与力、质量的关系
用分析推理方法解
决动力学两类基本问题
力av、x、v0、t等
建立几类
物理模型
(1)含弹簧的瞬时加速度问题
(2)动力学的整体和隔离问题
(3)板块模型
(4)传送带模型
图像法
(1)由v-t、x-t图像分析物体的受力情况
(2)由F-t、F-x图像分析物体的运动情况
(3)由a-F图像分析运动或受力情况
科学
探究
1.能完成“探究加速度与力、质量的关系”等物理实验。
2.能从生活中的现象提出可探究的物理问题;能在他人帮助下制订科学探究方案,有控制变量的意识,会使用实验器材获取数据;能根据数据形成结论,会分析导致实验误差的原因。
3.能参考教科书撰写有一定要求的实验报告,在报告中能对实验操作提出问题并进行讨论,能用学过的物理术语等交流科学探究过程和结果
科学态
度与
责任
1.通过伽利略、牛顿相关的史实,能认识物理学研究是不断完善的
2.乐于将牛顿运动定律应用于日常生活实际
3.能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用
单元检测卷 4 运动和力的关系
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。下列关于惯性和牛顿第一定律有下列说法,其中不正确的是
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力作用,物体只能处于静止状态[来源:学+科+网Z+X+X+K]
C.同一物块,在地球表面和在天宫空间站中惯性相同
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
考点 惯性、牛顿第一定律
【答案】:B
【解析】:物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,A正确;
没有力作用,物体可以处于静止状态,也可以处于匀速直线运动状态,B错误;同一物块,在地球表面和在天宫空间站中质量相同,根据质量是惯性大小的量度,可知同一物块,在地球表面和在天宫空间站中惯性相同,C正确;根据牛顿第一定律可知,运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动,D正确。
2 如图所示,竖直墙与水平地面交点为O,从竖直墙上的A、B两点分别搭两条光滑轨道到M点,∠AMO=60°,∠BMO=45°,M点正上方与A等高处有一C点。现同时将a、b、c球分别从A、B、C三点由静止开始释放,忽略空气阻力,则( )
A.c球最先到达M点
B.b球最先到达M点
C.b球最后到达M点
D.a球和c球同时到达M点
考点 牛顿第二定律、匀变速直线运动规律
答案 .A
【解析】 设BO距离为R,对于AM轨道,位移x1=2R,加速度为a1==gsin 60°=g,根据x1=a1解得t1=;对于BM轨道,位移x2=R,加速度为a2==gsin 45°=g,根据x2=a2,解得t2=;对于C到M过程,有R=,解得t3=。综上所述,c球最先到达M点,A正确。
3.(2025高考山东卷)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
考点 牛顿第二定律、匀变速直线运动规律
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律
可得,B正确。
4.(2026黑龙江新时代高考联盟)如图所示,A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧连接处于静止状态,已知A、B的质量为,C的质量为,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.D的质量为
B.突然剪断A、B间绳的瞬间,B的加速度为0
C.突然剪断A、B间绳的瞬间,C的加速度大小等于
D.突然剪断C、D间绳的瞬间,A的加速度为0
考点 牛顿第二定律、力的突变
答案 D
【解析】A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧连接处于静止状态,由平衡条件可知,CD之间轻绳中拉力为4mg,D的质量为4m,A错误;AB之间轻绳中拉力为mg,突然剪断A、B间绳的瞬间,B的加速度为g,方向向上,B错误;突然剪断A、B间绳的瞬间,由于BC之间弹簧的弹力不变,C的加速度大小等于0,C错误;突然剪断C、D间绳的瞬间,由于BC之间弹簧的弹力不变,B和A的加速度都为0,D正确。
5. (2025年1月浙江选考)有一离地面高度、质量为稳定竖直降落的沙尘颗粒,在其降落过程中受到的阻力与速率v成正比,比例系数,重力加速度,则它降落到地面的时间约为( )
A. 0.5h B. 3h
C. 2.8h D. 16h
考点 牛顿第二定律
【答案】C
【解析】沙尘颗粒速度较小时,阻力较小,可知mg-kv=ma
沙尘颗粒速率增大,阻力增大,加速度减小,当a=0时,沙尘颗粒速度达到最大且稳定,此时速度满足
解得
沙尘下落时间为,C正确。
6.(2025年高考北京卷)模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A.从到,实验舱处于电磁弹射过程
B.从到,实验舱加速度大小减小
C.从到,实验舱内物体处于失重状态
D.时刻,实验舱达到最高点
考点 牛顿第二定律、f—t图像
【答案】B
【解析】从到t3,受到的空气阻力f方向向下,先增大后减小,可知这段时间内实验舱速度方向向上,先增大后减小,故实验舱先处于竖直向上弹射过程后竖直上抛运动,A错误;从到t3,受到的空气阻力f方向向下,逐渐减小,可知在这段时间内实验舱速度方向向上,由牛顿第二定律,mg+f=ma,解得a=f/m+g,可知实验舱加速度大小在减小,B正确;从t3到时间内,受到的空气阻力f方向向上,先逐渐增大后逐渐减小,可知实验舱速度向下,先逐渐增大后逐渐减小,加速度方向先向下后向上,物体先处于失重状态后处于超重状态,C错误;在时刻,受到的空气阻力f方向向上且最大,实验舱速度向下且达到最大,在t3时刻速度方向改变,t3时刻实验舱达到最高点,D错误。
7.(2025高考安徽卷)如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.甲对木箱的摩擦力方向向左
B.地面对木箱的支持力逐渐增大
C.甲运动的加速度大小为
D.乙受到绳子的拉力大小为5.0N
考点 牛顿第二定律、连接体
【答案】C
【解析】因为物块甲向右运动,木箱静止,根据相对运动,甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;设乙运动的加速度为a,只有乙有竖直向下的恒定加速度,
对甲、乙和木箱,由整体法,竖直方向受力分析有
则地面对木箱的支持力大小不变,B错误;
设绳子的弹力大小为T,对甲受力分析有,T-μmg=ma,
对乙受力分析有mg-T=ma,联立解得,T=7.5N,C正确,D错误。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8(2026山西大学附中质检)下雨时,雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为f=kρ,其中ρ表示空气密度,d表示雨滴直径,v表示雨滴下落的速率,k被称之为雷诺系数,其经验公式为k=+0.4,为流体的黏滞系数,根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,直到加速度减为0
B.雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比
C.雷诺系数的单位为kg/(m·s2)
D.黏滞系数的单位为kg/(m·s)
考点 牛顿运动定律、国际单位制
答案 AD
【解析】雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力f=(+0.4)ρ,不是与雨滴速率的平方成正比,B错误;但是随着速率v的增大而增大,则加速度减小,即雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,直到加速度减为0,A正确;根据阻力f=kρ,可知k=,即k的单位为==1,无单位,C错误;由于k无单位,则经验公式k=+0.4中三项均无单位,也无单位,即黏滞系数的单位与的单位相同,即黏滞系数的单位为=,D正确。
9. (辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试)物体静止于粗糙水平地面上,当时,对物体施加一水平外力作用,外力随时间变化的规律如图甲所示,物体速度随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 该物体的质量为
B. 该物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C. 内,该物体受到的合力为
D. 内,该物体的平均速率为
考点 牛顿第二定律、图像、匀变速直线运动规律
【答案】AB
【解析】.由图甲可知,内,外力为零,由牛顿第二定律有
由图乙可知,内,物体加速度大小为
联立解得,B项正确;
内,物体匀速运动,由平衡条件有,解得,A项正确;
由图乙可知,内,由牛顿第二定律有,C项错误;
由图乙可知,内,物体通过的位移大小为
由平均速度定义式有,D项错误。
10 . (2025高考黑吉辽蒙卷)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B. 时,甲的速度大小为
C. 之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D. 之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
考点 牛顿第二定律、图像、匀变速直线运动规律
【答案】AD
【解析】.位置与时间的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在时间内甲乙的位移可得,可得时刻甲物体的速度为,B错误;
A.甲物体的加速度大小为
乙物体的加速度大小为
由牛顿第二定律可得甲物体
同理可得乙物体
联立可得,A正确
设斜面的质量为,取水平向左为正方向,由系统牛顿牛顿第二定理可得
则之前,地面和斜面之间摩擦力为零,C错误;
之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿下面向下加速,由系统牛顿第二定律可得
即地面对斜面的摩擦力向左,D正确。
3、 非选择题:本题共5小题,共54分。
11. (2026高考物理河南卷第11题改编)某实验小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题:
(1)测量遮光条的宽度=5.10mm。
(2)调整好装置,释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为,则滑块通过光电门1的速度大小__________(保留2位有效数字)。
(3)记录滑块通过光电门2的遮光时间,计算滑块通过光电门2的速度大小,测出两光电门间距为,则滑块下滑的加速度__________(用、、表示)。测得气垫导轨两支脚间距为,垫高为 ,理论上__________(用、 、重力加速度大小表示),若两者在误差允许范围内相等,即验证了牛顿第二定律。
考点 验证牛顿第二定律实验
【答案】(1)5.10
(2)0.50 (3)
解析 (1)游标卡尺的读数即遮光条的宽度为△x=5mm+2×0.05mm=5.10mm.。
(2) 滑块经过光电门的时间极短,用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度,滑块通过光电门1的速度大小 ==0.50m/s
(3) 根据速度位移关系,=2as,可得a=
根据几何关系,可得导轨与水平方向夹角的正弦值 sinθ=
若不考虑阻力,根据牛顿第二定律,mgsinθ=ma
解得 a=
12(2026高考物理湖北卷)某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验,使用的器材有:直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示,光电门1、2分别固定在导轨A、B处,遮光条安装在小车上,连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码,定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为g 。实验步骤如下:
ⅰ.用天平测量小车和遮光条的总质量m ,用刻度尺测量A、B间的距离s,用游标卡尺测量遮光条的宽度d 。
ⅱ.调节导轨倾斜程度,使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。
ⅲ.从左侧细绳取下n 个钩码挂到右侧细绳,再从导轨左端静止释放小车,用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。
回答下列问题:
(1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。
(2)由牛顿第二定律,小车的加速度大小a= __________(用、m 、g 和n 表示)。
(3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小a= __________(用d 、s、和表示)。
(4)该同学根据测出的多组a、n 值,作出a—n图像。若该图像近似是一条通过原点的直线,则可以验证:质量一定时,物体的加速度与所受合外力成__________。
(5)若a—n图像明显不过原点,原因可能是__________(单选,填标号)。
A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放
B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当
C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量
考点 验证牛顿第二定律实验
答案 (1)平衡摩擦力 (2)
(3) (4)正比 (5)B
解析 (1)调节导轨倾斜程度,使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等,说明小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的速度相等,小车做匀速运动,故步骤ⅱ操作的主要目的是平衡摩擦力。
(2) 对整体,由牛顿第二定律,[10+n-(10-n)]=()a,解得a=
(3) 小车分别通过1、2两光电门的速度分别为 , ,根据匀变速直线运动公式,-=2as,
解得 小车加速度大小a=
(4)由a== 可知a—n图像是一条通过原点的直线,则可以验证:质量一定时,物体的加速度与所受合外力成正比。
(5)若步骤ⅲ中小车没有从静止释放,不影响测量的加速度,故不会使a—n图像明显不过原点,A错误;
若步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当,则平衡摩擦力不足获过大,对整体,由牛顿第二定律,[10+n-(10-n)]+f=()a,解得a=·n+,导致a—n图像明显不过原点,B正确;
对整体受力分析,由牛顿第二定律,得出加速度表达式,若钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量,对实验没有影响,故不会使a—n图像明显不过原点,D错误。
13.(2026河北实验中学质检)传感器是能感受规定的被测量,并将被测量按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。如图所示,质量的物块A静置于水平放置的力传感器(可显示A对力传感器的压力大小)上,一劲度系数的竖直轻质弹簧下端与A相连,上端与质量的物块B相连,B处于静止状态。取重力加速度大小,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)若对B施加一竖直向上的拉力,使B缓慢上升,直至力传感器的示数为零,求此过程中B的位移大小;
(2)若对B施加一竖直向上的拉力,使B竖直向上做加速度大小的匀加速直线运动,直至力传感器的示数为零,求此运动过程所用的时间以及拉力的最大值。
考点 牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、胡克定律
解析 (1)设施加拉力前,弹簧的压缩量为,根据胡克定律有
解得
设施加拉力后,当力传感器的示数为零时,弹簧的伸长量为,根据胡克定律有
解得
又
解得 s=0.06m
(2)当力传感器的示数为零时,拉力最大,对B有
根据匀变速直线运动的规律有
解得,
14. 如图所示为太空探索公司猎鹰火箭助推器回收画面。火箭发射时,助推器点火提供向上的推力,使火箭上升到40km高空时,速度达到1.2km/s,然后助推器脱落,并立即关闭发动机,在接近地面10km处重启发动机减速并使助推器的速度在着陆时为零。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变,等于地球表面时的重力,运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的0.2倍,助推器推力恒定不变。
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)重启发动机前助推器的最大速度为多少;
(3)重启发动机产生的推力是助推器重力的多少倍。
考点 牛顿第二定律、匀变速直线运动规律
【答案】(1);(2)/s;(3)8
【解析】
(1)火箭加速上升的高度,助推器脱落时的速度,助推器脱落后向上做减速运动,阻力,有
解得
助推器上升的最大高度为
(2)重启发动机前火箭下落过程
由牛顿运动定律
联立解得
(3)重启发动机后火箭下过程
由牛顿运动定律
所以
即重启发动机产生的推力是助推器重力的=8倍。
15.
(15分)(2026四川遂宁高中质检)如图所示,同一水平面上紧邻着足够长的传送带和染料平台,以速度匀速运行,染料平台总长并视为光滑。现在距染料平台左端处无初速放置一物块(视为质点),物块经过传送带和染料平台接头处速度大小方向不变,滑上染料平台后物块下表面会被染上颜色。物块运动到右侧尽头处与固定挡板碰撞,速度反向,大小不变,物块再次滑上传送带后会给传送带染上颜色。已知物块与传送带的动摩擦因数,取,求:
(1)物块刚放上传送带上的加速度大小;
(2)物块从释放至开始对传送带染色所用时间;
(3)传送带首次被染色的长度。
考点 牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、传送带
解析:(1) 物块刚滑上传送带时,由牛顿第二定律 μmg=ma
解得
(2)匀加速阶段由位移——加速度关系有2ax=v2
得到x=3.2m<L2故物块先加速后匀速
加速时间
与传送带共速后匀速运动时间
物块刚离开传送带到再次滑上传送带用时
总时间
解得t=18.8s
(3)物体从滑上传送带至滑离过程均在给传送带染色,
首次染色用时
首次染色长度L3=vt4
解得
1
学科网(北京)股份有限公司
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知识网络
素养提升
物理
观念
牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
(2)牛顿第一定律说明:力是改变物体运动状态的原因
(3)惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质;惯性的大小取决于质量的大小
牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同
(2)表达式:F=ma
(3)矢量性、瞬时性、独立性、同体性
力学单位制
(1)基本单位;(2)导出单位;(3)单位制
超重和失重
(1)超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力,超重时物体具有向上的加速度
(2)失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力,失重时物体具有向下的加速度
(3)完全失重:物体对支持物(或悬挂物)的作用力为0,物体的加速度a=g
科学
思维
理想实验法
知道伽利略的理想实验和相应的推理过程
控制变量法
用控制变量法探究加速度与力、质量的关系
用分析推理方法解
决动力学两类基本问题
力av、x、v0、t等
建立几类
物理模型
(1)含弹簧的瞬时加速度问题
(2)动力学的整体和隔离问题
(3)板块模型
(4)传送带模型
图像法
(1)由v-t、x-t图像分析物体的受力情况
(2)由F-t、F-x图像分析物体的运动情况
(3)由a-F图像分析运动或受力情况
科学
探究
1.能完成“探究加速度与力、质量的关系”等物理实验。
2.能从生活中的现象提出可探究的物理问题;能在他人帮助下制订科学探究方案,有控制变量的意识,会使用实验器材获取数据;能根据数据形成结论,会分析导致实验误差的原因。
3.能参考教科书撰写有一定要求的实验报告,在报告中能对实验操作提出问题并进行讨论,能用学过的物理术语等交流科学探究过程和结果
科学态
度与
责任
1.通过伽利略、牛顿相关的史实,能认识物理学研究是不断完善的
2.乐于将牛顿运动定律应用于日常生活实际
3.能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用
单元检测卷 4 运动和力的关系
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。下列关于惯性和牛顿第一定律有下列说法,其中不正确的是
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力作用,物体只能处于静止状态[来源:学+科+网Z+X+X+K]
C.同一物块,在地球表面和在天宫空间站中惯性相同
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
2 如图所示,竖直墙与水平地面交点为O,从竖直墙上的A、B两点分别搭两条光滑轨道到M点,∠AMO=60°,∠BMO=45°,M点正上方与A等高处有一C点。现同时将a、b、c球分别从A、B、C三点由静止开始释放,忽略空气阻力,则( )
A.c球最先到达M点
B.b球最先到达M点
C.b球最后到达M点
D.a球和c球同时到达M点
3.(2025高考山东卷)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2026黑龙江新时代高考联盟)如图所示,A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧连接处于静止状态,已知A、B的质量为,C的质量为,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.D的质量为
B.突然剪断A、B间绳的瞬间,B的加速度为0
C.突然剪断A、B间绳的瞬间,C的加速度大小等于
D.突然剪断C、D间绳的瞬间,A的加速度为0
5. (2025年1月浙江选考)有一离地面高度、质量为稳定竖直降落的沙尘颗粒,在其降落过程中受到的阻力与速率v成正比,比例系数,重力加速度,则它降落到地面的时间约为( )
A. 0.5h B. 3h
C. 2.8h D. 16h
6.(2025年高考北京卷)模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A.从到,实验舱处于电磁弹射过程
B.从到,实验舱加速度大小减小
C.从到,实验舱内物体处于失重状态
D.时刻,实验舱达到最高点
7.(2025高考安徽卷)如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.甲对木箱的摩擦力方向向左
B.地面对木箱的支持力逐渐增大
C.甲运动的加速度大小为
D.乙受到绳子的拉力大小为5.0N
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8(2026山西大学附中质检)下雨时,雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为f=kρ,其中ρ表示空气密度,d表示雨滴直径,v表示雨滴下落的速率,k被称之为雷诺系数,其经验公式为k=+0.4,为流体的黏滞系数,根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,直到加速度减为0
B.雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比
C.雷诺系数的单位为kg/(m·s2)
D.黏滞系数的单位为kg/(m·s)
9. (辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试)物体静止于粗糙水平地面上,当时,对物体施加一水平外力作用,外力随时间变化的规律如图甲所示,物体速度随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 该物体的质量为
B. 该物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C. 内,该物体受到的合力为
D. 内,该物体的平均速率为
10 . (2025高考黑吉辽蒙卷)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B. 时,甲的速度大小为
C. 之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D. 之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
3、 非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(2026高考物理河南卷第11题改编)某实验小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题:
(1)测量遮光条的宽度=5.10mm。
(2)调整好装置,释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为,则滑块通过光电门1的速度大小__________(保留2位有效数字)。
(3)记录滑块通过光电门2的遮光时间,计算滑块通过光电门2的速度大小,测出两光电门间距为,则滑块下滑的加速度__________(用、、表示)。测得气垫导轨两支脚间距为,垫高为 ,理论上__________(用、 、重力加速度大小表示),若两者在误差允许范围内相等,即验证了牛顿第二定律。
12(2026高考物理湖北卷)某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验,使用的器材有:直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示,光电门1、2分别固定在导轨A、B处,遮光条安装在小车上,连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码,定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为g 。实验步骤如下:
ⅰ.用天平测量小车和遮光条的总质量m ,用刻度尺测量A、B间的距离s,用游标卡尺测量遮光条的宽度d 。
ⅱ.调节导轨倾斜程度,使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。
ⅲ.从左侧细绳取下n 个钩码挂到右侧细绳,再从导轨左端静止释放小车,用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。
回答下列问题:
(1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。
(2)由牛顿第二定律,小车的加速度大小a= __________(用、m 、g 和n 表示)。
(3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小a= __________(用d 、s、和表示)。
(4)该同学根据测出的多组a、n 值,作出a—n图像。若该图像近似是一条通过原点的直线,则可以验证:质量一定时,物体的加速度与所受合外力成__________。
(5)若a—n图像明显不过原点,原因可能是__________(单选,填标号)。
A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放
B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当
C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量
13.(2026河北实验中学质检)传感器是能感受规定的被测量,并将被测量按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。如图所示,质量的物块A静置于水平放置的力传感器(可显示A对力传感器的压力大小)上,一劲度系数的竖直轻质弹簧下端与A相连,上端与质量的物块B相连,B处于静止状态。取重力加速度大小,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)若对B施加一竖直向上的拉力,使B缓慢上升,直至力传感器的示数为零,求此过程中B的位移大小;
(2)若对B施加一竖直向上的拉力,使B竖直向上做加速度大小的匀加速直线运动,直至力传感器的示数为零,求此运动过程所用的时间以及拉力的最大值。
14. 如图所示为太空探索公司猎鹰火箭助推器回收画面。火箭发射时,助推器点火提供向上的推力,使火箭上升到40km高空时,速度达到1.2km/s,然后助推器脱落,并立即关闭发动机,在接近地面10km处重启发动机减速并使助推器的速度在着陆时为零。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变,等于地球表面时的重力,运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的0.2倍,助推器推力恒定不变。
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)重启发动机前助推器的最大速度为多少;
(3)重启发动机产生的推力是助推器重力的多少倍。
15 (15分)(2026四川遂宁高中质检)如图所示,同一水平面上紧邻着足够长的传送带和染料平台,以速度匀速运行,染料平台总长并视为光滑。现在距染料平台左端处无初速放置一物块(视为质点),物块经过传送带和染料平台接头处速度大小方向不变,滑上染料平台后物块下表面会被染上颜色。物块运动到右侧尽头处与固定挡板碰撞,速度反向,大小不变,物块再次滑上传送带后会给传送带染上颜色。已知物块与传送带的动摩擦因数,取,求:
(1)物块刚放上传送带上的加速度大小;
(2)物块从释放至开始对传送带染色所用时间;
(3)传送带首次被染色的长度。
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