力和运动 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦力学核心素养，以平衡、运动、能量为主线，通过受力分析、规律应用构建系统解题方法，实现知识逻辑与解题能力的协同提升。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |静力学平衡|4题|动态平衡条件+受力分析|力的合成与分解→平衡条件应用| |运动学综合|1题|运动合成与轨迹分析|圆周运动→速度合成| |动力学与能量|7题|牛顿定律+动能定理+功能关系|受力分析→运动状态→能量转化|

力学练习 一、单选题 1．如图，将一块橡皮擦放置在一本字典上，让字典以O点所在的左侧边缘为轴，逆时针缓慢转动，橡皮擦始终相对字典静止。则该过程中，橡皮擦对字典的作用力（　　） A．减小 B．不变 C．先增大后减小 D．先减小后增大 2．如图甲所示为车库入口的挡车装置，OA杆绕O点沿顺时针方向以角速度匀速转动，AB杆始终保持水平状态，其模型可简化为如图乙所示。已知OA和AB两杆长度均为L，在某次抬杆过程中，OA杆从水平位置转到竖直位置，关于此过程，下列判断正确的是（    ） A．A、B两端点的速度总相同 B．端点B的速度大小为 C．端点B的运动轨迹不是圆弧 D．抬杆过程中，两杆扫过的总面积为 3．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，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 4．如图所示，粗糙的水平地面上放一个物体A，天花板上用杆子固定一个光滑的定滑轮，轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端与物体A相连，另一端悬挂物体B。物体B在水平外力作用下缓慢上升，直到连接物体B的细绳与竖直方向成夹角。此过程中物体A始终保持静止。下列说法正确的是（    ） A．水平外力先增大后减小 B．细绳的拉力先减小后增大 C．地面对物体A的支持力一直减小 D．地面对物体A的摩擦力一直减小 5．如图甲所示，质量为的衣服对称晾挂在顶角为的等腰三角形光滑衣架上，衣架用轻绳悬挂在晾衣杆上。当风沿水平方向吹来，衣服稳定时轻绳与竖直方向夹角为，如图乙所示。已知重力加速度为，则（     ） A．图甲衣架左、右两臂对衣服作用力大小均为 B．甲、乙两图中衣架对衣服作用力大小相等 C．图乙衣架左臂对衣服作用力大小为 D．图乙衣架右臂对衣服作用力不为0 6．如图所示，竖直平面内有一固定的光滑支架，一质量为m的小球穿在支架的竖直杆上，一轻弹簧的一端与小球相连接，另一端固定在支架斜杆的A点。初始时刻小球静止在B点，现给小球施加竖直向上的作用力F使小球缓慢上升，直到小球到达与A点等高的C点，此时弹簧恰好恢复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中（弹簧在弹性限度内）（　　） A．小球可能受三个力作用 B．杆对球的弹力一直减小 C．作用力F先变小后变大 D．作用力F先变大后变小 二、多选题 7．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 8．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，重力加速度为g，则此时（　　） A．物块B的质量满足 B．物块A的加速度为 C．拉力做功的瞬时功率为 D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为 9．半径为R的光滑半球固定在水平地面上。有一质量为m的可视为质点的小球静止在半球的最高点，受到微小扰动后由静止开始沿球面下滑，一段时间后小球与半球分离，重力加速度大小为g，不计一切阻力，从小球开始下滑到落地前的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球机械能不守恒 B．小球落地时的速率为 C．小球与半球分离时，小球离地的竖直高度为 D．小球与半球分离时速度大小为 10．如图所示，位于水平面上的车厢里，有一倾角θ＝37°的斜面，斜面上静置一质量为m的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。已知sin37°＝0.6，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块与斜面始终保持相对静止，则车厢向左做匀加速运动的加速度大小可能为（　　）    A． B． C．2g D．3g 三、解答题 11．如图所示，水平传送带以速度逆时针运动，左端与水平平台在点平滑连接，一水平轻弹簧左端固定，静止时右端位于平台上点，点左侧光滑、右侧粗糙。小物块由传送带右端静止释放，到达左端时速度恰好为。已知传送带长，BC间距离，物块的质量，物块与间的动摩擦因数，弹簧劲度系数，重力加速度。求： (1)物块与传送带间动摩擦因数； (2)物块第一次到达最左端的位置与点间的距离； (3)物块最终停在何处。 12．如图所示，一足够长的水平传送带以速度v＝6 m/s顺时针匀速转动，把一质量为M＝1 kg的木板B轻轻放在传送带上，同时把一个质量为m＝1 kg的铁块A轻放在木板B上，A与B之间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与传送带之间的动摩擦因数μ2＝0.4，重力加速度g取10 m/s2，整个运动过程中铁块A未从木板B上掉下，求： (1)刚将A、B放上传送带时，A、B的加速度大小； (2)从刚放上A、B到均相对于传送带静止所需要的时间； (3)从刚放上A、B到均相对于传送带静止，传送带电动机需要多消耗的电能。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《力和运动练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C C D B BC BD BCD BC 1．B 【详解】橡皮擦始终相对字典静止且“缓慢转动”，可视为动态平衡状态：橡皮擦所受合力为零。 橡皮擦受两个力：重力 G=mg（大小方向都不变，竖直向下） 字典对橡皮擦的作用力（支持力+静摩擦力的合力） 由平衡条件，字典对橡皮擦的合力必与重力等大反向，即大小恒为 mg，方向始终竖直向上。 根据牛顿第三定律，橡皮擦对字典的作用力与字典对橡皮擦的作用力大小相等、方向相反，因此大小也恒等于 mg，保持不变。 故选B。 【点睛】 2．A 【详解】在某次抬杆过程中，OA杆从水平位置转到竖直位置，如图所示 AB．因为OA和AB两杆长度均为L，可知A、B两端点的速度均相同，大小为 故A正确，B错误； C．如图所示，端点B的运动轨迹与端点A的运动轨迹均是圆弧，故C错误； D．抬杆过程中，OA杆扫过的面积为 由图可知，AB杆扫过的面积为一个正方形 故抬杆过程中，两杆扫过的总面积 故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．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； B．设乙运动的加速度为，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； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．对物体B受力分析，如图所示 根据平衡条件，有 ， 可知随着的逐渐增大，水平外力增大，细绳的拉力T增大。故AB错误； CD．对物体A受力分析，如图所示 根据平衡条件，有 ， 可知地面对物体A的支持力随着细绳拉力T的增大而减小，地面对物体A的摩擦力随着细绳拉力T的增大而增大。故C正确；D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．图甲中衣服受力情况如图所示 有 解得，故A错误； B．甲图中衣架对衣服的总作用力与重力平衡，大小为、方向竖直向上；乙图中衣服额外受到水平风力，衣架对衣服的总作用力需要同时平衡重力和水平风力，总合力大小为 因此甲乙两图衣架对衣服的作用力大小不相等，故B错误； CD．图乙中对衣架和衣服整体受力如图所示 竖直方向有 水平方向有 解得， 衣服受力情况如图所示 竖直方向有 水平方向有 联立解得，故C错误，D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．小球缓慢上升，始终处于平衡状态，到达C点前，弹簧弹力始终存在，且弹力有水平分量，需要竖直杆的水平弹力平衡，因此小球受重力、、弹簧弹力、杆的弹力，共4个力；到达C点时，弹簧恢复到原长，弹力为0，杆的弹力也为0，小球仅受重力和，共2个力。因此不存在小球受3个力的情况，故A错误； B．设A到C的距离为，任意位置弹簧与竖直杆的夹角为，则弹簧长度为 弹簧弹力大小为 水平方向受力平衡，杆对球的弹力平衡弹簧弹力的水平分量 小球上升过程中，从小于逐渐增大到，逐渐增大，则杆对球的弹力一直减小，故B正确； CD．竖直方向受力平衡，根据平衡条件可得 代入，整理得 小球上升过程中增大，和均减小，因此一直变大，故CD错误。 故选B。 7．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。 8．BD 【详解】A．初始时系统处于静止状态，弹簧处于压缩状态，弹簧弹力大小等于A的重力沿斜面向下的分力，即 当B刚离开C时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力大小等于B的重力沿斜面向下的分力，即 根据题意可得 所以，故A错误； B．当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律可得 联立解得物块A加速度为，故B正确； C．拉力的瞬时功率为，故C错误； D．根据功能关系可得，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即，故D正确。 故选BD。 9．BCD 【详解】A．小球运动过程中只有重力做功，则机械能守恒，故A错误； B．根据小球下落全过程机械能守恒mgR=mv2，得落地时的速度大小为，故B正确； CD．小球与半球面分离时，小球与球面间弹力为0，重力沿半径方向的分力充当向心力，设此时半径与竖直方向的夹角为α，则 由动能定理有 解得 此时小球离地面高度，，故CD正确。 故选BCD。 10．BC 【详解】物块与斜面始终保持相对静止，物块与车厢的加速度相同，对物块分析，若摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律有， 解得 若摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律有， 解得 则加速度的范围为 故选BC。 11．(1)0.2 (2) (3)距点左侧处 【详解】（1）物块从到过程，由动能定理有 解得 （2）物块第一次从点到最左位置过程，由动能定理有 其中 解得 （3）物块在点左侧及点右侧往返过程，弹簧与传送带做功为零，最终将停在之间。对全过程，有 解得 因为 物块最终停在点左侧距点处。 12．(1)， (2) (3) 【详解】（1）由于木板B初始速度为零，且μ1<μ2，所以传送带对木板B的摩擦力水平向右，铁块A对木板B的摩擦力水平向左，根据牛顿第二定律，铁块A有 木板B有 联立解得A的加速度大小，B的加速度大小 （2）分别作A、B的速度—时间图像，如图所示 A、B均发生相对滑动，分别做匀加速直线运动，直至B速度与传送带速度相等，根据 解得 之后B与传送带共速做匀速直线运动，A继续加速，根据 解得 故从刚放上到A、B均相对于传送带静止所需要的时间为。 （3）内传送带的位移该过程传送带克服摩擦力做功为 内，木板与传送带间为静摩擦力，大小等于铁块与木板的滑动摩擦力，即 传送带的位移 该过程传送带克服摩擦力做功为 故多消耗的电能即为传送带克服摩擦力做的功 解得 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $