专题01 运动和力(3年汇编)(江西专用)2024-2026年高考物理真题分类汇编
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内容正文:
专题01 运动和力
3年真题1年模拟
考点分类
江西考情
命题规律
考点2 匀变速直线运动的规律及应用
2024江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:速率与速度。
·趋势: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3 运动学图像问题
2026江西(1题)、2025江西(1题)
·情境:科技前沿与传统文化典故并重。
·重点:x-t图像。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,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5 牛顿第三定律、共点力的平衡
2026江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:正交分解法解共点力平衡问题。
·趋势: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6 动力学两类基本问题
2026江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:接触面间接连接。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点7 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
2024江西(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证加速度与力成正比的实验。
·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,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·江西·高考真题)一质点沿轴运动,其位置坐标与时间的关系为x = 1+2t+3t2(的单位是,的单位是)。关于速度及该质点在第内的位移,下列说法正确的是( )
A. 速度是对物体位置变化快慢的描述;6m
B. 速度是对物体位移变化快慢的描述;6m
C. 速度是对物体位置变化快慢的描述;5m
D. 速度是对物体位移变化快慢的描述;5m
考点2 运动学图像问题
1.(2026·江西·高考真题)具身智能机器人应用到精密制造生产线时,需要避免其加速度突变,以显著降低机械冲击。为实现这一目的,关于机器人图像的设计,下列选项最符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·江西·高考真题)(多选)每逢端午节,江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄,发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若以无人机为参考系,该龙舟在时间内速度由0增加到(划桨阶段),再经历时间速度减为0(未划桨阶段),则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度v、加速度a、动能与时间t的关系,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点3 牛顿第三定律、共点力的平衡
1.(2026·江西·高考真题)某大桥是一座独柱斜塔斜拉桥,如图(a)所示。大桥斜塔、正索区及两组对称分布的背索区结构分别等效为刚性杆、拉索、和,如图(b)所示,为桥面中心线,与垂直,、所在平面与桥面垂直,且、与桥面的夹角分别为、,与长度相等且夹角为,。设、和对的拉力分别为、和。若此三力的合力沿方向,且,不考虑拉索的质量,则与的比值为( )
A.
B.
C.
D.
考点4 动力学两类基本问题
1.(2026·江西·高考真题)如图(a)所示,质量为的长方体箱子在水平拉力作用下沿水平面向右加速运动,箱子与水平面间的动摩擦因数。箱内后壁上有两物块、,其质量均为,与后壁间的动摩擦因数分别为和。随时间的变化关系如图(b)所示,当时,恰好静止在后壁上,静止在后壁上;当时,恰好静止在后壁上。在运动过程中,、始终没有相碰。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,且取。求:
(1)的大小;
(2)的大小及在的时间内摩擦力对物块所做的功,已知。
考点5 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.(2024·江西·高考真题)某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图(a)所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。
(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
(2)小车的质量为。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F,作出图像,如图(b)中图线甲所示。
(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比。为了进一步探究,将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,作出图像,如图(b)中图线乙所示。
(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间 ,非线性区间 。再将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如表所示(表中第组数据未列出)。
序号
1
2
3
4
5
钩码所受重力
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
小车加速度
0.26
0.55
0.82
1.08
1.36
序号
6
7
8
15
钩码所受重力
0.120
0.140
0.160
……
0.300
小车加速度
1.67
1.95
2.20
……
3.92
(5)请在图(b)中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙 。
(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释: 。
模拟题精选
1.(2026·江西新余·二模)中学物理是科学课程中非常重要的一门课,它对我们了解客观世界、学习探索世界的方法、培养科学的思维、形成科学的态度与责任等都有非常重要的作用。下面所涉及的一些科学思维与方法说法正确的是( )
A. 图甲由(速度—时间)图像求物体位移时运用了控制变量的思想
B. 图乙伽利略在研究自由落体运动时采用了实验探究的方法测定了重力加速度
C. 图丙用光路观察桌面微小形变时运用了放大的思想
D. 图丁在探究互成角度的两个力的合成时运用了极限的思想
2.(2026·江西萍乡·二模)如图所示,高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列,高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子,记为第1根,出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动,则出发后恰好经过( )
A. 第3根
B. 第4根
C. 第5根
D. 第6根
3.(2026·江西九江·二模)普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点,当物质的质量大于普朗克质量时,它的行为是确定的,表现出宏观的物质特性;当物质的质量小于普朗克质量时,它的行为是不确定的,表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2026·江西·全真模拟)如图所示,某同学将一橡皮擦轻放在塑料尺的一端,并将该端伸出桌面边缘,塑料尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,橡皮擦相对塑料尺始终保持静止,则在此过程中尺子对橡皮擦的( )
A. 支持力增大
B. 支持力不变
C. 作用力不变
D. 摩擦力减小
5.(2026·江西九江·二模)商场感应门如图所示,人走近时感应门同时向两侧平移,若门从静止开始先匀加速后匀减速运动,完全打开时速度恰好为零,且匀加速运动的位移小于匀减速运动的位移。其中右侧门的速度、加速度的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·江西·模拟预测)4月19日,在2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上,某机器人凭借50分26秒的成绩(人类半程马拉松世界纪录为56分42秒)获得冠军。一参赛机器人在测试阶段的x-t图像如图线I(由两条线段组成)所示,测试人员骑行的电动自行车的x-t图像如图线II(曲线)所示。下列说法正确的是( )
A. 在时刻,电动自行车运动的方向发生了改变
B. 在时间内,机器人一直做匀加速直线运动
C. 在时间内,机器人的平均速度大于电动自行车的平均速度
D. 机器人在时刻的速度,与电动自行车在时间内某一时刻的速度相同
7.(2026·江西南昌·二模)南昌梅岭云端索道总长5580米,是我国最长的市内交通观景索道。如图所示,景区中、两景点间可通过缆车往返,当甲车以的速度开始减速时,对面的乙车从景点由静止启动,两车加速度大小均为,甲车到景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲距离景点( )
A.
B.
C.
D.
8.(2026·江西·全真模拟)物块以某一速度从固定粗糙斜面的底端开始上滑,向上运动至最高点后返回底端,该过程物块的加速度为a、速度大小为v、位移为x、时间为t。不计空气阻力,以下图像正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2026·江西·阶段性训练)某同学欲估算汽车刹车时的初速度,他假设汽车在平直路面上做匀减速运动,汽车在路面上滑行的距离为,从刹车到停下来所用的时间为。实际上,汽车的速度越大,所受的阻力越大,则汽车刹车时的初速度应是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2026·江西南昌·二模)如图所示,白板擦吸附在可大角度旋转的磁性白板正面,板擦与白板间有大小恒为的磁力作用,接触面动摩擦因数为,将白板由竖直缓慢转过60°且保持正面朝上,白板擦始终保持相对静止。在旋转过程中,白板擦受到的摩擦力( )
A. 一直增大
B. 一直减小
C. 先增大后减小
D. 其最大值一定等于
11.(2026·江西南昌·二模)(多选)某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图所示,轻弹簧上端固定,沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时,指针所指刻度记为C点;在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球,静止时指针所指刻度记为点,并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为,为中点,取,取加速度方向向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧的劲度系数为
B. 指针在B位置时,小钢球处于超重状态
C. 指针指在A位置时,“竖直加速度测量仪”的示数为
D. 若在刻度尺上标注加速度值,则刻度对应的数值是不均匀分布的
12.(2026·江西·联考)如图甲所示,一攀岩爱好者正在进行攀岩运动,由于前期攀爬体力消耗过大,所以借助攀岩绳停在图示位置做短暂休息调整。攀岩绳可视为轻绳,一端固定在竖直崖壁上的点,另一端拴在人的腰间点(重心处),人的两脚并拢,踩在崖壁上的点,该过程可以简化为如图乙所示的模型,轻绳为拉直状态,也视为直线。已知图乙中三角形三条边的长度比,则攀岩爱好者对岩壁的作用力和对轻绳的拉力大小之比为( )
A.
B.
C.
D.
13.(2026·江西丰城中学·一模)如图,在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车,先后经过路面和冰面(结冰路面),最终停在冰面上。刹车过程中,汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1,位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为( )
A.
B.
C.
D.
14.(2026·江西新余·一模)(多选)如图,竖直平面内固定一半径为R的光滑大圆环,一质量为m的小圆环(视为质点)穿在大圆环上,原长为R、劲度系数为k的轻弹簧一端固定在大圆环最高点O,另一端与小圆环相连。初始时,小圆环位于大圆环的最低点且小圆环与大圆环之间恰好无弹力。现用外力F作用在小圆环上,使其沿大圆环向右上方缓慢移动,外力F始终沿着大圆环的切线方向。重力加速度大小为g,小圆环从初始位置运动到与大圆环圆心等高处的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力一直减小
B. 大圆环对小圆环的弹力一直增大
C. 大圆环对小圆环的弹力方向可能指向大圆环圆心
D. 外力F先增大后减小
15.(2026·江西新余·一模)甲、乙、丙三个物体的运动图像分别如图所示,已知丙物体的初速度为零。关于三个物体在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个物体的运动均为往复运动
B. 乙物体在的时间内做匀减速直线运动
C. 甲、乙、丙的最大速率之比为
D. 丙物体在时间内加速,时间内减速
16.(2026·江西·质量检测)如图所示,一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为和的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数均为,水平恒力作用在物块上。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若,则物块、木板相对地面都静止不动
B. 若,则与轻质长木板将发生相对滑动
C. 若,则物块所受摩擦力大小为
D. 若,则物块的加速度大小为
17.(2026·江西九江·一模)将两个物体以相同的初速度同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可以忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率的二次方成正比,下列用两条实线描述两物体运动的图像可能正确的是(虚线是图像与时间轴交点处的切线)( )
A. B.
C. D.
18.(2026·江西九江·一模)如图所示,在墙角有一均匀柔软细绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点,若测得细绳在B端的切线与竖直墙壁的夹角,,在A端的切线与水平天花板的夹角,则AC与BC的绳长之比为( )
A.
B.
C.
D.
19.(2026·江西上饶·一模)如图所示,水平地面上静止一辆装有竖直挡板的小车,被压缩的弹簧一端与挡板连接,另一端与一质量为2kg的物块A连接,弹簧的弹力为4N时,物块A恰好处于静止状态。为保证物块A始终相对小车静止,则小车向左加速运动时最大加速度为( )
A. 2m/s2
B. 3m/s2
C. 4m/s2
D. 5m/s2
20.(2026·江西上饶·一模)福建舰是我国首艘电磁弹射型航母,它的电磁弹射跑道全长约110m。某次任务中福建舰以54km/h的速度向东匀速航行,电磁弹射系统用时2.5s将歼-15T匀加速弹射到向东起飞。该舰载机的起飞速度约为( )
A. 209km/h
B. 263km/h
C. 317km/h
D. 371km/h
21.(2026·江西·临门一练)图甲为一小朋友正在放风筝,此时风筝平面与水平面的夹角为30°,细线与风筝的夹角为60°(如图乙所示)。已知风筝的质量m=1kg,该小朋友的质量M=40kg,重力加速度g=10m/s2。若小朋友和风筝均保持静止状态,则( )
A. 地面对小朋友的摩擦力为5N
B. 地面对小朋友的摩擦力为15N
C. 地面对小朋友的支持力为395N
D. 地面对小朋友的支持力为500N
22.(2026·江西·联考)某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25 s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A. 摩托车A的加速度是摩托车B的3倍
B. 在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C. 在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为200 m
D. 在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280 m
23.(2026·江西萍乡·二模)(多选)一根不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上,质量为m的圆环穿过细线,如图所示。现施加一作用力F使圆环保持静止状态,且细线始终有张力作用,若AC段竖直,BC段水平,AC长度等于BC长度,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. F的最小值为
B. F的大小不可能为mg
C. 若,则F的方向一定是偏离水平方向向上
D. 若,则F的方向一定是偏离水平方向向下
24.(2026·江西上饶·二模)(多选)装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱在外力作用下沿粗糙水平地面以做匀加速直线运动,木箱上的物块甲通过不可伸长的轻绳绕过定滑轮与物块乙相连,甲、乙与木箱始终保持相对静止。甲物块质量为、乙物块质量为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度,则( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向水平向左
B. 木箱对地面的摩擦力方向水平向左
C. 物块甲与木箱间动摩擦因数至少为
D. 物块甲与木箱间动摩擦因数至少为
25.(2026·江西·联考)如图所示,轻绳1两端分别固定在M、N两点(N点在M点右上方),轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O,质量为m的物块通过另一根轻绳2悬挂在环的下方,处于静止状态,∠MON=60°。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块,直到轻绳2与M、N的连线方向垂直,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 施加拉力F前,轻绳1的张力大小为
B. 物块在缓慢移动过程中始终处于超重状态
C. 在物块缓慢移动过程中,轻绳2的张力越来越小
D. 在物块缓慢移动过程中,轻绳1的张力可能先增大后减小
26.(2026·江西·物理测试)如图所示,质量为m、倾角为60°的斜面体放在水平面上,质量也为m的均质球夹在斜面和竖直墙面之间,水平外力作用在斜面体上,球和斜面体处于静止状态,斜面体对墙面的作用力为零,不计一切摩擦,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 水平外力的大小为
B. 水平外力的大小为
C. 撤去外力,球向下运动过程中,球与斜面体运动的速度大小之比为
D. 撤去外力,球向下运动过程中,球与斜面体运动的速度大小之比为
27.(2026·江西·联考)急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A. 汽车的加速度随时间均匀增加
B. 汽车的加速度随时间均匀减小
C. 汽车在t=2 s时加速度达到最大值
D. 汽车在t=2 s时速度达到最大值
28.(2026·江西·模拟预测)班级文艺晚会上,同学们在教室里挂上了红灯笼。如图所示,四个灯笼相同,AB、BC、CD、DE四根轻绳的长度也相同,绳的悬点A、E在同一水平杆上。下列说法正确的是( )
A. AB绳与DE绳的拉力相同
B. AB绳与BC绳拉力的竖直分量大小相等
C. AB绳的拉力大小可能为BC绳拉力大小的2.5倍
D. BC绳与竖直方向夹角的正切值为AB绳与竖直方向夹角的正切值的2倍
29.(2026·江西南昌·二模)(多选)如图甲所示,零时刻,一质量为、带电量为可视为质点的滑块以的速度滑上质量为的绝缘木板,在内滑块和木板的图像如图乙所示,当时,滑块刚好进入宽度为的匀强电场区域。已知滑块始终未脱离木板,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。( )
A. 若场强为且方向水平向右,则滑块处于电场中时系统产生的热量为
B. 若场强为且方向水平向右,则滑块处于电场中时系统产生的热量为
C. 若场强为10 N/C且方向水平向左,则滑块停止运动时距电场左边界
D. 若场强为且方向水平向左,则滑块停止运动时距电场左边界
30.(2026·江西·物理测试)(多选)如图所示,光滑的固定斜面倾角。左侧放置一个木板,其上表面与斜面底端平滑相连,若干个相同的小滑块紧挨着放在斜面上,小滑块总长度为,最下端的小滑块刚好与斜面底端对齐,由静止释放所有小滑块,然后滑上木板,当木板刚滑动时,将斜面上的小滑块取走,最终冲上木板的滑块均未从木板左端滑出。已知木板的质量,滑块总质量为,滑块与木板之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数,木板与地面之间的最大静摩擦力是滑动摩擦力的1.5倍。重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 木板刚滑动时滑块的速度大小为
B. 滑块与木板共速后之间的摩擦力为10 N
C. 木板至少长0.75 m
D. 滑块与木板之间摩擦产生的热量为13.2 J
31.(2026·江西九江·二模)(多选)倾斜传送带与水平地面的夹角为,沿逆时针方向以速度匀速转动。第一次把质量为m的煤块(视为质点)从传送带上端静止释放,到达传送带底端速度为;第二次煤块以速度从底端冲上传送带。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为,煤块与传送带的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )
A. 若,煤块两次在传送带上所受重力的冲量一定相等
B. 若,煤块第二次在传送带上留下的划痕较长
C. 若,煤块冲上传送带,滑离时速率可能小于
D. 若,煤块冲上传送带,可能从传送带的上端滑离
32.(2026·江西南昌·一模)小明用图甲所示的实验装置测量滑块的运动速度:
(1)启动气泵后,轻推滑块让它依次通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨 端微微调高(填“左”或“右”)。
(2)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度的读数,则遮光条的宽度为 cm。
(3)经调整,某次实验中遮光条通过两个光电门的时间均为0.011s,则本次实验中滑块的速度大小为 m/s。
33.(2026·江西·联考)小张同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图所示的一条纸带,每两个点间还有4个计时点没有画出,打点计时器所接的电源频率为50 Hz,答案均保留三位有效数字。
(1)根据纸带上的数据,计算打下C点时小车的瞬时速度vC= m/s。
(2)小车做匀变速直线运动的加速度大小a= m/s2。
34.(2026·江西·联考)如图所示,一挡板垂直斜面固定放置,斜面与水平面的夹角θ=37°,交线为CD,斜面内BC与CD垂直,挡板平面与斜面的交线为AC,∠ACB=θ=37°。挡板长L=1.82 m,质量m=0.2 kg的滑块从挡板上端A点由静止滑下,滑块与斜面、挡板间的动摩擦因数均为μ=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,滑块可看作质点,不计空气阻力,求:
(1)滑块受到的摩擦力大小f;
(2)滑块的加速度大小a;
(3)滑块滑到挡板底端C点时的速度大小v。
35.(2026·江西·模拟预测)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)实验中,平衡阻力的正确做法是__________。
A. 挂上砂桶,不连纸带,调整轨道倾角,使小车能自由滑下
B. 挂上砂桶,调整轨道倾角,使小车能拖着纸带匀速下滑
C. 不挂砂桶,不连纸带,调整轨道倾角,使小车能自由滑下
D. 不挂砂桶,但连接纸带,调整轨道倾角,使小车能拖着纸带匀速下滑
(2)在正确操作后,打出一条点迹清晰的纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为五个相邻的计数点,相邻计数点间的距离,,,。若相邻两个计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器的工作频率为50 Hz,则打下计数点1时小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。(结果均保留三位有效数字)
36.(2026·江西·阶段性训练)(多选)某物理学习小组同学用位移传感器测量物块与斜面之间的动摩擦因数,实验装置如图(a)所示。甲同学给物块一个初速度,使物块沿斜面上滑。随后乙同学启动位移传感器,开始记录数据,计算机屏幕显示物块到传感器的距离与时间图线如图(b)所示。
(1)物块上滑的初速度大小 ,上滑过程中的加速度大小 。(结果均保留两位有效数字);
(2)已知重力加速度为,为了求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是_____(填选项前的序号)
A. 物块的质量m
B. 斜面的高度H
C. 斜面的长度L
(3)物块与斜面间的动摩擦因数 。(用“”“g”、第(2)问中所选择的物理量符号表示);但发现测量值比真实动摩擦因数偏大一些,请简述可能原因 (写出一条合理原因即可)。
37.(2026·吉安市第一中学·二模)某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示。
实验装置:水平桌面、木块(安装有遮光片)、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。
实验步骤:
A.用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度,其示数如图乙所示;
B.安装实验器材,木块置于距离光电门s=1m的位置;
C.在托盘中放入适当重物,牵引着木块在桌面上加速滑动,记录下光电门的遮光时间∆t和力传感器的示数F;
D.改变托盘中重物的质量,重复实验,记录多组数据;
E.整理实验器材。
数据处理:根据实验数据,做出图像,如图所示。
(1)遮光片的宽度d= mm。
(2)已知重力加速度大小g=10m/s2,由图丙可知,木块的质量m= kg,木块与桌面间的动摩擦因数µ= 。(结果均保留两位有效数字)
38.(2026·江西·联考)某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,将长木板水平固定在桌面上,调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置,使滑块上的轻质动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为f,重力加速度为g。
(1)调节砂桶中砂的质量,轻推滑块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变大,应适当 (填“增大”或“减小”)砂桶中砂的质量,直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀,这时力传感器的示数为F0,滑块及滑块上动滑轮的质量为M,则滑块与长木板间的动摩擦因数µ= (用题中所给物理量符号表示)。
(2)用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量,释放滑块,打点计时器打出的纸带如图乙所示,测量长度即可计算出滑块运动的加速度大小。若这时力传感器的示数为F,如果表达式 (用F、F0、M及a表示)成立,则牛顿第二定律得到验证。
39.(2026·江西上饶·一模)在某校举办的科技节活动中,某小组在“实验挑战赛”中,选用力传感器和气垫导轨装置探究“物体加速度与其所受合外力的关系”,装置如下图(a)所示:
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要测出重物的质量
B. 细线应保持与气垫导轨平行
C. 重物质量需远大于滑块质量
(2)测得很窄的遮光条宽度为d,遮光条遮光时间为Δt1,则滑块经过光电门的速度v= (用d、Δt1表示)。滑块静止释放位置与光电门之间的距离为L,多次改变滑块与光电门间的距离,并计算出经过光电门的速度。以v2为纵轴,距离L为横轴建立直角坐标系,并描点作图,如图(b)所示。由图(b)可得滑块的加速度为 (用b、c表示);
(3)保持滑块质量不变,把气垫导轨调至水平。利用光电门系统测出不同力传感器示数F时滑块的加速度a,作出a-F图线。若图线是 ,则物体加速度与其所受合外力成正比。
40.(2026·江西宜春·模拟考试)如图所示,有一长木板放置在足够大的水平地面上,可视为质点的物块以的速度滑上木板,最终物块恰好到达木板的最右端,木板沿地面运动的距离等于木板的长度的2.4倍。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)物块整个运动过程中各个阶段的加速度大小;
(2)长木板的长度L。
41.(2026·江西·物理测试)实验小组用如图甲所示的装置测量小车加速度和“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)平衡小车运动阻力;
(2)测出两个光电门间的距离为,由静止释放小车,测得遮光片从光电门A到B的时间为t,保持光电门A的位置及小车释放的位置不变,改变光电门B的位置进行多次测量,测得多组和t的数据,作出了图像如图乙所示,纵轴截距为,斜率为,则小车通过光电门A时的速度大小为 ,小车的加速度大小为 ;
(3)使钩码的质量远小于小车的质量,保持钩码质量m不变,改变小车(含遮光片)质量M,可以探究小车加速度与质量M的关系,将钩码重力mg代替细线拉力F,由此引起的相对误差表示为,则随M变化的关系式为= ×100%。
42.(2026·江西南昌·二模)2035年,我国计划实施“天问四号”小行星采样返回任务。探测器在完成表面采样后,从小行星表面垂直起飞到与环小行星轨道器交会过程中,可忽略重力加速度的变化,重力加速度记为。探测器主发动机为一台恒速率电推发动机,其在任意极短时间内,喷射的工质质量均为,记,为常数,喷射的工质相对探测器的速度大小恒为,方向竖直向下。探测器初始总质量(含燃料)为,燃料耗尽后的探测器总质量为,满足,其中为燃料总质量。不计小行星周围稀薄大气的阻力,喷射过程中,且探测器速度变化量远小于。矢量方向以竖直向下为正。
(1)推导探测器在上升过程中速度为的时刻,发动机推力的大小;
(2)写出探测器加速度随时间变化的表达式(用、、、、表示);
(3)探测器内的科学载荷能承受的最大加速度为。为使探测器在上升过程中加速度始终不超过此值,求燃料总质量与初始总质量的比值不应超过多少?
试卷第1页,共3页
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专题01运动和力
@
考点1匀变速直线运动的规律及应用
1.【答案】C
考点2运动学图像问题
1.【答案】B
2.【答案】AB
考点3牛顿第三定律、共点力的平衡
1.【答案】A
考点4动力学两类基本问题
1.【答案】(1)F1=138N
(2)F2=76.5N,W=-6.25J
考点5探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.【答案】①较大
②较小
③
1/5
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a (m-s2)
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
→F/(9.8N)
0
0.10
0.20
0.30
④远大于钩码质量
⑤设绳子
拉力为T,对钩码根据牛顿第二定律有
F-T=ma
对小车根据牛顿第二定律有
T=Ma
联立解得
F=(M+m)a
变形得
1
+m
当m<<M时,可认为
m+M=M
则
即a与F成正比。
一年摸拟练测园
模拟题精选
1.【答案】c
2.【答案】c
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3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】B
11.【答案】BC
12.【答案】A
13.【答案】A
14.【答案】AB
15.【答案】C
16.【答案】D
17.【答案】B
18.【答案】D
19.【答案】C
3/5
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20.【答案】D
21.【答案】C
22.【答案】B
23.【答案】AC
24.【答案】BD
25.【答案】A
26.【答案】C
27.【答案】c
28.【答案】D
29.【答案】BC
30.【答案】AD
31.【答案】BC
32.【答案】(1)左
(2)0.55
(3)0.5
33.【答案】(1)0.902
(2)2.00
34.【答案】(1)f=0.232N
(2)a=3.64m/s2
(3)v=3.64m/s
35.【答案】(1)D
(2)①1.26
②0.918
36.【答案】(1)①4.8
②9.6
(2)BC
(3)①QL-gH
②可
gV▣
能有空气阻力影响
4/5
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37.【答案】(1)10.00
(2)①0.50
②0.20
38.【答案】(1)①减小
2F0
②M9
(2)2F-2F。=Ma
d
39.【答案】(1)B
(2)①△t1
②4b
(3)过原点的倾斜直
线
40.【答案】(1)1m/s2,0.5m/s2
(2)5m
41.【答案】①b
②2k
@册
ku
42.【答案】(1)ku
(2)a=90-M-kt
(3)
23
5/5
专题01 运动和力
3年真题1年模拟
考点分类
江西考情
命题规律
考点2 匀变速直线运动的规律及应用
2024江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:速率与速度。
·趋势: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3 运动学图像问题
2026江西(1题)、2025江西(1题)
·情境:科技前沿与传统文化典故并重。
·重点:x-t图像。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,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5 牛顿第三定律、共点力的平衡
2026江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:正交分解法解共点力平衡问题。
·趋势: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6 动力学两类基本问题
2026江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:接触面间接连接。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点7 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
2024江西(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证加速度与力成正比的实验。
·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,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·江西·高考真题)一质点沿轴运动,其位置坐标与时间的关系为x = 1+2t+3t2(的单位是,的单位是)。关于速度及该质点在第内的位移,下列说法正确的是( )
A. 速度是对物体位置变化快慢的描述;6m
B. 速度是对物体位移变化快慢的描述;6m
C. 速度是对物体位置变化快慢的描述;5m
D. 速度是对物体位移变化快慢的描述;5m
【答案】C
【详解】BD.速度是描述物体运动快慢的物理量,即物体的空间位置随时间变化的快慢,故BD错误;AC.根据速度的定义式,由物体位置随时间的关系x = 1+2t+3t2,可知开始时物体的位置x0 = 1m,1s时物体的位置x1 = 6m,则1s内物体的位移为Δx = x1-x0 = 5m,故A错误,C正确。故选C。
考点2 运动学图像问题
1.(2026·江西·高考真题)具身智能机器人应用到精密制造生产线时,需要避免其加速度突变,以显著降低机械冲击。为实现这一目的,关于机器人图像的设计,下列选项最符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】图像的斜率代表加速度。要求避免加速度突变,也就是要求图像的斜率不能出现突然的跳变,全程加速度要连续平缓变化A.加速、减速阶段都是直线,斜率恒定,在速度从0开始加速、以及从匀速阶段切入减速的拐点处,斜率会发生突变,对应加速度突变,不符合要求,故A错误;B.全程图像是光滑的连续曲线,斜率(加速度)始终是连续平缓变化的,不存在加速度的突然跳变,完全符合避免加速度突变的要求,故B正确;C.加速段的后半段是倾斜直线、减速段的前半段也是倾斜直线,在直线和曲线衔接的位置,斜率会发生突变,对应加速度突变,不符合要求,故C错误;D.加速段是上凸的曲线,斜率(加速度)在加速过程持续减小到0,减速段是下凸的曲线,斜率(加速度的绝对值)持续增大再减小,在加速和匀速的衔接处、匀速和减速的衔接处,斜率会出现突变,对应加速度突变,不符合要求,故D错误。故选B。
2.(2025·江西·高考真题)(多选)每逢端午节,江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄,发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若以无人机为参考系,该龙舟在时间内速度由0增加到(划桨阶段),再经历时间速度减为0(未划桨阶段),则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度v、加速度a、动能与时间t的关系,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】A.位移时间图像斜率代表速度,所以斜率先增大后减小,再增大再减小,故A正确;B.龙舟在时间内速度由0增加到(划桨阶段),再经历时间速度减为0,速度方向始终为正向,故B正确;C.因为是匀加速和匀减速,所以加速度在时间内是不变的,后0.6s内也是不变的,故C错误;D.根据可知,前开口向上,故D错误。故选AB。
考点3 牛顿第三定律、共点力的平衡
1.(2026·江西·高考真题)某大桥是一座独柱斜塔斜拉桥,如图(a)所示。大桥斜塔、正索区及两组对称分布的背索区结构分别等效为刚性杆、拉索、和,如图(b)所示,为桥面中心线,与垂直,、所在平面与桥面垂直,且、与桥面的夹角分别为、,与长度相等且夹角为,。设、和对的拉力分别为、和。若此三力的合力沿方向,且,不考虑拉索的质量,则与的比值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】因为,且PB、PC关于POD平面对称,二者的合力会沿PD方向,大小为合力沿PO方向,因此垂直于PO方向的分力总和为0,根据几何关系可得正索拉力在垂直PO方向的分力大小为背索合力在垂直PO方向的分力大小为两个垂直分力大小相等、方向相反,因此可得故选A。
考点4 动力学两类基本问题
1.(2026·江西·高考真题)如图(a)所示,质量为的长方体箱子在水平拉力作用下沿水平面向右加速运动,箱子与水平面间的动摩擦因数。箱内后壁上有两物块、,其质量均为,与后壁间的动摩擦因数分别为和。随时间的变化关系如图(b)所示,当时,恰好静止在后壁上,静止在后壁上;当时,恰好静止在后壁上。在运动过程中,、始终没有相碰。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,且取。求:
(1)的大小;
(2)的大小及在的时间内摩擦力对物块所做的功,已知。
【答案】(1) (2),
【讲解】(1) 当时,对A有,得对整体有得
(2) 当时,A开始向下滑动,对B有,得对A有得对箱子有其中得对整体有得对A有得有,联立可得
考点5 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.(2024·江西·高考真题)某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图(a)所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。
(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
(2)小车的质量为。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F,作出图像,如图(b)中图线甲所示。
(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比。为了进一步探究,将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,作出图像,如图(b)中图线乙所示。
(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间 ,非线性区间 。再将小车的质量增加至,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如表所示(表中第组数据未列出)。
序号
1
2
3
4
5
钩码所受重力
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
小车加速度
0.26
0.55
0.82
1.08
1.36
序号
6
7
8
15
钩码所受重力
0.120
0.140
0.160
……
0.300
小车加速度
1.67
1.95
2.20
……
3.92
(5)请在图(b)中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙 。
(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释: 。
【答案】① 较大 ② 较小 ③ ④ 远大于钩码质量 ⑤ 设绳子拉力为,对钩码根据牛顿第二定律有
对小车根据牛顿第二定律有
联立解得
变形得
当时,可认为
则
即a与F成正比。
【详解】
(4)[1][2]由题图(b)分析可知,与图线甲相比,图线之的线性区间较大,非线性区间较小;
(5)[3]在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的曲线拟合,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀分布在线的两侧,如下图所示 (6)[4][5]略。
模拟题精选
1.(2026·江西新余·二模)中学物理是科学课程中非常重要的一门课,它对我们了解客观世界、学习探索世界的方法、培养科学的思维、形成科学的态度与责任等都有非常重要的作用。下面所涉及的一些科学思维与方法说法正确的是( )
A. 图甲由(速度—时间)图像求物体位移时运用了控制变量的思想
B. 图乙伽利略在研究自由落体运动时采用了实验探究的方法测定了重力加速度
C. 图丙用光路观察桌面微小形变时运用了放大的思想
D. 图丁在探究互成角度的两个力的合成时运用了极限的思想
【答案】C
【详解】A.利用图像求位移时,采用微元法,不是控制变量思想,故A错误;B.伽利略受限于当时的计时条件,通过斜面实验“冲淡重力”研究匀变速运动,再外推得到自由落体的运动规律,并没有直接测定重力加速度,故B错误;C.观察桌面微小形变实验中,通过光的反射将肉眼难以观察的微小形变,放大为墙面上光点的明显移动,运用了放大的思想,故C正确;D.探究互成角度的两个力的合成实验,运用的是等效替代思想,不是极限思想,故D错误。故选C。
2.(2026·江西萍乡·二模)如图所示,高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列,高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子,记为第1根,出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动,则出发后恰好经过( )
A. 第3根
B. 第4根
C. 第5根
D. 第6根
【答案】C
【详解】高铁做初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内通过的位移之比为1:3:5:7,由此可知前4s与后4s经过的位移之比为1:3,所以出发后恰好经过第5根。故选C。
3.(2026·江西九江·二模)普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点,当物质的质量大于普朗克质量时,它的行为是确定的,表现出宏观的物质特性;当物质的质量小于普朗克质量时,它的行为是不确定的,表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】本题可通过量纲分析法判断,物理公式等号两侧量纲必须一致,已知K无单位,普朗克质量量纲为质量量纲,因此根号内的物理量组合量纲要为。首先明确三个常量的量纲(为长度量纲,为时间量纲):光速:量纲为普朗克常量:由,能量,频率,得引力常量:由,得A.的量纲为,与质量量纲不符,故A错误;B.的量纲为,与质量量纲一致,故B正确;C.的量纲为,与质量量纲不符,故C错误;D.的量纲为,与质量量纲不符,故D错误。故选B。
4.(2026·江西·全真模拟)如图所示,某同学将一橡皮擦轻放在塑料尺的一端,并将该端伸出桌面边缘,塑料尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,橡皮擦相对塑料尺始终保持静止,则在此过程中尺子对橡皮擦的( )
A. 支持力增大
B. 支持力不变
C. 作用力不变
D. 摩擦力减小
【答案】C
【详解】ABD.将橡皮擦所在位置等效为沿塑料尺切线方向的一个斜面,斜面倾角为,对橡皮擦进行分析,如图所示 根据平衡条件可得,塑料尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,则逐渐增大,尺子对橡皮擦的支持力减小,摩擦力增大,故ABD错误;C.根据平衡条件可知,尺子对橡皮擦的作用力与橡皮擦的重力等大反向,保持不变,故C正确。故选C。
5.(2026·江西九江·二模)商场感应门如图所示,人走近时感应门同时向两侧平移,若门从静止开始先匀加速后匀减速运动,完全打开时速度恰好为零,且匀加速运动的位移小于匀减速运动的位移。其中右侧门的速度、加速度的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.因门打开时先从静止开始匀加速后匀减速运动,完全打开时速度恰好为零,且匀加速运动的位移小于匀减速运动的位移,v-t图像中图线与时间轴所围图形的面积表示位移,故A正确,B错误;CD.由得门加速阶段的加速度比匀减速运动的加速度大,且右侧门加速阶段的加速度方向与速度方向相同向右,减速阶段的加速度方向与速度方向相反向左,故两段加速度方向相反,故CD错误。故选A。
6.(2026·江西·模拟预测)4月19日,在2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上,某机器人凭借50分26秒的成绩(人类半程马拉松世界纪录为56分42秒)获得冠军。一参赛机器人在测试阶段的x-t图像如图线I(由两条线段组成)所示,测试人员骑行的电动自行车的x-t图像如图线II(曲线)所示。下列说法正确的是( )
A. 在时刻,电动自行车运动的方向发生了改变
B. 在时间内,机器人一直做匀加速直线运动
C. 在时间内,机器人的平均速度大于电动自行车的平均速度
D. 机器人在时刻的速度,与电动自行车在时间内某一时刻的速度相同
【答案】D
【详解】A.图像的斜率正负表示运动方向。在时间内,图线II的斜率始终为正,说明电动自行车一直沿正方向运动,运动方向没有发生改变,故A错误;B.图像的斜率表示速度。在时间内,图线I是倾斜直线,斜率不变,说明机器人做匀速直线运动,而不是匀加速直线运动,故B错误;C.在时间内,机器人和电动自行车的初位置相同,末位置也相同,即位移相同,所用时间也相同。根据平均速度公式可知,两者的平均速度相同,故C错误;D.图线I在时刻斜率发生突变且变大,表示机器人在时刻后速度增大。图线II的斜率逐渐减小,表示电动自行车做减速运动。由于两者在时间内的平均速度相同,且机器人先慢后快,电动自行车先快后慢,说明电动自行车的初速度大于平均速度,末速度小于平均速度。机器人在时刻后的速度大于平均速度。从图像可以看出,电动自行车在时刻的切线斜率(初速度)很大,大于机器人在时刻后的速度,而在时刻的切线斜率(末速度)很小。根据速度的连续性,电动自行车在时间内必然存在某一时刻,其速度等于机器人在时刻的速度,故D正确。故选D。
7.(2026·江西南昌·二模)南昌梅岭云端索道总长5580米,是我国最长的市内交通观景索道。如图所示,景区中、两景点间可通过缆车往返,当甲车以的速度开始减速时,对面的乙车从景点由静止启动,两车加速度大小均为,甲车到景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲距离景点( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】解法一:设甲车开始减速后,经过时间后,两车在距离景点处相遇甲车到景点速度减为零,加速度大小,根据位移-速度公式得,开始减速时甲车到景点的距离为根据位移-时间公式得,甲车开始减速到相遇过程中,甲车的位移大小乙车从景点由静止启动,加速度大小,根据位移-时间公式得,甲车开始减速到相遇过程中,乙车的位移大小又联立得,则甲、乙相遇时,甲距离景点的距离故选A。解法二:由于甲乙加速度大小一样,根据运动的对称性,可得甲到景点时,乙刚好到达甲开始减速的位置。又从甲开始减速的位置到相遇位置,与从景点到相遇位置时间一样,为等时间位移,根据从零开始的匀加速运动的比例关系,可得从甲开始减速的位置到相遇位置的距离与从景点到相遇位置的距离之比为甲车到景点速度减为零,加速度大小,根据位移-速度公式得,开始减速时甲车到景点的距离为又解得故选A。【点睛】
8.(2026·江西·全真模拟)物块以某一速度从固定粗糙斜面的底端开始上滑,向上运动至最高点后返回底端,该过程物块的加速度为a、速度大小为v、位移为x、时间为t。不计空气阻力,以下图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.上滑时,根据牛顿第二定律 下滑时,根据牛顿第二定律a下=gsinθ−μgcosθ,方向仍沿斜面向下。可得 ,且两个加速度方向相同,A错误;B.题干中是速度大小,因此全程为正上滑过程,匀减速直线运动,速度从初速度均匀减到0,加速度大,因此图线斜率绝对值大(更陡)。下滑过程,匀加速直线运动,速度从0均匀增大,全程摩擦力做负功,机械能损失,因此回到底端时速度大小,B正确;C.匀变速直线运动的位移满足,因此图像为抛物线。根据(是上滑/下滑的总位移大小),因,可得下滑时间,即总时间大于,C错误;D.仅上滑过程,整理得 ,确实是线性关系;但到达最高点后下滑,位移表达式发生变化,不再满足线性关系,不可能一直保持直线下降到0,D错误。故选 B。
9.(2026·江西·阶段性训练)某同学欲估算汽车刹车时的初速度,他假设汽车在平直路面上做匀减速运动,汽车在路面上滑行的距离为,从刹车到停下来所用的时间为。实际上,汽车的速度越大,所受的阻力越大,则汽车刹车时的初速度应是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】汽车刹车后做减速运动,速度变小,汽车所受阻力小,根据牛顿第二定律可知,加速度变小,所以汽车刹车后做加速度减小的减速运动,其速度-时间图像如图所示,图线与时间轴所围成的面积表示位移,所以汽车刹车后汽车运动的位移小于三角形的面积,所以有解得,故选B。
10.(2026·江西南昌·二模)如图所示,白板擦吸附在可大角度旋转的磁性白板正面,板擦与白板间有大小恒为的磁力作用,接触面动摩擦因数为,将白板由竖直缓慢转过60°且保持正面朝上,白板擦始终保持相对静止。在旋转过程中,白板擦受到的摩擦力( )
A. 一直增大
B. 一直减小
C. 先增大后减小
D. 其最大值一定等于
【答案】B
【详解】设白板与水平方向的夹角为,对白板擦受力分析如图所示 白板擦受到的摩擦力随着白板的旋转,减小,摩擦力一直减小,当时,白板擦受到的摩擦力最大,最大值为故选B。
11.(2026·江西南昌·二模)(多选)某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图所示,轻弹簧上端固定,沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时,指针所指刻度记为C点;在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球,静止时指针所指刻度记为点,并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为,为中点,取,取加速度方向向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧的劲度系数为
B. 指针在B位置时,小钢球处于超重状态
C. 指针指在A位置时,“竖直加速度测量仪”的示数为
D. 若在刻度尺上标注加速度值,则刻度对应的数值是不均匀分布的
【答案】BC
【详解】A.小钢球静止在点,重力与弹簧弹力平衡,弹簧伸长量,由平衡条件代入得 ,故A错误;B.在点下方,指针在时弹簧伸长量大于点的伸长量,因此弹簧弹力,合力方向向上,加速度向上,小钢球处于超重状态,故B正确;CD.是中点,在点上方,距点的距离,此时弹簧伸长量为,对小钢球由牛顿第二定律化简得 由上可得对任意相对于点的位移,加速度满足,因此与成线性关系,刻度对应的加速度是均匀分布的,故C正确,D错误。故选BC。
12.(2026·江西·联考)如图甲所示,一攀岩爱好者正在进行攀岩运动,由于前期攀爬体力消耗过大,所以借助攀岩绳停在图示位置做短暂休息调整。攀岩绳可视为轻绳,一端固定在竖直崖壁上的点,另一端拴在人的腰间点(重心处),人的两脚并拢,踩在崖壁上的点,该过程可以简化为如图乙所示的模型,轻绳为拉直状态,也视为直线。已知图乙中三角形三条边的长度比,则攀岩爱好者对岩壁的作用力和对轻绳的拉力大小之比为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】如图 由力的平衡和三角形相似有,根据牛顿第三定律可得攀岩爱好者对岩壁的作用力和对轻绳的拉力大小之比为。故选A。
13.(2026·江西丰城中学·一模)如图,在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车,先后经过路面和冰面(结冰路面),最终停在冰面上。刹车过程中,汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1,位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由运动学公式,在路面上有在冰面上有其中,解得汽车进入冰面瞬间的速度为故选A。
14.(2026·江西新余·一模)(多选)如图,竖直平面内固定一半径为R的光滑大圆环,一质量为m的小圆环(视为质点)穿在大圆环上,原长为R、劲度系数为k的轻弹簧一端固定在大圆环最高点O,另一端与小圆环相连。初始时,小圆环位于大圆环的最低点且小圆环与大圆环之间恰好无弹力。现用外力F作用在小圆环上,使其沿大圆环向右上方缓慢移动,外力F始终沿着大圆环的切线方向。重力加速度大小为g,小圆环从初始位置运动到与大圆环圆心等高处的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力一直减小
B. 大圆环对小圆环的弹力一直增大
C. 大圆环对小圆环的弹力方向可能指向大圆环圆心
D. 外力F先增大后减小
【答案】AB
【详解】A.对小圆环进行受力分析,其受力分析图如图所示: 小圆环在任意位置点时弹簧的长度为则根据胡克定律可知弹簧的弹力为小圆环从初始位置运动到与大圆环圆心等高处的过程中,从0增大到,则从1减小到,所以弹簧弹力一直减小,故A正确;BCD.初始时小圆环位于大圆环的最低点且小圆环与大圆环之间恰好无弹力,则有小圆环在任意位置时,根据共点力平衡条件,假设大圆环对小圆环的弹力沿半径向外,大小为,则径向平衡方程(向外为正)为切向平衡方程(沿切线向上为正)为解得,所以从0增大到的过程中,和一直增大,且始终有,即大圆环对小圆环的弹力方向一直沿半径向外,故B正确,CD错误。故选AB。
15.(2026·江西新余·一模)甲、乙、丙三个物体的运动图像分别如图所示,已知丙物体的初速度为零。关于三个物体在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个物体的运动均为往复运动
B. 乙物体在的时间内做匀减速直线运动
C. 甲、乙、丙的最大速率之比为
D. 丙物体在时间内加速,时间内减速
【答案】C
【详解】A.由图可知,甲物体做往复运动,且和时距离出发点最远;乙物体在内沿正方向运动,内沿负方向运动,且时距离出发点最远,时返回出发点;丙物体在的时间内沿正方向做加速运动,的时间内沿正方向做减速运动,时丙物体的速度最大,时丙物体的速度减为零,故A错误;B.乙物体在的时间内沿正方向做匀减速直线运动,的时间内沿负方向做匀加速直线运动,故B错误;C.图甲为图像,图线的斜率反应速度的大小,因此时间内甲物体的速率最大,为由图乙可知,乙物体的最大速率为图丙中,图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量,丙物体在时速度最大,则丙物体的最大速率为则甲、乙、丙的最大速率之比为,故C正确;D.由图丙可知,丙物体在的时间内做加速度增大的加速运动,的时间内做加速度减小的加速运动,故D错误。故选C。
16.(2026·江西·质量检测)如图所示,一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为和的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数均为,水平恒力作用在物块上。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若,则物块、木板相对地面都静止不动
B. 若,则与轻质长木板将发生相对滑动
C. 若,则物块所受摩擦力大小为
D. 若,则物块的加速度大小为
【答案】D
【详解】A.A与木板间的最大静摩擦力当,则木板与AB保持相对静止,整体在外力F作用下匀加速运动,故A错误;B.若,则A与长木板仍保持相对静止,故B错误;C.若,A在木板上滑动,B和木板整体受到的摩擦力为滑动摩擦力2N,轻木板质量不计,所以B的加速度对B受力分析,则摩擦力为,故C错误;D.,B和木板整体受到的摩擦力为滑动摩擦力2N,轻质木板质量不计,所以B的加速度仍为,故D正确。故选D。
17.(2026·江西九江·一模)将两个物体以相同的初速度同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可以忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率的二次方成正比,下列用两条实线描述两物体运动的图像可能正确的是(虚线是图像与时间轴交点处的切线)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】所受空气阻力可以忽略的物体,做竖直上抛运动,只受重力作用,加速度恒为重力加速度g,方向竖直向下。在图像中,其图线是一条倾斜的直线,斜率表示加速度,为;所受空气阻力大小与物体速率的二次方成正比的物体,所受阻力为上升时,根据牛顿第二定律解得方向向下,随着物体上升,速率v减小,所以加速度减小,即图像的初始斜率大于不受空气阻力物体的图像(直线)的斜率并减小;到达最高点时,即图像与时间轴交点处时,空气阻力物体只受重力作用,加速度方向向下,在图像中,这一点对应图像与时间轴的交点。该点切线的斜率表示此时的瞬时加速度,应为这与不受空气阻力物体的图像(直线)的斜率相同。因此,在最高点,曲线的切线应该与直线平行;下降过程,根据牛顿第二定律解得方向向下,随着物体下降,速率v增大,所以加速度减小,即图像的斜率减小。故选B。
18.(2026·江西九江·一模)如图所示,在墙角有一均匀柔软细绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点,若测得细绳在B端的切线与竖直墙壁的夹角,,在A端的切线与水平天花板的夹角,则AC与BC的绳长之比为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】对C点左、右半部分受力分析,可得,可得柔软细绳质量均匀分布,可知AC与BC的绳长之比为。 故选D。
19.(2026·江西上饶·一模)如图所示,水平地面上静止一辆装有竖直挡板的小车,被压缩的弹簧一端与挡板连接,另一端与一质量为2kg的物块A连接,弹簧的弹力为4N时,物块A恰好处于静止状态。为保证物块A始终相对小车静止,则小车向左加速运动时最大加速度为( )
A. 2m/s2
B. 3m/s2
C. 4m/s2
D. 5m/s2
【答案】C
【详解】物块恰好静止时,根据力的平衡条件可求得物块与小车间的最大静摩擦力为当小车向左加速时,物块A有相对于小车向右滑动的趋势,静摩擦力方向向左。为保证物块A相对小车静止,当小车加速度最大时,静摩擦力达到最大值。对物块A,水平方向合力为解得小车向左加速运动时最大加速度为,故选C。
20.(2026·江西上饶·一模)福建舰是我国首艘电磁弹射型航母,它的电磁弹射跑道全长约110m。某次任务中福建舰以54km/h的速度向东匀速航行,电磁弹射系统用时2.5s将歼-15T匀加速弹射到向东起飞。该舰载机的起飞速度约为( )
A. 209km/h
B. 263km/h
C. 317km/h
D. 371km/h
【答案】D
【详解】航母速度 (向东)舰载机相对于航母从静止开始匀加速运动,位移 ,时间 ,由匀加速直线运动公式得相对加速度 舰载机相对于航母的末速度 (向东)起飞速度(相对于地面)为 故选D。
21.(2026·江西·临门一练)图甲为一小朋友正在放风筝,此时风筝平面与水平面的夹角为30°,细线与风筝的夹角为60°(如图乙所示)。已知风筝的质量m=1kg,该小朋友的质量M=40kg,重力加速度g=10m/s2。若小朋友和风筝均保持静止状态,则( )
A. 地面对小朋友的摩擦力为5N
B. 地面对小朋友的摩擦力为15N
C. 地面对小朋友的支持力为395N
D. 地面对小朋友的支持力为500N
【答案】C
【详解】对风筝和小朋友受力分析,如图所示 对风筝,由平衡条件有,解得风筝线的拉力对小朋友,由平衡条件有,解得,故选C。
22.(2026·江西·联考)某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25 s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A. 摩托车A的加速度是摩托车B的3倍
B. 在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C. 在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为200 m
D. 在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280 m
【答案】B
【详解】A.图像的斜率表示加速度,则A、B两摩托车的加速度分别为,因为所以摩托车B的加速度为摩托车A的5倍,故A错误;B.由题图可知,在时两车达到相同的速度,在此之前摩托车A的速度一直大于摩托车B的速度,两辆摩托车的距离一直在缩小,所以在时刻,两辆摩托车距离最远,故B正确;CD.两辆摩托车间的最远距离,故CD错误。故选B。
23.(2026·江西萍乡·二模)(多选)一根不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上,质量为m的圆环穿过细线,如图所示。现施加一作用力F使圆环保持静止状态,且细线始终有张力作用,若AC段竖直,BC段水平,AC长度等于BC长度,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. F的最小值为
B. F的大小不可能为mg
C. 若,则F的方向一定是偏离水平方向向上
D. 若,则F的方向一定是偏离水平方向向下
【答案】AC
【详解】A.同一根细线上拉力大小相等,设AC细线、BC细线的合力为T,方向与竖直方向成45°角,如图所示 由图可知,当与垂直时取最小值,最小,可知F的最小值为,A正确;B.当力在水平方向时,大小为,B错误; C.由图可知,力沿着水平方向时,大小为,若,则F的方向一定是偏离水平方向向上,C正确;D.由图可知,若,则F的方向可能是偏离水平方向向下,也可能是偏离水平方向向上,D错误。故选AC。
24.(2026·江西上饶·二模)(多选)装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱在外力作用下沿粗糙水平地面以做匀加速直线运动,木箱上的物块甲通过不可伸长的轻绳绕过定滑轮与物块乙相连,甲、乙与木箱始终保持相对静止。甲物块质量为、乙物块质量为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度,则( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向水平向左
B. 木箱对地面的摩擦力方向水平向左
C. 物块甲与木箱间动摩擦因数至少为
D. 物块甲与木箱间动摩擦因数至少为
【答案】BD
【详解】A.对物块乙进行受力分析,由于甲、乙与木箱始终保持相对静止,乙的加速度大小等于系统加速度,由图可知乙向右侧偏转,由于其所受重力和轻绳拉力在水平方向的合力必须提供加速度,故系统的加速度方向一定水平向左,根据牛顿第二定律,乙在水平方向受到的合力为竖直方向受力平衡,轻绳拉力的竖直分力为因此轻绳的拉力大小为对物块甲,其加速度为水平向左的,设木箱对甲的静摩擦力为,规定水平向左为正方向,根据牛顿第二定律有解得方向水平向左,根据牛顿第三定律可知,甲对木箱的摩擦力方向水平向右,故A错误;B.由于系统做匀加速直线运动,其速度方向与加速度方向相同,即水平向左,木箱相对地面向左运动,地面对木箱的滑动摩擦力方向水平向右,根据牛顿第三定律,木箱对地面的摩擦力方向水平向左,故B正确;CD.木箱对甲的静摩擦力大小为,由于甲与木箱始终保持相对静止,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则有解得物块甲与木箱间动摩擦因数至少为,故C错误,D正确。故选BD。
25.(2026·江西·联考)如图所示,轻绳1两端分别固定在M、N两点(N点在M点右上方),轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O,质量为m的物块通过另一根轻绳2悬挂在环的下方,处于静止状态,∠MON=60°。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块,直到轻绳2与M、N的连线方向垂直,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 施加拉力F前,轻绳1的张力大小为
B. 物块在缓慢移动过程中始终处于超重状态
C. 在物块缓慢移动过程中,轻绳2的张力越来越小
D. 在物块缓慢移动过程中,轻绳1的张力可能先增大后减小
【答案】A
【详解】A.施加拉力F前,以小环O为研究对象,小环受到的轻绳2的拉力等于物块的重力,竖直方向上根据受力平衡可得解得轻绳1的张力大小,故A正确;B.物块在缓慢移动过程中始终处于平衡状态,故B错误;C.在物块缓慢移动过程中,以物块为研究对象,根据受力平衡可得可知轻绳2与竖直方向的夹角逐渐增大,越来越小,则轻绳2的张力越来越大,故C错误;D.在物块缓慢移动过程中,M、N之间的轻绳1长度不变,根据数学知识可知,小环O的运动轨迹为椭圆,M、N为椭圆的两个焦点,当轻绳2与M、N连线方向垂直时,小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上,根据椭圆知识可知,此时最大,则此过程中逐渐增大,以小环O为研究对象,根据受力平衡可得可得,可知此过程中轻绳1的张力一直增大,故D错误。故选A。
26.(2026·江西·物理测试)如图所示,质量为m、倾角为60°的斜面体放在水平面上,质量也为m的均质球夹在斜面和竖直墙面之间,水平外力作用在斜面体上,球和斜面体处于静止状态,斜面体对墙面的作用力为零,不计一切摩擦,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 水平外力的大小为
B. 水平外力的大小为
C. 撤去外力,球向下运动过程中,球与斜面体运动的速度大小之比为
D. 撤去外力,球向下运动过程中,球与斜面体运动的速度大小之比为
【答案】C
【详解】AB.对斜面体受力分析,根据平衡条件,水平方向则有解得,故AB错误;CD.撤去外力,球向下运动的过程中,设球的速度大小为,斜面体的速度大小为,根据运动的分解可得解得,故C正确,D错误。故选C。
27.(2026·江西·联考)急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A. 汽车的加速度随时间均匀增加
B. 汽车的加速度随时间均匀减小
C. 汽车在t=2 s时加速度达到最大值
D. 汽车在t=2 s时速度达到最大值
【答案】C
【详解】A.急动度是加速度对时间的变化率,即加速度随时间均匀变化要求为恒定值,但本题 是随时间变化的函数,因此加速度不是均匀变化,故A错误;B.同理,加速度均匀减小也要求为恒定负值,不是恒定值,故B错误;C.已知t=0时,a0=0,t=2s时,急动度为零,之前为正值,说明加速度增加到最大值,之后急动度为负值,加速度开始减小,t=2s时,加速度达到最大值,故C正确;D.t=2s时,加速度达到最大值,但速度仍在增大,当加速度减小到零,速度达到最大,故D错误。故选C。
28.(2026·江西·模拟预测)班级文艺晚会上,同学们在教室里挂上了红灯笼。如图所示,四个灯笼相同,AB、BC、CD、DE四根轻绳的长度也相同,绳的悬点A、E在同一水平杆上。下列说法正确的是( )
A. AB绳与DE绳的拉力相同
B. AB绳与BC绳拉力的竖直分量大小相等
C. AB绳的拉力大小可能为BC绳拉力大小的2.5倍
D. BC绳与竖直方向夹角的正切值为AB绳与竖直方向夹角的正切值的2倍
【答案】D
【详解】A.设每个灯笼的质量为,重力加速度为。设绳与竖直方向夹角为,绳与竖直方向夹角为。由对称性可知,绳与竖直方向夹角也为,绳与竖直方向夹角也为,且与拉力大小相等,与拉力大小相等。对节点受力分析,竖直方向上,绳和绳拉力的竖直分量之和平衡点下方两个灯笼的重力,即解得对节点受力分析,竖直方向上,绳拉力的竖直分量平衡点下方一个灯笼的重力以及绳拉力的竖直分量,即将代入,得水平方向上,点受力平衡,有绳与绳的拉力大小相等,但方向不同,力是矢量,所以拉力不相同,故A错误;B.绳拉力的竖直分量为绳拉力的竖直分量为两者大小不相等,故B错误;D.由,,可得,比较可知即绳与竖直方向夹角的正切值为绳与竖直方向夹角的正切值的2倍,故D正确;C.绳拉力绳拉力则因为且均为锐角,所以,则,故,故C错误。故选D。
29.(2026·江西南昌·二模)(多选)如图甲所示,零时刻,一质量为、带电量为可视为质点的滑块以的速度滑上质量为的绝缘木板,在内滑块和木板的图像如图乙所示,当时,滑块刚好进入宽度为的匀强电场区域。已知滑块始终未脱离木板,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。( )
A. 若场强为且方向水平向右,则滑块处于电场中时系统产生的热量为
B. 若场强为且方向水平向右,则滑块处于电场中时系统产生的热量为
C. 若场强为10 N/C且方向水平向左,则滑块停止运动时距电场左边界
D. 若场强为且方向水平向左,则滑块停止运动时距电场左边界
【答案】BC
【详解】AB.由图乙可知,内滑块加速度大小为木板加速度对滑块,由牛顿第二定律得 对木板解得地面对木板的摩擦力 时两者共速,滑块进入电场。若方向水平向右,电场力 假设两者相对静止,整体加速度根据牛顿第二定律可知,此时滑块所需静摩擦力两物体相对滑动,对滑块对木板不变,设滑块在电场中运动时间为t,解得这段过程木板位移为所以板块之间的摩擦生热木板和地面之间的摩擦生热所以,故A错误B正确;C.若方向水平向左, 。假设相对静止,整体加速度所需静摩擦力假设成立。滑块在电场中运动,出电场时解得出电场后加速度滑行 总位移 ,故C正确;D.若方向水平向左, 。假设相对静止,整体加速度根据牛顿第二定律可知,所需静摩擦力假设成立。滑块停止时位移而后由于,滑块和木板会一起向左运动离开电场,即。故D错误。故选BC。
30.(2026·江西·物理测试)(多选)如图所示,光滑的固定斜面倾角。左侧放置一个木板,其上表面与斜面底端平滑相连,若干个相同的小滑块紧挨着放在斜面上,小滑块总长度为,最下端的小滑块刚好与斜面底端对齐,由静止释放所有小滑块,然后滑上木板,当木板刚滑动时,将斜面上的小滑块取走,最终冲上木板的滑块均未从木板左端滑出。已知木板的质量,滑块总质量为,滑块与木板之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数,木板与地面之间的最大静摩擦力是滑动摩擦力的1.5倍。重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 木板刚滑动时滑块的速度大小为
B. 滑块与木板共速后之间的摩擦力为10 N
C. 木板至少长0.75 m
D. 滑块与木板之间摩擦产生的热量为13.2 J
【答案】AD
【详解】A.设木板上滑块的质量为,当木板刚要滑动时,则有解得由于滑块质量分布均,匀这部分长则滑块重力所做的功摩擦力所做的功根据动能定理可得联立解得,故A正确;B.由题可知,共速后整体的加速度则滑块和木板之间的摩擦力为,故B错误;C.当木板开始运动后,滑块的加速度木板的加速度为共速时则有联立解得,滑块相对于木板的位移木板的长度至少为,故C错误;D.滑块与木板因摩擦产生的热量,故D正确。故选AD。
31.(2026·江西九江·二模)(多选)倾斜传送带与水平地面的夹角为,沿逆时针方向以速度匀速转动。第一次把质量为m的煤块(视为质点)从传送带上端静止释放,到达传送带底端速度为;第二次煤块以速度从底端冲上传送带。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为,煤块与传送带的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )
A. 若,煤块两次在传送带上所受重力的冲量一定相等
B. 若,煤块第二次在传送带上留下的划痕较长
C. 若,煤块冲上传送带,滑离时速率可能小于
D. 若,煤块冲上传送带,可能从传送带的上端滑离
【答案】BC
【详解】A.若,第一次把质量为m的煤块(视为质点)从传送带上端静止释放,到达传送带底端速度为,由于传送带长度不确定,煤块可能一直向下做匀加速直线运动,加速度到达底端的速度煤块也可能先向下以加速度做匀加速直线运动,速度与传送带达到相等时,再向下做匀速直线运动,到达底端的速度第二次煤块以速度从底端冲上传送带,开始向上做匀减速直线运动,加速度由于加速度与第一次向下做匀加速直线运动的加速度相等,初速度与第一次匀加速直线运动的末速度大小相等,根据对称性可知,第二次向上做匀减速直线运动的位移、时间与第一次向下做匀加速直线运动的位移、时间相等,则煤块不可能从传送带的上端滑离,煤块向上速度减为0后再向下做匀加速直线运动,可知,若煤块第一次的运动是一直向下做匀加速直线运动,则煤块第二次在传送带上运动的时间大于第一次在传送带上运动的时间,此时煤块第一次在传送带上所受重力的冲量小于第二次在传送带上所受重力的冲量,故A错误;B.结合上述可知,煤块第一次加速至时,划痕长煤块第二次在传送带上的划痕长可知,若,煤块第二次在传送带上留下的划痕较长,故B正确;C.结合上述,当传送带长度较小,煤块第一次在传送带上向下一直做匀加速直线运动时,煤块到达底端的速度可能小于,可知,若,煤块冲上传送带,煤块先向上以加速度做匀减速直线运动,减速至0后再向下以加速度做匀加速直线运动,根据对称性可知,煤块到达底端的速度仍然为,即若,煤块冲上传送带,滑离时速率可能小于,故C正确;D.若,结合上述可知,煤块冲上传送带后,由于加速度与第一次向下做匀加速直线运动的加速度相等,初速度与第一次匀加速直线运动的末速度大小相等,根据对称性可知,第二次向上做匀减速直线运动的位移与第一次向下做匀加速直线运动的位移相等,则煤块不可能从传送带的上端滑离,故D错误。故选BC。
32.(2026·江西南昌·一模)小明用图甲所示的实验装置测量滑块的运动速度:
(1)启动气泵后,轻推滑块让它依次通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨 端微微调高(填“左”或“右”)。
(2)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度的读数,则遮光条的宽度为 cm。
(3)经调整,某次实验中遮光条通过两个光电门的时间均为0.011s,则本次实验中滑块的速度大小为 m/s。
【答案】(1)左 (2)0.55 (3)0.5
【讲解】(1) 因滑块通过第二个光电门的时间比通过第一个光电门的时间短,可知滑块加速运动,则导轨右端偏高,则若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨左端微微调高。
(2) 用游标卡尺测量遮光条宽度5mm+0.1mm×5=5.5mm=0.55cm。
(3) 本次实验中滑块的速度大小为
33.(2026·江西·联考)小张同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图所示的一条纸带,每两个点间还有4个计时点没有画出,打点计时器所接的电源频率为50 Hz,答案均保留三位有效数字。
(1)根据纸带上的数据,计算打下C点时小车的瞬时速度vC= m/s。
(2)小车做匀变速直线运动的加速度大小a= m/s2。
【答案】(1)0.902 (2)2.00
【讲解】(1) 相邻两点间的时间间隔则打下点时小车的速度
(2) 根据逐差法,小车做匀变速直线运动的加速度大小解得
34.(2026·江西·联考)如图所示,一挡板垂直斜面固定放置,斜面与水平面的夹角θ=37°,交线为CD,斜面内BC与CD垂直,挡板平面与斜面的交线为AC,∠ACB=θ=37°。挡板长L=1.82 m,质量m=0.2 kg的滑块从挡板上端A点由静止滑下,滑块与斜面、挡板间的动摩擦因数均为μ=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,滑块可看作质点,不计空气阻力,求:
(1)滑块受到的摩擦力大小f;
(2)滑块的加速度大小a;
(3)滑块滑到挡板底端C点时的速度大小v。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 由受力分析可得解得
(2) 根据牛顿第二定律得解得
(3) 滑块做匀加速直线运动解得
35.(2026·江西·模拟预测)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)实验中,平衡阻力的正确做法是__________。
A. 挂上砂桶,不连纸带,调整轨道倾角,使小车能自由滑下
B. 挂上砂桶,调整轨道倾角,使小车能拖着纸带匀速下滑
C. 不挂砂桶,不连纸带,调整轨道倾角,使小车能自由滑下
D. 不挂砂桶,但连接纸带,调整轨道倾角,使小车能拖着纸带匀速下滑
(2)在正确操作后,打出一条点迹清晰的纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为五个相邻的计数点,相邻计数点间的距离,,,。若相邻两个计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器的工作频率为50 Hz,则打下计数点1时小车的速度大小 ,小车的加速度大小 。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)D (2)① 1.26 ② 0.918
【讲解】(1) 使用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系时,需要使砂桶的重力约等于小车受到的合力,需要平衡小车受到的摩擦力、空气阻力以及纸带与打点计时器之间的摩擦力,且连接纸带,可以通过纸带上的点是否均匀分布来判断小车是否匀速下滑。平衡阻力的正确做法是不挂砂桶,但连接纸带,调整轨道倾角,使小车能拖着纸带匀速下滑。故选D。
(2) 相邻两个计数点间还有四个计时点未画出,相邻两个计数点间的间隔时间打下计数点1时小车的速度大小逐差法得加速度大小
36.(2026·江西·阶段性训练)(多选)某物理学习小组同学用位移传感器测量物块与斜面之间的动摩擦因数,实验装置如图(a)所示。甲同学给物块一个初速度,使物块沿斜面上滑。随后乙同学启动位移传感器,开始记录数据,计算机屏幕显示物块到传感器的距离与时间图线如图(b)所示。
(1)物块上滑的初速度大小 ,上滑过程中的加速度大小 。(结果均保留两位有效数字);
(2)已知重力加速度为,为了求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是_____(填选项前的序号)
A. 物块的质量m
B. 斜面的高度H
C. 斜面的长度L
(3)物块与斜面间的动摩擦因数 。(用“”“g”、第(2)问中所选择的物理量符号表示);但发现测量值比真实动摩擦因数偏大一些,请简述可能原因 (写出一条合理原因即可)。
【答案】(1)① 4.8 ② 9.6 (2)BC (3)① ② 可能有空气阻力影响
【讲解】(1) [1]物块上滑做匀减速直线运动,到最高点时速度为0。由图(b)可知,上滑位移 ,运动时间 逆过程可看作初速度为0的匀加速直线运动,由 可得 初速度
(2) 对物块受力分析,根据牛顿第二定律可得,因此不需要测量物块质量 又,,因此必须测量斜面高度和斜面长度。故选BC。
(3) [1]将、代入整理得: [2]测量值偏大的原因:物块运动过程中受到空气阻力作用,导致测得的加速度偏大,因此计算出的动摩擦因数偏大。
37.(2026·吉安市第一中学·二模)某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示。
实验装置:水平桌面、木块(安装有遮光片)、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。
实验步骤:
A.用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度,其示数如图乙所示;
B.安装实验器材,木块置于距离光电门s=1m的位置;
C.在托盘中放入适当重物,牵引着木块在桌面上加速滑动,记录下光电门的遮光时间∆t和力传感器的示数F;
D.改变托盘中重物的质量,重复实验,记录多组数据;
E.整理实验器材。
数据处理:根据实验数据,做出图像,如图所示。
(1)遮光片的宽度d= mm。
(2)已知重力加速度大小g=10m/s2,由图丙可知,木块的质量m= kg,木块与桌面间的动摩擦因数µ= 。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)10.00 (2)① 0.50 ② 0.20
【讲解】(1) 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,游标尺的零刻度线与主尺1cm刻度线对齐,主尺的示数为10.00mm,游标尺的示数为0mm,故遮光片的宽度;
(2) [1][2]对木块和遮光片,根据牛顿第二定律可得根据速度位移公式有,联立可得结合图线可得,解得,
38.(2026·江西·联考)某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,将长木板水平固定在桌面上,调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置,使滑块上的轻质动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为f,重力加速度为g。
(1)调节砂桶中砂的质量,轻推滑块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变大,应适当 (填“增大”或“减小”)砂桶中砂的质量,直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀,这时力传感器的示数为F0,滑块及滑块上动滑轮的质量为M,则滑块与长木板间的动摩擦因数µ= (用题中所给物理量符号表示)。
(2)用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量,释放滑块,打点计时器打出的纸带如图乙所示,测量长度即可计算出滑块运动的加速度大小。若这时力传感器的示数为F,如果表达式 (用F、F0、M及a表示)成立,则牛顿第二定律得到验证。
【答案】(1)① 减小 ② (2)
【讲解】(1) [1]如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变大,说明滑块做加速运动,细线的拉力大于滑块所受摩擦力,所以应适当减小砂桶中砂的质量;[2]打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀说明滑块做匀速直线运动,有解得
(2) 若牛顿第二定律成立,则有联立可得
39.(2026·江西上饶·一模)在某校举办的科技节活动中,某小组在“实验挑战赛”中,选用力传感器和气垫导轨装置探究“物体加速度与其所受合外力的关系”,装置如下图(a)所示:
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要测出重物的质量
B. 细线应保持与气垫导轨平行
C. 重物质量需远大于滑块质量
(2)测得很窄的遮光条宽度为d,遮光条遮光时间为Δt1,则滑块经过光电门的速度v= (用d、Δt1表示)。滑块静止释放位置与光电门之间的距离为L,多次改变滑块与光电门间的距离,并计算出经过光电门的速度。以v2为纵轴,距离L为横轴建立直角坐标系,并描点作图,如图(b)所示。由图(b)可得滑块的加速度为 (用b、c表示);
(3)保持滑块质量不变,把气垫导轨调至水平。利用光电门系统测出不同力传感器示数F时滑块的加速度a,作出a-F图线。若图线是 ,则物体加速度与其所受合外力成正比。
【答案】(1)B (2)① ② (3)过原点的倾斜直线
【讲解】(1) A.本实验中力传感器可直接读取拉力大小,无需测量重物质量,故A错误;B.细线与气垫导轨平行,能保证拉力方向与滑块运动方向一致,确保拉力恒定,故B正确;C.力传感器可直接测拉力,不需要满足重物质量远小于滑块质量的条件,故C错误。故选B。
(2) [1]滑块经过光电门的速度[2]由于滑块初速度为0,根据运动学公式有可知图像斜率表示2a,由图(b)可知解得
(3) 当滑块质量不变时,根据可知,加速度a与合外力F成正比,因此图线为过原点的倾斜直线。
40.(2026·江西宜春·模拟考试)如图所示,有一长木板放置在足够大的水平地面上,可视为质点的物块以的速度滑上木板,最终物块恰好到达木板的最右端,木板沿地面运动的距离等于木板的长度的2.4倍。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)物块整个运动过程中各个阶段的加速度大小;
(2)长木板的长度L。
【答案】(1), (2)5m
【讲解】(1) 物块与长木板共速前,假设小物块的质量为m,可得,可得物块与长木板共速后,物块与长木板一起匀减速,假设长木板的质量为M,可得,则
(2) 假设共速时物块和长木板的速度为v,所需时间为t,则根据物块恰好到达木板的最右端,可得根据木板沿地面运动的距离等于木板长度的2.4倍,可得根据以上方程联立得,。
41.(2026·江西·物理测试)实验小组用如图甲所示的装置测量小车加速度和“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)平衡小车运动阻力;
(2)测出两个光电门间的距离为,由静止释放小车,测得遮光片从光电门A到B的时间为t,保持光电门A的位置及小车释放的位置不变,改变光电门B的位置进行多次测量,测得多组和t的数据,作出了图像如图乙所示,纵轴截距为,斜率为,则小车通过光电门A时的速度大小为 ,小车的加速度大小为 ;
(3)使钩码的质量远小于小车的质量,保持钩码质量m不变,改变小车(含遮光片)质量M,可以探究小车加速度与质量M的关系,将钩码重力mg代替细线拉力F,由此引起的相对误差表示为,则随M变化的关系式为= ×100%。
【答案】① b ② 2k ③
【详解】[1][2]根据匀变速直线运动规律整理可得结合图像可得,解得[3]对小车受力分析可得对钩码受力分析可得又因为解得
42.(2026·江西南昌·二模)2035年,我国计划实施“天问四号”小行星采样返回任务。探测器在完成表面采样后,从小行星表面垂直起飞到与环小行星轨道器交会过程中,可忽略重力加速度的变化,重力加速度记为。探测器主发动机为一台恒速率电推发动机,其在任意极短时间内,喷射的工质质量均为,记,为常数,喷射的工质相对探测器的速度大小恒为,方向竖直向下。探测器初始总质量(含燃料)为,燃料耗尽后的探测器总质量为,满足,其中为燃料总质量。不计小行星周围稀薄大气的阻力,喷射过程中,且探测器速度变化量远小于。矢量方向以竖直向下为正。
(1)推导探测器在上升过程中速度为的时刻,发动机推力的大小;
(2)写出探测器加速度随时间变化的表达式(用、、、、表示);
(3)探测器内的科学载荷能承受的最大加速度为。为使探测器在上升过程中加速度始终不超过此值,求燃料总质量与初始总质量的比值不应超过多少?
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 以极短时间内喷射出的工质为研究对象。设工质受到探测器对其作用力的大小为,根据动量定理有得根据牛顿第三定律,此时探测器受到推力的大小可知推力的大小不变,探测器受到推力的方向竖直向上,则探测器在竖直上升阶段,受到工质的推力不变。
(2) 在时刻,探测器及探测器内剩余工质的质量根据牛顿第二定律有解得
(3) 因为时,加速度向上,则有,即所以 当工质耗尽,加速度向上达到最大,所以有即 联立解得所以得
试卷第1页,共3页
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