《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--运动和力的关系综合练.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--运动和力的关系综合练.pdf（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3.5运动和力的关系综合练一、单选题1.物理学的发展推动了社会的进步。关于物理学上一些事件和科学方法，下列说法正确的是（）A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了极限思想法C.伽利略用理想斜面实验推翻了 力是维持物体运动的原因 的错误结论，该实验把实验和逻辑推理和谐地结合起来，对牛顿第一定律的建立作出了较大的贡献D.是用两个物理量（和/）之比定义了一个新的物理量（a）,这个式子说明加 t速度“与速度变化量 成正比【答案】C【解析】A.在
2、不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，选项A 错误：B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了微元法，选 项 B 错误；C.伽利略用理想斜面实验推翻了 力是维持物体运动的原因 的错误结论，该实验把实验和逻辑推理和谐地结合起来，对牛顿第一定律的建立作出了较大的贡献，选项C 正确；D.孚 是 用两个物理量（、，和/）之比定义了一个新的物理量（。），这种定义方法为 t比值定义法，因为速度变化的同时时间也在变化，不能说加速度a 与 速 度 变 化 量 成 正比，选 项 D 错误。故
3、选C2.我国古代典籍中记录了很多物理现象和规律，体现了古人对自然的思考探索。根据所学知识分析，下列说法正确的是（）A.“力，刑（形）之所以奋也，力使物体的运动状态发生了改变，说明力是改变物体运动状态的原因B.强努之末，势不能穿鲁编也，说明弓箭的惯性随速度减小而减小C.劝登马力，马力既竭，将犹能一取焉，说明力是维持物体运动的原因，没有力物体就会停止运动D.有乌获之劲而不得人助，不能自举”，意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消【答案】A【解析】A.力是改变物体运动状态的原因，故 A 正确；B.物体的惯性只与质量有关，与速度无关，故 B 错误；C.力不是维持物体
4、运动的原因，故 C 错误；D.相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故 D 错误。故选A。3.“神舟十三号 在 长征二号 运载火箭的推动下顺利进入太空，如图所示为“长征二号 运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是（）A.火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力亡FB.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动C.火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力D.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空【答案】C【解析】A.火箭加速上升时，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，A 错误；B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时，因为惯性
5、，有向上的速度，所以做竖直上抛运动,B 错误；C.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用的关系,大小相等，C 正确；D.火箭受到重力、空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，不是外界空气的作用力，D 错误。故选C。4.如图所示，质量为，的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来，小球静止时，细线水平，而弹簧与竖直成。角。现将弹簧从与小球连接处剪断，则下列判断正确的是777777777/A.剪断弹簧前，细线中张力为机gsin，B,剪断弹簧前，弹簧弹力大小为wgtan。C.剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为gD.剪断弹簧瞬间，小
6、球的加速度大小为gtanG【答案】C【解析】AB.剪断弹簧前，对小球由平衡条件可得Ttan 6=-,cos 0=mg F解得细线中张力为T=mgtanO弹簧弹力大小为F=RAB错误;cosJCD.剪断弹簧瞬间，弹簧对小球的弹力瞬间消失，细线中的张力突变为零，小球只受重力作用，故加速度大小为g,C正确，D错误。故选Co5.如图所示，质量为2kg的物体A静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为O$kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间/，/B l AA、B间的作用力大小为（且取1。11/52）（-ioio痂JA.4NB.2.5NOD.5N【答案】A【解析
7、】细线剪断前，以物体A 为对象，弹簧的弹力与物体A 的重力平衡，则有Q=mA g=2 0 N 剪断细线瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得g +）g 一 牛=（入 +）4 解得a =2 m/s?以物体B为对象，设 A、B间的作用力大小为N ,根据牛顿第二定律可得-N =ma 解得N=4NA 正确，B C D 错误。故选A,6.在航空领域，作用在飞行器竖直方向的气动力（升力）与重力的比值称为飞行器的过载，常用g的倍数表示。能承受足够大的过载，是对航天员身体素质的基本要求。小明在收看神舟十四号发射直播时，分别在火箭点火前、点火7 s 时截图，如图甲、乙所示。已知火箭最大起飞总质量约5 0 0
8、 吨，直立时箭高约5 8 m。在点火后的7 s 内，航天员承受的过载D-4 g【答案】B【解析】由题知，在点火后的7 s 内火箭上升约5 8 m,由力解得火箭的加速度为 =2：?8 mzs 2 =2.4 m/s2又由牛顿第二定律f 7 F-m g=m a航天员承受的过载约为F。+ma=L 2g 故 A C D错误，B 正确。mg，ng故选Bo7.如图所示，竖直平面内蜘蛛网上4、8、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝。、b,c的延长线过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。则（）A.蜘蛛静止在网中央时，a中张力大于6中张力B.蜘蛛在网中央由静止向上加速，人中张力变大C.蜘蛛在网中央由静
9、止沿b 方向向上加速，b 中张力变小D.蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，a中张力大小不变【答案】B【解析】Ta sin 0=Tb sin 0 可得n=4故A错误;B.根据牛顿第：定律的同向性ncosO+ncosOw ig-ru m a7皿，=7抽。可知蜘蛛在网中央由静止向上加速7；与7；均增大，故B正确;C.同理，根据牛顿第二定律的同向性可知蜘蛛在网中央由静止沿b方向向匕川速，中张力变大，故c错误;D.蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，与八以及(在垂宜蜘蛛网的方向均有分力，根据力的合成可知，。中张力大小发生变化，故D错误。故选B.8.如图所示：一宇航员在太空用跑步机跑步，宇航员与跑步机垂直，宇航员将橡皮绳一
10、端系在腰间，另一端固定于舱体，橡皮绳与跑步机的夹角为60。，跑步过程中橡皮绳的长度及橡皮绳与跑步机的夹角不变。宇航员在太空中完全失重，设宇航员的质量为70kg,在橡皮绳的作用下，宇航员有与在地面跑步完全一样的体验。已知橡皮绳的劲度系数为3500N/m,取地球表面的重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是()OX A.橡皮绳被拉长了 O.2mB.跑步机对宇航员的静摩擦力大小为350NC.跑步机对宇航员的支持力大小为700ND.宇航员对跑步机的静摩擦力方向向左【答案】C【解析】A.宇航员处于完全失重状态，由于他在跑步机上跑步与在地面跑步有完全一样的体验,可知fcrsin60=m g可得弹
11、簧的伸长量为x=q mA错误；B C.对宇航员进行受力分析可知，所受摩擦力为f =Ax cos 600=7。,N所受支持力为&=fccsin6(f=700NB 借误，C 正确；D.宇航员受到跑步机的静摩擦力方向向左，根据牛顿第三定律，他对跑步机的静摩擦力方向向右，D错误。故选C,二、多选题9.如图所示，在游乐场的两个相邻滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏。当甲从倾角为。的光滑冰道顶端/由静止开始自由下滑时，在斜面底部8处的乙通过冰钎作用于冰面，从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动，加速度为!g。已知甲、乙和冰车均可视为质点，甲通过斜面与水平面的交接处（2处）时，速度的方向改变、
12、大小不变，且最终甲刚好在C处能追上乙，则（）斜面A B长度与水平面B C长度相等B.斜面倾角，=30C.甲运动至8处时，乙运动至8 c中点处D.若甲从/有初速度下滑，则甲乙相遇位置不可能在C点右侧【答案】BD【解析】根据题意，设甲由/点运动到8点的时间为4,由8点运动到C点的时间为，2，乙由8点运动到C点的时间为，,则有%+t2=t设乙到C点时速度为叭则可知，甲到8点时速度也为叭由公式x=有%=9可得?!=t2=；又由可得a哂=。乙，可得a p=2%=；g A.根据题意，由公式x=可得，斜面Z 8长度xAB=上g r水平面8 c长度16Z c=J g/故A错误；OB.在斜面上，对甲由牛顿第二定
13、律有叫g sin 0=咻 细 可得sin e=g 则0=3()。故B正确；C.当甲运动至8处时，乙的位移为x=；/=5 g/可 知，乙未运动至8。中点，故C错误：D.若甲从/有初速度下滑，则甲的平均速度变大，则会更快的追上乙，则追上乙的位置一定在C点左侧，即甲乙相遇位置不可能在。点右侧，故D正确。故选BD。1 0.如图甲为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一质量为60kg的同学(可视为质点)利用缓降器材逃生，图乙为该同学整个运动过程的v-f图像，以竖直向下为正方向
14、。不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。下列说法正确的是()B.0 2 s内，安全带对该同学的拉力大小为690NC.在整个运动过程中，该同学所受重力做的功为810JD.f=5s时，该同学所受重力的瞬时功率为1200W【答案】AD【解析】A.V-/图像的图线与坐标轴所围成的面积表示位移大小，则h=(3x2x+3x2+3x3x)m=13.5mA 正确；2 2B.0 2 s内，由牛顿第二定律有mg-T=ma,a=1.5m/s2解得安全带对该同学的拉力大小为7=510NB错误；C.在整个运动过程中，该同学所受重力做的功为邛=?g=8100JC错误；D.f=5s 时a=-lm/s2,v=3+a
15、t,t=Is有v=2m/s则该同学所受重力的瞬时功率为mgv=1200WD正确。故选ADo1 1.神州五号载人飞船的返回舱总质量约为3100kg。返回舱在距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减为10m/s后在大气中保持这个速度竖直降落。快到地面时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，到达地面时速度恰好为0,返回舱降落过程的最后一秒的速度（v）-时 间（/）图像如图，重力加速度取10m/s2,对这一秒的描述正确的 是（）最后一秒下降高度为8.8mB.返回舱距离地面1.2m时，缓冲发动机启动C.返回舱减速过程中，航天员处于失重状态D.四台缓冲发动机共对返回舱提供约为3.2X105
16、N的作用力【答案】AB【解析】A.由图像可得最后一秒下降高度为x=10 x 0.76+竺 x（1.00-0.76）m=8.8m 故 A 正确；2B.由图像可得缓冲发动机启动时，返回舱到地面距离为X,=当X（1.00-0.76）m=1.2m故B正确;C.返回舱减速过程中，加速度向上，航天员处于超重状态，故c错误；D.由图像可得缓冲发动机启动时、返回舱的加速度大小为a=1 0 m/s2=学m/s2由牛顿第二定律1.00-0.76 3F-m g =m a可得四台缓冲发动机共对返回舱提供约为F W B x lO N 故 D 错误。故选AB。1 2.如图所示，质量为机的人站在倾角为。的自动扶梯的水平踏板
17、上，随扶梯一起以加速度。斜向上运动，人的鞋底与踏板的动摩擦因数为，重力加速度为g。踏板对人支持力【答案】BD【解析】以人为研究对象，受重力mg、扶梯的支持力网和摩擦力人的加速度斜向左上方向,将加速度分解到水平和竖直方向得ax=acosO方向水平向左ay=asnO方向竖直向上，（8是扶梯的倾角），根据牛顿第二定律得竖直方向FN-nig=masrO水平方向FprnacosO解得（g+asin。）F尸macosA故BD正确，AC错误。1 3.图甲为北方传统房屋的屋顶样式，可将其简化为如图乙所示的模型。下雨时雨滴沿室顶的斜面下滑，雨滴的下滑过程视为质点做无初速度无摩擦的直线运动。若屋顶的底边水平且长度
18、L不变。屋顶的倾角为。(s i n 2 e =2 s i n c o s。)。则。越 大()C.雨滴从屋顶下滑至屋檐的速度越大D.雨滴从屋顶下滑至屋檐的时间越短【答案】A C【解析】A B.根据题意有屋顶的倾角为6,底边的长度为，设雨滴下滑时加速度为。，雨滴质量为m,对雨滴进行受力分析，雨滴只受重力 z g 和屋顶对雨滴的支持力N,垂直于屋顶方向7 g c o s=N 平行于屋顶方向，由牛顿第二定律有/M g s i n 6 =?a 则倾角。越大，N越小，由牛顿第三定律知雨滴对屋顶的压力N =N即倾角9 越大，雨滴对屋顶压力越小，雨滴卜滑的加速度a =g s i n O 则倾角。越大，雨滴下滑
19、时的加速度越大，故 B错误A正确;C D.设雨滴从O运动到“的时间为,由几何关系可知位移为x 由位移与时间公式得2 c o s 夕x=-=at2=L g s i n。/则2 c o s。2 26当夕=4 5。时，用时最短，雨滴从顶端。下滑至屋檐M时的速改为g s i n 2，v=y/2ax=J z g s i n P 2=gLt a n。故倾角。越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大，故 D错误C正确。故选A C o1 4.全红婵在东京奥运会女子单人1 0 米跳台比赛中一战成名，五个动作，三个满分，获得奥运会的金牌，并打破女子10米跳台的世界纪录。以水面为起始位置，取向上为正方向，假设水的
20、阻力恒定，全红婵可等效为一圆柱体。以下是描述全红婵身体入水后浮力尸、加速度。与位移X的关系图像可能正确的是（）【解析】A B.设全红婵等效为圆柱体的底面积为S,水的密度为夕，重力加速度为g,全红婵入水后到全身进入水的过程中受到的浮力F =pSg 可知前一阶段浮力F与位移x成正比关系，当全红婵全身入水后排开水的体积不变，受到的浮力大小不变，故A错误，B正确；C D.取向上为正方向，设全红的质量为“，水的阻力为了，根据牛顿第二定律F +f-m g m a可得全红婵入水后到全身进入水的过程中“=+可知加速度a与位移x成线性关系，当全身入水后加速度向上保持不变,m m故C正确，D错误。故选BCo三、实
21、验题1 5.如图所示，为探究“质量一定时，物体的加速度与所受合外力的关系 的实验装置。长木板细线 滑块 知母轻滑轮 9-7-隼带/单位:cm、|仆口、/mti j FL2JL 拉力传感器 打点计时器 1 io 1（5.12 7.10 9.13*11.09*。托盘和祛码某同学的实验步骤如下：用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M-,调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；在托盘中放入适当的祛码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F 根据相对应的纸带，求出滑块的加速度。；多次改变托盘中祛码的质量，重复步骤。请按要求回答下列问题:（1）图是该同学实验得到的一条纸带（两计数点间还有
22、四个点没有画出），已知打点计时器用的是频率为5 0 H z 的（选填 直流电 或 交流电），根据纸带求出滑块的加速度大小为 m/s 2 （结果保留三位有效数字）；（2）该同学由实验得到的数据，画出如图所示的尸一。图线，图线不通过原点的原因是（3）该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用“、Fo、g 表示为=（其中”为滑块和拉力传感器的总质量，见 为图中的纵截距，g 为重力加速度），与真实值相比，测 得 的 动 摩 擦 因 数 （选填 偏大 或 偏小）。【答案】交流电 2.0 0 未平衡摩擦力#平 衡 摩 擦 力 不 充 分 与偏大【解析】（1）1 打点计时器用的是交流电。利用逐差法
23、处理实验数据可得.区士哮畀3 代入数据可得a =2.0 0 m/s2（2）3 由图丙可知，当绳子上有拉力时，物体的加速度却为零，由此可知实验之前该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。（3）根据牛顿第二定律F-Mg=M a 解得F=M a-M g故F-a图线的斜率Z =M 从纵截距求动摩擦因素山于纸带与限位孔间的摩擦力或空气阻力，使求得的加速度偏小，导致摩擦力偏大，摩擦因数偏大。1 6.某同学想通过用手机高速拍照的功能来探究加速度与力的关系，采用如图甲的实验装置。/弹簧测力计木 板（1）按照该示意图安装好器材后，进行如下的实验：长木板一端垫高，平衡小车的摩擦；将小车停放在长木板的顶端，使其指针对
24、准刻度尺的0刻度；开启手机高速拍照，再启动电子计时器同时释放小车，让小车加速下滑，改变重物的质量”?，重复操作几遍。（2）打开手机录制好的视频，通过慢动作播放，记录弹簧测力计的读数F,然后，通过电子计时器，找出小车运动0.1s的位移X =2.10cm,运动0.2s的位移=5.72cm,运动0.3s的位移x,=10-86cm,运动0.4s的位移匕=17.54cm,则 小 车 的 加 速 度 为。（计算结果保留三位有效数字）（3）该实验中，弹 簧 测 力 计 的 读 数/（等于 或 不等于）小车所受合外力，小车的质量M和重物的质量加（需要 或 不需要）满足（4）以弹簧测力计的示数厂为横坐标，加速度
25、。为纵坐标，画出。-尸图像，如图乙，该图线是一条直线，则可得到的结论是.O乙（5）若直线与横坐标的夹角为a,则该小车的质量M 为。【答案】1.5 3 等 于 不 需 要 在 小 车 质 量 例 一 定的情况下，加速度“与力产成正比t an a【解析】（2）小车的加速度a=e=,以后木块相对箱滑动，木块加速度e 丝 空=2.5m/s2m乂铁箱加速度A(M+加)g-也mg=M%得tz/=3.1m/s2铁箱减速时间为v 6A,=-=l-9 s ls故木块到达箱右端时，箱未能停止 则经t=ls木块比铁箱向右多移4 3.1动距离即铁箱长。即有L=(vt a,t2)(vt)=(%代入数据解得A=0.3m2
26、 0.如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量阳=1.5kg,4的质量M=2.0kg,A、8间动摩擦因数/=0.2,B与地面间动摩擦因数2=0.4。某 时 刻(/=0)水平力F作用于8 上，其随时间变化的规律为广=5 f+4 (N)(F、(均取国际单位)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 1 0 m/s 2。求：(1)经过多长时间B开始滑动；(2)经过多长时间A开始相对B 滑动;(3)t=3s时 A B 间 的 摩 擦 力 大 小(结果保留两位有效数字)。【解析】【答案】(1)2 s；(2)3.4 s；(3)2.1 N(1)当 B 开始滑动时B与地面间的摩擦力与F相等，即=5/1 +4（N）得A=2S(2)当 A开始在B上滑动时，对木块W n g =m a对整体招一生(m+M)g=(加+M”由题知g=5 +4(N)解得t =3.4 s (3 )当f 2/3=3 s 4 B 己滑动，A、B间未发生相对滑动，对木块4对整体工 +且 8=5 g +4（N）Ff=N 2.1 N解得 7