2025年高考物理一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練及答案

第三章第10講

提能訓(xùn)練練案［15］

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一牛頓第二定律的瞬時(shí)性問題

1.細(xì)繩拴著一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘

連。平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53。，如圖所示，以下說法正確的是(353。=0.6,sin53°

=0.8)(D)

3

A.小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為叩吆

3

B.小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為『ng

C.細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)間

D.細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)閨g

4

［解析］小球靜止時(shí)，由平衡條件得彈簧的彈力F=mgtan53°=^,細(xì)繩的拉力T=

故、均錯(cuò)誤；細(xì)繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變，則小球所受的合力與燒斷前

LU〉DAB

細(xì)繩的拉力大小相等、方向相反，則此瞬間小球的加速度大小為|g,故C錯(cuò)誤，D正確。

2.如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3

質(zhì)量為加,2、4質(zhì)量為兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將兩

木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為0、6、

03、＜24o重力加速度大小為g,則有(C)

rTy~i?I.?

A.Q1=。2=〃3=〃4=0

B.=。2=。3=〃4=g

m-\~M

C.Ql=O2=g,03=0,Q4=而一g

D?ai=g,ai=-〃g，Q3=0,Q4=—-g

［解析］在抽出木板的瞬間，由于物塊1、2用豎直剛性輕質(zhì)桿連接，以物塊1、2與剛性

輕桿為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得。=叫警=g，則有m=a2=g,由于物塊3、4間的輕

m-rM

彈簧的形變還來不及改變，此時(shí)彈簧對物塊3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為

機(jī)g,因此物塊3滿足。3=螫產(chǎn)=0,由牛頓第二定律得物塊4的加速度為。4=片絲=%那

，/。J.VJ.LVJ.

go故選Co

題組二超重與失重

3.小胡用手機(jī)軟件測量了電梯運(yùn)行過程中的加速度，得到圖甲所示圖線（規(guī)定豎直向上為

正方向），為簡化問題，將圖線簡化為圖乙。已知/=0時(shí)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確

的是（C）

1.00

7"0.500

￡0.00MiiMjiiiiiiiiwr

S-0.500。二三言三巨毛亂:巨力

?-1.00

-1.50

-0.5|11111111111111111111

0.005.0010.015.020.0

時(shí)間(s)

甲乙

A.t=5s時(shí)電梯處于失重狀態(tài)

B.8?9s內(nèi)電梯在做減速運(yùn)動(dòng)

C.10?15s內(nèi)電梯在上行

D.16?17s內(nèi)電梯在下行

［解析］由圖可知，5s時(shí)電梯處于超重狀杰，故A錯(cuò)誤；由圖可知，8?9s內(nèi)電梯做加

速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；由圖可知，10?15s內(nèi)電梯在勻速上行，故C正確；由圖

可知，16?17s內(nèi)電梯在減速上行，故D錯(cuò)誤。

4.（多選）如圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為建筑材料被吊車豎直

提升過程的運(yùn)動(dòng)圖像（豎直向上為正方向），根據(jù)圖像下列判斷正確的是（AC）

A.在0?10s鋼索最容易發(fā)生斷裂

B.30?36s材料處于超重狀態(tài)

C.36?46s材料處于失重狀態(tài)

D.46s時(shí)材料離地面的距離最大

［解析］在0?10s過程中，材料向上加速，處于超重狀態(tài)，鋼索的拉力大于重力，在10~

30s的過程中，材料做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力大小等于拉力，30?36s的過程中，材料向上減速,

處于失重狀態(tài)，36?46s的過程中，材料向下加速，處于失重狀態(tài)，繩子的拉力小于重力，故

在0?10s鋼索最容易發(fā)生斷裂，故A、C正確，B錯(cuò)誤；由題圖可知36s后材料開始向下運(yùn)

動(dòng)，36s時(shí)材料離地面的距離最大，故D錯(cuò)誤。

題組三兩類動(dòng)力學(xué)問題

5.一輛肇事汽車在無監(jiān)控的道路上緊急剎車后停了下來，路面上留下了一條車輪滑動(dòng)的

磨痕。警察到現(xiàn)場后測出路面上車輪磨痕的長度，在不破壞現(xiàn)場的前提下，為了估測汽車剎車

時(shí)速度的大小，還需(A)

A.根據(jù)車胎與路面材料查找動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)值

B.測量汽車的質(zhì)量

C.測量剎車過程的時(shí)間

D.測量剎車過程的平均速度

［解析］汽車在緊急剎車后停下來，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由浮=2以，又由牛頓第二

定律得。=等=〃8,解得。=也還。測出路面上車輪磨痕的長度x,再根據(jù)車胎與路面材料

查找動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)值〃，即可估測汽車剎車時(shí)速度的大小，與汽車的質(zhì)量無關(guān)。故A正確，B

錯(cuò)誤；由于無監(jiān)控，所以剎車時(shí)間無法測量，剎車過程的平均速度也無法計(jì)算，故C、D錯(cuò)誤。

6.(2024弓可南洛陽聯(lián)考)如圖所示，在重大節(jié)日或活動(dòng)現(xiàn)場會(huì)燃放大型的禮花煙火。假設(shè)禮

花彈從炮筒中豎直向上射出時(shí)的初速度是60m/s,上升過程中所受的阻力大小始終與自身重力

相等，重力加速度g取10m/s2,則禮花彈從射出到最高點(diǎn)所用的時(shí)間和離地面的距離分別為

(C)

A.6s,90mB.3s,180m

C.3s,90mD.6s,180m

［解析］禮花彈在上升過程中，受到豎直向下的重力和阻力，由牛頓第二定律有mg+尸

ma,根據(jù)題意有/=/ng,解得a=20m/s2,根據(jù)解得力=90m,由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得,

="=3s,選項(xiàng)C正確。

7.（多選）如圖所示，0a、和ad是豎直平面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，0、a、b、c、d位

于同一圓周上，c為圓周的最高點(diǎn)，。為最低點(diǎn)，為圓心。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)（未

畫出），兩個(gè)滑環(huán)從。點(diǎn)無初速釋放，一個(gè)滑環(huán)從d點(diǎn)無初速釋放，用力、心△分別表示滑環(huán)

沿。a、Ob、曲到達(dá)a、5所用的時(shí)間。下列關(guān)系正確的是（BCD）

A.九=短B./2>/3

C.tl<t2D.tl=t3

［解析］設(shè)想還有一根光滑固定細(xì)桿ca,則ca、Oa、da三細(xì)桿交于圓的最低點(diǎn)a,三桿

頂點(diǎn)均在圓周上，根據(jù)等時(shí)圓模型可知，由。、。、d無初速度釋放的小滑環(huán)到達(dá)。點(diǎn)的時(shí)間

相等，即fca=/l=/3；而由C—a和由。-6滑動(dòng)的小滑環(huán)相比較，滑行位移大小相同，初速度

均為零，但加速度acu>a。"，由可知，ti>tca,即/2>力=/3,故A錯(cuò)誤，B、C、D均正確。

8.如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車

輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過程中剎車失靈，

以00=90km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，如圖乙所示。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車

與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.30,取重力加速度大小g=10m/s2o

甲乙

(1)為了防止貨車在避險(xiǎn)車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象，該避險(xiǎn)車道上坡路面的傾角e應(yīng)該

滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，結(jié)果用。的正切值表示。

(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15°,求貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離。(已知sin15。=0.26,

cos15°=0.97,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

［答案］(l)tan6W0.30(2)57m

［解析］(1)對貨車進(jìn)行受力分析，可得貨車所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f=

lumgcos0,而貨車重力在沿斜面方向的分量為R=mgsin。；

若要貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不發(fā)生溜滑現(xiàn)象，則需要?dú)v'F即機(jī)gsin6W〃制geos。

解得黑即tan6W〃=0.30,即當(dāng)tan6W0.30時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)

生溜滑現(xiàn)象。

(2)設(shè)貨車在避險(xiǎn)車道上的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律得mgsin15°+//mgcos15°=ma,

2

解得a=5.51m/so

設(shè)貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離為x,0o=9Okm/h=25m/s,

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式0一流=—2以，代入數(shù)據(jù)，解得x-57m。

能力綜合練

9.傾角為。的斜面固定在水平地面上，在與斜面共面的平面上方A點(diǎn)伸出三根光滑輕質(zhì)

細(xì)桿至斜面上3、C、。三點(diǎn)，其中AC與斜面垂直，且NR4C=ND4c=。(。＜45。)，現(xiàn)有三個(gè)

質(zhì)量均為m的小圓環(huán)(看作質(zhì)點(diǎn))分別套在三根細(xì)桿上，依次從A點(diǎn)由靜止滑下，滑到斜面上B、

C、。三點(diǎn)所用時(shí)間分別為⑶tc、tD,則(B)

A.tB>tC>tDB.tB=tC<tD

C.tB<tC<tDD.tB<tC=tD

［解析］由于NB4C=仇則可以判斷A3豎直向下，以A3為直徑作圓，由幾何關(guān)系可知

C點(diǎn)落在圓周上，。點(diǎn)落在圓周外，由等時(shí)圓的知識(shí)可知加=和＜。，故選B。

10.（多選）如圖所示，在一豎直墻角存在兩個(gè)光滑的斜面，兩斜面的夾角分別為a和

伙aW份，斜面底端在水平面的同一固定點(diǎn)P,底端P距豎直墻壁的距離為小現(xiàn)將三個(gè)小球a、

。、c（均視為質(zhì)點(diǎn)）分別從兩個(gè)斜面的頂端及尸點(diǎn)的正上方同時(shí)由靜止釋放，三小球同時(shí)運(yùn)動(dòng)到

尸點(diǎn)。忽略空氣阻力，貝U（AD）

A.一定滿足a+￡=微

B.一定滿足￡=2a

C.c球釋放點(diǎn)距P點(diǎn)高度為7^

D.c球釋放點(diǎn)距P點(diǎn)高度為七；

Dm/

［解析］假設(shè)斜面傾角為仇根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有島=&sin。/,可得焉,由

7T

于〃、6兩球下滑時(shí)間相等，則有sin2a=sin2￡,并且aWQ,則有2。+2￡=兀，可得a+￡=g,

故A正確，B錯(cuò)誤；c球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有人基凡可得仁故c錯(cuò)誤，

D正確。故選AD。

11.（2024.遼寧大連高三聯(lián)考）2023年H月5號(hào)CCTV報(bào)道中國正在實(shí)驗(yàn)可返回重復(fù)使用

運(yùn)載火箭，下圖是手機(jī)視頻截圖，左圖是加速上升階段，右圖是減速下降階段，實(shí)驗(yàn)時(shí)把火箭

運(yùn)動(dòng)分為四個(gè)階段，第一階段發(fā)動(dòng)機(jī)工作加速上升，第二階段關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)減速上升，第三階段

加速下降，第四階段啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)減速下降，安全降落到地面。已知火箭總質(zhì)量機(jī)=2.0X103kg

保持不變，靜態(tài)實(shí)驗(yàn)測得火箭發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力R=3.6X104N,第一階段發(fā)動(dòng)機(jī)保持最大推力

工作fi=20s后關(guān)閉，再經(jīng)過/2=10s上升到最高點(diǎn)，g=10m/s2,設(shè)火箭受到恒定空氣阻力

Ft,求：

(1)后的大??；

(2)火箭上升的最大高度H-,

(3)在第三階段，火箭下落一段時(shí)間為后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，為保證火箭安全降落到地面為最長

不超過多少？(用根式表示)

［答案］(1)4000N(2)1800m(3)5?s

［解析］(1)根據(jù)牛頓第二定律，在加速上升階段R—Ff—=

在減速上升階段Fi+mg=mai

由題意<71/1=<72?2

聯(lián)立得，B的大小為Ff=4000No

(2)由⑴得ai=6m/s2,(22=12m/s2

火箭上升的最大高度為H=^a\ti+^aiti=l800mo

(3)根據(jù)牛頓第二定律，在加速下降階段機(jī)g—6=機(jī)。3

在減速下降階段F+Ff-mg=ma4

得a3=8m/s2,(74=10m/s2

加速度下降的高度為歷=53公

此時(shí)速度為f=<23/3

減速下降至地面的速度為零，則減速下降高度為無2=高

Z6Z4

又/Z1+/Z2=H

聯(lián)立得t3=5y［Tos

則為保證火箭安全降落到地面/3最