高三物理一輪復習：運動和力的關(guān)系 鞏固訓練（含解析）

2024-2025學年高三物理一輪復習：運動和力的關(guān)系鞏固訓練

一、單選題（本大題共5小題）

1.“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)的速度一時間

圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中。時刻為“笛音雷”起飛時刻、

段是斜率大小為重力加速度g的直線。不計空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的

運動，下列說法正確的是（）

A.“笛音雷”在與時刻上升至最高點

B.。時間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運動

C.7時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度為友

D.時間內(nèi)“笛音雷”處于失重狀態(tài)

2.如圖所示為某運動員做蹦床運動的簡化示意圖，A為運動員某次下落過程的

最高點，B為運動員下落過程中剛接觸蹦床時的位置，C為運動員下落過程的最

低點。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.從8點至C點的過程中，運動員的速度一直在減小

B.從A點至C點的過程中，運動員先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動

C.從2點至C點的過程中，運動員的加速度一直增大

D.從A點至C點的過程中，運動員在C點的加速度最大

3.如圖所示，靜止在水平地面上傾角為。的光滑斜面體上有一斜劈A,A的上

表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物塊C,A、B、C一起沿斜面勻加

速下滑。已知A、B、C的質(zhì)量均為機，重力加速度大小為g,斜面體始終保持靜

止。下列說法不正確的是（）

A.A、B間的摩擦力為零

B.C可能只受兩個力作用

C.A所受合外力的大小為mgs譏。

D.斜面體受到地面的摩擦力方向水平向左

4.如圖所示，靜止在水平地面上的木板（厚度不計）質(zhì)量為加i=lkg,與地面的

動摩擦因數(shù)4=02,質(zhì)量為7〃2=2kg可看作質(zhì)點的小物塊與木板和地面間的動摩

擦因數(shù)均為〃2=°4，以vo=4m/s的水平速度從左端滑上木板，經(jīng)過f=0.6s滑離

木板，g取10m/s2,以下說法正確的是

%

~1

////////////////）/

A.木板的長度1.68m

B.小物塊離開木板時，木板的速度為L6m/s

C.小物塊離開木板后，木板的加速度為2m/s2,方向水平向右

D.小物塊離開板后，木板與小物塊將發(fā)生碰撞

5.如圖所示，一種貨物升降機利用電動機通過一輕繩拉住甲物塊，使質(zhì)量相等

且均為小的甲、乙兩物塊相對靜止地沿光滑斜面運動，輕繩與斜面平行，甲、

乙兩物塊通過輕彈簧相連，斜面傾角a=30o重力加速度為g,斜面足夠長。

下列說法正確的是（）

電動機

A.二者一起勻速運動時，輕繩的拉力大小為2mg

B.二者一起勻速運動時，彈簧彈力大小為zng

C.二者一起做加速度大小為a=日的勻變速直線運動時，輕繩的拉力大小一定

為三mg

D.若二者一起勻速運動過程中輕繩突然斷裂，則斷裂瞬間乙的加速度為零，甲

的加速度大小為g

二、多選題（本大題共3小題）

6.B如圖所示，兩個質(zhì)量均為機的物塊用勁度系數(shù)為上的輕彈簧相連，豎直放置

在水平面上靜止?，F(xiàn)用豎直向上的力歹拉著物塊M緩慢向上提，直到物塊N剛

好要離開地面為止。重力加速度為g。上述過程中，下列判斷正確的是（）

A.拉力F的大小從零逐漸增大到2mg

B.拉力/做的功等于M的重力勢能的增加

C.彈簧的彈性勢能逐漸增大

D.該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)彈簧的彈性勢能相同

7.研究"蹦極"運動時，在運動員身上系好彈性繩并安裝傳感器，可測得運動員

豎直下落的距離h及其對應的速度”，得到如圖所示的圖像。運動員及其所

攜帶裝備的總質(zhì)量為60kg,彈性繩原長為10m,彈性繩上的彈力遵循胡克定

律，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。以下說法正確的是（）

B.運動員在下落過程中先超重再失重

C.運動員在最低點處加速度大小為20m/s2

D.運動員在速度最大處繩子的彈性勢能為3000J

8.如圖11甲所示，為一物塊在『=0時刻滑上了一個粗糙程度處處相同的固定斜

面，斜面上端固定一距離傳感器，可測量滑塊到傳感器的距離d,經(jīng)連接傳感器

的計算機處理得到的距離d隨時間變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度以及圖

中4、右、小L均為已知量，滑塊可視為質(zhì)點，則可求出（）

圖11

A.斜面的傾角

B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)

C.滑塊在斜面上運動過程中摩擦力做的功

D.滑塊從7=0到"％時刻過程中動量的變化量

三、實驗題（本大題共2小題）

9.小明乘坐高鐵外出學習，在高鐵沿水平軌道啟動階段，他發(fā)現(xiàn)水平桌面上的

水杯中，水面穩(wěn)定保持如圖所示的形狀，小明想借此測量高鐵啟動的加速度。

（圖中水杯的截面與高鐵的行駛方向平行）

左I77I右

（1）此時高鐵的行駛方向為（填“從右向左”或“從左向右”）。

（2）已知水杯的直徑為L,若要測量高鐵此時的加速度，還需獲得的物理量是

A.水杯的質(zhì)量mB.水面左右兩端的局度差h

C.高鐵行駛的時間tD.當?shù)氐闹亓铀俣却笮

（3）寫出高鐵啟動時加速度的表達式a=［用（2）中的物理量表

示］O

10.在“用DIS實驗系統(tǒng)研究當小車m一定時，a與F的關(guān)系”實驗中，實驗小組

做了三次實驗，得到三條圖線，如圖所示，發(fā)現(xiàn)各次的圖線傾斜程度不同，原因

是;圖線的斜率表示的物理意義是。

四、解答題（本大題共2小題）

11.如圖所示，民航客機都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機緊急著陸后，打開

緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可沿

斜面滑行到地面。若機艙口下沿距地面高度為3.2m,氣囊所構(gòu)成的斜面長度為

6.4m,一個質(zhì)量為60kg的人沿氣囊滑下，經(jīng)過4s滑至底端，g取lOm/s?。求：

（1）此人在氣囊上下滑的加速度。的大?。?/p>

（2）此人在氣囊上下滑受到的阻力及大小。

12.一晴朗的冬日，某同學在冰雪游樂場乘坐滑雪圈從靜止開始沿斜直雪道勻變

速下滑，滑行60m后進入水平雪道，繼續(xù)滑行80m后勻減速到零。已知該同學

和滑雪圈的總質(zhì)量為60kg,整個滑行過程用時14s,斜直雪道傾角為37。，重力

加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力（sin37。=0.6,cos37°=0.8）=

水平雪道

⑴求該同學和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力居的大?。?/p>

(2)若水平雪道區(qū)域重新規(guī)劃，使水平雪道距離縮短為60m,之后再鋪設(shè)10m長

的防滑毯，可使該同學和滑雪圈在防滑毯終點恰好安全停下，求防滑毯與滑雪圈

之間的動摩擦因數(shù)。

參考答案

1.【答案】D

【詳解】A由圖可知，。時間內(nèi)“笛音雷”的速度一直為正值，表明其速度

方向始終向上，可知，“笛音雷”在今時刻并沒有上升至最高點，上升至最高點

應該在6時刻之后，故A錯誤；B.今~，4時間內(nèi)“笛音雷”速度方向向上，圖像

斜率為一恒定的負值，表明。時間內(nèi)“笛音雷”實際上是在向上做豎直上拋

運動，其加速度就是重力加速度g,故B錯誤；C.將A、8用直線連起來，該直

線代表勻加速直線運動，其平均速度為乜，而48線段與橫軸所圍的面積大于A8

2

—Av

曲線與橫軸所圍的面積，該面積表示位移，根據(jù)v=—,可知，直線代表的勻加

Az

速直線運動的平均速度大于AB曲線代表的變加速直線運動的平均速度，即

時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度小于會，故C錯誤；D.根據(jù)上述，t3f

時間內(nèi)“笛音雷”做豎直上拋運動，加速度方向豎直向下，“笛音雷”處于失重

狀態(tài)，故D正確。故選D。

2.【答案】D

【詳解】AD.不計空氣阻力，從8到C運動員受自身重力和蹦床彈力共同作

用，有a=mg—F,其中彈力尸一直增大，當彈力與重力等大時，加速度為零，

m

運動員的速度達到最大，之后加速度反向，將做減速運動，有a=F-mg,運動

m

員在C點時彈力最大，加速度最大。故A錯誤；D正確；BC.從A點至2點的

過程中，運動員只受重力作用做勻加速直線運動，根據(jù)上面選項分析從8點至C

點過程中，加速度先減小至零后反向增大。故BC錯誤。故選D。

3.【答案】A

【詳解】A.對B、C整體受力分析，其受豎直向下的重力、豎直向上的支持

力，由于B、C整體沿斜面向下做勻加速下滑，則A、B間摩擦力不為零，且方

向水平向左，故A錯誤，符合題意；B.斜面體光滑，對ABC整體分析可知，

整體的加速度為gs譏9,如果B斜面的傾角也為，，對C分析，由于其加速度為

gsind,則C不受摩擦力，即當B斜面的傾角也為。時，C只受重力、支持力兩

個力作用，故B正確，不符合題意；C.選A、B、C整體為研究對象，根據(jù)牛頓

第二定律可知A的加速度大小為a=gsinB,則A所受合外力的大小為F=ma=

mgsind,故C正確，不符合題意；D.根據(jù)上述，ABC整體有沿斜面向下的加

速度，則對A、B、C和斜面體整體分析可知，整體有向左的平均分加速度，即

斜面體受地面的摩擦力方向水平向左，故D正確，不符合題意。故選A。

4.【答案】D

【詳解】B.由于〃27712g>4（見+7%）g,得滑塊在木板上減速滑行的加速度

a\=M28=4m/s2,木板向右加速運動時加速度

生=/也gf（%+也）且:?3?,在0.6s時，滑塊的速度

叫

匕=%-11=1.6m/s,木板的速度%=%%=1.2m/s,B錯誤。A.0.6s內(nèi)滑塊位

移為石=七乜/=i.68m,木板位移馬="^^7=0.36m,相對位移

A%=%-馬=L32m,即木板長度為1.32m,A錯。C.滑塊離開木板后，木板做

減速運動，加速度為。3=紳送=2m/s2,方向向左，c錯。D.在地面上滑塊的

YY\

2

?V.

加速度4=〃2g=4m/s2,則滑塊在地面上會滑行％=六=0-32111,木板會滑行

2a4

V2

%3=q=0?36m,所以兩者會相碰，D正確。故選D。

2a3

5.【答案】D

【詳解】A.二者一起勻速運動時，對整體受力分析，可得%=（zn+7n）gs譏a=

mg,故A錯誤；B.二者一起勻速運動時，對乙受力分析，可得尸=?ngsi九a=

\mg,故B錯誤；C.二者一起做加速度大小為a=*的勻變速直線運動時，若

加速度方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律可得F。-（zn+m）gsina=

（m+rn）a,解得F7，=[mg,若加速度方向沿斜面向下，則根據(jù)牛頓第二定律

可得（m+zn）gsbia—%〃=（m+m）a,解得/〃=,故C錯誤；D.若二者

一起勻速運動過程中輕繩突然斷裂，由于斷裂瞬間彈簧彈力不會突變，而繩子的

拉力會突變，則斷裂瞬間乙的加速度為零，而對甲受力分析可得ags譏a+口=

ma,,對乙分析mgsina=尸'，解得a'=g,故D正確。故選D。

6.【答案】ABD

【詳解】A.尸拉著物塊M緩慢向上提，直到物塊N剛好要離開地面為止，對

M、N整體有P=2%g,可知整個過程拉力下的大小從零逐漸增大到2,咫，A正

確；

B.初始對物塊M分析得彈簧的壓縮量匕=半，物塊N剛好要離開地面時，彈

簧的伸長量為灰=華，可知初態(tài)彈簧的壓縮量與末態(tài)彈簧的伸長量相等，所以

該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)彈簧的彈性勢能相同，彈性勢能變化量為零，由功能關(guān)

系可知拉力下做的功等于M的重力勢能的增加，BD正確；

C.彈簧由壓縮到伸長，彈性勢能先減小后增大，C錯誤。選ABD。

7.【答案】AC

【詳解】A.運動員受力平衡時，速度最大。由圖像可知，下落高度為15m時速

度最大，此時受力平衡P=mg,F=kAx,Ax=(15-10)m=5m,解得

,mg600，“、，，

k------=------N/m=120N/m,A正確；

Ax5

B.運動員下落過程先加速后減速，所以下落過程是先失重后超重，B錯誤；

C.運動員在最低點時，速度為零，彈力最大，此時由牛頓第二定律可得

F-mg=ma,F=k\xm,Axni=(25-10)m=15m,聯(lián)立上述各式，解得o=20m/s2,

C正確；

D.速度最大時重力和彈力平衡，此時彈性繩伸長量為Ar=5m,根據(jù)彈性勢能的

表達式可得其彈性勢能的大小約=9(Ar)2=1500J,D錯誤。選AC。

8.【答案】AB

【解析】由圖像可知上滑位移、時間，下滑位移、時間，則根據(jù)尤=工”可求出

2

上滑下滑的加速度，而上滑加速度q=gsin〃+〃geos。，下滑加速度

%=gsin。-〃geos。，二者聯(lián)立可解出傾角和動摩擦因數(shù)，但涉及力和動量的問

題需要明確質(zhì)量，質(zhì)量不知不能求出CD。

9.【答案】(1)從左向右(2)BD##DB(3)竽

【詳解】(1)[1]高鐵啟動時處于加速狀態(tài)，由圖可知，因為慣性杯子中的水向

左傾斜，此時高鐵的行駛方向為從左向右；

(2)[2]水面穩(wěn)定保持如圖的狀態(tài)，對杯子中的水受力分析可知杯子對水的合力

垂直于液面，如圖，由幾何關(guān)系得吧=3,整理得a=gg,已知水杯的直徑為

mgLLu

L,若要測量高鐵此時的加速度，還需獲得的物理量是水面左右兩端的高度差八

和當?shù)氐闹亓铀俣却笮,故選BD。

(3)[3]根據(jù)(2)中的物理量及推導得到高鐵啟動時加速度的表達式為a=

h

~9。

10.【答案】小車的質(zhì)量不等；小車質(zhì)量的倒數(shù)

【詳解】

[1]⑵根據(jù)牛頓第二定律