2024届高考物理一轮复习——3.5运动和力的关系综合练讲义

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1．如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力），到回到出发点的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．上升过程A、B处于超重状态，下降过程A、B处于失重状态
B．上升和下降过程A、B两物体均为完全失重
C．上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
D．下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
2．如图所示，两根相同轻弹簧和底盘组成弹射装置，弹簧劲度系数为，底盘的质量不计。质量为的物块置于底盘上，把底盘往下拉，当弹簧与竖直方向夹角时释放，已知释放瞬间物块加速度的大小为，则每根弹簧的伸长量为（ ）

A．B．C．D．
3．如图所示，将两块相同的圆形强磁体A和B放入内壁光滑、上端开口、下端封闭的塑料圆筒内，磁体B位于圆筒底部，磁体A恰好悬浮在筒口附近。现将整个装置从一定高度由静止释放，已知圆筒质量与每块磁体的质量相等，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A．释放瞬间，三个物体都处于完全失重状态
B．释放瞬间，磁体B和圆筒的加速度均为
C．释放后，磁体A相对于地面向上运动，并从圆筒口飞出
D．释放后，磁体A对B的作用力大于磁体B对A的作用力
4．“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（ ）

A．“笛音雷”在时刻上升至最高点
B．时间内“笛音雷”做自由落体运动
C．时间内“笛音雷”的平均速度为
D．时间内“笛音雷”处于失重状态
5．如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（ ）

A．1NB．2NC．4ND．5N
6．如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是（ ）
A．v0= 2.5m/sB．v0= 1.5m/sC．μ = 0.28D．μ = 0.25
7．如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（ ）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大
8．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（ ）
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
二、多选题
9．如图所示，由于运力增加，石家庄正定国际机场欲让货物尽快通过传送带。已知传送带两轴心间距为，传送带向右匀速传动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定，一可视为质点的小物块以初速度从左端滑上传送带，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为，取，则下列传送带的速度符合要求的是（ ）

A．B．C．D．
10．水平面上放置一质量为m的滑块B，上方有圆形凹槽，质量也为m的圆柱A恰好能放置在凹槽中，其截面图如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远。下列说法正确的是（ ）

A．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为
B．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为mg
C．当时，A能从凹槽中滚出
D．如果时，无论M为多大，A都不能滚出凹槽
11．如图所示，两条光滑的轨道下端固定在P点，上端分别固定在竖直墙面上的A、B两点，A、B离地面的高度分别为。现使两个小滑块从轨道上端同时由静止开始释放，由A、B滑到P的时间均为t，间的距离为L，下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．D．
12．在一次演习中，飞机悬停在高空某处后，质量为60kg的特战兵从机舱中跳下，沿竖直方向向下运动的v-t图线，如图甲所示.当速度减为零时特战兵恰好落到地面，如图乙所示。降落伞用8根对称的绳悬挂，每根绳与中轴线的夹角均为37°，不计特战兵所受的空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则下列说法中正确的是（ ）
A．特战兵刚跳下时离地面的高度为180m
B．在前2s时间内，每根绳子对特战兵的拉力大小为750N
C．在2s到7s时间内，每根绳对特战兵的拉力大小为93.75N
D．在落地前瞬间，每根绳对特战兵的拉力大小为12.5N
三、实验题
13．某同学将小车左端与纸带相连（图中未画出），纸带穿过打点计时器，右端系住轻绳，通过滑轮用重物牵引，测得小车的加速度为。将小车左侧的纸带取下，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，来测量加速度，如图所示（实验的其他条件不变）让重物落下，开始测量小车的加速度，直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图所示的画面，智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度，小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。

（1）小车向制动器匀加速靠近时，智能手机测得的加速度大小约为 （保留两位有效数字）；
（2）智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异，主要原因是 ；
（3）根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为 （保留三位有效数字）。
14．“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图（a）。
（1）当重物加速向下运动时，小车所受的拉力的大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重物所受重力的大小。当重物的质量m （选填“远大于”、“近似于”或“远小于”）小车的质量M时，小车所受的拉力的大小近似等于重物所受重力的大小。
（2）为了减小误差，改进了实验装置，用力传感器直接测量得到小车受到绳子拉力的大小。通过合理的实验步骤，五组同学得到的 a—F 图像如图（b）。根据 a—F 图像中的数据找到小车受力均为 F= 0.12N 时各组的加速度 a，并将各组加速度a及小车质量M的数据填入下表，则表中 X 处的数值为 。利用表中的数据再做 a—M 图像得到一条曲线，为进一步探究加速度a与物体质量 M的关系时，可在下表中补充 （填物理量符号）数据列，再次建立图像。
（3）在探究小车质量M一定时，加速度a与物体受力F的定量关系时，某组同学得到如图（c）所示的 a—F图像，图像不过坐标原点的最可能原因是 ，由图像可得小车的质量为 （用图中h、i表示）。
四、解答题
15．如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为、质量为的长木板，在长木板的中点放有一质量为（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度。求：
（1）当小物块A刚好相对长木板开始滑动时，水平拉力的大小；
（2）若水平拉力，小物块A所受到的摩擦力大小；
（3）若水平拉力，要使小物块刚好不滑离长木板，则作用多长时间；当A、B最终都停止运动时，小物块A到木板中点的距离。
16．如图所示，质量的小物块在平行于固定斜面的恒力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，后撤去。已知小物块与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，求：
（1）末小物块的速度大小及0~5s内小物块的位移大小；
（2）小物块从开始运动至回到斜面底端所用的时间。
17．如图所示，一倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板。长为的薄木板置于斜面上，其质量，下端位于点，，薄木板中点处放有一质量的滑块（可视为质点）。已知滑块与薄木板之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上区间存在特殊力场，当滑块进入此区域时能对滑块产生一个沿斜面向上、大小为的恒力作用，对木板无作用力，区域沿斜面的宽度为，重力加速度，现由静是释放薄木板和滑块，求：
（1）滑块在进入区域之前，薄本板运动的加速度大小；
（2）滑块第一次进入区间内受薄木板的摩擦力的大小和方向；
（3）若薄木板第一次与挡板碰撞后以原速率反弹，小滑块与挡板碰撞后即粘在挡板上，停止运动。求薄木板第一次与挡板碰撞后沿斜面上升到最高点的时间（忽略滑块从薄木板上滑下时，对木板的影响，结果可保留根号）。
实验次数
拉力F / N
小车质量M / kg
加速度a / m·s−2
①
0.12
0.1
1.2
②
0.12
0.125
0.96
③
0.12
0.167
0.72
④
0.12
0.25
0.48
⑤
0.12
0.375
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