新高考物理二轮培优专题5.1 力与运动（2份打包，原卷版+解析版）

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一．选择题
1.(2022·浙江东阳中学开学考试)舰载战斗机着舰被称为“在刀尖上跳舞”，指的是舰载战斗机着舰有很大的风险，一旦着舰不成功，飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”，其中“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后舰载战斗机的复飞。若某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时，舰载战斗机复飞前的速度为25 m/s，复飞过程中的最大加速度为6 m/s2，航母跑道长为200 m，起飞需要的最小速度为50 m/s。则舰载战斗机在跑道上复飞过程的最短时间约为( )
A．4.2 s B．5.0 s
C．7.5 s D．8.0 s
2.超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表(如图所示)，被称为胶囊高铁。中国航天科工已启动时速1 000公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的“高速飞行列车”最高时速达1 080 km，其加速与减速时加速度大小恒为2 m/s2，据此可以推测( )
A．“高速飞行列车”由静止加速到最高时速的时间为540 s
B．“高速飞行列车”由静止加速到最高时速的位移为22.5 km
C．“高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时轨道半径可以小一些
D．北京到上海的距离约为1 080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可从北京到达上海
3.在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知( )
A．甲车任何时刻加速度大小都不为零
B．在t＝3 s时，两车第一次相距最远
C．在t＝6 s时，两车又一次经过同一位置
D．甲车在t＝6 s时的加速度与t＝9 s时的加速度相同
4．[多选]一运动员(可视为质点)进行三米板跳水训练，某次跳水过程中，运动员的速度—时间图像如图所示，t＝0是其向上起跳的瞬间，此时跳板回到平衡位置。t3＝5.5t1，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则下列判断正确的是( )
A．运动员入水时的速度大小为2eq \r(15) m/s
B．运动员离开跳板后向上运动的位移大小为eq \f(3,8) m
C．运动员在水中向下运动的加速度大小为20 m/s2
D．运动员入水的深度为1.5 m
5.高空走钢丝杂技表演中，表演者越接近钢丝末端的时候，钢丝倾斜得越厉害，行走难度越大，行走也越缓慢。现有甲、乙两个人同走一根钢丝，其位置如图所示，假设甲、乙两人及其装备的总质量相等，下列说法正确的是( )
A．钢丝对甲的作用力小于对乙的作用力
B．甲受到的合外力小于乙受到的合外力
C．甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力
D．钢丝对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力
6.(2022·名校联盟联考)某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋受到的滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，下列说法正确的是( )
A．需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数
B．鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6
C．人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大
D．篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变大
7.(2022·厦门双十中学开学考试)如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的轻质动滑轮，轻绳的一端系在位置A处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处，起吊重物前，重物处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢地移动到位置B，然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D，最后把重物卸在某一位置。则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是( )
A．吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力变小
B．吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力变大
C．吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力不变
D．吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力增大
8．(2022·河北衡水摸底考试)扑克牌是魔术师常用的表演道具之一，一副牌总共54张，在某次表演中，水平桌面上摞着一副扑克牌，魔术师用手指以竖直向下的力按压第1张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每一张牌质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等，则( )
A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反
B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动
D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相同
9.(2022·云峰联盟联考)如图甲所示为架设在山坡上高压电线塔，由于相邻两高压塔距离较远，其间输电导线较粗，导线较重，导致平衡时导线呈弧形下垂。若其中两相邻高压塔A、B之间一条输电线平衡时呈弧形，下垂最低点为C，输电线粗细均匀，已知弧线BC的长度大于AC的长度，一维修工人悬挂在C无接触作业，则( )
A．增大AB之间的距离，BC与AC拉力的合力变大
B．增加电线的长度，电线对工作人员的拉力增大
C．提高A点的高度，工作人员将向B点移动
D．调换质量更大的工作人员，C点的位置不变
10.(多选)(2022·河北省级联测)如图甲所示为电流天平，此装置可以测定螺线管中的磁感应强度。它的横臂(图乙)能绕转轴OO′自由转动，轴的两侧臂长度相等。在轴的右侧，沿着横臂的边缘固定着一条U形绝缘导线，天平最右端导线CD的长度为l。先调整天平处于平衡，把U形导线端放入待测的磁场中(如图丙所示)，给U形导线和螺线管分别通以大小为I和I0。的电流。CD段导线由于受到安培力作用而使天平右臂向下倾斜，在天平的另一端可以加适当的砝码，使天平恢复平衡。设当地重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法正确的是( )
A．若在电流天平的左端增加的砝码质量为m，则长螺线管内部的磁感应强度B为eq \f(mg,Il)
B．若螺线管内部的磁感应强度B＝0.02 T，则在螺线管内部与螺线管轴线平行的一条通电导线所受安培力为0
C．若螺线管内部的磁感应强度B＝0.02 T，CD段导线的长度为3 cm，U形导线通电电流I＝2.0 A，为使天平保持平衡，应在左端悬挂1.2×10－4 g的砝码
D．假如使通过CD段导线的电流反向，仍可以通过悬挂砝码的方式测量磁感应强度
11.(2022·广东模拟预测)应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持v＝0.8 m/s 的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处，则下列说法正确的是( )
A．行李从A到B过程中始终受到向左的摩擦力
B．行李经过1 s到达B处
C．行李到达B处时速度大小为0.4 m/s
D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m
12.(2022·浙江名校联盟选考)学生在校期间经常遇到搬书的情况，如图所示某同学水平托着书，沿水平方向运动，由于书的材质不同，书与书之间动摩擦因数介于0.2和0.4之间，要求运动过程中书与书之间不能有相对滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手与书之间无相对运动，下列说法正确的是( )
A．运动的最大加速度为4 m/s2
B．匀速前进时，书与书之间没有水平摩擦力
C．加速前进时，手给书的力水平向前
D．把动摩擦因数比较小的书本放在上层更不容易有相对滑动
13.(2022·山东名校联盟5月联考)在CCTV10科教频道《科学大探险》栏目中，挑战者将桌布平整的放于桌面上，桌布上放上物品，然后快速抽出桌布，桌面上的物品像有魔法一般牢牢“吸”在桌面上，如图甲所示。某同学对此产生了浓厚的兴趣，他设置了一个实验进行模拟，将一质量为m的长桌布B静止在固定的水平桌面上，质量为M的盘子A静止在桌布上，如图乙所示。A与B间的动摩擦因数为μ1，B与桌面间的动摩擦因数为μ2，现给桌布B右端一水平拉力F，把桌布B从盘子A的下面抽出。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则拉力F至少应为( )
A．(M＋m)(μ1＋μ2)g
B．μ1Mg
C．μ2(M＋m)g
D．μ1Mg＋μ2(M＋m)g
14.[多选](2022·福建晋江期中考试)如图所示为儿童乐园里的一项游乐活动示意图，金属导轨倾斜固定，倾角为α，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为β，且β保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是( )
A．小孩与抱枕一起做匀速直线运动
B．金属导轨倾角α等于绳与竖直方向的夹角β
C．小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D．绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为(m1＋m2)∶m2
15.(多选) (2022·浙江湖州联考)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，一节动车提供的动力相同为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到阻力相同为f。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、3、6节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )
A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同
B．做匀加速运动时，第5、6节车厢间的作用力为1.125F
C．做匀加速运动时，第5、6节车厢间的作用力为0.125F
D．做匀加速运动时，第6、7节车厢间的作用力为0.75F
16.[多选](2022·宜宾调研)动车是怎样爬坡的？西成高铁从清凉山隧道开始一路上坡，采用25‰的大坡度穿越秦岭，长达45公里，坡道直接落差1 100米，为国内之最。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组就是动车组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。动车爬坡可以简化为如图所示，在沿斜面向上的恒力F作用下，A、B两物块一起沿倾角为θ的斜面向上做匀加速直线运动，两物块间用与斜面平行的轻弹簧相连，已知两物块与斜面间的动摩擦因数相同，则下列操作能保证A、B两物块间的距离不变的是( )
A．只增加斜面的粗糙程度
B．只增加物块B的质量
C．只增大沿斜面向上的力F
D．只增大斜面的倾角θ
17.(2022·学军中学适应考)2021年10月29日，华南师大附中校运会开幕式隆重举行，各班进行入场式表演时，无人机从地面开始起飞，在空中进行跟踪拍摄。若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图所示，则无人机( )
A．在0～t1的时间内，运动轨迹为曲线
B．在t1～t2的时间内，运动轨迹为直线
C．在t1～t2的时间内，速度均匀变化
D．在t3时刻的加速度方向竖直向上
18.(2022·山东模拟预测)如图所示，塔吊吊起重物的过程中，吊钩将重物竖直吊起的同时，小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v匀速向右运动。第一次重物沿直线ABC运动，直线ABC与竖直方向所成角度为α(图中未标出)；第二次重物沿曲线ABC运动，曲线ABC的中点B处的切线与竖直方向所成角度为θ。两次重物都在同一竖直面内运动，则在重物从A运动到C的过程中( )
A．第一次的运动时间较短
B．第二次的运动平均速度较大
C．第一次吊钩竖直方向运动的速度大小恒为eq \f(v,cs α)
D．第二次吊钩竖直方向运动的速度最大值为eq \f(v,tan θ)
19.(2022·浙江名校模拟考)第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，如图甲所示为运动员跳台滑雪运动瞬间，运动示意图如图乙所示，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，运动轨迹上的E点的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1与t2(忽略空气阻力，运动员可视为质点)，下列说法正确的是( )
A．t1t2
C．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变
D．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上距C的距离也加倍
20.(2022·浙江温州适应测)如图所示，场地自行车赛道与水平面成一定倾角，A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动(不计空气阻力)。则下列说法正确的是( )
A．自行车受到地面的静摩擦力指向圆周运动的圆心
B．自行车(含运动员)受到重力、支持力、摩擦力、向心力
C．A、B、C三位运动员的角速度ωAaC
21.(2022·河北石家庄质检)智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.5 kg，绳长为0.5 m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2 m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，下列说法正确的是( )
A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变
B．若增大转速，腰带受到的合力变大
C．当θ稳定在37°时，配重的角速度为5 rad/s
D．当θ由37°缓慢增加到53°的过程中，绳子对配重做正功
22.(2022·河北石家庄一模)如图所示，排球比赛中，某队员在距网水平距离为4.8 m、距地面3.2 m高处将排球沿垂直网的方向以16 m/s的速度水平击出。已知网高2.24 m，排球场地长18 m，重力加速度g取10 m/s2，可将排球视为质点，下列判断正确的是( )
A．球不能过网
B．球落在对方场地内
C．球落在对方场地底线上
D．球落在对方场地底线之外
23.[2022·八省八校(T8)联考]2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，图(a)是运动员从3 m高跳台斜向上冲出的运动示意图，图(b)是运动员在空中运动时离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线。已知t＝1 s时，图线所对应的切线斜率为4(单位：m/s)，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．运动员冲出跳台的速度大小为14 m/s
B．t＝1.4 s时，运动员到达最高点，离跳台底部所在水平面的高度为9.8 m
C．t＝1.0 s和t＝1.8 s时，运动员的速度大小相等，方向相反
D．运动员落到跳台底部所在水平面的速度一定大于16 m/s
24.(2022·福建莆田3月模拟)2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是首次在距离地面约400 km的中国载人空间站“天宫”上进行的太空授课活动。授课期间，航天员与地面课堂的师生进行了实时互动交流，则( )
A．在“天宫”中处于漂浮状态是因为没有受到地球引力
B．在“天宫”中处于完全失重状态，宇航员无法使用弹簧拉力器锻炼身体
C．“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
D．“天宫”绕地球周期约90分钟，在24小时内可以看到10多次日出日落
25.(2022·黄冈模拟)据报道，我国将进行“人造月亮”从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500 km以内的低地球轨道上，预计其光照强度最大将是现在月光的8倍，可提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时( )
A．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
B．“人造月亮”绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度
C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
D．“人造月亮”的公转周期大于月球绕地球运行的周期
26.(2022·浙江名校联盟联考)2021年2月7日，被称为“星坚强”的中星9A卫星消耗完了所剩不多的燃料，正式离轨。2017年“中星9A”卫星发射升空后不久，三级火箭二次点火突发异常，导致卫星发射高度严重不足，只能依靠卫星自身燃料实施变轨才能回到预定高度，经过西安卫星测控中心16天的全力抢救，卫星成功定点于赤道上空的地球静止轨道，抢救工作圆满完成，“星坚强”的爱称从此走红。将变轨过程简化如图所示，近地轨道1位于赤道上空，半径为r1，周期为T1，地球静止轨道3半径为r2，地球自转周期为T0，不计空气阻力及卫星质量变化，下列说法正确的是( )
A．卫星在椭圆轨道2上运动时周期为eq \r(\f(（r1＋r2）3,req \\al(3,2)))T0
B．卫星在轨道1经过A点的速度和在轨道2经过A点的速度相同
C．若某爱好者在赤道上2天观察到5次该卫星在轨道1掠过其正上方，则T1＝eq \f(2,7)T0
D．要使卫星从轨道2变轨至轨道3，在卫星到达B点，需减速才能变轨成功
27．(2022·湖北重点中学联考)2021年5月，基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)的观测，国家天文台李菂、朱炜玮研究团组姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月，我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，RA