第21题 力与运动——【新课标全国卷】2022届高考物理考点题号一对一

第21题 力与运动—【新课标全国卷】2022届高考物理二轮复习考点题号一对一

1.如图所示，物块叠放在一起置于斜面上，斜面体始终静止在水平面上。关于的运动和受力，下列说法正确的是(   )
 

A.若一起匀速下滑，则A受到2个力

B.若斜面光滑，则A受3个力

C.若一起加速下滑，则A处于失重状态

D.若一起加速下滑，则地面对斜面体间的静摩擦力方向向右

2.如图甲所示，质量，初速度的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3 s后撤去外力，直到物体停止运动，整个过程物体的图像如图乙所示，g取，则(   )
 

A.物体与地面的动摩擦因数为0.1 B.0~2 s内F做的功为

C.0~7 s内物体克服摩擦力做功为25 J D.0~7 s内物体滑行的总位移为29 m

3.如图所示，在水平桌面上叠放着两个物块C和D，质量分别为M和与桌面之间的动摩擦因数为与C之间的动摩擦因数为，一根轻绳一端与C相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点，现将另一个重力为G的物体E用光滑轻质挂钩悬挂在轻绳上之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖直杆与轻绳的夹角为α，则(   )
 

A.将轻绳的B端向上缓慢移动一小段距离时轻绳上的张力不变

B.将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时轻绳上的张力增大

C.C所受的摩擦力为

D.剪断A处轻绳瞬间，D的加速度为

4.如图甲所示，可视为质点的质量的小物块放在质量的木板正中央位置，木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳已伸直且与水平方向的夹角为37°.现对木板施加水平向左的拉力，木板运动的图像如图乙所示，，g取，则(   )

A.木板的长度为2 m  B.木板的长度为1 m

C.木板与地面间的动摩擦因数为0.5 D.小物块与木板间的动摩擦因数为

5.传送带在工农业生产和日常生活中都有着广泛的应用.如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针转动，现将的货物放在传送带上的A点，货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，整个过程传送带是绷紧的，货物经过1.2 s到达B点，已知重力加速度.下列说法正确的是(   )

A.货物在0.2~1.2 s内的加速度大小为

B.两点的距离为1.5 m

C.货物从A运动到B的过程中，货物与传送带因摩擦产生的热量为2.4 J

D.货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做的功为6.4 J

6.如图所示，质量均为m的圆环套在倾角为的固定直杆上，分别通过轻绳与质量均为的小球相连，均沿杆向下滑动且分别与保持相对静止，绳与杆垂直，绳竖直.重力加速度大小为g.下列说法正确的是(   )
 

A.P不受摩擦力  B.P的加速度大小为

C.Q受到的摩擦力大小为 D.Q受到杆的作用力大小为

7.如图所示，三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，间固定一个轻杆，间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时刻系统处于静止状态，若重力加速度为g，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(   )
 

A.B球的受力情况未变，加速度为零

B.两球的加速度均沿斜面向上，大小均为

C.之间杆的拉力大小为

D.C球的加速度沿斜面向下，大小为

8.如图，一顶角为直角的“∧”形光滑细杆竖直放置。质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内。对其中一个金属环，下列说法正确的是[弹簧的长度为l时弹性势能为](   )
 

A.金属环的最大加速度为 B.金属环的最大速度为

C.金属环与细杆之间的最大压力为 D.金属环达到最大速度时重力的功率为

9.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮后和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是(   )
 

A.小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于

B.小球下降的最大距离为

C.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2:1

D.小物块在D处的速度大小为

10.如图所示，在水平长直轨道上，有一长木板在外力作用下始终向右做匀速直线运动，小物块（可视为质点）由跨过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态，Q由轻绳连接在A点，且水平，与竖直方向的夹角均为。若物块Q的质量为m，物块P与长木板间的动摩擦因数，重力加速度为g，则下列说法中正确的是(   )
 

A.水平绳的拉力大小为

B.小物块P的质量为

C.若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q的加速度大小为g

D.长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力大小相等

11.如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为M，与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示，是滑块在车上运动的时间，以下说法中正确的是(   )

A.滑块最终没有滑离平板车

B.滑块与平板车的质量相等

C.滑块与平板车上表面间的动摩擦因数为

D.平板车上表面的长度为

12.如图所示，光滑斜面体固定在水平面上，倾角为，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则(   )

A.当B放在A上的瞬间，的加速度为

B.当B放在A上的瞬间，A对B的摩擦力为零

C.A和B一起下滑距离时，A和B的速度达到最大

D.当B放在A上的瞬间，A对B的支持力大于

答案以及解析

1.答案：ABC

解析：BC、设斜面倾角为θ，若斜面光滑，根据牛顿第二定律可知，整体的加速度为：

对物体A，水平方向

竖直方向：

即：

即之间有相互作用力，此时A处于失重状态，受重力、支持力和静摩擦力，故BC正确；

A、若整体一起匀速下滑，则上述表达式中，此时：，即A受到重力和B的支持力两个力的作用，故A正确；

D、若整体一起加速下滑，则水平方向有分加速度，由整体牛顿第二定律可知，地面与斜面体有向左的静摩擦力，故D错误。

故选：ABC。

2.答案：ABD

解析：根据题图乙可知，撤去拉力后物体的加速度大小，由牛顿第二定律得，解得，A正确；有拉力时，由题图乙可知，，由牛顿第二定律可得，解得，0～2 s的位移，将代入，解得，则F做的功，B正确；0~7 s内物体的位移为，则克服摩擦力做功为，C错误，D正确。

3.答案：AB

解析：对O点进行受力分析如图所示，设间绳长为L，两杆之间的距离为d，由于挂钩光滑，所以与竖直方向的夹角相同，由几何关系可得，联立可得，对O点，由平衡条件可得，解得轻绳上的张力，将轻绳的B端向上缓慢移动一小段距离时，d不变，L不变，故α不变，所以轻绳上的张力不变，A正确；将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时，d变大，L不变，故α变大，因此轻绳上的张力增大，B正确；由于整个装置处于静止状态，所以C和D都受力平衡，C和D之间没有摩擦力，C所受的摩擦力等于轻绳上的张力，但由于是静摩擦力，所以，C错误；剪断A处轻绳瞬间，D的加速度为零，D错误.
 

4.答案：ACD

解析：从题图乙可知，木板运动2 s离开小物块，在0~2 s内，由图像可知位移，所以木板的长度，A正确，B错误；设物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，在2~3 s内，由图像可知长木板的加速度，由牛顿第二定律得，解得，C正确在0~2 s内，对小物块进行受力分析，竖直方向，水平方向，又知，长木板的加速度，对木板进行受力分析，由牛顿第二定律得，由牛顿第三定律得，，联立解得，D正确.

5.答案：AC

解析：由加速度的定义知，货物在0.2~1.2 s内的加速度大小为，故A正确；货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度与传送带速度相同时，仍做匀加速直线运动，所以货物由A到B的距离对应货物的图像与t轴所围图形的“面积”，为，故B错误；由题图乙可知，0~0.2 s内，货物在传送带上以加速度做匀加速直线运动，加速度大小为，货物受沿传送带向下的摩擦力、重力和支持力的作用，有，0.2~1.2 s内，货物以加速度做匀加速直线运动，货物受沿传送带向上的摩擦力、重力和支持力的作用，有，联立解得，，根据功能关系可知，货物从A运动到B的过程中，货物与传送带因摩擦产生的热量等于摩擦力乘相对位移，，0~0.2 s内货物的位移为，传送带的位移为，相对位移为，同理0.2~1.2 s内货物的位移为，，相对位移为，故两者之间的总相对位移为，货物与传送带因摩擦产生的热量为，故C正确：，0~0.2 s内货物做匀加速直线运动，货物受到的摩擦力方向沿传送带向下，根据功能关系可知，摩擦力对货物做正功，有，同理0.2~1.2 s内，货物受到的摩擦力方向沿传送带向上，摩擦力做负功，有，所以货物从A运动到B的过程，传送带对货物做功为，故D错误.

6.答案：AD

解析：A球做匀加速直线运动，对其受力分析，如图甲所示，由牛顿第二定律，得，细绳拉力，再对P环受力分析，如图乙所示，根据牛顿第二定律，有，由以上各式解得，故A正确，B错误；对B球受力分析，受重力和拉力，B球做匀速运动，细绳拉力；再对Q环受力分析，如图丙所示，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力；Q受到杆的作用力为支持力和摩擦力的合力，根据平衡条件知支持力和摩擦力的合力与重力和绳的拉力的合力等大反向，即支持力和摩擦力的合力等于所受的摩擦力大小有，故C错误，D正确.
 

7.答案：BCD

解析：细线被烧断的瞬间，B球不受细线的拉力作用，B球的受力情况发生变化，合力不为零，加速度不为零，故选项A错误。以组成的系统为研究对象,烧断细线前，系统静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力；以C球为研究对象，知细线的拉力为，烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，由牛顿第二定律得：，则加速度，故选项B正确；B球的加速度，以B球为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得，故选项C正确；对C球，由牛顿第二定律，解得，方向沿斜面向下，故选项D正确。

8.答案：BC

解析：刚开始释放时，弹簧处于原长，金属环的加速度，当两金属环下滑到最低点C时，速度为0，两金属环减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，设每个金属环下落高度为h，则弹簧的伸长量为。由功能关系有，得，此时，故，C正确。此时，故金属环的最大加速度为，A选项错误。设金属环下滑到B位置时受力平衡，最大，此时下滑高度为，对整体由功能关系有，解得，故B正确，D错误。

9.答案：BCD

解析：本题考查连接体的运动分析、能量分析。释放小物块后，小球先向下运动，则刚释放的瞬间，小球的加速度方向向下，拉力小于重力，故A错误；当连接小物块的绳子与直杆垂直时，小球下降的距离最大；根据几何关系可知，故B正确；小物块到达D点时，将小物块的速度v分解为沿轻绳方向和垂直轻绳方向，如图所示，沿轻绳方向的分速度大小等于小球的速度大小，根据平行四边形定则知，小物块在D处的速度大小与小球的速度大小之比为，故C正确；设小物块下滑距离为L时的速度大小为t，此时小球的速度大小为，对小物块和小球组成的系统，根据动能定理有，解得，故D正确。
 

10.答案：ABD

解析：本题考查受力分析和牛顿第二定律的瞬时性问题。设P的质量为M，对Q由平衡条件得，由以上两式解得，选项A正确；对P由平衡条件得，解得，选项B正确；若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q绕O点做圆周运动，将重力沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解，则，解得，选项C错误；长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，选项D正确。

11.答案：BCD

解析：由题图乙可知，滑块运动到平板车最右端时，速度大于平板车的速度，所以滑块将滑离平板车，故A错误；滑块的加速度大小，小车的加速度大小，知滑块与小车的加速度之比为1:1，根据牛顿第二定律，对滑块有，对小车有，则滑块与小车的质量之比为，故B正确。滑块的加速度，又，则，故C正确；滑块的位移，小车的位移，则小车上表面的长度，故D正确。故选B、C、D。

12.答案：AC

解析：将B放在A上前，以A为研究对象受力分析，根据平衡条件得；当B放在A上瞬间，以整体为研究对象受力分析，整体所受合外力，可得整体的加速度，故A正确。当B放在A上瞬间时，B具有沿斜面向下的加速度，可将B的加速度沿水平方向和竖直方向分解，B的加速度有水平方向的分量，重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度水平分量由A对B的摩擦力提供，故B错误。B的加速度有竖直方向的分量，且竖直向下，故可知，A对B的支持力与B的重力的合力竖直向下，故A对B的支持力小于B的重力，故D错误。一起下滑时，弹簧弹力增大，共同下滑的加速度减小，故当加速度减小至0时，具有最大速度，，可得弹簧弹力，所以共同下滑的距离，故C正确。