力與運(yùn)動(dòng)（測）-2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）（解析版）

2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）

專題一力與運(yùn)動(dòng)（測）

（時(shí)間：90分鐘分值：100分）

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對得4

分，選錯(cuò)得0分。

1.（2023屆?安徽皖南八校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）2021年4月24日我國第一輛火星車被命名為“祝融號”。祝

融號質(zhì)量約240kg,在地球表面重力約2400N,高1.85m,設(shè)計(jì)壽命約92天，下列說法正確的是（）

A.kg、N、m是國際單位制中的基本單位

B.祝融號在火星表面的慣性與地球表面不同

C.研究祝融號在火星表面運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)可將它視為質(zhì)點(diǎn)

D.祝融號著落火星后對火星的壓力與火星對祝融號支持力是一對相互作用力

【答案】D

【解析】

A.kg、m是國際單位制中的基本單位，N是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)量是慣性大小的量度，祝融號在火星表面與在地球表面的質(zhì)量不變，則慣性相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.研究祝融號在火星表面運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)其大小不能忽略不計(jì)，不可將它視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.祝融號著落火星后對火星的壓力與火星對祝融號支持力是一對相互作用力，選項(xiàng)D正確。

故選D。

2.（2023屆?安徽示范高中高三上學(xué)期第二次聯(lián)考）某物體的運(yùn)動(dòng)位移x與時(shí)間f的圖像是一條開口向下的拋物

線，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/S?

C.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為5nVsD.物體前5s內(nèi)的平均速度大小為3.2m/s

【答案】B

【解析】

A.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式

為二次函數(shù)，結(jié)合圖中圖像可知物體做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤;

BC.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式在0~1s內(nèi)有

9m=%『

（）~5s內(nèi)有

12

25m=v0-5+—a?5-

聯(lián)立求解得

2

a=-2m/s.v0=10m/s

B正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖線可知0?5s內(nèi)的平均速度大小

_x25._,

v=—=——m/s=5m/s

t5

D錯(cuò)誤.

故選Bo

3.（2023屆,安徽皖優(yōu)聯(lián)盟高三上學(xué)期第一次階段測試）如圖所示，一不可伸長的輕繩上端懸掛于。點(diǎn)，下端系

一小球現(xiàn)對小球施加一水平拉力尸，使小球在圖示位置保持靜止，若保持小球位置不變，將力F方向逆時(shí)針緩

慢轉(zhuǎn)至與繩垂直的過程中，則（）

A.力F逐漸增大B.力F逐漸減小

C力產(chǎn)先減小后增大D.力尸先增大后減小

【答案】B

【解析】

受力分析如圖

可知該過程力尸逐漸減小，故B正確。

故選Bo

4.（2023屆?河北邢臺市六校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）2022年9月27日的“木星沖日”是觀測木星的一次好機(jī)

會(huì)。木星沖日就是指木星、地球和太陽依次排列大致形成一條直線時(shí)的天象。已知木星與地球幾乎在同一平面

內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，木星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的318倍，木星半徑約為地球半徑的11倍,

木星到太陽的距離大約是地球到太陽距離的5倍，則下列說法正確的是（）

A.木星運(yùn)行的加速度比地球運(yùn)行的加速度大

B.木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小

C.在木星表面附近發(fā)射飛行器的速度至少為7.9km/s

D.上一次“木星沖日”的時(shí)間大約在2021年8月份

【答案】D

【解析】

A.由

GMm

——--=ma

r

可得

GM

J=a

木星到太陽的距離大約是地球到太陽距離的5倍，所以木星運(yùn)行的加速度比地球運(yùn)行的加速度小，故A錯(cuò)誤:

B.由

GMH,

可得

GM'

二g

木星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的318倍，木星半徑約為地球半徑的11倍，木星表面的重力加速度比地球表面的重力加

速度大，故B錯(cuò)誤；

C.由

R2R

可得行星的第一宇宙速度為

則木星表面附近發(fā)射匕行器的速度大于7.9km/s,故C錯(cuò)誤;

D.由

(5r)3=乙

/木/地

可得

T木?H.24=1L2年

則由

-——-=1

4也嬴

可得

「B1.1年

所以上一次“木星沖日”的時(shí)間大約在2021年8月份，故D正確。

故選D?

5.(2023屆?河南豫北名校普高高三上學(xué)期第一次聯(lián)考)如圖所示，半徑為5m的四分之一圓弧ABC固定在水平

地面上，。為圓心。在圓心。右側(cè)同一水平線上某點(diǎn)處，水平向左拋出一個(gè)小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，恰好垂直

擊中圓弧上的。點(diǎn)，。點(diǎn)到水平地面的高度為2m,g取10m/s2,則小球的拋出速度是()

A36R4A/5

23

「8y/15n4而

33

【答案】C

【解析】

小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則豎直分速度

Vv=也.4。=#x10x(5-2)m/s=2m/s

垂直擊中。點(diǎn)，速度反向延長線過圓心，如下圖所示

h3

sin"—F^n=_

R5

解得

Q37°

則在。點(diǎn)，分解速度可得

v..8厲，

vo=-----=-----m/s

tan3703

故選C。

6.(2023屆?湖北省百校高三上學(xué)期10月聯(lián)考)武漢站作為武漢鐵路樞紐的重要組成部分，是連接環(huán)渤海、長

三角、珠三角和成渝等城市群的天然交會(huì)點(diǎn)。某列車從武漢站由靜止啟動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一工作人員站在

站臺上與第一節(jié)車廂的前端相齊。已知列車各節(jié)車廂的長度相同，各車廂間的間隙不計(jì)，若第三節(jié)車廂經(jīng)過工

作人員的時(shí)間為3則第一節(jié)車廂經(jīng)過他的時(shí)間為()

3

A.-tB.2tC.(1+V2)/D.(72+73)?

【答案】D

【解析】

從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比為

IM：%：……=1：(72-1):(73-72):……

由題可知

4=—!

tV3-V2

可得第一節(jié)車廂經(jīng)過他的時(shí)間

故選D。

7.(2023屆?江蘇蘇州八校高三上學(xué)期10月聯(lián)合調(diào)研)如圖甲是研究小球在長為乙的斜面上平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝

置，每次將小球從弧形軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角仇獲得不同的射程X,

最后作出了如圖乙所示的圖像，當(dāng)0</加0<1時(shí)，圖像為直線，當(dāng)Sn9>l時(shí)圖像為曲線，g=10m/s2?則下

列判斷正確的是()

A.小球在斜面頂端水平拋出時(shí)的初速度w)=2m/s

B.9超過45。后，小球可能還會(huì)落斜面上

C.斜面的長度為L=Y2m

5

4

D.斜面長度為L=1m

【答案】C

【解析】

A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在斜面上，有

1_2

tan，=}=—~

x卬2%

解得

(_2v0tan0

g

則水平位移

2vntan0

x=u(/=-^——

g

由數(shù)學(xué)知識，圖乙的斜率

g5

解得

v0=1.Om/s

A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)0<sn0vl時(shí)，圖象為直線，當(dāng)tan(9>l時(shí)，圖像為曲線，可知。超過45°后小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上,

B錯(cuò)誤；

CD.設(shè)板長為L,當(dāng)。=45°時(shí)，則有，水平方向有

Leos45°=vot

豎直方向有

1,

Lsin45°=-gr2

2

聯(lián)立得

z、2

1fLeos45°]

Lsin45°=-g--------

解得

[一6

L——m

5

C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.（2023屆?豫北名校高三上學(xué)期第二次聯(lián)考）如圖1所示，光滑水平面上靜置一足夠長的木板Q,小滑塊P放

置其上表面，木板Q在水平拉力廠作用下，其加速度a隨拉力F變化的關(guān)系圖像如圖2所示。已知重力加速度

g取lOm/s"假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是（）

A.P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B.木板Q的質(zhì)量為1kg

C.P的加速度隨著F的增大而一直增大D.小滑塊P的質(zhì)量為3kg

【答案】B

【解析】

設(shè)P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，由尸-a圖像可知，當(dāng)0〈尸W6N時(shí)，P、Q一起相對靜止做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)P

的質(zhì)量為"？，Q的質(zhì)量為M，以P、Q為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得

F=（JV1+/n）a

根據(jù)F-a圖像的斜率可得

M+m=----=—kg=3kg

△a2

當(dāng)尸＞6N時(shí)，P、Q發(fā)生相對滑動(dòng)，以Q為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

F-"mg—Ma

可得

F-Ma+/nmg

根據(jù)尸圖像的斜率可得

△F'6-4

M=——=——kg=1kg

△"2

可得

m=2kg

根據(jù)F-a圖像的縱軸截距可得

jurng=4N

解得

〃=-^-=0.2

2x10

當(dāng)P、Q發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，P的加速度為

="mg

=2m/s2

m

當(dāng)戶＞6N時(shí)，P、Q發(fā)生相對滑動(dòng)，P的加速度保持不變。

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選

對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.（2023屆?廣東珠海市教研聯(lián)盟校高三上學(xué)期10月聯(lián)考）圖甲所示的救生緩降器由掛鉤、吊帶、繩索及速度

控制裝置等組成，是一種可使人沿繩緩慢下降的安全營救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中，將

安全帶系于腰部，從離地面某高度處通過救生緩降器著陸時(shí)速度恰好為零，圖丙是工人下落全過程中繩索拉力

隨時(shí)間變化的/一/圖像。已知工人的質(zhì)量機(jī)=60kg,g=10m/s2,則工人（）

A.下落過程處于失重狀態(tài)B.下落最大速度為12m/s

C.下落的總高度為30mD,下落的總高度為36m

【答案】BC

【解析】

AB.設(shè)豎直向下為正方向，0-3S根據(jù)牛頓第二定律

6-mg=ma]

解得

q=4m/s2

3s-5s根據(jù)牛頓第二定律

mg-F2-ma2

解得

2

a2=-6m/s

方向豎直向上，可知下落過程先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，，=3s時(shí)速度最大為

丫皿=4x3m/s=12m/s

故B正確，A錯(cuò)誤；

CD.下落的總高度為

vv1212

h--x.t.+—xt=—x3m+—x2m=30m

212222

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC?

10.（2023屆?河南省頂級名校高三上學(xué)期10月考）如圖所示，在粗糙的水平面上，P、。兩物塊之間用輕彈簧

相連，在水平向右、大小恒定的拉力廠作用下，一起勻加速向右運(yùn)動(dòng)，P、。兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

相同。已知物塊產(chǎn)和物塊。的質(zhì)量分別為機(jī)p、mQ（,空氣阻力不計(jì)，則（)

QP

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃/〃//〃〃〃〃ZW，

B.若僅減小水平面的粗糙程度，彈簧的彈力變小

C.若僅將P、。兩物塊的位置對調(diào)，彈簧的彈力變大

D,當(dāng)突然撤去拉力尸的瞬間，P、。兩物塊的加速度立刻發(fā)生變化

【答案】AC

【解析】

A.設(shè)彈簧彈力的大小為T,以P、。兩物塊為整體，由牛頓第二定律知

F-+mQ)g=(mp+mQ)a

對物塊。受力分析有

T-fdmQg=mQa

聯(lián)立解得

故A正確;

B.由于

知彈簧的彈力大小T與〃無關(guān)，因此僅減小水平面的粗糙程度，彈簧的彈力不變，故B錯(cuò)誤:

C.僅將P、Q兩物塊的位置對調(diào)，同理可得彈簧的彈力

T>T

故C正確;

D.突然撤去恒力/瞬間，物塊。在水平方向受到的摩擦力與向右的彈力不變，合力未發(fā)生變化，物塊。的

加速度未發(fā)生變化，物塊P受到的彈簧的彈力未發(fā)生變化，摩擦力未發(fā)生變化，但拉力F突然消失，物塊P的

加速度立刻發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

11.（2023屆?湖北重點(diǎn)高中智學(xué)聯(lián)盟高三上學(xué)期10月聯(lián)考）質(zhì)量為機(jī)=LOkg的物體以速度％=5.0m/s在足

夠大的光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，從零時(shí)刻起，對該物體施加一水平恒力凡經(jīng)過時(shí)間f=ls物體的速度減小到最小值

3m/s,此后速度又不斷增大。則下列說法正確的是（）

A.在f=O時(shí)刻，水平恒力與初速度間的夾角為120。

B.水平恒力廠大小為4N

C.在f=2s時(shí)，物體速度大小為5.0m/s

D.若零時(shí)刻起，水平恒力方向不變，大小變?yōu)?F,則在/=ls時(shí)，物體的速度大小仍為5.0m/s

【答案】BCD

【解析】

B.因?yàn)槲矬w的最小速度不等于零，所以力尸與田方向是不共線的，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，此最小速度應(yīng)該是

初速度吻在垂直于F方向的分量，初速度的另一個(gè)與力F方向相反的分量大小應(yīng)為

即物體在沿著力尸相反的方向的分運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間1s減到零，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

根據(jù)牛頓第二定律可知，水平恒力廠大小為

F-ina=4N

故B正確;

A.將初速度分解為與尸共線和與F垂直，由幾何知識知，力尸與初速度間的夾角滿足

cos（乃-（9）=—

%

解得

8=143°

故A錯(cuò)誤；

C.第一個(gè)Is時(shí)間內(nèi)，沿F相反方向，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，末速度為零，第二個(gè)1s內(nèi)，沿尸方向，物體以

相同加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由對稱性可知，水平恒力作用2s時(shí)間，物體速度大小為％=5.0m/s,故C正

確；

D.若零時(shí)刻起，水平恒力方向不變，大小變?yōu)?F,由牛幀第二定律可知，物體的加速度變?yōu)?a,由速度公式

可知，在r=ls時(shí)刻，物體沿力產(chǎn)方向的速度大小為

Vf=-|v0+（2?）Ar=-|v0+（2--^-）-Ar=|v0=4m/s

物體速度大小為

%=卜?+（|%）2=%=5m/s

故D正確。

故選BCDo

12.（2023屆?山東濟(jì)南市高三上學(xué)期開學(xué)考試）2008年，我國天文學(xué)家利用國家天文臺興隆觀測基地的2.16

米望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了一顆繞恒星HD173416運(yùn)動(dòng)的系外行星HD173416b,2019年，該恒星和行星被國際天文學(xué)聯(lián)

合會(huì)分別命名為“羲和”和“望舒”。天文觀測得到恒星“羲和”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，“羲和”的半徑

是太陽半徑的12倍。行星“望舒”的質(zhì)量是地球質(zhì)量的860倍，若將望舒與地球的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

且公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等。下列說法正確的是（）

A.恒星“羲和”對行星“望舒”的萬有引力大于太陽對地球的萬有引力

B.行星“望舒”公轉(zhuǎn)的線速度等于地球公轉(zhuǎn)線速度

C.行星“望舒”公轉(zhuǎn)的向心加速度大于地球公轉(zhuǎn)的向心加速度

D.恒星“羲和”表面的重力加速度大于太陽表面重力加速度

【答案】AC

【解析】

A.根據(jù)萬有引力公式有

r~

因恒星“羲和”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，行星“望舒”的質(zhì)量是地球質(zhì)量的860倍，且望舒與地球的公轉(zhuǎn)軌

道半徑相等，故恒星“羲和”對行星“望舒”的萬有引力大于太陽對地球的萬有引力，故A正確；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力，則有

-Mmv~

G——=m——

r~r

解得

GM

由于恒星“羲和”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，且望舒與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑相等，故行星“望舒”公轉(zhuǎn)的線速

度大于地球公轉(zhuǎn)線速度，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)萬有引力提供向心力，則有

—Mm

G-―=ma

解得

GM

由于恒星“羲和”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，且望舒與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑相等，故行星“望舒”公轉(zhuǎn)的線速

度大于地球公轉(zhuǎn)線向心加速度，故C正確；

D.在星球表面，萬有引力等于重力，則有

廠Mm

解得

GM

由于恒星“羲和”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，“羲和”的半徑是太陽半徑的12倍，故恒星“羲和”表面的重力

加速度小于太陽表面重力加速度，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。

13.（2023屆?山東濰坊五縣市高三上學(xué)期10月統(tǒng)考）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示裝置研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,

并通過描點(diǎn)畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

A.斜槽軌道必須盡可能光滑B.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

C.y軸的方向根據(jù)重垂線確定D.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

（2）圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，。為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，在軌跡上取兩點(diǎn)，A、B,測得A、B

兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y=L25cm、刈=20Qcm,A、B兩點(diǎn)的水平間距Ax=15.0cm。重力加速度大小取g=10m/s2,

則小球平拋的初速度w為m/s；若某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)為19.2cm,則小球在經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度為

m/so（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】①.BC##CB②1.0③2.2

【解析】

（1）［HAD.為了保證每次小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道

不定需要光滑，AD錯(cuò)誤；

B.為了保證小球的初速度水平，安裝斜槽軌道時(shí)，末端應(yīng)保持水平，B正確；

C.y軸的方向根據(jù)重垂線確定，保證y軸的方向豎直向下，C正確。

故選BC。

（2）［2］平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

x=梟：

t\=0.05s

同理

12

%=-^2

t2=0.2

所以A、B間的時(shí)間

=t2~ti=0.15s

水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以水平初速度

v=—=l.Om/s

°nM

⑶平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

4=2劭）

則小球在經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度為

=2.2m/s

14.（2023屆?山東學(xué)情空間區(qū)域教研共同體高三上學(xué)期10月聯(lián)考）為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，一

位小朋友設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中如為帶滑輪的小車的質(zhì)量，儂為砂和砂桶的質(zhì)量（滑輪光滑且質(zhì)量

不計(jì)）。力的傳感器如固定在墻上，位移傳感器，"4固定在長木板上，實(shí)驗(yàn)時(shí)它們的信息隨時(shí)能送達(dá)計(jì)算機(jī)記錄

處理。

加速度傳感器

^一

"I

T

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行操作或保證的條件是

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.改變砂和砂桶的質(zhì)量，多做幾次實(shí)驗(yàn)

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量加2遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量叫

E.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證兩個(gè)傳感器的質(zhì)量，"3、，"4很小

（2）以力傳感器示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度傳感器示數(shù)a為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)畫出的“-尸圖像是一條直線，由圖

像得到的斜率為k,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則小車的質(zhì)量為,這個(gè)圖像的縱坐標(biāo)的極限。，尸O

【解析】

（1）[1]AD.本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括

砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故AD錯(cuò)誤;

B.該題是彈簧測力計(jì)測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力,

故B正確;

C.改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小,打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故C正確;

E.實(shí)驗(yàn)與兩個(gè)傳感器的質(zhì)量/73、加4無關(guān),故E錯(cuò)誤。

故選BC。

（2）[2]由牛頓第二定律得

町1nl

尸圖象的斜率

k二

則小車的質(zhì)量

2

m.=—

1k

[3|以砂和砂桶為對象，根據(jù)牛頓第二定律得

m2g-FT=m2a2

以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律得

=/〃]a[

2Fr

小車的加速度與砂桶加速度的關(guān)系

綜上所得

-

網(wǎng)+4m2

當(dāng)砂和砂桶的質(zhì)量儂遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量nn時(shí)，這個(gè)圖像的縱坐標(biāo)的極限

I

四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。

解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的

題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.（2023屆?福建福州一中高三上學(xué)期開學(xué)考試）中國首艘裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)的航母"遼寧艦''某

次完成了殲15起降飛行訓(xùn)練.已知?dú)?5在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2,當(dāng)殲15的速度達(dá)到

50m/s時(shí)才能離開航空母艦起飛.設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài).求：

（1）若要求殲-15滑行160m后起飛，彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度？

（2）若“遼寧艦”上不裝彈射系統(tǒng)，設(shè)航空母艦甲板長為L=160m,為使殲-15仍能從此艦上正常起飛，可采用

先讓"遼寧艦''沿飛機(jī)起飛方向以某一速度勻速航行，再讓殲-15起飛，貝廣遼寧艦''的航行速度至少為多少？

【答案】（1）30m/s（2）10m/s

【解析】

設(shè)經(jīng)彈射系統(tǒng)幫助起匕時(shí)初速度為vo

（1）由公式y(tǒng)一■=2必可知

%=yjv2—2ax-30m/s

（2）由于航空母艦沿飛機(jī)起飛方向勻速航行，設(shè)速度為w,在飛機(jī)起跑過程中的位移為箝。則：

在飛機(jī)起跑過程中做初速度為V1的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)位移為X2。

由公式V?-匕2=2叼可知：

V—V,

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為f=——所以

a

由位移關(guān)系可知：L=X2-X\即：

22

--------V,------=L

2aa

代入數(shù)據(jù)可得：

vi=10m/sWivi=90m/s（舍去）

可見：航空母艦沿飛機(jī)起飛方向的速度至少10m/s

16.（2023屆?河南洛陽強(qiáng)基聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，某同學(xué)通過三段輕繩提起一質(zhì)量為叫=lkg

的物體A,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為。，輕繩OQ水平且Q端與放在水平桌面上一質(zhì)量為利2的物體8相連，輕繩OP

與豎直方向的夾角6=37°,該同學(xué)和物體A、8均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知sin370=0.6,cos37°=0.8,重力加

速度大小取g=10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.求：

(1)輕繩0P受到的拉力大小和物體B受到的摩擦力大?。?，

(2)若物體8的質(zhì)量為機(jī)?=4kg,物體8與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)4=0.3,則欲使物體B在水平桌面上不

滑動(dòng)，物體A的質(zhì)量〃“最大不能超過多少。

【答案】⑴12.5N,7.5N；（2）1.6kg

【解析】

(1)以結(jié)點(diǎn)0為研究對象進(jìn)行受力分析，有

由平衡條件可知，豎直方向有

FOPcos0-mxg-0

解得輕繩OP的拉力大小

Fop=n.5N

水平方向有

反應(yīng)-叫g(shù)tan。=0

解得輕繩。。受到的拉力大小

FO0=7.5N

物體B受到。。繩的拉力F和水平桌面的靜摩擦力作用，且

F()Q=FOQ

由平衡條件得

K=%'=7.5N

（2）當(dāng)B物體剛要滑動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值為

fm=/am2g=0.3x4xl0N=12N=T'OQ

物體A的最大質(zhì)量為

TI?

rn.g=—=——N=16N

%m"tan。0.75

解得

/?lm=1.6kg

17.（2023?北京通州區(qū)高三上學(xué)期期中）跳臺滑雪是一種勇敢者的滑雪運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板，在滑雪道

上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸?，F(xiàn)有某運(yùn)動(dòng)員從跳臺。處沿水平方向飛出，在斜

坡6處著陸，如圖所示。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)、坡面近似視為斜面，測得而間的距離為s=40m,斜坡與水平方向

的夾角為6=30。，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2試求：

（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間/;

（2）運(yùn)動(dòng)員從4處水平飛出的速度大小