2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)分層突破練打包19份

專題分層突破練1力與物體的平衡

A組

L對(duì)下列四幅圖分析正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲:被推出的冰壺能繼續(xù)前進(jìn)，是因?yàn)橐恢笔艿绞值耐屏ψ饔?/p>

B.圖乙:電梯在加速上升時(shí)，電梯里的人處于失重狀態(tài)

C.圖丙:汽車過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，速度越大，對(duì)橋面的壓力越大

D.圖丁:汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時(shí)，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四個(gè)力的作用

2.

，，-，，，,，,，笆，，.，.，.，.，.，.，.-，.，，，

（2020福建泉州高三測試）如圖所示，條形磁鐵靜止放在粗糙的水平桌面上，當(dāng)在其左上方放一

電流方向垂直紙面向里的通電直導(dǎo)線后，磁鐵受到的摩擦力和彈力（）

A.摩擦力為零B.摩擦力方向向左

C.彈力保持不變D.摩擦力方向向右

3.（2020山東濰坊高三期末）質(zhì)量為50kg的貨物靜置于水平地面上，貨物與地面間的動(dòng)摩擦因

數(shù)為0.5。某同學(xué)用大小為240N的恒力使貨物運(yùn)動(dòng),g取10m/sL則物塊和地面間滑動(dòng)摩擦力

的大小可能是（）

A.250NB.240N

C.200ND.100N

4.

如圖所示，兩個(gè)小球a、b的質(zhì)量均為肛用細(xì)線相連并懸掛于O點(diǎn)?，F(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球?

施加一個(gè)拉力F,使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且0。與豎直方向夾角為30。,已知彈簧的勁度系數(shù)

為％,重力加速度為g,則彈簧的最短伸長量為（）

mgmg

AmD.

C.D."

5.（2020廣東佛山高三質(zhì)檢）如圖，用一根不可伸長的輕繩繞過兩顆在同一水平高度的光滑釘

子懸掛一幅矩形風(fēng)景畫。現(xiàn)若保持畫框的上邊緣水平，將兩顆釘子之間的距離由圖示位置逐

漸增大到不能再增大為止（不考慮畫與墻壁間的摩擦），則此過程中繩的張力大?。ǎ?/p>

A.逐漸變大B.逐漸變小

C.先變大，后變小D.先變小，后變大

6.（2020山東青島第十七中學(xué)高三摸底考試）如圖所示，在豎直平面內(nèi)一根不可伸長的柔軟輕

繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物。輕繩一端固定在墻壁上的A點(diǎn)，另一端從墻壁上的B點(diǎn)

先沿著墻壁緩慢移到C點(diǎn)，后由C點(diǎn)緩慢移到D點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦,且墻壁BC段豎直,8段水

平,在此過程中關(guān)于輕繩的拉力F的變化情況，下列說法正確的是（）

墻墻

壁壁

CD

A.F一直減小

B.F一直增大

C.F先增大后減小

D.F先不變后增大

7.（2020寧夏石嘴山第三中學(xué)高三模擬）疊放在水平地面上的四個(gè)完全相同的排球如圖所示,

質(zhì)量均為血相互接觸，球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，則（）

A.上方球與下方3個(gè)球間均沒有彈力

B.下方三個(gè)球與水平地面間均沒有摩擦力

C.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的支持力均為

D.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的摩擦力均為

B組

8.（2020山東濟(jì)南高三下學(xué)期模擬）如圖所示為剪式千斤頂?shù)慕孛鎴D。四根等長的支持臂用光

滑錢鏈連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,通過水平螺紋軸減小間的距離,以抬高重物。保持重物不變,MP和

PN夾角為120。時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F「,MP和PN夾角為60。時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的

作用力為尸2。不計(jì)支持臂和螺紋軸的重力，則Q與&大小之比為（）

A.l：lB.l.,3

C.v'3/1D.3/1

9.（2020安徽蚌埠高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測）如圖所示，輕繩一端系在物體A上,另一端與套在

粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接。用水平力F拉住繩子上的一點(diǎn)O,使物體A及輕圓環(huán)

B靜止在實(shí)線所示的位置?，F(xiàn)保持力F的方向不變,使物體A緩慢移到虛線所示的位置，這一

過程中圓環(huán)B保持靜止。若桿對(duì)環(huán)的彈力為樂,桿對(duì)環(huán)的摩擦力為ROB段繩子的張力為國,

則在上述過程中（）

A.F不變,/減小

B.Ff不變,月增大

C.K減小,風(fēng)不變

D.FN減小，尸T減小

10.（2020山東高三下學(xué)期棗莊一中、高密一中、萊西一中在線聯(lián)考）將一段總長度為L的直

導(dǎo)線折成正多邊形線框后放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且線框所在平面與磁場方

向垂直，現(xiàn)給線框通電，電流大小為/,正多邊形線框中依次相鄰的6條邊受到的安培力的合力

大小與依次相鄰的3條邊受到的安培力的合力大小相等，則正多邊形線框中每條邊受到的安

培力大小為（）

11

A.3B/￡B，B/L

11

C9BILD.12B/L

11.（2020陜西渭南中學(xué)高三模擬）如圖所示,質(zhì)量為m的物體A靜止在質(zhì)量為M的斜面B上,

斜面B的傾角0=30?！，F(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增加至用咫再逐漸減為零的過

程中4和8始終保持靜止。對(duì)此過程下列說法正確的是（）

A.地面對(duì)B的支持力隨著力F的變化而變化

B.A所受摩擦力方向始終沿斜面向上

mg

C.A所受摩擦力的最小值為4,最大值為2,咫

V33^3

D.A對(duì)B的壓力的最小值為2根g,最大值為4mg

12.（2020福建高三模擬）如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條

細(xì)繩結(jié)于。點(diǎn)，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P,一條繩連接物體Q,P、Q兩物體處

于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下處于水平狀態(tài)。現(xiàn)保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，使04

繩逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向,在此過程中,P、Q及斜面均保持靜止，則（）

A.斜面對(duì)物塊P的摩擦力一直減小

B.斜面對(duì)物塊P的支持力一直增大

C.地面對(duì)斜面體的摩擦力一直減小

D.地面對(duì)斜面體的支持力一直增大

13.（2020百師聯(lián)盟高三沖刺）某同學(xué)用如圖中所示的裝置測量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),

用手緩慢地提起木板的左端使木板以其右端為圓心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)板與水平方向的夾角6=37。

時(shí)，滑塊A開始沿板下滑。而后將木板和滑塊A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如圖乙

所示，滑塊A左側(cè)彈簧測力計(jì)讀數(shù)為5N且處于伸長狀態(tài),右側(cè)通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪懸掛

一輕質(zhì)祛碼盤，滑輪摩擦不計(jì)，滑塊的質(zhì)量M=\kg,連接滑塊的彈簧測力計(jì)和細(xì)線均水平放置,

設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若緩慢增加盤中的祛碼，使盤中祛碼總質(zhì)量達(dá)到1.2kg時(shí),

將會(huì)出現(xiàn)的情況是（g取10m/s2）（）

A.A向右運(yùn)動(dòng)

B.木板對(duì)A的摩擦力為7.5N

C.木板對(duì)A的摩擦力方向保持不變

D.彈簧測力計(jì)讀數(shù)仍為5N

14.（多選）（2020河南鄭州模擬）如圖所示，在水平面上固定一個(gè)半圓弧軌道，軌道是光滑的,。點(diǎn)

為半圓弧的圓心,一根輕繩跨過半圓弧的A點(diǎn)（。、A等高，不計(jì)A處摩擦），輕繩一端系在豎直

桿上的B點(diǎn),另一端連接一個(gè)小球P?，F(xiàn)將另一個(gè)小球Q用光滑輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的AB

之間，已知整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),<%=30。/=45。,則（）

A.將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)繩的張力不變

B.將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)半圓弧中的小球P位置下移

C.靜止時(shí)剪斷A處輕繩瞬間，小球P的加速度為2g

D.小球P與小球Q的質(zhì)量之比為國：V2

參考答案

專題分層突破練1力與物體的平衡

1.C解析圖甲中被推出的冰壺能繼續(xù)前進(jìn)，是由于慣性，手與冰壺不接觸了，不再

對(duì)冰壺有推力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;圖乙中電梯在加速上升時(shí)，加速度向上，電梯里的

人處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;圖丙中汽車過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，加速度向上，處于超

重狀態(tài)，速度越大,所需要的向心力越大，超重越顯著，對(duì)橋面的壓力越大，選項(xiàng)C正

確;圖丁中汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時(shí)，受到重力、支持力、摩擦力三個(gè)力的作用，向心

力是重力、支持力、摩擦力的合力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2.B解析磁鐵的磁感線從N到S,故通電導(dǎo)線所處位置的磁場方向?yàn)樾毕蜃笙拢?/p>

根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到斜向左上的安培力，根據(jù)牛頓第三定律可得磁鐵受到

導(dǎo)線給的斜向右下的作用力，該作用力可分解為水平向右的力和豎直向下的力，故

磁鐵受到的摩擦力水平向左，彈力增大，故只有選項(xiàng)B正確。

3.C解析本題用排除法解答比較簡單，拉力水平時(shí)滑動(dòng)摩擦力〃加g=250N>240N,

故拉力不可能水平，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因拉力與水平方向有一定夾角，故拉力的水平分

力一定小于240N,滑動(dòng)摩擦力也小于240N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)拉力豎直向上時(shí)，滑動(dòng)

摩擦力最小為〃（加g-r）=130?4>1002選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故只有選項(xiàng)C正確。

4.B解析

以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力,如圖。根據(jù)平衡條件得知/與FT

的合力與重力〃吆總是大小相等、方向相反。由力的合成圖可知，當(dāng)尸與繩子0。

垂直時(shí)下有最小值，即圖中尸2位置,F的最小值為:/7=日=2a85皿。="吆,則彈簧的最

mg

短伸長量為x=7",故B正確。

5.D解析分析題意可知,畫受到兩段輕繩的拉力作用，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可

知,拉力的合力與重力等大反向，即拉力的合力恒定不變。隨著兩顆釘子之間距離

的增大，兩段輕繩的夾角先減小,后增大。根據(jù)力的合成規(guī)律可知，兩大小相同的力

合成時(shí)，合力一定的情況下，分力的夾角越大，分力越大，分力的夾角越小,分力越

小。則輕繩的張力先變小后變大，當(dāng)兩輕繩處于豎直方向時(shí)，張力最小，故只有選項(xiàng)

D正確。

6.D解析

mg

當(dāng)輕繩另一端在。點(diǎn)時(shí)，設(shè)輕繩左右兩側(cè)間的夾角為2仇以滑輪為研究對(duì)象，分析

受力情況，受力分析圖如圖所示。根據(jù)平衡條件得2FcosO=mg,得到輕繩的拉力

mg

F=2^O輕繩另一端從B點(diǎn)沿墻壁緩慢移到D點(diǎn),由幾何知識(shí)可知,。先不變后增

大,cos。先不變后減小，輕繩的拉力F先不變后增大，故只有選項(xiàng)D正確。

7.C解析對(duì)上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而處于平衡狀態(tài)，所

以上方球一定與下方球有彈力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤油于下方球受上方球斜向下的

彈力作用，所以下方球有運(yùn)動(dòng)的趨勢，故下方球受摩擦力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)四個(gè)

球的整體分析，整體受重力和地面的支持力而處于平衡，所以下方三個(gè)小球受支持

4

力大小為4mg,每個(gè)小球受支持力為許明,選項(xiàng)C正確;下方三個(gè)小球受到的是靜摩

擦力，故不能根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式進(jìn)行求解，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

G

8.D解析當(dāng)兩臂間的夾角為120。時(shí)，兩臂受到的壓力為M=2cos60。=6,對(duì)N點(diǎn)分

V3

析,N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為Q=2N|Cos3()o=G,當(dāng)兩臂間的夾角為60。時(shí)，兩

G_V3

臂受到的壓力為N2=云麗一百G,對(duì)N點(diǎn)分析,N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為

V3fi

F2=2N2cos60。=石G,則有%=3；1,故只有選項(xiàng)D正確。

9.D解析先以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，有QA對(duì)。的拉力GA、外力產(chǎn)和

。3段繩子的拉力FT三力平衡，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為4則

F=GAtanO,FT=?^,由題可知。減小,所以廠減小,FT減小;再以物體B為研究對(duì)象，

進(jìn)行受力分析，有3物體的重力GB、段繩子的拉力FT、豎直桿對(duì)B的支持力

隊(duì)和摩擦力Ff四力平衡，則FN=Fysin0=GAtanO,R=G8+FTCOse=GA+GB,所以當(dāng)0

減小時(shí),FN減小,拼不變，只有選項(xiàng)D正確。

L

10.C解析設(shè)總長為L的正〃邊形，各邊邊長為三已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B11

8,線框中電流大小為/,則各邊所受安培力為尸=」,各邊所受安培力之間的夾角

3600BIL

0=n，相鄰三邊所受安培力的合力大小為/i=b+2Fcos8="(l+2cos。),相鄰六邊

32BIL3

所受安培力的大小為尸2=2/心5加=N(1+2COSO)COS5。,又因?yàn)镕|=F2,故

3360°BIL_BIL

2cos的=1,可得8=40。,貝!］有n=40'=9,F=n9，故只有選項(xiàng)C正確。

11.D解析對(duì)AB組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面

對(duì)B的支持力，所以地面對(duì)B的支持力等于保持不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;力F最

大時(shí)沿斜面向上的分力為尺os3(r=0.75"2g,重力沿斜面向下的分力為

/wgsin3(T=0.5mg,故此時(shí)摩擦力沿斜面向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)A受力分析，受到重力、

支持力、推力和摩擦力作用，當(dāng)推力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分

力時(shí)，摩擦力為零，所以摩擦力最小為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;垂直于斜面方向有

里

FN=wgcos30°+Fsin30°,F=0時(shí),尺最小,最小為/*'Nmin=/Mgcos30°=2mg，當(dāng)

V3V31_3^

F=2mg時(shí)FN最大,最大為/?Nmax=wgcos30°+2mgx24〃2g,選項(xiàng)D正確。

12.C解析

B

緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)繩QA的方向至豎直的過程中,。4拉力的方向變化如圖從1位置

到2位置再到3位置,可見繩0A的拉力先減小后增大，繩0B的拉力一直減小。

由于不清楚剛開始連接物塊尸的繩子的拉力與重力沿斜面向下的分力的大小關(guān)

系，所以不能判斷斜面對(duì)物塊P的摩擦力的變化情況，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物塊P一直在

斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面對(duì)P的支持力等于重力垂直斜面向下的分力,保持不

變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;以斜面體和P的整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件得斜面受

地面的摩擦力與繩。8沿水平方向的拉力等大反向，因繩0B的拉力一直減小，與

水平方向的夾角不變，故其水平分力一直減小，則地面對(duì)斜面體的摩擦力一直減小,

選項(xiàng)C正確;以斜面體和P整體為研究對(duì)象受力分析,由于繩OB的拉力一直減小，

其豎直向下的分力一直減小，根據(jù)豎直方向受力平衡,知地面對(duì)斜面體的支持力不

斷減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

13.D解析緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)木板使滑塊開始下滑時(shí)，靜摩擦力恰好達(dá)到最大值，由平衡條

件得MgsinO=〃Mgcosa解得〃=0.75,木板與滑塊水平放置時(shí),木板與滑塊間的最大

靜摩擦力/m=〃Mg=0.75xlxl0N=7.5N,不放碳碼時(shí)，滑塊水平方向受彈簧測力計(jì)的

拉力和木板痣A的摩擦力,由平衡條件得尸=/=5凡摩擦力方向水平向右，當(dāng)?shù)a盤

總質(zhì)量達(dá)到1.2kg時(shí)，物塊A受到右側(cè)繩的拉力Fr=mg=L2xlON=12N,設(shè)滑塊仍

處于靜止,由平衡條件得尸+六FT,得/=7N<7.5N,假設(shè)成立，滑塊仍處于靜止，彈簧

測力計(jì)讀數(shù)仍為5N,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確;對(duì)比初狀態(tài)的摩擦力可得摩擦

力方向由水平向右變?yōu)樗较蜃?，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

14.ACD解析繩子3端向上移動(dòng)一小段距離,根據(jù)受力分析可知尸球沒有發(fā)生位

移，繩長不會(huì)變化,角度夕不會(huì)發(fā)生變化，即繩子的張力也不會(huì)變化，選項(xiàng)A正確;如

果P向下移動(dòng)一段距離，繩子AP拉力變小，繩長AP變長，而A3之間的繩子長度變

短,則角度少變大，繩子之間的張力變大,AP的張力也變大，產(chǎn)生矛盾，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤;剪斷A處細(xì)繩，拉力突變?yōu)榱?，小球P所受合力為重力沿圓弧切線方向的分力，

1

所以加速度為7,選項(xiàng)C正確;分別對(duì)兩個(gè)小球做受力分析，因?yàn)槭腔罱Y(jié)，所以繩子

mpgmQdmp_V3

的張力都相同，則五W=T,安麗=T,由兩式可得而一混，選項(xiàng)D正確。

專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)

A組

1.（2020山東濟(jì)寧高三5月模擬）質(zhì)點(diǎn)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C、。四點(diǎn)。已知

質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過AB段、BC段和C。段所需的時(shí)間分別為h3八5f,在A8段和C￡）段發(fā)生的位移

分別為汨和M,則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為（）

xx

2-l犯與尸

A.kB曲

X2?3“IX2~3XI

CBiD.18e

2.

（2020廣東廣州高三模擬）如圖,裝備了“全力自動(dòng)剎車”安全系統(tǒng)的汽車,當(dāng)車速v滿足3.6

km/hW怯36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時(shí)，如果司機(jī)未采取制動(dòng)措施，系統(tǒng)

就會(huì)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動(dòng)剎車”

的加速度取值范圍是4~6m/sL則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）

A.0.08mB.1.25mC.8.33mD.12.5m

3.

（2020四川瀘州高三二診）甲、乙兩汽車在同一平直公路上做直線運(yùn)動(dòng),其速度一時(shí)間（vY）圖像

分別如圖中a、b兩條圖線所示，其中a圖線是直線力圖線是拋物線的一部分,兩車在九時(shí)刻并

排行駛。下列關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng)情況，判斷正確的是（）

A.甲車向負(fù)方向做勻速運(yùn)動(dòng)

B.乙車的速度先減小后增大

C.乙車的加速度先減小后增大

D.在t2時(shí)刻兩車也可能并排行駛

4.（2020山東青島高三下學(xué)期統(tǒng)一質(zhì)量檢測）下圖是某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲一起立的

動(dòng)作時(shí)傳感器記錄的壓力隨時(shí)間變化的圖線,縱坐標(biāo)為壓力，橫坐標(biāo)為時(shí)間。由圖線可知，該同

學(xué)的體重約為650N,以下信息正確的是（）

A.ls時(shí)人處在下蹲的最低點(diǎn)

B.2s時(shí)人處于下蹲靜止?fàn)顟B(tài)

C.該同學(xué)做了2次下蹲一起立的動(dòng)作

D.下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)

5.（多選）（2020山東濰坊高三期末）如圖甲，在桌面上有一本書，書的上方放一水杯，給水杯施加

一水平力,其大小F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)桌面對(duì)書的摩擦力為工書的速度為V,

假定各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列反映了和v隨時(shí)間，變化的圖線中可能

正確的是（）

（2020河南鄭州高中畢業(yè)年級(jí)質(zhì)檢）如圖所示力BCLMgCTT為一立方體木箱,0點(diǎn)為底面

A5O中心,M點(diǎn)為QZT中點(diǎn),N點(diǎn)為8CCE面的中心。A。、MO、N。為三個(gè)光滑輕桿，三個(gè)

完全相同的小球套在輕桿上，分別從A、M、N三點(diǎn)由靜止沿輕桿滑下。關(guān)于三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng),

下列說法正確的是（）

A.三個(gè)小球滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小相等

B.三個(gè)小球滑到。點(diǎn)所用的時(shí)間相等

C.從A點(diǎn)滑下的小球到達(dá)0點(diǎn)時(shí)的速度最大

D.從M點(diǎn)滑下的小球到達(dá)0點(diǎn)所用時(shí)間最短

7.

（2020湖南衡陽高三模擬）傾角為J的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一"__T形長木板，

木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為"。平行于斜面的力傳感器（不計(jì)傳感器的重力）上端連接木

板，下端連接一質(zhì)量為m的光滑小球，如圖所示,當(dāng)木板固定時(shí)，傳感器的示數(shù)為現(xiàn)由靜止釋

放木板，木板沿斜面下滑的過程中，傳感器的示數(shù)為尸2。則下列說法正確的是（）

A.若〃=0,則F|=&B.若〃=0,則F2=mgs'in3

F^tan0Fztan?

C.若〃和，則/Z=F：D.若"翔，則"="

B組

8.

（2020河南六市高三聯(lián)合調(diào)研檢測）在平直公路上甲乙兩車從同一地點(diǎn)出發(fā)，兩車位移x和時(shí)

X

間f的比值'與時(shí)間f之間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）

A.甲車的加速度大小為5m/s2

B.6s末乙車速度減小到零

C.甲車追上乙車前,2s末甲乙兩車相距最遠(yuǎn)

D.乙車速度減小到零時(shí)，甲車速度為30m/s

9.

（2020陜西榆林高三模擬）如圖所示，水平傳送帶兩端相距5=2m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩

擦因數(shù)“=0.4。工件滑上A端瞬時(shí)速度w=5m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為密則（）

A.若傳送帶以4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則vp=3m/s

B.若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則ve<3m/s

C.若傳送帶以2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則VB=3m/s

D.若傳送帶以某一速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則一定有VB>3m/s

10.

（2020黑龍江哈爾濱高三模擬）如圖所示，斜面固定,平行于斜面處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧一端連

接物塊A,另一端固定，最初A靜止。在4上施加與斜面成30。角的恒力FA仍靜止，下列說法

正確的是（）

A.A對(duì)斜面的壓力一定變小

B.A對(duì)斜面的壓力可能不變

C.A對(duì)斜面的摩擦力一定變大

D.A對(duì)斜面的摩擦力可能變?yōu)榱?/p>

11.（2020河南鄭州高中畢業(yè)年級(jí)第一次質(zhì)量預(yù)測）中國高鐵的發(fā)展速度令世人矚目。為了提

高行車效率,縮短行車時(shí)間，設(shè)計(jì)師提出一種列車過站不停車的設(shè)想，如下面簡圖所示。高鐵勻

速行駛的速度均=360km/h,進(jìn)站時(shí)尾部子車1在。點(diǎn)自動(dòng)脫離，將乘客送到下車站臺(tái)下車，載

著新乘客的子車2提前等候在上車站臺(tái)A點(diǎn)處。為了更好地完成對(duì)接，母車接近車站時(shí)提前

向子車2發(fā)出指令，發(fā)出指令后立即開始做加速度為卬的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好將

車速減小到口。子車2接到指令后，沿轉(zhuǎn)移軌道AB開始做加速度a=lm/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),

子車2達(dá)到最大速度v=144km/h后,接著做勻速直線運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)移軌道AB與鐵軌的夾角9=3。,

已知cos30~1?若子車2啟動(dòng)后t=3min,和母車同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，完成同速對(duì)接。

車站價(jià)］

化工一乍二進(jìn)萬向一§B

陸母車）'1---u^N而:廠混=

一彳"'I

⑴母車距離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的時(shí)候，發(fā)出指令讓子車2開始啟動(dòng)?母車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度

的的大小是多少？

（2）求轉(zhuǎn)移軌道A8的長度。

12.

（2020山東日照4月模擬）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑板A放在水平地面上，當(dāng)A向右滑動(dòng)的

速度vo=13.5m/s時(shí)，在A中間位置輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m=lkg的小物塊8,同時(shí)

給B施加一個(gè)水平向右的尸=6N的恒力并開始計(jì)時(shí)。已知A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃產(chǎn)0.1,A

與8間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=04。（設(shè)滑板A足夠長,g取lOm/s?）求：

（1）經(jīng)過多長時(shí)間A、B達(dá)到共同速度；

(2)從開始計(jì)時(shí)到A、B達(dá)到共同速度的時(shí)間內(nèi)/、8間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q;

(3)2s內(nèi)滑板A的位移大小。

參考答案

專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)

*工"2

1.B解析AB中間時(shí)刻的速度力二1,8段中間時(shí)刻速度也=5。故加速度為

“2?也_X2-5%1

〃=6t30t2,只有選項(xiàng)B正確。

2.D解析由題意知，車速3.6km/h0怯36km/h即lm/s0怯10m/s,系統(tǒng)啟動(dòng)“全力自

動(dòng)剎車”的加速度大小約為4~6m/s2,最后末速度減為0,由推導(dǎo)公式/=2℃,可得

v2_102

店2a2x4m=12.5m,故只有選項(xiàng)D正確。

3.C解析甲車向正方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤油圖像可知，乙車的速度先增

大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;圖像的斜率等于加速度,可知乙車的加速度先減小后增大，

選項(xiàng)c正確;因n到力時(shí)間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，可知在/2時(shí)刻兩車不可能并

排行駛，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

4.B解析人在下蹲的過程中，先加速向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)加速度方向向下，故人處于失

重狀態(tài)，最后人靜止，故下半段是人減速向下的過程，此時(shí)加速度方向向上,人處于

超重狀態(tài)，故下蹲過程中先是失重后超重，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在1s時(shí)人的失重最嚴(yán)重，即

向下的加速度最大，故此時(shí)人并沒有靜止,它不是下蹲的最低點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;2s時(shí)

人經(jīng)歷了失重和超重兩個(gè)過程，故此時(shí)處于下蹲靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)B正確;由圖線得，

該同學(xué)先下蹲后起立，共做了1次下蹲一起立的動(dòng)作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

5.BCD解析若一開始兩者相對(duì)桌面靜止/=￡/不為零，若一開始書就相對(duì)桌面

滑動(dòng)片〃加g,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確油于F一開始不為零，所以可以剛開始水杯

和書就發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，書和桌面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，書受力恒定，從開始做勻加速直線

運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確;若一開始尸不夠大，書相對(duì)桌面靜止，尸增大到一定值時(shí)書開始

做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。

6.C解析根據(jù)題意，分別將A。、NO、看作直角三角形的三個(gè)斜邊，由圖可知

1

A、M.N三點(diǎn)高度之比為2由動(dòng)能定理有〃儂?=5加區(qū)0,故三者落地速度不

同，由高度關(guān)系可得丫4.'V”:VN=：11,則三者的速度大小關(guān)系為VA>VM=VN,

/Ty

選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;三個(gè)小球的位移之比為：，三個(gè)小球的加速度之比

j_j_

為、’6'用丫2,再由y=q/可得〃=而>小,選項(xiàng)B、D均錯(cuò)誤。

7.D解析當(dāng)木板固定時(shí)，對(duì)小球分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有B=mgsin&靜止釋放木

板，木板沿斜面下滑的過程中，若〃=0,則整體沿斜面下滑時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可

得,Mgsin8=Ma,解得a=gsin。,再以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，則有"2gsin8-F2=3z,解得尸2=0,

選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)木板沿號(hào)面下滑時(shí)，若〃加，對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可得

加速度為a=gsin9-〃gcos。,隔離對(duì)小球分析有機(jī)gsin8-F2=，*a,解得F2=〃mgcos。,則

FztanJ

有F\F2=mgsin3；〃z%gcos9=tan。解得〃=%，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。

1x1

8.D解析根據(jù)x=v（）t+^at2可得Jvo+’M甲車的加速度大小為

10

ai=2ki=2x2m/s2=10m/s2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖像可知，乙車的初速度為y（）=15m/s,力口

5型

速度為a2=2%2=-2x2m/s2=-5m/s2,則速度減為零的時(shí)間為f=°2=3s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)

兩車相距最遠(yuǎn)時(shí)速度相等，即物-勿/=。",解得r=ls,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;乙車速度減小到零

時(shí)r=3s,此時(shí)甲車速度為v=ai，=30m/s,選項(xiàng)D正確。

9.C解析物體在傳送帶上做加速或減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a=〃g=4m/s2,若傳送帶

以4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體開始時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為4m/s時(shí)的位移

2222

vg-vA__5-4

為s=FWm=L125m,然后物體隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，故達(dá)到B端的瞬時(shí)速

度為4m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng),

到達(dá)6端時(shí)的速度為丫8=''2。"5-2*4X2m/s=3m/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若傳送

帶以2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，由B選項(xiàng)可知到達(dá)B端的

速度為VB=3m/s,選項(xiàng)C正確;當(dāng)傳送帶以某一速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若物體一直

減速，則到達(dá)8端的速度為3m/s,只有當(dāng)傳送帶的速度大于3m/s時(shí)到達(dá)右端的速

度才是VB>3m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

10.D解析設(shè)斜面傾角為。，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，最初支持力等于mgeos”施加恒

力F后，支持力等于mgcos0+Fsin30。,支持力一定增大。根據(jù)牛頓第三定律人對(duì)斜

面的壓力一定變大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;因?yàn)檩p彈簧處于壓縮狀態(tài)，故最初摩擦力可能

向上，可能向下，也可能為0,施加恒力口后,F沿斜面向上的分力為Fcos30。,由于F

大小未知，摩擦力可能仍向上，也可能等于0,也可能向下，摩擦力的大小可能增大，

也可能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。

1

11.答案(1)12600mm/s2(2)6400m

解析(1)由題意可知v0=360km/h=100m/s,v=144km/h=40m/s,r=3min=l80s

母車向子車2發(fā)出指令后立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，兩車同時(shí)到達(dá)8點(diǎn),完成同

速對(duì)接。母車運(yùn)動(dòng)的位移即母車發(fā)出指令時(shí)距離B點(diǎn)距離為

一+?

s=2t=12600m

母車勻減速的加速度大小為

。0=t3mzs2。

(2)對(duì)子車2做運(yùn)動(dòng)分析，設(shè)加速過程所用時(shí)間為力，則廠如

v

t[=a=40s

加速過程的位移為

iati2

x\=2=800m

勻速過程的位移為

X2=v(/-Zi)=5600m

可得A3軌道長度為

IAB=XI+%2=6400m

12.答案⑴1s(2)27J(3)22m

解析(1)設(shè)A的加速度大小為對(duì)A由牛頓第二定律可得

p2mg+〃1(M+m)g-Ma\

解得見=3.5m/s2,方向向左。

設(shè)B的加速度大小為公,對(duì)B由牛頓第二定律可得F+從2mg

解得“2=10m/s2,方向向右。

A做減速運(yùn)動(dòng)v\=v()-a]t

B做加速運(yùn)動(dòng)v2=a2t

A、8達(dá)到共同速度時(shí)V)-v-i

解得r=ls

（2）從開始計(jì)時(shí)到達(dá)到共同速度,A的位移大小為修

1

o9-

x\=v（）f-￡a\t=11.75m

B的位移大小為x2

1

X2=%2t=5m

AB間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為0,則

Q=〃2〃2g（修?％2）=27J

（3）經(jīng)分析8達(dá)到共同速度之后無法相對(duì)靜止，各自做變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)A的加

速度大小為的,對(duì)A由牛頓第二定律可得〃2Mg-〃i（M+/w）g=Ma3

解得“3=0.5m/s2,方向向右；

1s時(shí)，由⑴可得w=10m/s,第2s內(nèi),A的位移大小為為

1

X3=v\t+2a3/=10.25m

2s內(nèi)滑板A的位移大小為

XA=Xi+x3=22m

專題分層突破練3力與曲線運(yùn)動(dòng)

A組

（2020福建廈門模擬）在演示“做曲線運(yùn)動(dòng)的條件”的實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)在水平桌面上向右做直線

運(yùn)動(dòng)的小鐵球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側(cè)放置條形

磁鐵，如圖所示，虛線表示小鐵球的運(yùn)動(dòng)軌跡。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下敘述正確的是（）

A.第一次實(shí)驗(yàn)中，小鐵球的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.第二次實(shí)驗(yàn)中，小鐵球的運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng),其軌跡是一條拋物線

C.該實(shí)驗(yàn)說明做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向沿軌跡的切線方向

D.該實(shí)驗(yàn)說明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線

上

2.（2020湖南常德高三二模）投壺是古代士大夫宴飲時(shí)做的一種投擲游戲,也是一種禮儀。某人

向放在水平地面的正前方壺中水平投箭（很短，可看作質(zhì)點(diǎn)），結(jié)果箭劃著一條弧線提前落地

了。不計(jì)空氣阻力，為了能把箭拋進(jìn)壺中,則下次再水平拋箭時(shí)，他可能做出的調(diào)整為（）

A.減小初速度，拋出點(diǎn)高度變小

B.減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變

C.初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度

D.初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度

3.（2020北京密云高三下學(xué)期模擬）如圖所示是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS實(shí)驗(yàn)裝

置示意圖，其中質(zhì)量為m的圓柱體放置在未畫出的光滑圓盤邊緣，繩子跨過處于圓盤圓心且能

隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的無摩擦滑輪，一端連接小圓柱體，另一端連接力傳感器，使圓柱體做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為/?，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度，要求畫出的圖像便于研

究。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下列說法不正確的是（）

數(shù)據(jù)采集器

光電傳感器

A.研究向心力與半徑的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫F-r圖像

B.研究向心力與線速度的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫F-P2圖像

C.研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫F-m圖像

D.如能保證兩個(gè)傳感器同步記錄，則圓筒不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)同樣可以完成該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

4.

（2020山東濟(jì)南期末）如圖所示為固定在水平地面上的圓弧形容器，容器兩端A、C在同一高度

上,8為容器的最低點(diǎn),圓弧上E、F兩點(diǎn)也處在同一高度，容器的A8段粗糙,BC段光滑。一個(gè)

可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球，從容器內(nèi)的A點(diǎn)由靜止釋放后沿容器內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)到尸以上、C點(diǎn)以下的

”點(diǎn)（圖中未畫出），則（）

A.小球運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)加速度為零

B.小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的向心加速度與運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)大小相等

C.小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的切向加速度與運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)大小相等

D.小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的切向加速度比運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)的小

A

（2020山東濟(jì)寧高三下學(xué)期5月模擬）如圖所示，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，小球乙從B點(diǎn)自由釋

放，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，方向夾角為45。,已知4、C高度差為九不計(jì)空氣

阻力，由以上條件可知B、A兩點(diǎn)高度差為（）

11

A.%B.2/lC.hD.2h

6.（2020山東青島高三下學(xué)期統(tǒng)一質(zhì)量檢測）全國多地在歡迎援鄂抗疫英雄凱旋時(shí)舉行了“飛

機(jī)過水門”的高級(jí)別禮儀,寓意為“接風(fēng)洗塵某次儀式中，水從兩輛大型消防車中斜向上射出,

經(jīng)過3s水到達(dá)最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力和水柱間的相互影響,若水射出后第1s內(nèi)上升高度為

/z,g取10m/s）則水通過前九段用時(shí)為（）

A.0.5sB.(2-V3)

C.（3-2>/2）SD.0.2S

7.游樂場有一種叫作“快樂飛機(jī)”的游樂項(xiàng)目，模型如圖所示。已知模型飛機(jī)質(zhì)量為私固定在

長為L的旋臂上，旋臂與豎直方向夾角為。，當(dāng)模型飛機(jī)以角速度。繞中央軸在水平面內(nèi)做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）

A.模型飛機(jī)受到重力、旋臂的作用力和向心力

B.旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力方向一定與旋臂垂直

C.旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力大小為mJa2+<o4L2sin20

D.若夾角J增大，則旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力減小

B組

8.（2020山東濟(jì)南高三下學(xué)期模擬）獰貓彈跳力驚人，棲息在干燥的曠野和沙漠，善于捕捉鳥類。

一只獰貓以某一初速度斜向上與水平地面成。角跳離地面，落地前其最大高度為/?,最大水平

位移為X。不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.保持起跳速度大小不變，增大6角,獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間不變

B.保持起跳速度大小不變，增大e角，獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨萮增大

C.保持起跳角度e不變，增大起跳速度,X與〃的比值減小

D.保持起跳角度，不變，增大起跳速度X與刀的比值增大

9.

?一1.5，一Lr」

如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物體A、B通過輕彈簧連接，并靜止在轉(zhuǎn)臺(tái)上,現(xiàn)從靜止開始緩慢增

大轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速（在每個(gè)轉(zhuǎn)速下都可認(rèn)為轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)），已知A、8的質(zhì)量分別為〃八2“力、B

與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃,4、8離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為1.5八r,已知彈簧的原長為1.5r,

勁度系數(shù)為匕最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，以下說法正確的是（）

A.當(dāng)B受到的摩擦力為零時(shí),A受到的摩擦力方向沿半徑指向轉(zhuǎn)臺(tái)中心

B.B先相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)生滑動(dòng)

C.當(dāng)A、8均相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止時(shí),允許的最大角速度為

D.A剛好要滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

10.

（多選）如圖所示，長為/的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端接有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O,輕桿

可在豎直面內(nèi)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸。無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為，"的物塊放置在光滑水平面上。開始時(shí)，使小

球靠在物塊的光滑側(cè)面上，輕桿與水平面夾角45。,用手控制物塊靜止。然后釋放物塊，在之后

球與物塊運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.球與物塊分離前，球與物塊速度相等

B.球與物塊分離前，物塊速度逐漸增大

C.球與物塊分離前，桿上彈力逐漸增大

D.球與物塊分離瞬間，球加速度等于重力加速度g

11.如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對(duì)它施加了魔法一樣,被稱為“魔

力陀螺它可等效為一質(zhì)點(diǎn)在圓軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)的模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)

磁性圓軌道半徑為凡A、B兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)沿軌道外側(cè)做完整的圓

周運(yùn)動(dòng)，受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小怛?yàn)镋當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以速率V—度通過4

點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。

質(zhì)點(diǎn)B

乙

（1）求質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量；

（2）質(zhì)點(diǎn)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)過程中，若磁性引力大小恒定（大小未知），試證明質(zhì)點(diǎn)對(duì)A、8兩

點(diǎn)的壓力差為定值；

（3）若磁性引力大小恒為2F,為確保質(zhì)點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)通過B點(diǎn)最大速率。

12.（2020北京人大附中高三下學(xué)期質(zhì)檢）某游樂設(shè)施如圖所示，由半圓形APB和直線形BC細(xì)

圓管組成的細(xì)圓管軌道固定在水平桌面上（圓半徑比細(xì)圓管內(nèi)徑大得多）,軌道內(nèi)壁光滑。已知

APB部分的半徑/?=0.8m,BC段長L=1.6m。彈射裝置將一質(zhì)量機(jī)=0.2kg的小球（可視為質(zhì)

點(diǎn))以水平初速度均從4點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道水平拋出，落地點(diǎn)。離C點(diǎn)的水平

距離為s=1.6m,桌子的高度力=0.8m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2?求：

⑴小球水平初速度內(nèi)的大小。

(2)小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度3的大小以及從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間人

(3)小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)圓管對(duì)小球的作用力F的大小。

參考答案

專題分層突破練3力與曲線運(yùn)動(dòng)

1.D解析第一次實(shí)驗(yàn)中，小鐵球受到沿著速度方向的引力作用，做直線運(yùn)動(dòng)，并且

引力隨著距離的減小而變大，加速度變大，則小鐵球的運(yùn)動(dòng)是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;第二次實(shí)驗(yàn)中，小鐵球所受的磁鐵的引力方向總是指向磁鐵，是變力，

故小球的運(yùn)動(dòng)不是類平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡也不是一條拋物線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)說

明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線

上，但是不能說明做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向沿軌跡的切線方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D

正確。

2.D解析設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為也拋出點(diǎn)離壺的高度為水平位移為x,則

叵(2h

平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為uJ瓦水平位移為產(chǎn)權(quán)二m/瓦由題可知，要使水平位移增尢

則當(dāng)減小初速度或初速度大小不變時(shí),需要時(shí)間變大，即拋出點(diǎn)的高度力增大，故只

有選項(xiàng)D正確。

V2

3.A解析根據(jù)向心力公式結(jié)合牛頓第二定律有尸=機(jī)三可知研究向心力與半徑

1

的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫圖像，二者為線性關(guān)系，便于研究,

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;研究向心力與線速度的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)

畫廣/圖像，選項(xiàng)B正確;研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和運(yùn)動(dòng)

半徑一定，應(yīng)畫F-m圖像，選項(xiàng)C正確;如能保證兩個(gè)傳感器同步記錄，圓筒可以不

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，光電傳感器測量圓柱通過瞬間的線速度，力傳感器測量此時(shí)的向

心力（繩子拉力）大小洞樣可以完成該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選項(xiàng)D正確。

4.D解析小球運(yùn)動(dòng)到"點(diǎn)時(shí)，所受合外力不為零，則加速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

V2

小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)的速度大小不相等，根據(jù)百可知，向心

加速度不相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)E、尸兩點(diǎn)所在的曲面的切面的傾角均為仇則在尸

點(diǎn)的切向加速度aF=gsinO;在￡■點(diǎn)的切向加速度aE=gsin8-〃gcos。,即小球運(yùn)動(dòng)到E

點(diǎn)時(shí)的切向加速度比運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。

1

5.C解析小球甲做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由/『5g*可得甲運(yùn)動(dòng)

的時(shí)間為/k豎直分速度丫產(chǎn)女產(chǎn)居E據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，甲在C點(diǎn)

2

%Gvz-_

的速度”=E45°=2、'9r乙,乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度〃=石=2力,故A、B

兩點(diǎn)高度差為2小〃=%,故只有選項(xiàng)C正確。

6.C解析經(jīng)過3s水到達(dá)最高點(diǎn)，則水射出時(shí)豎直方向初速度為

Pyo+”yl30+（30-10x1）

bo=gf=lOx3m/s=3Om/s,第Is內(nèi)上升高度為/?=2t\=-xlm=25m,

12=2_2

設(shè)水通過前班后的豎直分速度大小為“則有-2gx弓一的一今°;解得

1M"y_30-20、吃后

4=20m/s,所用的時(shí)間為〃=910s=（3-2、）s，故只有選項(xiàng)C正確。

7.C解析向心力是效果力，是旋臂作用力與模型飛機(jī)重力的合力,A錯(cuò)誤;飛機(jī)在

水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直方向平衡,所以旋臂的一個(gè)分力平衡了飛機(jī)的重力,

另一個(gè)分力提供了飛機(jī)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力方

向不一定與旋臂垂直,B錯(cuò)誤;根據(jù)B選項(xiàng)分析,旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力大

,?V（w）2+（m&）2Lsin0）2y/g2+w4L2sin20短俎*京「幽八正上

小/==m,C正確;根據(jù)選項(xiàng)C的分析，夾

角。增大，旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力增大,D錯(cuò)誤。

8.B解析獰貓做斜拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有匕,=丫0411。=8九獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)

2vQsin0

間/=2r產(chǎn)保持起跳速度大小不變，增大。角，獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，

142Vn2sin2S

-City=------

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨取?2,2g，保持起跳速度大小不變,

增大。角,獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨仍龃?，選項(xiàng)B正確;獰貓最大水平位移為

2Vo2cos8sin8-Vo2sin20x_4