2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练:力学选择题2
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一、单选题
1.(2023·北京门头沟·统考一模)“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小,乘客舒适感越好。某汽车由静止启动,前3s内加速度随时间的变化关系如图所示,则( )
A.内汽车做匀加速运动
B.加速度变化率的单位为
C.第3s末,汽车速度达到
D.乘客感觉内比内更舒适
2.(2023·北京门头沟·统考一模)幼儿园小朋友玩的滑梯如图1所示,为了研究方便,可将其简化为图2。已知滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数为,某小朋友质量为m,重力加速度为g,滑梯与水平地面之间的夹角为。下列说法中正确的是( )
A.小朋友沿滑梯加速下滑时受力平衡
B.小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对平衡力
C.下滑过程中,小朋友受到的合力大小为
D.下滑过程中,小朋友受到的摩擦力大小为
3.(2023·北京门头沟·统考一模)2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F“遥十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11月30日,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.飞船发射阶段,航天员一直处于失重状态
B.飞船空间站组合体的运行速率一定小于
C.在组合体内,航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供
D.与空间站相比,飞船与空间站组合体质量更大,向心加速度也更大
4.(2023·北京西城·统考一模)如图所示,将拱形桥面近似看作圆弧面,一辆汽车以恒定速率通过桥面,其中a、c两点高度相同,b点为桥面的最高点.假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变.下列说法正确的是( )
A.在段汽车对桥面的压力大小不变
B.在段汽车对桥面的压力逐渐增大
C.在段汽车的输出功率逐渐增大
D.在段汽车发动机做功比段多
5.(2023·北京·统考一模)我国一箭多星技术居世界前列,一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示,火箭运行至P点时,同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动,B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动,P点为椭圆轨道的近地点,Q点为远地点,B卫星在Q点喷气变轨到轨道3,之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是( )
A.A卫星在P点的加速度大于B卫星在P点的加速度
B.A卫星在轨道1的速度小于B卫星在轨道3的速度
C.B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速
D.B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中引力做负功
6.(2023·北京·统考一模)如图所示,运动员进行原地纵跳摸高训练。运动员先下蹲,重心下降,经过充分调整后,由静止发力跳起摸高。忽略空气阻力影响,在蹬地过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员始终处于超重状态
B.运动员机械能守恒
C.运动员一直做加速运动
D.地面对运动员支持力的冲量大于运动员所受重力的冲量
7.(2023·北京·统考一模)一个单摆在竖直平面内沿圆弧做往复运动。某时刻摆球由A点从静止开始摆动,如图所示摆线与竖直方向的夹角为,O点为摆动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.摆球在O点受重力、拉力、向心力
B.摆球摆动到O点时所受合外力为零
C.摆球从A点摆动到O点的过程中,拉力不做功,动能增加
D.摆球经过P点时摆角小于,则摆球所受拉力与重力的合外力充当回复力
8.(2023·北京·统考一模)抖动细绳能形成简谐横波,某人时刻拿细绳的一端A开始上下抖动,细绳上各点做简谐运动,振幅为0.2m。时细绳上形成的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.根据题中所给数据可以求出波速 B.A点的起振方向向上
C.此时C点的振动方向向上 D.再经过0.4s质点A将向右移动一个波长
9.(2023·北京平谷·统考一模)发射地球同步卫星,可简化为如下过程:先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点,如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法正确的是( )
A.地球同步卫星可以定点在北京上空
B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C.卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大
D.卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率
10.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,轻弹簧下端连接一重物,用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。然后手与重物一同缓慢下降,直至重物与手分离并保持静止。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和先减少再增加
B.弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量
C.重物对手的压力随下降的距离均匀变化
D.手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量
11.(2023·北京海淀·统考一模)只利用下列选项中的器材,不能测量出当地重力加速度的是( )
A.1根长度已知的直杆、1个质量未知的小物块、1块停表
B.1根长度已知的轻绳、2个质量已知的小物块、1个滑轮、1个铁架台
C.1个发射初速度已知的抛射器、1个质量未知的抛射物、1把直尺
D.1个质量已知的小物块、1根长度未知的轻绳、1把直尺、1块停表
12.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,水平面上有一上表面光滑的斜面体,一小物块沿其上表面匀减速上滑,此过程中斜面体始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左
B.斜面体受到地面的摩擦力为零
C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和
D.斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和
13.(2023·北京东城·统考一模)如图甲所示,一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面,物块在斜面上运动的过程中,其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定,g取10。下列说法正确的是( )
A.物块质量为0.7
B.物块所受摩擦力大小为0.4N
C.0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为40J
D.0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4
14.(2023·北京东城·统考一模)2022年11月1日,重约23吨的梦天实验舱与重约60吨的天和核心舱组合体顺利对接,完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空间站距地面高度约为400,地球同步卫星距地面高度约为36000,二者的运动均视为匀速圆周运动,则( )
A.对接前空间站内的宇航员不受地球引力作用
B.对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等
C.对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9
D.对接后中国空间站的运行周期大于地球同步卫星的运行周期
15.(2023·北京东城·统考一模)图甲所示为一列简谐横波在时的波形图,图乙所示为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.此列波的传播速度为
B.此列波沿主轴正方向传播
C.时,质点P的运动速度为
D.时,质点P相对平衡位置的位移为
16.(2023·北京东城·统考一模)某人所受重力为G,穿着平底鞋起跳,竖直着地过程中,双脚与地面间的作用时间为t,地面对他的平均冲击力大小为4G,若他穿上带有减震气垫的鞋起跳,以与第一次相同的速度着地时,双脚与地面间的作用时间变为2.5t,则地面对他的平均冲击力变为( )
A.1.2G B.1.6G C.2.2G D.2.6G
17.(2023·北京朝阳·统考一模)如图所示,质量为m的手机放置在支架斜面上,斜面与水平面的夹角为θ,手机与接触面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.手机对支架的压力大小为mg,方向垂直于斜面向下
B.手机受到的摩擦力大小为μmgcosθ,方向沿斜面向上
C.若θ增大,则支架对手机的摩擦力随之减小
D.若θ增大,则支架对手机的作用力保持不变
18.(2023·北京延庆·统考一模)如图甲所示,物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。,,。则( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体上升过程的加速度大小
D.物体回到斜面底端时的动能
19.(2023·北京延庆·统考一模)顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上,A、B两物体通过细绳如图连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平力F作用于悬挂的物体B上,使其缓慢拉动一小角度,发现A物体仍然静止。则在此过程中说法不正确的是( )
A.水平力F一定变大 B.物体A所受斜面给的摩擦力一定变大
C.物体A所受斜面给的支持力一定不变 D.细绳对物体A的拉力一定变大
20.(2023·北京延庆·统考一模)北京时间2022年11月17日16时50分,经过约5.5小时的出舱活动,神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务,出舱活动取得圆满成功.若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动,轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.“问天实验舱”的质量为
B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零
C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于
D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具,工具会立即高速离开航天员
21.(2023·北京西城·统考一模)2022年12月4日,神舟十四号乘组与十五号乘组完成在轨轮换后,返回地球.载人飞船返回舱进入大气层后,距地面左右时开启降落伞,速度减至约,接下来以这个速度在大气中降落,在距地面时,返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气,舱体再次减速,到达地面时速度约为.由以上信息可知( )
A.开启降落伞减速的过程中,舱体处于失重状态
B.在大气中匀速降落过程中,舱体的机械能保持不变
C.缓冲发动机开启过程中,航天员的加速度约为
D.舱体与地面撞击的过程中,撞击力的冲量大于舱体重力的冲量
22.(2023·北京西城·统考一模)一列沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如图所示,下列判断正确的是( )
A.此时质点K的速度方向沿y轴负方向
B.此时质点M的加速度方向沿y轴正方向
C.此时质点K的速度比质点L的小
D.此时质点K和质点M的相位相同
23.(2023·北京西城·统考一模)跳台滑雪主要分为4个阶段,助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和落地阶段.在飞行阶段,运动员会采取一种身体向前倾,同时滑雪板向前分开呈“V”字型的经典姿势,如图所示.这种姿势能够加大运动员与下方空气接触的面积,并且还可以让身体和雪板与水平方向呈最为理想的夹角,就像飞机起飞一样,从而获得较大的空气托举力.关于运动员在飞行阶段采用“V”字型姿势,下列说法正确的是( )
A.可以增加水平方向的飞行速度
B.可以增加竖直方向的加速度
C.可以增加运动员的机械能
D.可以获得更长的飞行时间
24.(2023·北京朝阳·统考一模)如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平面上,一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度(在弹性限度内)。不计空气阻力。则( )
A.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的加速度不断增大
B.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的速度先增大后减小
C.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的机械能守恒
D.小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小
25.(2023·北京朝阳·统考一模)某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波,在时刻的波形如图中实线所示,时刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是( )
A.该地震波的周期为0.5s
B.该地震波的波速为4km/s
C.时刻,处质点的振动方向沿y轴正方向
D.内处的质点沿x轴正方向前进2km的距离
26.(2023·北京·模拟预测)2023年春节期间,中国科幻电影《流浪地球2》热映.《流浪地球》系列影片设定:若干年后,太阳上的氢元素将被耗尽,太阳由“氢核聚变”阶段进入“氦核聚变”阶段,并成为一颗红巨星,地球将被太阳吞没、气化.因此,人类启动了“流浪地球”计划.人类的自救之旅的第一阶段是“刹车阶段”,利用2000台安装在地球赤道上的“转向式行星发动机”,通过喷射高能高压的粒子流,推动地球停止自转;第二阶段是“逃逸阶段”,利用“推进式行星发动机”推动地球加速,增大公转速度,逐渐脱离太阳系,开启“流浪”之旅.
根据以上素材,结合所学,判断下列说法正确的是( )
A.不考虑其它因素,地球停止自转的过程中,赤道上的物体所受重力逐渐减小
B.不考虑其它因素,地球停止自转的过程中,南北极处的物体所受重力逐渐增大
C.“转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相反,“推进式行星发动机”的喷口方向应该与公转速度方向相反
D.聚变要克服原子核之间的库仑斥力,因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高
二、多选题
27.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,斜面静止于粗糙水平面上,质量为的小物块恰好能沿斜面匀速下滑,该过程斜面保持静止。现给施加一沿斜面向下的推力,使沿斜面匀加速下滑。施加后,下列说法正确的是( )
A.斜面对的支持力和摩擦力都不变
B.对斜面的作用力方向竖直向下
C.水平面对斜面的支持力增大
D.小物块的加速度为
28.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,竖直放置的平行金属导轨之间接有定值电阻,金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场内,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力作用下加速上升的一段时间内,下列判断正确的是( )
A.与安培力做的功的代数和等于棒的机械能增加量
B.与安培力做的功的代数和等于棒的动能增加量
C.克服重力做的功等于棒的重力势能的增加量
D.克服安培力做的功等于电阻上放出的热量
29.(2023·北京·统考模拟预测)我国早在3000年前就发明了辘轳,其简化模型如图所示,辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动,卷筒的半径为R,质量为M、厚度不计。某人转动卷筒通过细绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶,水桶的高为d,空桶质量为,桶中水的质量为m。井中水面与井口的高度差为H,重力加速度为g,不计辐条的质量和转动轴处的摩擦。下列分析判断正确的是( )
A.若人以恒定以像速度匀速转动卷筒,则水桶上升的速度为
B.若人以恒定功率P转动卷筒,装满水的水桶到达井口前已做匀速运动,水桶上升过程的最大速度为
C.空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动,水桶落到水面时的速度大小
D.忽略提水过程中水面高度的变化,水桶从图示位置缓慢上升高度H,人做的功
参考答案:
1.C
【详解】A.由图可知,内汽车的加速度增大,不是匀加速运动,故A错误;
B.加速度变化率为加速度变化量与时间的比值,则单位为
故B错误;
C.图像中面积表示速度的变化量,则内汽车速度的变化量为
则第3s末,汽车速度达到,故C正确;
D.由题意可知,加速度的变化率越小,乘客舒适感越好,由图可知,内比内的加速度的变化率大,则内更舒适,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.小朋友沿滑梯加速下滑时具有沿滑梯向下的加速度,受力不平衡。故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对相互作用力。故B错误;
CD.对小朋友受力分析,分解重力,可得
又
故C错误;D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.飞船发射阶段,航天员随飞船加速上升,一直处于超重状态。故A错误;
B.第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度,所以飞船空间站组合体的运行速率一定小于。故B正确;
C.在组合体内,航天员绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供。故C错误;
D.根据
可知,与空间站相比,飞船与空间站组合体质量更大,但是向心加速度大小不变。故D错误。
故选B。
4.D
【详解】AB.汽车以恒定速率通过桥面,在段、点、段的受力分析如题1、图2、图3所示
设汽车在运动过程中所受阻力为,在段时支持力与竖直方向的夹角为,在段时,支持力与竖直方向的夹角为,对段、段和则由牛顿第二定律有
,
从到的过程中,角逐渐减小,角逐渐增大,由此可知,逐渐增大,逐渐减小,故AB错误;
C.设在段牵引力与水平方向的夹角为,汽车在段时发动机的功率为
从到过程中,夹角在逐渐减小,因此可知逐渐减小,故C错误;
D.在段汽车发动机要克服阻力和重力做功,在段汽车发动机只克服阻力做功做功,整个过程中汽车的动能不变,两段过程克服阻力做功相同,因此在段汽车发动机做功比段多,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.两卫星在P点时,根据
可得
显然两卫星的加速度相同,故A错误;
B.由题知,轨道1和轨道3都是圆轨道,则有
可得
由于B卫星在轨道3上运动的轨道半径大于A卫星在轨道1上运动的轨道半径,所以B卫星在轨道3上运动的速度小于A卫星在轨道1上运动的速度,故B错误。
C.卫星从低轨道运动到高轨道,需要在轨道相切点点火加速实现,所以B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要向后喷气加速,故C错误;
D.B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中速度减少,则动能减小,故引力做负功,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】AC.运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程,先向上加速,当地面支持力等于重力时速度最大,之后脚与地面作用力逐渐减小,运动员开始减速,当脚与地面作用力为零时,离开地面。故运动员先超重后失重,AC错误;
B.蹬地起跳过程中运动员消耗体内化学能转化为机械能,机械能不守恒,B错误;
D.对运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程应用动量定理
故地面对运动员支持力的冲量大于运动员所受重力的冲量,D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.摆球在O点受重力、拉力,A错误;
B.摆球摆动到O点时所受合外力提供向心力,合外力不为零,B错误;
C.摆球从A点摆动到O点的过程中,拉力不做功,重力做正功,合外力做正功,由动能定理可知,动能增加,C正确;
D.摆球经过P点时摆角小于,则摆球重力沿切线方向的分力充当回复力,D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.由图可知经过波向右传播一个波长,即周期,由于不知道波长,所以求不出波速,A错误;
B.经过一个周期波刚好传到E点,故E点此时的振动方向与A点的起振方向相同,此时E点向下振动,所以A点的起振方向向下,B错误;
C.波向右传播,根据同侧法可知此时C点的振动方向向上,C正确;
D.质点不随波迁移,D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.由于地球同步卫星相对地面静止,自西向东绕地球转动,因此轨道平面一定在赤道所确定的平面内,不可能定点在北京上空,A错误;
B.根据
可得
因此卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,B错误;
C.卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中,只有万有引力做功,因此机械能守恒,C错误;
D.在轨道1上经过P点时,做圆周运动,因此满足
在轨道2上经过P点后做离心运动,满足
因此可知卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率,D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.由题可知,重物的动能变化量为零,由于手对重物的作用力一直竖直向上,将弹簧与重物视作一个整体,故手对整体一直做负功,故弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和一直在减少,故A错误;
B.弹簧和手对重物的功等于重物机械能的变化量,故B错误;
C.由题可知,当弹簧的弹力与重物的重力相等时,手与重物间的弹力为零,则两者分离,设此时弹簧的形变量为,则有
当弹簧处于压缩状态下重物静止缓慢向下,设重物向下降的距离为,则有
联立解得
故C正确;
D.物体重力做的功等于重物重力势能的变化量,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】AD.利用长度已知的直杆测得小物块下落的高度,或者利用直尺测得轻绳长度,则可知小球下落的高度,根据停表测得时间,则由
可测得重力加速度,故AD正确;
B.根据选项器材无法测得重力加速度,故B错误;
C.利用直尺测得抛射器的高度,水平发射抛射物,根据直尺测得抛射物的水平距离,根据
,
可测得重力加速度,故C正确;
本题选择错误选项,故选B。
12.C
【详解】小物块加速度沿斜面向下,根据对斜面体和小物块整体分析可知,将整体加速度分解为水平方向的和竖直方向的,则根据牛顿第二定律
,
故斜面体受到地面的摩擦力水平向右,根据牛顿第三定律,地面对斜面体的支持力大小等于斜面体对地面的压力,斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和。
故选C。
13.A
【详解】AB.0~10m内物块上滑,由动能定理得
整理得
结合0~10m内的图像得,斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑,由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得,斜率
联立解得
,
故A正确,B错误;
C.0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为动能的减少量,即为10J,故C错误;
D.由动能定理知0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比即为动能改变量之比,等于4∶3,D错误。
故选A。
14.C
【详解】A.对接前空间站内的宇航员依然会受到地球引力的作用,故A错误;
B.对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用力大小相等,由牛顿第二运动定律可知,质量不同,加速度不同,故B错误;
C.绕地球运行的所有圆周运动卫星,其速度都小于第一宇宙速度,故C正确;
D.中国空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以,接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期,故D错误。
故选D。
15.D
【详解】A.由图可知,该波的周期为
波长为
则波速为
故A错误;
B.处的质点P在时刻向下振动,根据“上下坡法”知,波沿x轴负方向传播,故B错误;
C.根据图乙可知,时,质点P处于波谷处,速度为0m/s,故C错误;
D.根据图乙可知,时,质点P相对平衡位置的位移为,故D正确。
故选D。
16.C
【详解】设脚着地瞬间的速度大小为v,取竖直向上为正,穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中,根据动量定理
其中
穿上气垫鞋时双脚竖直着地过程中,根据动量定理有
解得
故选C。
17.D
【详解】A.受力分析可得手机对支架的压力大小为mgcosθ,方向垂直于斜面向下,A错误;
BC.手机受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于mgsinθ,方向沿斜面向上,且若θ增大,则支架对手机的摩擦力随之增大,BC错误;
C.手机平衡状态所受合力为0,故支架对手机的作用力与θ无关,始终与手机的重力等大反向,即θ增大,支架对手机的作用力保持不变,D正确。
故选D。
18.B
【详解】A.根据题意可知,运动到最高点时,物体的速度为0,结合图乙可知,此时的重力势能为,又有
解得
故A错误;
B.根据题意可知,物块上滑过程中,除重力以外只有摩擦力做功,由功能关系可知
解得
故B正确;
C.根据题意,由牛顿第二定律有
解得
故C错误;
D.根据题意可知,物块下滑过程中摩擦力做功与上滑过程中摩擦力做功相等均为
整个过程由动能定理有
其中
解得
故D错误。
故选B。
19.B
【详解】AD.如图所示,对物块B受力分析,如图所示
根据受力平衡可得
,
当B被拉动一个小角度后,θ增大,则力F增大,同时细绳对物体A的拉力T增大,故AD正确,不满足题意要求;
B.A开始时受静摩擦力可能向上也可能向下,则当绳子的拉力变大时,A受到斜面的摩擦力可能减小也可能增大,故B错误,满足题意要求;
C.以A物体为对象,垂直斜面方向根据受力平衡可得
可知物体A所受斜面给的支持力一定不变,故C正确,不满足题意要求。
故选B。
20.C
【详解】A.根据引力提供向心力可知
解得地球的质量为
A错误;
B.漂浮在舱外的航天员同样绕地球做圆周运动,加速度不为零,B错误;
C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于,第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的速度,C正确;
D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具,工具会相对航天员静止,一起绕地球做圆周运动,D错误。
故选C。
21.D
【详解】A.开启降落伞减速的过程中,加速度向上,舱体处于超重状态,A错误;
B.在大气中匀速降落过程中,动能不变,重力势能减少,机械能减少,B错误;
C.缓冲发动机开启过程中,根据运动学公式
代入数据解得
可知航天员的加速度约为,C错误;
D.根据题意可知,舱体与地面撞击的过程中,撞击力的冲量竖直向上,重力的重力竖直向下,物体的动量变化量向上,撞击力的冲量大于舱体重力的冲量,D正确。
故选D。
22.A
【详解】A.根据同侧法可知此时质点K的速度方向沿y轴负方向,故A正确;
B.由图可知,此时质点M的位移为正,则质点M所受的回复力方向指向y轴负方向,结合牛顿第二定律可知此时质点M的加速度方向沿y轴负方向,故B错误;
C.由图可知,此时质点L处于位移最大处速度为零,质点K还没有到最大位移处,速度不为零,此时质点K的速度比质点L的大,故C错误;
D.根据同侧法可知K的速度方向沿y轴负方向,质点M的速度方向沿y轴正方向,则此时质点K和质点M的相位不相同,故D错误。
故选A。
23.D
【详解】运动员在飞行阶段采用“V”字型姿势是为了增加身体与下方空气的接触面积,从而增加空气对身体的“托举力”,根据牛顿第二定律可知,运动员在竖直方向做加速运动的加速度将减小,从而增加了在空中飞行的时间。
故选D。
24.B
【详解】AB.小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,受重力和弹簧弹力作用,弹力从零逐渐增大,开始阶段小于重力,小球合力向下,做加速运动,后阶段弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,故小球加速度先减小后增大、速度先增大后减小,A错误,B正确;
C.小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,弹簧弹力对小球做负功,小球机械能减少,转化为弹簧弹性势能,C错误;
D.小球在最低点时所受的弹力大小大于其所受的重力大小,D错误。
故选B。
25.B
【详解】AB.一列沿x轴正方向传播的地震横波,在时刻的波形如图中实线所示,时刻第一次出现图中虚线所示的波形,则该地震波的波速为
该地震波的周期为
故A错误,B正确;
C.根据波形平移法可知,时刻,处质点的振动方向沿y轴负方向,故C错误;
D.质点只是在平衡位置上下振动,不会随波向前移动,故D错误;
故选B。
26.D
【详解】AB.不考虑其它因素,地球停止自转的过程中,赤道上的物体所受重力逐渐增大,而南北极处的物体本身不受地球自转的影响,因此在地球停止自转的过程南北极处物体的重力不变,故AB错误;
C.“转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相同,“推进式行星发动机”的喷口方向应该与公转速度方向相反,以使地球在公转轨道实现跃迁,逃离太阳系,故C错误;
D.聚变要克服原子核之间的库仑斥力,因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高,故D正确。
故选D。
27.ABD
【详解】ABC.由题可知,给施加一沿斜面向下的推力,并不改变斜面对P的支持力大小,即斜面对P的支持力大小不变,同时根据滑动摩擦力的特点可知,P所受的摩擦力也不发生变化,对平衡时P的分析可知,P所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向,由牛顿第三定律可知,对斜面的作用力方向竖直向下,斜面的受力没有发生变化,AB正确,C错误;
D.给施加一沿斜面向下的推力,物块所受合力等于F,根据牛顿第二定律可得
D正确。
故选ABD。
28.ACD
【详解】A.除重力以外其它力做功等于机械能的增量,可知与安培力做功的代数和等于棒的机械能增加量,故A正确;
B.合力做功等于动能的增加量,即、安培力和重力做功的代数和等于棒动能的增加量,故B错误;
CD.由功能关系可知,克服重力做功等于棒重力势能的增加量,克服安培力做的功等于等于整个电路中电阻产生的热,棒与导轨的电阻均不计,则克服安培力做的功等于电阻上放出的热量,故CD正确。
故选ACD。
29.AC
【详解】A.人以恒定以像速度匀速转动卷筒,则水桶上升的速度为
A正确;
B.设水桶做匀速运动时受到细绳的拉力为,则有
又
解得
B错误;
C.桶由静止下落过程中,水桶和卷筒组成的系统机械能守恒,则有
解得
C正确;
D.设水桶在水中受到的浮力为,桶口运动到井口的过程中,由动能定理
解得
D错误。
故选AC。
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