第四单元 运动和力的关系（B卷真题滚动练）-2022年高考物理一轮复习单元滚动双测卷

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（B卷）综合能力提升卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B的质量分别为mA＝6kg、mB＝2kg，A、B之间的动摩擦因数是0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时F＝10N，此后逐渐增加，在增大到50N的过程中，则（ ）
A．当拉力F<12N时，两物体均保持静止状态
B．当拉力为49N时，B的加速度为6m/s2
C．两物体间从受力开始就有相对运动
D．当拉力F>45N时，两物体之间始终没有相对滑动
2．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小应大于（ ）
A．3μmgB．4μmgC．5μmgD．6μmg
3．某直升机的质量为m，某次试飞时，主旋翼提供大小为2mg、方向向上的升力，每个向前螺旋推进器提供大小为mg、方向向前的推力，如图所示。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．该直升机可能处于平衡状态
B．该直升机以加速度g做匀加速直线运动
C．空气对直升机的作用力为2mg
D．空气对直升机的作用力为4mg
4．如图所示，小球系在轻弹簧的下端，用最小力拉小球至弹簧与水平方向成30°角由静止释放，重力加速度的大小为g。关于小球释放瞬间的加速度，下列说法正确的是（ ）
A．a＝g，方向与竖直方向成30°角
B．a＝g，方向与竖直方向成60°角
C．a＝g，方向与竖直方向成30°角
D．a＝g，方向与竖直方向成60°角
5．爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实验，在这个实验中，当电梯（内部为真空）相对于地球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底板上；当电梯做自由落体运动时，观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛会停在空中而不下落。下列关于这一实验的说法正确的是（ ）
A．电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板
B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零
C．以自由下落的电梯为参考系，牛顿第二定律是成立的
D．在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在
6．小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（ ）
A．t=5s时电梯处于失重状态B．8~9s内电梯在做减速运动
C．10~15s内电梯在上行D．16~17s内电梯在下行
7．如图所示，固定在水平面上一个光滑的半圆弧轨道，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点（O、A等高，不计A处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接质量为m的小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，，，重力加速度为g，则（ ）
A．小球Q的质量为2m
B．半圆弧轨道对小球P的支持力为
C．B点缓慢向上移动微小距离，绳子拉力减小
D．静止时剪断A处轻绳的瞬间，小球P的加速度为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ）
A．小车静止时，F=mgsin θ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F=mgcs θ，方向垂直于杆向上
C．小车向右匀速运动时，一定有F=mg，方向竖直向上
D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上
9．如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．如图所示，质量为的物块A置于物块B上，物块B的质量为。物块A、B之间的动摩擦因数为，物块B与斜面之间的动摩擦因数为，固定斜面的倾角。不可伸长的轻质细绳跨过斜面顶端的光滑定滑轮一端与物块B连接，其连线与斜面平行；另一端与置于水平地面上的物块C连接。一水平向右的力F作用在物块C上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取下列说法正确的是（ ）
A．无论物块B沿斜面向上、向下运动，其速率始终小于物块C的速率
B．若物块A、B静止在斜面上，则物块B与斜面之间一定存在两对作用力与反作用力
C．若细绳的拉力大小为，则物块A与物块B必发生相对滑动
D．若A、B由静止开始，一起沿斜面下滑，则A可能受到沿斜面向下的摩擦力
三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答。
11．如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动，随着θ的改变，小木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化，重力加速度为g。
（1）求小木块与木板间的动摩擦因数；
（2）当θ角为何值时，小木块沿木板向上滑行的距离最小，并求出此最小值。
12．如图甲所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，BC光滑且与水平面夹角为θ＝37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的质量为m的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2。求：
（1）斜面BC的长度s；
（2）滑块与木块AB表面的动摩擦因数μ。
13．如图所示，上海中心总高为632米，是中国最高楼，也是世界第二高楼。由地上121层主楼、5层裙楼和5层地下室组成。“上海之巅”是位于118层的游客观光平台，游客乘坐世界最快观光电梯从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需50秒，运行的最大速度为18 m/s。观景台上可以鸟瞰整个上海全景，曾经的上海第一高楼东方明珠塔、金茂大厦、上海环球金融中心等都在脚下，颇为壮观。一位游客用便携式拉力传感器测得在加速阶段质量为0.5 kg的物体受到的竖直向上拉力为5.45 N，若电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动（g取10 m/s2）。求：
（1）电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间；
（2）若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等，求电梯到达观光平台上行的高度；
（3）若电梯设计安装有辅助牵引系统，电梯出现故障，绳索牵引力突然消失，电梯从观景台处自由落体，为防止电梯落地引发人员伤亡，电梯启动辅助牵引装置使其减速，牵引力为重力的3倍，下落过程所有阻力不计，则电梯自由下落最长多少时间必须启动辅助牵引装置？
14．滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底在雪地上进行的滑行、跳跃的竞赛运动。当滑雪板相对雪地速度较大时，会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触的时间超过某一值，滑雪板就会下陷，使得与雪地间的摩擦力增大。假设速度超过8 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.125。一运动员从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平地面，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，已知坡长l＝24.1 m，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）求运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；
（2）求运动员到达B处时的速度大小；
（3）若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数μ3＝0.5，求运动员在水平地面上运动的最大距离。
15．2020年9月15日，百度联手央视新闻全程直播“万物智能一百度世界2020”大会。大会上介绍了无人驾驶技术的商业前景，并且将加速中国自动驾驶大规模商业化部署，不久的将来将有无人驾驶车辆驰聘在大街小巷。无人驾驶车辆通过多种传感器检测路况环境，确保行驶安全。某测试车质量为，沿一足够长、倾角的直斜坡公路以的速度匀速下坡，传感器检测发现车头正前方处有一骑行者正以的速度匀速下坡，测试车立即启动刹车系统做匀减速运动。问：
（1）为了不撞上骑行者，测试车刹车时加速度a的大小至少为多少？
（2）为了确保行车安全，无人驾驶车辆设计时考虑了多种可能性。若测试车下坡刹车时车轮被抱死，测试车恰好不能撞到骑行者，则测试车车头距离骑行者多远时开始刹车？（已知测试车轮胎与路面间的动摩擦因数为，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度）
16．某中学两同学玩拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所示，一长L=0.50m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。一人用水平恒力F1向左作用在滑块上，另一人用竖直向上的恒力F2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。
（1）若F1=24N，F2=16N，求木板的加速度大小以及经过多少时间滑块从木板上端离开木板？
（2）若F2=18N，为使滑块与木板不能发生相对滑动，求F1必须满足什么条件？