暑期综合提高练习（三）力学3——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高练习（三）力学3——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（ ）
A．hk+1B．hk
C．2hkD．2hk－1
2．关于自由落体运动的研究，伽利略采用了“冲淡重力”的方法，用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想，然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的匀加速运动的结论，下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．伽利略用斜面做实验，是为了增大小球运动的位移，延长运动时间
B．伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动速度与时间成正比的结论
C．当斜面倾角发生改变时，s与t2的比值不变且与m无关
D．当斜面倾角不变时，s与t2的比值不变且与m无关，逐渐增大倾角验证，外推到竖直下落
3．如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一人跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，人跳离c车和b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上后没有走动，相对a车保持静止，此后（ ）
A．a、c两车的运动速率相等
B．a、c两车的运动方向一定相反
C．a、b两车的运动速率相等
D．三辆车的运动速率关系为vc>vb>va
4．波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波振幅和波长均相等，在绳中的传播速度均是1m/s，在t=0时刻绳上的波形如图所示，则根据波的叠加原理，以下说法中正确的是（ ）
A．当t=2s时，波形如图中①所示，当t=4s时，波形如图中②所示
B．当t=2s时，波形如图中①所示，当t=4s时，波形如图中③所示
C．当t=2s时，波形如图中②所示，当t=4s时，波形如图中①所示
D．当t=2s时，波形如图中②所示，当t=4s时，波形如图中③所示
5．甲、乙两质点在同一直线上运动，从t=0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x−t图像如图1所示.乙做匀减速直线运动，整个运动过程的x−v2图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．经过292s，甲追上乙
B．经过2.5s，甲追上乙
C．t=0时刻，甲的速度大小为2m/s，乙的速度大小为10m/s
D．甲和乙的加速度大小均为2m/s2
6．某次列车加速出站可视为初速度为零的匀加速直线运动，列车每节车厢长为L，共有n节车厢.某观察者站在站台A处，即列车第1节车厢的前端，如图所示.下列说法正确的是（ ）
A．列车上的人看到这名观察者在做匀减速直线运动
B．列车第1节和第2节车厢通过观察者的时间之比为2:1
C．列车第1节和第n节车厢通过观察者的时间之比为1:n
D．列车第1节和第n节车厢通过观察者的平均速度大小之比为(n−n−1):1
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等.现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A．甲的速度大小比乙的大B．甲的动量大小比乙的小
C．甲的动量大小与乙的相等D．甲和乙的动量之和不为零
8．如图所示，在倾角为θ 的斜面上的O点，与水平方向成60∘ 角分别以速度v0和2v0两次抛出小球，小球先后打到斜面上的A、B两点，其中初速度是2v0的小球沿水平方向击中B点，不计空气阻力，重力加速度为g.则下列说法正确的是（ ）
A. 斜面的倾角为30∘
B. 击中B点的小球在空中的飞行时间为3v0g
C. 初速度是v0的小球也一定沿水平方向击中A点
D. O、A间的距离等于A、B间的距离
9．如图，在倾角为θ 的足够长的光滑斜面上某点处有一质量为m的可视为质点的小球。现将其以v0的速度水平向右抛出。抛出后，小球每次落到斜面上都与斜面发生了弹性碰撞，碰撞前后小球沿斜面方向的速度不变，垂直于斜面方向的速度等大反向。重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球相邻两次碰撞斜面的时间间隔为v0sinθgcsθ
B. 每次碰撞后小球距斜面的最大距离相同
C. 抛出后任意长为2v0sinθgcsθ的时段内，小球动量变化量总相同，且沿斜面向下
D. 整个运动过程中斜面所受小球的平均力大小为mgcsθ
10．如图所示，置于竖直平面内呈抛物线形状的AB光滑细杆，它是按照初速度为v0，水平射程为s的平抛运动轨迹的形状制成的，其中A端对应抛出点，离地面的高度为s，B端为着地点.现将一质量为m可视为质点的小球套于光滑细杆上，由静止开始从A端滑下，不计空气阻力，重力加速度为g.则当小球到达细杆的B端时（未触地）（ ）
A. 小球在水平方向的速度大小为v0
B. 小球的瞬时速率为2v0
C. 小球的速度方向与水平方向的夹角为45∘
D. 小球重力的瞬时功率为45 5mgv0
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某小组欲研究肌肉疲劳对引体向上运动克服重力做功的平均功率的影响。在体育课中某同学完成系列引体向上运动，该同学做引体向上运动时双手紧握单杠，身体无摆动。如图甲所示为一次完整引体向上运动示意图，取重力加速度。
（1）用体重秤测量体重，体重秤示数如图乙所示，则该同学质量 kg。
（2）测得做引体向上时身体的重心上升的距离均为50cm。
（3）该同学依次经过足够长恢复时间后分别完成了四组完整标准动作。记录数据如丙所示：
（4）记录中发现上升过程所用时间大约为下降过程所用时间的2倍，计算该同学在第②组运动“连续三次完整标准动作”中，向上运动时克服重力做功的平均功率P约为 W（保留两位有效数字）。
（5）通过实验发现做引体向上的过程中，随着肌肉疲劳的累积（肌肉纤维收缩效率下降），该同学克服重力做功的平均功率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系.让小车左端和纸带相连,右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连，钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带.某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示.
（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点间隔的时间均为0.1s.以打出A点时小车的位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和v.表中ΔxAD= cm,vAD= cm/s.
（2）根据表中数据，得到小车平均速度v随时间Δt的变化关系，如图（c）所示.在图（c）中补全实验点.
图（c）
（3）从实验结果可知，小车运动的v−Δt图线可视为一条直线，此直线用方程v=kΔt+b表示，其中k= cm/s2,b= cm/s.（结果均保留3位有效数字）
（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车的速度大小vA= ,小车的加速度大小a= .（结果用字母k、b表示）
13．如图，竖直平面内足够长的轨道MON由光滑斜面MO和粗糙水平面ON构成，两者在斜面底端O处平滑连接。质量为m的物块A从斜面上H高处由静止开始下滑，到达水平面上后，停在距离O点L远的C点。现将质量为5m的另一物块B放在O处，物块A从斜面上某一高度由静止开始再次下滑，到达水平面上后立即与物块B发生弹性碰撞，设碰撞时间极短，A、B与水平面间的动摩擦因数相同。
（1）求物块A与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）第一次碰撞后，若要求A与已停止运动的B发生第二次弹性碰撞，求斜面倾角应满足的条件；
（3）在满足（2）的条件下若要求A与B发生两次弹性碰撞后B恰能停在C点，求物块A开始下滑的高度h。
14．在平面直角坐标系x轴上有一振源，产生的简谐波沿x轴传播，A和B是x轴上的两个质点，从质点A第一次达到波峰开始计时，A和B两质点的振动图像分别如图甲和乙所示，已知A和B平衡位置间距离为2 m，且满足B点在A点的右侧，已知A点的横坐标为，该简谐波的波长大于AB间距，时波源位于平衡位置，波源起振方向竖直向上。
（1）求该简谐波的波速；
（2）若波源在原点，求坐标轴上的各点的波动方程。（波动方程：写出x轴上各质点偏离平衡位置的位移y与x、t的关系）
15．如图甲所示，一木板静止在光滑水平面上，质量为m=3 kg的物块以初速度4 m/s滑上木板的左端，同时木板受到一个水平向右的恒力F作用。施加不同大小的恒力F，物块相对木板滑动路程为s，其关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为0.5 m-1。若木板的质量M=1.5 kg、长度L=2 m，物块可视为质点，物块与木板之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。
（1）当时，求物块和木板运动的加速度大小；
（2）当时，求物块在木板上运动的时间和物块从木板上滑离时的速度大小；
（3）图乙中AB、BC、DE均为直线段，求这三段恒力F的取值范围及对应的函数关系式。
参考答案
1．【知识点】单一物体机械能守恒定律的应用
【答案】D 【详解】运动员由a运动到c的过程中，设到c点时的速度为v，由机械能守恒定律有mgh＝12mv2，设c点处这一段圆弧雪道的最小半径为R，则在经过c点时，有kmg－mg＝mv2R，解得R＝2hk－1，故D正确。
2．【知识点】伽利略对自由落体运动的研究
【答案】D
【解析】伽利略用斜面做实验,是为了“冲淡重力”,即减小重力的加速效果,延长运动时间,故A错误；伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比,并没有直接得出自由落体运动速度与时间成正比,故B错误；小球沿斜面向下运动,初速度为0,根据s=12gt2sinθ 可知,当斜面倾角发生改变时,s与t2的比值变化,但是比值与m无关,故C错误；伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动位移与时间的二次方成正比,当斜面倾角不变时,s与t2的比值不变且与m无关,逐渐增大倾角验证,外推到竖直下落,故D正确.
3．【知识点】人船模型
【答案】B
【解析】以向左为正方向，设人跳离b、c车时速度为v,人跳离c车的过程,人与c车组成的系统水平方向动量守恒，有0=−M车vc+m人v,人跳上和跳离b车的过程,人与b车组成的系统水平方向动量守恒，有m人v=−M车vb+m人v,人跳上a车的过程,人与a车组成的系统水平方向动量守恒，有m人v=(M车+m人)va,解得vc=m人vM车,方向向右，vb=0,va=m人vM车+m人,方向向左，即vc>va>vb,并且vc与va方向相反.B正确.
4．【知识点】波的干涉
【答案】D
【解析】波速v=1m/s,在t=2s时,两列波都传到x=2m和x=3m之间,根据波的叠加原理可知,叠加后各质点位移为0,如题图中②所示；两列波传播时互不干扰,因此t=4s时,两列波都传到了对方一侧,如题图中③所示,D正确.
【方法总结】
波的叠加原理
在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和,当两列波振动方向在同一直线上时,这两个位移的矢量和在选定正方向后可简化为代数和.
5．【知识点】追及与相遇问题
【答案】A
【解析】设甲的位置表达式为x=v01t+12a1t2+x0,将0,−2m、1s,0、2s,6m代入上式解得x0=−2m,v01=0,a1=4m/s2；设乙的位移表达式为v2−v022=−2a2x,变形可得x=−v22a2+v0222a2,所以v0222a2=12.5m,−12a2=−12.5100s2/m,解得v02=10m/s,a2=4m/s2,故C、D错误.乙停止运动所用时间为t0=v02a2=2.5s,乙2.5s内的位移为x2=12a2t02=12.5m,甲经过292s的位移为x1=12a1t2=14.5m,因为x1−x2=14.5m−12.5m=2m=x0,所以经过292s,甲追上乙,故A正确,B错误.
6．【知识点】匀变速直线运动重要推论的应用
【答案】D
【详解】由于列车做初速度为零的匀加速直线运动,以列车为参考系,列车上的人看到这名观察者也在做匀加速直线运动,故A错误；由初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,列车第1节和第2节车厢通过观察者的时间之比为t1t2=12−1,列车第1节和第n节车厢通过观察者的时间之比为t1tn=1n−n−1,故B、C错误；根据平均速度定义式v=ΔxΔt,可得列车第1节和第n节车厢通过观察者的平均速度大小之比为v1vn=tnt1=n−n−11,故D正确.
7．【知识点】动量定理及其应用
【答案】BD
【解析】设乙对甲的磁力大小为F,对两磁铁受力分析如图所示,由牛顿第二定律和牛顿第三定律可知F=F′,a=Fm−μg,因为m甲>m乙,所以a甲