22届高中物理一轮总复习 阶段滚动卷一　力与运动

这是一份22届高中物理一轮总复习 阶段滚动卷一　力与运动，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
阶段滚动卷一　力与运动一、单项选择题(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,只有一个选项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.质点做直线运动的位移x与时间二次方t2的关系图像如图所示,则该质点(　　)A.加速度大小为1 m/s2B.任意相邻1 s内的位移差都为2 mC.第2 s内的位移是2 mD.物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s2.小轩同学某次在高铁站候车,从车头经过自己身边时开始计时,连续两个时间t内,驶过他身边的车厢节数分别为6和4,假设列车经过小轩身边时列车的运动可视为匀减速直线运动,列车每一节车厢的长度都相等,不计车厢之间的间隔,则第三个时间t内(列车未停止运动)经过小轩身边的车厢节数为(　　)A.5 B.4 C.3 D.23.如图所示,两等高的竖直木桩ab、cd固定,一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端,绳长为L,一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时两侧轻绳夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,物体A悬挂后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g,关于上述两种情况,下列说法正确的是(　　)A.轻绳的弹力大小为2mg B.轻绳的弹力大小为mgC.橡皮筋的弹力等于mg D.橡皮筋的弹力小于mg4.某种型号焰火礼花弹从专用炮筒中射出后竖直向上运动,在4 s末到达离炮筒口100 m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒口竖直向上射出时的初速度是v0,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍,g取10 m/s2,那么v0和k分别等于(　　)A.40 m/s,1.25 B.40 m/s,0.25C.50 m/s,1.25 D.50 m/s,0.255.如图所示,A、B两物体相距s=7 m,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以vA=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时速度为vB=10 m/s,向右匀减速运动,加速度a=-2 m/s2,则A追上B所经历时间是(　　)A.7 s B.8 sC.9 s D.10 s6.如图所示,质量为m的小球用两根细线OA、OB连接,细线OA的另一端连接在车厢顶,细线OB另一端连接于侧壁,细线OA与竖直方向的夹角为θ=37°,OB保持水平,重力加速度大小为g,车向左做加速运动,当OB段细线拉力为OA段拉力的两倍时,小车的加速度大小为(　　)A.g B.g C.g D.g二、多项选择题(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.如图所示,质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连,环A套在水平细杆上,现有一水平恒力F作用在球B上,使A环与B球一起向右匀加速运动。已知细绳与竖直方向的夹角θ=45°,g为重力加速度,则下列说法正确的是(　　)A.轻质绳对B球的拉力大于杆对A环的支持力B.B球受到的水平恒力大于mgC.若水平细杆光滑,则加速度等于gD.若水平细杆粗糙,则动摩擦因数小于 8.如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=3 kg,mB=2 kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.2(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用水平向右的拉力F拉B物体,g取10 m/s2,则(　　)A.无论拉力F多大,A相对B始终静止B.无论拉力F多大,A受到的摩擦力不能超过6 NC.当拉力F=5 N时,B受到的摩擦力等于3 N,方向向左D.当拉力F=15 N时,B受到的摩擦力等于9 N,方向向右9.如图所示,质量为m=1.2 kg物块P在与水平方向夹角为θ的拉力F的作用下,沿水平面做匀速直线运动。已知物块与水平面之间的动摩擦因数μ=,g=10 m/s2.当F最小时,则              (　　)A.θ=30° B.θ=60° C.F最小值为6 N D.F最小值为6 N10.截面为直角三角形的木块A质量为M,放在倾角为θ的斜面上,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上,如图甲所示。现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙所示。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则              (　　)A.A、B一定静止于斜面上 B.若M=4m,则A受到斜面的摩擦力为mgC.若M=2m,则A受到的摩擦力为mg D.若M=2m,则A受到的摩擦力为mg三、实验题(共15分)11.(6分)用曝光时间为Δt的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落的频闪照片一张局部频闪照片如图所示。(1)这个实验表明:如果我们可以减小　　　　　对物体下落运动的影响,直至其可以忽略,那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。 (2)关于图中的x1、x2、x3,关系一定正确的是　　　　　(填序号)。 A.x1∶x2∶x3=1∶4∶9 B.x1∶x2∶x3=1∶3∶5C.x3+x1=2x2 D.x3-x1=2x2(3)如果忽略空气阻力,那么利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g。下列计算式中,正确的是　　　　　(填序号)。 A. B.C. D.12.(9分)验证牛顿第二定律的实验装置示意图如图所示。图中打点计时器的电源为交流电源,打点的时间间隔用T表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。(1)实验步骤如下:①平衡小车所受的阻力:取下小吊盘,将木板　　　　　(选填“右端”或“左端”)抬高,用手轻推小车,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点。 ②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距x1、x2…,求出与不同质量m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上做出-m的关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则-m的关系图线为一条倾斜直线。(2)回答下列问题:①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和m'与小车和车中砝码的质量之和M应满足的条件是:m'　　　　　M(选填“远大于”或“远小于”)。 ②如图乙所示,设纸带上三个相邻计数点的间距为x1、x2、x3,则a可用x1、x3和T表示为a=　　　　　。 ③图丙为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为　　　　　,小车的质量为　　　　　。 四、计算题(共41分)13.(12分)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏,如图所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;(2)企鹅在冰面向前滑动的加速度大小;(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(结果可用根式表示)              14.(13分)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一轻质细线悬吊一个质量为m的小球B。球B在一水平拉力的作用下,发现圆环A与小球B恰好一起向右做匀速直线运动,此时细线与竖直方向成37°角。求:(1)此时水平拉力F的大小;(2)杆与环间的动摩擦因数。                 15.(16分)滑水运动是一项非常刺激的水上运动,研究发现,在进行滑水运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板运动的速率(水可视为静止)。某次滑水运动的示意图如图所示,人和滑板的总质量为m,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角为θ时,滑板和人做匀速直线运动(忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2),求此时:(1)水平牵引力的大小;(2)滑板前进的速度的大小。                  参考答案阶段滚动卷一　力与运动1.B　根据x和t2的关系图像得出位移时间关系式为x=t2(m),所以a=1(m/s2),解得a=2 m/s2,选项A错误;任意相邻1 s内的位移差Δs=aT2=2 m,选项B正确;第2 s内的位移等于2 s内的位移减去第1 s内的位移,即s2=3 m,选项C错误;同理求得物体第3 s内的位移s3=5 m,平均速度=5 m/s,选项D错误。2.D　做匀变速直线运动的物体在相邻相等时间内的位移之差相等,则设第三个时间t内的车厢数为n,每节车厢长度为x,则6x-4x=4x-nx,得n=2,选项D正确。3.D　轻绳的弹力F==mg,故A、B错误。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,物体A悬挂后仍处于静止状态,由于橡皮筋的伸长,两绳的夹角小于120°,根据平行四边形法则作图,合力不变夹角减小时,分力减小,所以橡皮筋的弹力小于mg,故D正确,C错误。4.D　礼花弹上升过程中所受的平均阻力f=kmg,根据牛顿第二定律得a==(k+1)g,根据h=at2得a==12.5 m/s2,所以v0=at=50 m/s,而(k+1)g=12.5 m/s2,所以k=0.25,故选D。5.B　由题意知,t=5 s时,物体B的速度减为零,位移大小xB=(-a)t2=25 m,此时A的位移xA=vAt=20 m,A、B两物体相距Δs=s+xB-xA=7 m+25 m-20 m=12 m,再经过Δt==3 s,A追上B,所以A追上B所经历时间是5 s+3 s=8 s,选项B正确。6.C　小球受力如图所示,在竖直方向,由平衡条件得Fcos 37°=mg,在水平方向,由牛顿第二定律得2F-Fsin 37°=ma解得a=g,故C正确,A、B、D错误。故选C。7.BCD　先后对A、B受力分析,如图所示:对A:Tsin 45°-f=ma ①N-Tcos 45°-mg=0 ②其中:f=μN ③对B:F-Tsin 45°=ma ④Tcos 45°-mg=0 ⑤由⑤式解得:T=mg;再代入②式解得:N=2mg,则T<N,故A错误;将T=mg代入④式得到:F=mg+ma>mg,故B正确;若水平细杆光滑,则f=0;由①式解得:a=g,故C正确;若水平细杆粗糙,由①式有:Tsin 45°-f=mg-2μmg=ma>0,故μ<,故D正确;故选BCD。8.BC　当A、B刚要滑动时,静摩擦力达到最大值,设此时它们的加速度为a,拉力为F,对A:a==2 m/s2对整体:F=(mA+mB)a=10 N所以当F≤10 N时,A、B相对静止,一起向右匀加速,当F>10 N时B的加速度大于A的加速度,二者发生相对滑动,选项A错误;当A、B相对滑动时,A受到的滑动摩擦力大小为f=μmAg=6 N,即无论拉力F多大,A受到的摩擦力不能超过6 N,选项B正确;若F=5 N,对整体:a'==1 m/s2,对A:f=mAa'=3 N,因为A受到B的摩擦力水平向右,则B受到A的摩擦力水平向左,选项C正确;若F=15 N时,当A、B相对滑动时,A受到的滑动摩擦力大小为f=μmAg=6 N,则B受到的摩擦力等于6 N,方向向左,选项D错误。故选BC。9.AC　物块受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用,如图所示沿水平方向Fcos θ=f沿竖直方向Fsin θ+N=mg其中f=μN联立得F=令sin β=,cos β=,则β=60°,因此F=可知,当β+θ=90°时,F有最小值,即θ=30°时,F有最小值,最小值为Fmin==6 N,故选A、C。10.BD　由题意可知,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上,则有:μMgcos 37°=Mgsin 37°,代入数据解得:μ=0.75;现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,对A受力分析,则有:f'=μN',N'=Mgcos 30°;当f'<mgsin 30°+Mgsin 30°时,则A相对斜面向下滑动,当f'>mgsin 30°+Mgsin 30°时,则A相对斜面不滑动,因此A、B是否静止在斜面上,由B对A弹力决定,故A错误;若M=4m,则mgsin 30°+Mgsin 30°=Mg;而f'=μN'=0.75×Mgcos 30°=Mg;因f'>mgsin 30°+Mgsin 30°,则A不滑动,A受到斜面的静摩擦力大小为mgsin 30°+Mgsin 30°=Mg=mg,故B正确;若M=2m,则mgsin 30°+Mgsin 30°=Mg;而f'=μN'=0.75×Mgcos 30°=Mg;因f'<mgsin 30°+Mgsin 30°,则A滑动,A受到斜面的滑动摩擦力大小为f'=μN'=0.75×Mgcos 30°=Mg=mg,故C错误,D正确。11.答案 (1)空气阻力　(2)C　(3)C　解析 (1)在实验中,如果没有空气阻力,物体下落的快慢相同,故减小阻力对物体的影响,轻重不同的物体下落的快慢程度相同。(2)由于这是局部照片,A点并不一定是起点,故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解,故A、B错误;根据匀变速直线运动的规律Δx=x3-x2=x2-x1,可知2x2=x3+x1,故C正确,D错误。(3)由匀变速直线运动的推论Δx=aT2=g(Δt)2可得x3-x2=g(Δt)2x2-x1=g(Δt)2联立可得g=故选C。12.答案 (1)①右端　(2)①远小于　②　③解析 (1)在平衡摩擦力时,取下小吊盘,将木板右端抬高,使木板形成斜面,用手轻推小车。直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点,则此时说明小车做匀速运动。(2)在消除摩擦力对实验的影响后,那么小车的合力就是绳子的拉力,根据牛顿第二定律得,对小吊盘和盘中物块有m'g-F=m'a对小车和车中砝码有MF=Ma解得F=m'g当小吊盘和盘中物块的质量之和m'远小于小车和车中砝码的质量之和M时,绳子的拉力近似等于小吊盘和盘中物块的总重力。两个相邻计数点之间还有4个点,打点计时器的打点时间间隔为T,计数点间的时间间隔t=5T,由匀变速直线运动的推论Δx=at2可得,加速度为a=设小车所受外力为F、小车和车中砝码的质量为M',小吊盘和盘中物块的质量m,由牛顿第二定律有F=(M'+m)a变形得结合图丙所示图像,可得斜率k=所以拉力F=由截距b=联立解得小车的质量为M'=bF=13.答案 (1)16 m　(2)8 m/s2　(3)2 m/s解析 (1)“奔跑”过程x=at2=16 m(2)上滑过程a1=gsin θ+μgcos θ=8 m/s2(3)下滑过程a2=gsin θ-μgcos θ=4 m/s2上滑位移x1==1 m,退滑到出发点的速度v2=2a2(x+x1),解得v=2 m/s14.答案 (1)mg　(2)解析 (1)取小球为研究对象进行受力分析,如图所示由平衡条件可得FTsin 37°=FFTcos 37°=mg联立解得F=mg(2)取A、B组成的系统为研究对象,在竖直方向上有FN=2mg在水平方向上有Ff=F=mg又由Ff=μFN解得μ=15.答案 (1)mgtan θ　(2)解析 (1)把人和滑板作为整体受力分析,如图所示水平方向上:F=FNsin θ竖直方向上:mg=FNcos θ解得:F=mgtan θFN=(2)匀速直线运动时有:FN=kv2解得:v=