2023版高三一轮总复习物理（新教材新高考）章末综合验收试题汇编

1、 章末综合验收(一)一、单项选择题1(2021山西省永济市高三月考)如图所示，大西高铁运营里程为859公里，设计时速为250公里。某列车到达永济北站时刹车做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m，第10 s内的位移是32.5 m，且列车在第10 s内没有停止运动，则下列说法正确的是()A在研究列车从永济到西安所用时间时不能把列车看成质点B859公里是指位移C列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s2D列车在开始刹车时速度为80 m/sD在研究列车从永济到西安所用时间时，由于运动距离远远大于列车的长度，故可以看作质点，故A错误；859公里是指路程，故B错误；根据xa

2、T2可得aeq f(x,5T2)eq f(32.557.5,512) m/s25 m/s2，故C错误；第5 s内的位移为xv0t5eq f(1,2)ateq oal( 2,5)eq blc(rc)(avs4alco1(v0t4f(1,2)atoal( 2,4)，解得v080 m/s，故D正确。2(2021福建省福州市协作校高三联考)2020年10月1日，我国首座跨海公铁两用桥、世界最长跨海峡公铁两用大桥平潭海峡公铁两用大桥公路正式通车。设在某一段笔直的大桥公路面上有一汽车遇紧急情况刹车，经1.5 s停止，刹车距离为9 m。若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后0.5 s的位移是()A1

3、 m B1.5 m C2 m D2.5 mA汽车做匀减速直线运动到停止，采用逆向思维法可看成初速度为零的匀加速直线运动，由xeq f(1,2)at2可得，刹车的加速度大小为aeq f(2x,t2)eq f(29,1.52) m/s28 m/s2，则汽车在停止前最后0.5 s内的位移为xeq f(1,2)at2eq f(1,2)80.52 m1 m，故A正确。3城市电动助力车在确保安全规范骑行的前提下既能方便市民出行，也可净化城市环境，减少尾气排放。在一条平直的公路上，某同学以公路上某一位置为原点，记录了骑行电动助力车的甲、乙两位同学的位移(x)时间(t)图像，如图所示，甲的图像t2前是曲线、t

4、2后是直线，乙的图像是一条直线，在0t3时间内，下列说法正确的是()A甲先做曲线运动，后又做直线运动，乙做单向直线运动B途中有两个时刻，甲、乙的速度相同C全程甲、乙的位移相同D途中甲、乙只相遇一次，然后又分开B位移时间图像描述的是直线运动的图像，因此甲、乙都做直线运动，A错误；图像中图线的切线斜率表示瞬时速度，甲的图线上有两个位置的切线与乙的图线平行，切线斜率相等，表明速度相同，B正确；甲有折返运动，全程的位移较小，C错误；图中两图线分别在t1、t2两个时刻相交，即相遇两次，D错误。4高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某ETC通道的长度为8

5、.4 m，一辆汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC用了0.2 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为5 m/s2，则司机的反应时间约为()A0.4 s B0.6 s C0.7 s D0.8 sB21.6 km/h6 m/s，设反应时间为t，汽车匀速运动的位移为x1v0(t0.2)，随后汽车做减速运动，位移为x2eq f(voal( 2,0),2a)，且x1x2L8.4 m，联立解得t0.6 s，故选项B正确。5(2021湘豫名校高三下学期3月联考)A和B两物体在同一直线上运动的vt图

6、像如图所示，已知在第5 s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是()A两物体从同一地点出发B出发时B在A前5 m处C7 s末两个物体再次相遇Dt0时两物体的距离比t3 s时的小B由速度图像的“面积”表示位移，可知两物体在5 s内的位移不等，而它们在第5 s末相遇，则知两物体出发点不同，A错误；A、B两物体在5 s内的位移分别为：xA17.5 m，xB12.5 m，xxAxB5 m，所以出发时B在A前5 m处，B正确；5 s末两个物体相遇，由于57 s内，B的位移比A的位移大，所以7 s末两个物体没有相遇，C错误；在t0时两物体相距5 m，t3 s时，A、B两物体的位移分别是：xA7.5 m，

7、xB4.5 m，两物体相距x5(xAxB)2 m，故t0时两物体的距离比t3 s时的大，D错误。二、多项选择题6(2021湖南省长郡中学高三月考)一质点沿直线Ox方向做加速运动。它离开O点的距离随时间变化的关系式为s4t2t2(m)，则下列说法中正确的是()A质点做的是匀加速直线运动，加速度为4 m/s2B2 s末时物体的速度为8 m/sC1 s末到2 s末的时间内平均速度为6 m/sD1 s末到2 s末的时间内平均速度为10 m/sAD若表达式为s4t2t2，则v04 m/s，eq f(1,2)a2，解得a4 m/s2，即表示质点做匀加速运动，加速度为4 m/s2，2 s末的速度为vv0at

8、12 m/s，选项A正确，B错误；1 s末时离开O点的距离为s14t12teq oal( 2,1)6 m，2 s末时离开O点的距离为s24t22teq oal( 2,2)16 m，故1 s末到2 s末的时间内位移为10 m，平均速度即为10 m/s，选项C错误，D正确。7如图所示，两位同学在教学楼上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A甲同学释放点离地高度为eq r(2ght2)hB甲同学释放点离地高度为eq f(1,2)

9、gt2eq r(2ght2)hC若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地D若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球B先落地BD小球A下落的位移为hhA，即hvAteq f(1,2)gt2，其中vAeq r(2gh)，则hhAheq r(2ght2)eq f(1,2)gt2，故A错误，B正确；当两位同学均各上一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面下降了一层楼，则由自由落体运动规律可知，两球会在空中原来地平面处相遇，相遇时小球A速度大，故A先落地，故C错误；若两位同学均各下一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面上升了一层楼，

10、则两小球不能在空中相遇，根据自由落体规律可知小球B先落地，故D正确。8(2021山东省滕州市一中高三月考)物体做直线运动的位移x和时间平方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 mC2 s末的速度是4 m/sD物体第3 s内的平均速度大小为3 m/sBC根据x和时间平方t2的关系图像得出关系式为：xt2，对照匀变速直线运动的位移时间公式 xv0teq f(1,2)at2，知物体的初速度为0，加速度为 a2 m/s2，且加速度恒定不变，故A错误；根据xaT221 m2 m可知，任意相邻1 s内的位移差都为2 m，故B正确；2 s末的速度是v

11、2at24 m/s，故C正确；物体第3 s内的位移为：x332 m22 m5 m，平均速度为eq o(v,sup16()eq f(x3,t3)eq f(5,1) m/s5 m/s，故D错误。三、非选择题9某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。甲乙(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)_。电火花计时器天平8 V低压交流电源细绳和纸带砝码、托盘和小车刻度尺秒表一端带有定滑轮的长木板(2)安装好实验装置后，先_，再_。纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的_(填“左”或“右”)端与小车相连。(3)如图乙所

12、示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，则vB_ m/s，a_ m/s2。(保留2位有效数字)解析(1)本实验不需要天平测质量，电火花计时器应用220 V交流电源，也不用秒表测时间，故不需要的器材为。(2)正确的操作顺序是在安装好实验装置后先接通电源，再释放小车。纸带和小车相连的一端先被打点，此时纸带速度较小，点间距离较小，故纸带的左端与小车相连。(3)B点对应的速度是vBeq f(xto(AC),2T)eq f(52.0,0.2)103 m/s0.26 m/s，aeq f(xto(CE)xto(AC),2T2)0.40 m/s2。答案(1) (

13、2)接通电源释放小车左(3)0.260.4010(20211月湖南普通高校招生适应性考试)某同学利用滑块在气垫导轨上的运动测量当地的重力加速度。如图(a)所示，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、数字计时器、光电门等。导轨下方两支点间的距离为l。实验步骤如下：(a)(b)(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当光电门A记录的遮光时间_(填“大于”“小于”或“等于”)光电门B记录的遮光时间时，可认为气垫导轨水平。(2)用游标卡尺测量遮光片宽度d，如图(b)所示，d_ cm。(3)在导轨左支点下加一高度为h的垫块，让滑块从导轨顶端滑下，记录遮光片经过A、B两处光电门的遮光

14、时间t1、t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12，可求出重力加速度g_(用题中给出的物理量符号表示)。(4)分析实验结果发现，重力加速度的测量值比该地的实际值偏小，写出一条产生这一结果的可能原因：_。解析(1)调节气垫导轨水平后，轻推滑块能做匀速直线运动，则滑块通过两光电门的时间应相等。(2)50分度的游标卡尺精确度为0.02 mm，则遮光片的宽度为：d4 mm100.02 mm4.20 mm0.420 cm。(3)vAeq f(d,t1)vBeq f(d,t2)aeq f(vBvA,t12)agsin eq f(h,l)g联立得：geq f(l,ht12)eq blc(rc)(avs4al

15、co1(f(d,t2)f(d,t1)。答案(1)等于(2)0.420(3)eq f(l,ht12)(eq f(d,t2)eq f(d,t1)(4)测量遮光片宽度d偏小(或测量运动时间偏大，或气垫导轨未调水平)11(2021江苏省淮安市高三质检)质点从静止开始做匀加速直线运动，经6 s后速度达到30 m/s，然后匀速运动了10 s，接着经5 s匀减速运动后静止。求：(1)质点在加速运动阶段和减速运动阶段的加速度的大小；(2)质点在整个过程的平均速度是多少？解析(1)根据加速度的定义式aeq f(v,t)得匀加速阶段的加速度大小为a1eq f(30,6) m/s25 m/s2匀减速阶段加速度的大小

16、为a2eq f(30,5) m/s26 m/s2。(2)匀加速运动的位移x1eq f(vt1,2)eq f(306,2) m90 m匀速运动的位移x2vt23010 m300 m匀减速运动的位移x3eq f(vt3,2)eq f(305,2) m75 m所以质点在整个过程的平均速度是eq xto(v)eq f(x1x2x3,t1t2t3)eq f(9030075,6105) m/s22.14 m/s。答案(1)5 m/s26 m/s2(2)22.14 m/s12(2021安徽省黄山市屯溪一中高三检测)城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，我国民法通则及侵权责任法中都有规定，建筑物上的搁置

17、物发生脱落造成他人损害的，其所有人或管理人应承担民事责任，能够证明自己没有过错的除外。假设某高楼距地面H47 m高的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看作自由落体运动。有一辆长L18 m、高h2 m的货车，在楼下以v010 m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆自由下落时货车车头距花盆的水平距离为L224 m(花盆可视为质点，重力加速度g取10 m/s2)。(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v010 m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到。(2)若货车车头距花盆的水平距离为L319 m时，司机才发现花盆正在掉落途中，经t0.5 s反应时间后采取加速(可视为匀加速

18、)的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能安全通过？解析(1)花盆下落到车顶的过程：Hheq f(1,2)gt2解得：t3 s此过程车前进距离：xv0t30 m因为24 mx32 m，因此花盆会砸到货车，货车不能安全通过。(2)从花盆下落至司机发现问题的过程，货车匀速x0L2L324 m19 m5 m则有t0eq f(x0,v0)0.5 s司机反应时间内，货车匀速运动t1t0.5 sx1v0t100.5 m5 m若车尾刚好避险，货车加速过程t2tt0t3 s0.5 s0.5 s2 sx2(L3x1)L1(195) m8 m22 mx2v0t2eq f(1,2)ateq oal( 2,2)解得

19、a1 m/s2所以，货车至少以1 m/s2的加速度运动才能安全通过。答案(1)会(2)1 m/s2章末综合验收(二)一、单项选择题1中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是()A毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B镇纸受到了向右的静摩擦力C白纸受到了3个摩擦力D桌面受到了向右的静摩擦力D提笔写字时，手对毛笔有向上的作用力，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，选项A错误；镇纸相对白纸无运动趋势

20、，则镇纸不受静摩擦力作用，选项B错误；白纸受到笔向右的滑动摩擦力，同时受到桌面向左的静摩擦力作用，选项C错误；桌面受到了白纸向右的静摩擦力，选项D正确。2如图所示，与竖直墙壁成53角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为eq f(3,4)mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()Aeq f(5,3)mg Beq f(3,5)mg Ceq f(4,5)mg Deq f(5,4)mgD小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得Feq r(mg2blc(rc)(avs4alco1(f(3,4)mg)s

21、up12(2)eq f(5,4)mg，选项D正确。3(2021江苏省百校联考高三下学期5月三模)如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图，运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。则下列判断正确的是()A两根吊带的拉力大小不一定相等B两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上C吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对平衡力D从图示状态，运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的张力缓慢增大B因为两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，所以两根吊带的拉力大小一定相等，A错误；运动员静止不动，所以合力为零，则两个吊环对运动员的作用力的合力与重力平衡，即方向竖直向上，B正确；吊环对手的

22、作用力与手对吊环的作用力是一对作用力与反作用力，C错误；从图示状态，运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中，吊带与竖直方向的夹角先减小后增大，则吊带上的张力先减小后增大，D错误。4(2021江苏南京市高三三模)挂灯笼的习俗起源于1 800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别1和2。关于1和2，下列关系式中正确的是()A12 B122Csin 12sin 2 Dtan 12tan 2D以左边两个灯笼为整体，设水平方向绳子拉力为T，则有tan 1eq f(2mg,T)，以左边第二个灯笼为

23、研究对象，则有tan 2eq f(mg,T)，联立解得：tan 12tan 2，D正确。5(2020山东卷)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时，物块A、B刚好要滑动，则的值为()Aeq f(1,3) Beq f(1,4) Ceq f(1,5) Deq f(1,6)C根据题述，物块A、B刚要滑动，可知A、B之间的摩擦力fABmgcos 45，B与木板之间的摩擦力f3mgcos 45。隔离A分析

24、受力，由平衡条件可得轻绳中拉力FfABmgsin 45。对AB整体，由平衡条件：2F3mgsin 45f，联立解得：eq f(1,5)，选项C正确。二、多项选择题6(2021江西九江市二模)如图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法正确的是()甲乙A小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果B小球均受重力、斜面的弹力、挡板的弹力C小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同D撤去挡板，小球所受合力方向将沿斜面向下BD根据物体处于静止状态的受力特点知，甲、乙两球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜面向上，按实际作用效果重力可分解为使物体压紧斜面的力和使

25、物体压紧挡板的力。撤去挡板后，小球受力的大小、方向也随之发生变化，甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为mgsin ，方向沿斜面向下，故B、D选项正确。7如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为eq f(5,6)mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员()A受到的重力大小为eq f(1,6)mgB受到的合力大小为0C对球面的压力大小为eq f(1,6)mgD对球面的作用力大小为eq f(1,6)m

26、gBD工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力Gmg，A错误；工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B正确；工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于eq f(1,6)mg，C错误；由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足Fmgeq f(5,6)mgeq f(1,6)mg，再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为Feq f(1,6)mg，D正确。8(2021山东省潍坊市高三下学期4月二模)如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质

27、量很小。则()A斜面对a的弹力变大B斜面对a的弹力先变大后变小Cb对a的弹力逐渐变小Db对a的弹力不变AC对 a进行受力分析，如图甲所示甲乙根据平衡，斜面对a的弹力F1、b对a弹力F2的合力与a的重力等大反向，则在倾角逐渐减小过程中，斜面对a的弹力F1 和b对a弹力F2 的变化过程，根据三角形法如图乙所示，分析可得，斜面对a的弹力F1变大，b对a的弹力F2逐渐变小。三、非选择题9某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A

28、点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O。此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N和F25.6 N。()用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；()F合的大小为_N，F合与拉力F的夹角的正切值为_。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实

29、验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。解析(1)由题给测力计示数可知，读数为4.0 N。(2)作图，F2长度为28 mm，F1长度为21 mm，平行四边形如图，量出合力长度约为20 mm，大小代表4.0 N，量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在y轴上投影长度，其比值就是F合与拉力F的夹角的正切值。答案(1)4.0(2)()见解析()4.00.05(0.05或0.06)10某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面

30、静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出。砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93(a)(b)(c)回答下列问题：(1)f4_ N。(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出fm图线。(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式为f_，fm图线(直线)的斜率的表达式为k_。(4)g取9.80 m/s2，由绘出的fm图线求得_。(保留两位有效数字)解析(1)由图(b)可读出

31、弹簧测力计的示数f42.75 N。(2)如图所示 (3)摩擦力表达式f(Mm)g，其斜率kg。(4)图线的斜率keq f(f,m)eq f(2.932.15,0.250.05) N/kg3.9 N/kg，解得0.40。答案(1)2.75(2.732.77均可)(2)见解析图(3)(Mm)gg(4)0.4011(2021江苏苏州市高三月考)如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物体A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角53，斜面倾角37，物体A和B的质量分别为mA5 kg，mB1.5 kg，

32、弹簧的劲度系数k500 N/m，(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)求：(1)弹簧的伸长量x；(2)物体A 受到的摩擦力。解析(1)对结点O受力分析如图甲所示：甲根据平衡条件，有：Tcos mBg0Tsin F0且：Fkx解得：x4 cm。(2)设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体A受力分析如图乙所示：乙根据平衡条件，有：TfmAgsin 0解得：f5 N即物体A所受摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上。答案(1)4 cm(2)5 N，方向沿斜面向上12一个底面粗糙、质量为M3m的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30角。现用一端固定的轻绳系一质量为

33、m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30，如图所示。(1)当劈静止时，求绳子的拉力大小。(2)当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小。(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使整个系统静止，动摩擦因数的最小值为多大？解析(1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，对FT和mg进行正交分解。由平衡条件有FTcos 30mgsin 30，解得FTeq f(r(3),3)mg。甲(2)以劈和小球整体为研究对象，受力情况如图乙所示。由平衡条件可得FfFTcos 60 eq f(r(3),6)mg。乙(3)为使整个系统静止，必须满足FfmaxFNFTcos 60，且有FNFT

34、sin 60(Mm)g，联立解得eq f(r(3),21)，故最小值为eq f(r(3),21)。答案(1)eq f(r(3),3)mg(2)eq f(r(3),6)mg(3)eq f(r(3),21)章末综合验收(三)一、单项选择题1下列关于牛顿运动定律和物理现象的说法中正确的是()A力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的B司机系上安全带主要是为了减轻车突然启动时可能对人造成的伤害C人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人是处在失重状态D滑冰时运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对平衡力A力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律Fma定义的，故A正确；当汽车突然启动

35、时，人由于座椅的作用而随车加速，安全带对人没有作用，当汽车紧急刹车时，人由于惯性，保持向前的速度，但由于安全带的作用，避免了向前撞击或摔出去的可能性，减轻了刹车时可能对人造成的伤害，故B错误；人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人的加速度方向向上，人处在超重状态，故C错误；运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对作用力和反作用力，故D错误。2引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚需超过单杠面。下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正

36、确的是()A加速上拉过程中，单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力B在加速下放过程中，单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力C悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力D加速下放过程中，在某瞬间人可能不受力的作用B无论是上拉过程、下放过程，还是悬垂静止时，单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力，这是一对相互作用力，与人的运动状态无关，选项A、C错误，B正确；加速下放过程中，人受到的合外力向下，故D错误。3(2021广东省汕头市高三一模)为检测某公路湿沥青混凝土路面与汽车轮胎的动摩擦因数，测试人员让汽车在该公路水平直道行驶，当汽车速度表显示40 km/h时紧急刹车(车轮抱死)，车上人

37、员用手机测得汽车滑行3.70 s后停下来，g取10 m/s2，则测得约为()A0.2 B0.3 C0.4 D0.5B汽车滑行时做减速运动，则加速度大小为aeq f(v,t)eq f(f(40,3.6),3.7) m/s23.0 m/s2，根据牛顿第二定律和动摩擦因数表达式eq f(Ff,FN)eq f(ma,mg)eq f(3.0,10)0.3，故选项B正确。4如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在斜面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止。现拿走砝码，而持续加一个垂直于斜面向下的恒力F(Fmgcos )，其他条件不变，则木盒滑行的距离将()A不变 B变小C变大 D变大、变小均有可

38、能B设木盒的质量为M且向上滑行，放有砝码时由牛顿第二定律有(Mm)gcos (Mm)gsin (Mm)a1，换成垂直于斜面向下的恒力F时由牛顿第二定律有(Mm)gcos Mgsin Ma2，可知a2a1，再由xeq f(voal( 2,0),2a)可得x2x1。同理可知，若木盒向下滑行，放有砝码时，有(Mm)gcos (Mm)gsin (Mm)a1，换成垂直于斜面向下的恒力F时，有(Mm)gcos Mgsin Ma2，可知a2a1，再由xeq f(voal( 2,0),2a)可得x2x1，故选项B正确。5(2021广东深圳市高三检测)如图所示，两个质量均为m的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处

39、于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。t0时刻，给A物块一个竖直向上的作用力F，使得两物块以0.5g(g为重力加速度)的加速度匀加速上升，下列说法正确的是()AA、B分离前合外力大小与时间的平方t2成线性关系B分离时弹簧处于原长状态C在teq r(f(2m,k)时刻A、B分离D分离时B的速度大小为eq r(f(m,4k)gCA、B分离前两物块做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧的压缩量为x1，则2mgkx1，当两物块分离时，加速度相同且两物块之间的弹力为零，对物块B，有kx2mgma，且x1x2eq f(1,2)at2，解得x1eq f(2mg,k)，x2eq f

40、(3mg,2k)，teq r(f(2m,k)，此时弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度大小为vateq f(1,2)geq r(f(2m,k)eq r(f(m,2k)g，选项D错误。二、多项选择题6(2021重庆市江津中学月考)如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是()A物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B若v2v1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动C若v2v1，物体从右端滑上传送带，则

41、物体可能到达左端D若v2v1，物体从右端滑上传送带又回到右端，在此过程中物体先做减速运动再做加速运动CD物体从右端滑到左端和从左端滑到右端的过程中一直相对于传送带滑动，做匀减速运动，此时滑动摩擦力产生加速度，两者加速度大小相等，运动的位移大小相等，都做匀变速运动，则运动的时间相等，故A错误；若v2v1，物体从右端滑上传送带，物体所受摩擦力向右，物体做匀减速运动，当物体滑到左端速度大于等于零时，可以到达左端，故C正确；若v2v1，物体从左端滑上传送带时所受的滑动摩擦力向右，物体先做匀加速运动，当物体运动到右端时速度仍小于传送带速度时，则没有匀速过程，故B错误；若v20可解得相应的条件为L2x。(

42、b)物块A脱离平板时平板停下，则对B有veq oal(2,m)2axBA、B的位移关系同样满足xAxBL解得A脱离平板时的速度veq r(2gxgL)相应的条件为L2x。答案(1)eq r(gx)(2)见解析章末综合验收(四)一、单项选择题1有一条两岸平直、河水流速均匀的大河，某人驾驶一艘小船渡河，已知小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2，且v1v2，小船若以最短时间渡河，所用时间为T，若以最小位移渡河，则渡河的最小位移为()Av2T Beq r(v1v2T) Ceq f(voal( 2,2),v1)T Deq f(voal( 2,1),v2)TA由题意可知，河宽dv1T，若以最小位移渡

43、河，设合速度与河岸夹角为，则有sin eq f(v1,v2)，则渡河的最小位移seq f(d,sin )v2T，故A正确，B、C、D错误。2如图甲所示，a、b两小球通过轻细线连接跨过光滑定滑轮，a球放在地面上时，将连接b球的细线刚好水平拉直，由静止释放b球，b球运动到最低点时，a球对地面的压力刚好为零；若将定滑轮适当竖直下移一小段距离，再将连接b球的细线刚好水平拉直，如图乙所示，由静止释放b球，空气阻力不计。则下列判断正确的是()甲乙A在b球向下运动过程中，a球可能会离开地面B在b球向下运动过程中，a球一定会离开地面Cb球运动到最低点时，a球对地面的压力恰好为零Db球运动到最低点时，a球对地面

44、的压力不为零C在图甲中，设b球做圆周运动的半径为d，b球运动到最低点时速度为v，根据机械能守恒定律有mbgdeq f(1,2)mbv2，在最低点时Tmbgmbeq f(v2,d)，解得T3mbg，又Tmag，因此有ma3mb，若改变b球做圆周运动的半径，b球运动到最低点时对细线的拉力仍等于3mbg，因此b球运动到最低点时，小球a对地面的压力恰好为零，C项正确，A、B、D项错误。3(2021四川成都高三月考)如图所示，倾角30的斜面体C固定在水平面上，置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮(滑轮可视为质点)与小球A相连，连接物块B的细绳与斜面平行，滑轮左侧的细绳长度为L，物块B与斜面间的动摩擦

45、因数eq f(r(3),3)。开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，现让A在水平面内做匀速圆周运动，物块B始终静止，则A的最大角速度为()Aeq r(f(2g,L) Beq r(f(3g,2L) Ceq r(f(g,L) Deq r(f(2g,3L)A开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，则有mAgmBgsin ；解得mB2mA；当A以最大角速度做圆周运动时，要保证B静止，此时绳子上的拉力TmBgsin mBgcos 2mAg；设A以最大角速度做圆周运动时绳子与竖直方向的夹角为，则cos eq f(mAg,T)eq f(1,2)；对A受力分析可知，物体A做圆周运动的

46、半径RLsin eq f(r(3),2)L，向心力为FnTsin eq r(3)mAg；由向心力公式FnmA2R，代入数据解得eq r(f(2g,L)，故选A。4如图所示，斜面ABC倾角为，在A点以速度v1将小球水平抛出(小球可以看成质点)，小球恰好经过斜面上的小孔E，落在斜面底部的D点，且D为BC的中点。在A点以速度v2将小球水平抛出，小球刚好落在C点。若小球从E运动到D的时间为t1，从A运动到C的时间为t2，则t1t2为()A21 B12 C23 D13B对于平抛运动，其运动时间只由高度h决定，不管是以初速度v1或v2抛出，其落到斜面底端的时间一样，都为t2。设从A到E的时间为t，由平抛运

47、动规律得tan eq f(f(1,2)gt2,v1t)，同理，从A到D的运动tan eq f(f(1,2)gtoal( 2,2),v1t2)，根据数学几何知识可知tan eq f(AB,BC)，tan eq f(AB,BD)，tan 2tan ，即t22t，由于t2t1t，故t1t212，故选B。5(2021全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8105m。已知火星半径约为3.4106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停

48、泊轨道与火星表面的最远距离约为()A6105 m B6106 mC6107 m D6108 mC在火星表面附近，对于绕火星做匀速圆周运动的物体，有mg火meq f(42,Toal( 2,1)R火，得Teq oal( 2,1)eq f(42R火,g火)，根据开普勒第三定律，有eq f(Roal( 3,火),Toal( 2,1)eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(l近2R火l远,2)eq sup12(3),Toal( 2,2)，代入数据解得l远6107 m，C正确。二、多项选择题6如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转

49、动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角53，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin 530.8，cos 530.6。下列说法正确的是()A圆环旋转角速度的大小为eq r(f(5g,4R)B圆环旋转角速度的大小为eq r(f(5g,3R)C小球A与圆环间摩擦力的大小为eq f(7,5)mgD小球A与圆环间摩擦力的大小为eq f(1,5)mgAD小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有mgtan 37m2Rsin 37，解得eq r(f(5g,4R)，故A正确，B错误；对小球A受力分析。水平方向Nsin fcos m2Rsin ，竖直方向N

50、cos fsin mg0，联立解得feq f(1,5)mg，故C错误，D正确。7如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗人造地球卫星，下列判断正确的是()Ab卫星加速就能追上同一轨道上的c卫星Bb、c卫星的线速度大小相等且大于a卫星的线速度Cb卫星的角速度小于c卫星的角速度Da卫星的周期大于b卫星的周期BD万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，Geq f(mM,r2)meq f(v2,r)mreq blc(rc)(avs4alco1(f(2,T)eq sup12(2)mr2ma，b卫星原本做匀速圆周运动，万有引力等于圆周运动的向心力，现让b卫星加速，则卫星所需向心力增加，而万有引

51、力没有变化，故此时满足离心运动条件F供F需，故卫星将做离心运动，故b加速后不能追上同一轨道运行的c卫星，故A错误；veq r(f(GM,r)，b、c卫星的半径比a小，则b、c卫星的线速度相等且比a大，故B正确；角速度eq r(f(GM,r3)，b、c半径相同，角速度大小相等，故C错误；Teq r(f(42r3,GM)，a卫星的半径大，故周期大于b的周期，故D正确。8(2021广东广州月考)如图甲所示，将质量为M的物块A和质量为m的物块B沿同一半径方向放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接。物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心

52、的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力FT与2的关系如图乙所示，当2超过3eq oal( 2,1)时，物块A、B开始滑动。若图乙中的F1、1及重力加速度g均为已知，下列说法正确的是()甲乙ALeq f(F1,moal( 2,1) BLeq f(F1,2moal( 2,1)Ckeq f(2F1,mg) DmMBC由图乙可知，当转盘角速度的二次方为2eq oal( 2,1)时，A、B间的细绳开始出现拉力，可知此时B达到最大静摩擦力，故有kmgm2L2eq oal( 2,1)，当转盘角速度的二次方为3eq oal( 2,1)，A达到最大静摩擦

53、力，对A有kMgF1ML3eq oal( 2,1)，对B有kmgF1m2L3eq oal( 2,1)，联立以上三式解得Leq f(F1,2moal( 2,1)，keq f(2F1,mg)，meq f(1,2)M，故A、D错误，B、C正确。三、非选择题9(2020河南安阳一中期中)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。甲乙(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_相同。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_ m/s(g取9.8 m/s2)。解析(1)为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平

54、，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相等。(2)根据yeq f(1,2)gt2得，运动时间为teq r(f(2y,g)eq r(f(20.196,9.8) s0.2 s则小球平抛运动的初速度为v0eq f(x,t)eq f(0.32,0.2) m/s1.6 m/s。答案(1)水平初速度(2)1.610某探究小组用能够显示并调节转动频率的小电动机验证匀速圆周运动的向心力关系式Fmr2。甲(1)如图甲所示，把转动频率可调的小电动机固定在支架上，转轴竖直向下，将摇臂平台置于小电动机正下方的水平桌面上。(2)在转动轴正下方固定一根不可伸长的细线，小电动机转轴与细线连接点记为O。

55、细线另一端穿过小铁球的球心并固定。(3)启动电动机，记录电动机的转动频率f，当小球转动稳定时，将摇臂平台向上移动，无限接近转动的小球。(4)关闭电动机，测量O点到摇臂平台的高度h。(5)改变电动机的转动频率，重复上述实验。探究小组的同学除了测量以上数据，还用游标卡尺测量了小球的直径D，如图乙所示，读数为_ mm；本实验_(填“需要”或“不需要”)测量小球的质量。乙实验时记录下O点到摇臂平台的高度h和小球的直径D，重力加速度为g，若所测物理量满足g_，则Fmr2成立。(用所测物理量符号表示)解析游标卡尺的读数为1 cm0.0226 mm10.52 mm。设细线与竖直方向的夹角为，根据实验原理可得

56、mgtan m2r，2f，由几何关系得tan eq f(r,hf(D,2)，得g42f2eq blc(rc)(avs4alco1(hf(D,2)，根据上式可知，实验中不需要测量小球的质量。答案10.52不需要42f2eq blc(rc)(avs4alco1(hf(D,2)11在火炮发明并被大规模应用于实战之前，抛石机是中国古代常用的破城武器。某同学仿照古代抛石机制作了一个抛石机模型，如图所示，炮架上横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆可绕转轴O转动，转轴O到地面的距离为h0.5 m，发射前长杆A端着地与地面成30夹角，A端半球形凹槽中放置一质量m2 kg的物体，用手扳动长杆另一端B至O点正下

57、方，B贴近地面且速度vB1 m/s，此时长杆受到装置作用迅速停止，A端物体从最高点水平飞出，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)物体从最高点飞出时的速度大小；(2)物体从最高点飞出前对长杆凹槽在竖直方向上的压力大小。解析(1)由几何关系可知，AO2OB，A、B转动的角速度相同，由vr可知线速度与转动半径成正比，所以A端物体在最高点的速度为vA2vB2 m/s。(2)物体在最高点时，由重力和杆的支持力提供向心力GFNmeq f(voal( 2,A),r)rOA1 m解得FN12 N物体对杆的压力和杆对物体的支持力是一对相互作用力，物体对杆的压力大小为12 N。答案(1)2 m/s(2)12

58、N12如图1所示，在某星球表面轻绳约束下的质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点与最高点所受轻绳的拉力之差为F，假设星球是均匀球体，其半径为R，已知引力常量为G，不计一切阻力。图1图2(1)求星球表面的重力加速度；(2)求该星球的密度；(3)如图2所示，在该星球表面上，某小球以大小为v0的初速度平抛，恰好能击中倾角为的斜面，且位移最短，试求该小球平抛的时间。解析(1)设小球在最高点受到绳子的拉力为F1，速率为v1，则有F1mgmeq f(voal( 2,1),R)设小球在最低点受到绳子拉力为F2，速率为v2，则有F2mgmeq f(voal( 2,2),R)小球从最高点到最低点的过

59、程中应用动能定理可得：mg2Req f(1,2)mveq oal( 2,2)eq f(1,2)mveq oal( 2,1)而FF2F1，故有geq f(F,6m)。(2)对星球表面上的物体Geq f(Mm,R2)mg星球体积Veq f(4,3)R3，故星球的密度为eq f(M,V)eq f(F,8mGR) 。(3)根据题意可知，位移最短，说明位移方向与斜面垂直，则tan eq f(x,y)，xv0t，yeq f(1,2)gt2，联立可得teq f(12mv0,Ftan ) 。答案(1)eq f(F,6m)(2)eq f(F,8mGR)(3)eq f(12mv0,Ftan )章末综合验收(五)一

60、、单项选择题1载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中(空气阻力不可忽略)，下列说法正确的是()A发动机对飞行包不做功B飞行包的重力做正功C飞行包的动能不变 D飞行包的机械能不变C飞行包(包括人)在竖直匀速上升的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做正功，故A错误；高度上升，飞行包的重力做负功，故B错误；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升，故飞行包的动能不变，故选C正确；飞行包在上升过程中动能不变，重力势能变大，故机械能变大，故D错误。2如图所示，小物块甲从竖直固定的eq f