2022届江苏省高考二模物理试题分类汇编：力学

2022江苏高考二模物理试题分类汇编力学

一、单选题

（南京市、盐城市高三（下）第二次模拟）1.2021年5月16日至6月24日，运行在约555km高度轨道上的“星

链―1095”卫星降轨至平均高度为382km的近圆轨道上，后持续运行于这一与中国空间站相近的高度。在此期

间，中国空间站采取了紧急避碰措施。关于卫星的降轨，下列说法正确的是（）

A.降轨前，卫星在原轨道上处于平衡状态

B.降轨时，卫星在原轨道上需要先行减速

C.降轨后，卫星在新轨道上运动周期变大

D.降轨后，卫星在新轨道上的速度将大于第一宇宙速度

（南京市、盐城市高三（下）第二次模拟）2.广场喷泉是城市一道亮丽的风景。如图，喷口竖直向上喷水，已知

喷管的直径为，水在喷口处的速度为m重力加速度为g,不考虑空气阻力的影响，则在离喷口高度为”时的水

柱直径为（）

（南京市、盐城市高三（下）第二次模拟）3.如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图（取竖直向下

为正），箭头表示跳伞者的受力。则下列关于跳伞者的位移y和重力势能厮随下落的时间3重力势能巧,和机械能

E随下落的位移y变化的图像中可能正确的是（）

（连云港市高三（下）考前模拟考试二）4.2021年5月15日，“天问一号”着陆器安全“到站”，红色火星第一次

留下了中国印迹。设探测器绕地球在轨道1上做匀速圆周运动的半径为R/（图。），绕火星在轨道2上做匀速圆周

运动的半径为R2（图6）。地球与火星的质量分别为例/、M2.在相同时间内，探测器与地球球心连线、火星中心

5,

连线扫过的面积为S/和52,则节是（)

B-笼

（连云港市高三（下）考前模拟考试二）5.单板大跳台是一项紧张刺激项目。2022年北京冬奥会期间，一观众用

手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的全过程，合成图如图所示。忽略空气阻力，且将运动员视为质点。则运

动员（）

A.在空中飞行过程是变加速曲线运动

B.在斜向上飞行到最高点的过程中，其动能全部转化为重力势能

C.运动员从起跳后到落地前，重力的瞬时功率先减小后增大

D.运动员在空中飞行过程中，动量的变化率在不断变化

（连云港市高三（下）考前模拟考试二）6.离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发

动机，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等。某航天器质量单个离子质量加，带电量q,加速电

场的电压为U,高速离子形成的等效电流强度为/,根据以上信息计算该航天器发动机产生的推力为（）

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研二）7.如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中

篮板上A点，不计空气阻力。若抛射点3向篮板方向水平移动一小段距离，要使抛出的篮球仍能垂直击中A点，

则下列方法可行的是（）

B

/7777777777/7777777777777777777777777"

A.增大抛射角仇同时增大抛出速度%

B.增大抛射角。，同时减小抛出速度％

C.减小抛射角。，同时减小抛射速度%

D.减小抛射角。，同时增大抛射速度%

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研二）8.如图所示，2021年10月16日，神舟十三号载人飞船从天和核心

舱下方采用“径向对接''的方式实现自主对接，所谓“径向对接”即两对接口在地球半径的延长线上。对接前两者要在

相距200米的“保持点”相对静止一段时间，准备好后，再逐步接近到对接点，则（）

A.飞船在与核心舱相对静止的“保持点''可以不消耗燃料

B.飞船在“保持点''受到万有引力为其圆周运动的向心力

C.飞船在“保持点”运动的线速度大于核心舱运动的线速度

D.飞船在“保持点'’的向心加速度小于核心舱的向心加速度

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研二）9.如图所示，竖直平面内固定着半径为r的光滑圆形轨道，质量都

为〃，的两小球，某时刻恰好位于轨道的最高点和最低点，速度分别为片=而，匕=厮，以圆环最低点为势能

零点，则两小球在运动过程中（）

A.可能会在某一位置中发生碰撞B.可能同时位于水平直径的两端

C.两小球距离最近时总动能最小D.系统重力势能的最大值为2/ngr

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研反馈二）10.如图，一运动员将篮球从地面上方B点以速度%斜向上抛

出，恰好垂直击中竖直篮板上A点。后来该运动员后撤到更远的C点投篮，仍然将球垂直击中篮板上A点，关于

两次投篮的比较，下列说法正确的是（)

B

A.在c点抛出速度如更小，同时抛射角e更大

B.在C点抛出速度如更小，同时抛射角6更小

C.在C点抛出速度"更大，同时抛射角，更大

D.在C点抛出速度如更大，同时抛射角。更小

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研反馈二）11.如图所示，北京时间2021年10月16日神舟十三号载人飞

船与在轨飞行的天和核心舱顺利实现径向自主交汇对接构成组合体（还在原轨道上飞行）。此后，航天员王亚平成

功出舱作业，创造了中国航天史上第一个新纪录，成为中国女航天员太空行走第一人。下列说法正确的是

（）

A.为实现对接，飞船先运动到空间站轨道下方圆周轨道上合适的位置，然后向后喷气加速

B.对接后构成的组合体质量变大，故环绕速度变大

C.若航天员与连接空间站的安全绳脱离，航天员立刻会高速飞离空间站

D.航天员此时处于完全失重状态，故不受地球的引力作用

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研反馈二）12.如图所示，在竖直平面内的光滑管形圆轨道的半径为R

（管径远小于R）,小球。大小相同，质量均为加，直径均略小于管径，均能在管中无摩擦运动。两球先后以

相同速度v通过轨道最低点，且当小球。在最低点时，小球b在最高点，重力加速度为g,以下说法正确的是

A.当小球6在最高点对轨道无压力时，小球。比小球匕所需向心力大4〃?g

B.当丫=而认时，小球b在轨道最高点对轨道压力为〃织

C.速度v至少为麻，才能使两球在管内做完整的圆周运动

D.只要两小球能在管内做完整的圆周运动，就有小球。在最低点对轨道的压力比小球b在最高点对轨道的压力大

6mg

（连云港市高三（下）第二次调研考试）13.2022年2月27日11时06分，我国在文昌发射场使用长征八号运载

火箭，以力箭22星”方式，成功将22颗卫星发射升空。若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星的质量为

m,距地面的高度为力，地球半径为R,引力常量为G,测得其飞行〃圈所用时间为分下列说法正确的是（）

A.地球的质量为捍（R+娟

B.地球对卫星的万有引力大小为加拳L/?

C.地球表面的重力加速度为当葛（R+/7）3

D.卫星做匀速圆周运动的线速度大小为半R

（连云港市高三（下）第二次调研考试）14.第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，图甲为谷爱凌跳台

滑雪的场景，运动轨迹如图乙所示。谷爱凌从C点水平飞出，落到斜坡上的。点，E点离坡道CZ）最远，忽略空

气阻力。下列说法正确的是（）

A.从C到E的时间比从E到D的时间短

B.轨迹CE和EO长度相等

C.轨迹CE和匹在C。上的投影长度之比为1：3

D.轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等

（连云港市高三（下）第二次调研考试）15.如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有

质量分别为2机、”的物块4和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为〃。已知4、B与C间的最大静摩擦力等于滑

动摩擦力。现对A施一水平拉力凡尸从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（）

A.当尸=0.5〃"琢时，A、B、C均保持静止不动

B.当尸=2.5〃mg时，A、C不会发生相对滑动

C.当尸=3.5〃/Mg时，B、C以相同加速度运动

D.只要力尸足够大，A、C一定会发生相对滑动

（连云港市高三（下）第二次调研考试）16.如图，车静止在粗糙的水平地面上，一人站在车上抡起重锤从P处

由静止砸向车的左端Q,锤下落的同时小车向左运动，锤瞬间砸在。处后与小车保持相对静止，最终小车停止运

动。取水平向右为正方向，不考虑空气阻力，此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量P,随时间f变化的

C.

（南通泰州市高三（下）第二次调研测试）17.北京冬奥会上，某跳台滑雪运动员每次起跳时速度大小相等、方

向水平，起跳后身体与滑板平行，最终落在斜坡上，如图所示。风对人和滑板的作用力尸垂直于滑板，逆风时F

较大，无风时尸较小，可以认为运动过程中滑板保持水平。则（）

A.逆风时运动员落点比无风时近

B.逆风时运动员飞行时间比无风时短

C.逆风和无风时，运动员到达落点的速度大小相同

D.逆风和无风时，运动员到达落点的速度方向不同

（南通泰州市高三（下）第二次调研测试）18.如图所示，相同细线1、2与钢球连接，细线1的上端固定，用力

向下拉线2,则（）

2

A.缓慢增加拉力时，线2会被拉断

B.缓慢增加拉力时，线1中张力的增量比线2的大

C.猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度大于重力加速度

D.猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度小于重力加速度

（盐城市高三（下）考前模拟考试（二模））19.“双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点。做

匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。如图所示，若忽略其他星球的影响，可以将A星球和B星球看成“双星

系统”•已知A星球的公转周期为T,A星球和B星球之间的距离为LB星球表面重力加速度为g,半径为R,

引力常量为G,不考虑B星球的自转。则（）

4乃1?

A.A星球和B星球的质量之和为

GT3

星球的质量为襄-等

B.A

C.A星球和B星球的动量大小相等

D.A星球和B星球的加速度大小相等

（盐城市高三（下）考前模拟考试（二模））20.如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套一质量为〃?的环，环与轻弹

簧一端相连，弹簧的另一端固定在。点，。点与B点在同一水平线上，BOAB,AC=h,环从A处由静止释放运动

到8点时弹簧仍处于伸长状态，整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g,环从4处开始运动

时的加速度大小为2g,则在环向下运动的过程中（）

A

B

、5O

A.环在B处的加速度大小为0B.环在C处的速度大小为历

C.环从B到C一直做加速运动D.环的速度最大的位置在B、C两点之间

二、解答题

（南京市、盐城市高三（下）第二次模拟）21.如图为某室内模拟滑雪机，机器的前后两个传动轴由电动机提供

动力并带动雪毯持续向上运动，使滑雪者获得真实的滑雪体验。已知坡道长L=8m,倾角为生37。，雪毯以速度

丫产8m/s向上做匀速直线运动，一质量〃?=60kg（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者未做任何助力

动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数〃=0.25,重力加速度g=10m/s2,疝37。=0.6,««37。=0.8.不计空气阻力，在滑

雪者滑到坡道底端的过程中，求：

（1）滑雪者所受合力的冲量/;

（2）与空载相比电动机多消耗的电能及

（南京市、盐城市高三（下）第二次模拟）22.现将等宽双线在水平面内绕制成如图所示轨道，两段半圆形轨道

半径均为R=gm,两段直轨道AB、长度均为/=1.35m。在轨道上放置一个质量机=O.lkg的小圆柱体，如图所

示，圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心。连线的夹角6为120。，如图所示•两轨道与小圆柱体的动摩擦因

数均为〃=0.5,小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽略不计。初始时小圆柱位于A点处，现使之获得沿直轨道

AB方向的初速度也求：

（1）小圆柱沿AB运动时，内外轨道对小圆柱的摩擦力力、力的大小；

（2）当vo=6m/s,小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时，外轨和内轨对小圆柱的压力M、也的大小；

（3）为了让小圆柱不脱离内侧轨道，⑷的最大值，以及在"取最大值情形下小圆柱最终滑过的路程

（连云港市高三（下）考前模拟考试二）23.如图所示，小球A的质量为,"，小球B、C的质量均为M,且

M=2m。A与B间和A与C间都通过钱链用轻杆连接，杆长均为心现给A球施加一竖直向上的力尸，使整个

系统静止，此时6=60。。忽略一切摩擦，重力加速度为g,A、B、C始终在同一竖直平面内。

（1）求尸的大小；

（2）撤去凡将A球自由释放，当B球速度达到最大时，A球加速度为多少？

（3）从A球自由释放后到两杆夹角。=90。时，求该过程中杆对A球做的功。

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研二）24.如图所示，一倾角6=30。的光滑斜面固定在水平地面上，斜面

底端固定一弹性挡板P。长为2/的薄木板置于斜面上，其质量为下端位于B点，/>8=2/,薄木板中点处放有

一质量为根的滑块（可视为质点），已知滑块与薄木板之间的动摩擦因数〃=tan®,设最大静摩擦力等于

滑动摩擦力，斜面上四区间存在一特殊力场，能对滑块产生一个沿斜面向上大小为尸="归的恒力作用。现由静止

开始释放薄木板。

（1）求滑块机到达B点时的速度；

（2）求薄木板到达挡板P的运动时间；

（3）薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹，通过计算分析滑块和薄板是否会分离。

（苏锡常镇四市高三（下）教学情况调研反馈二）25.如图所示，倾角为37。的斜面固定在水平面上，斜面底端固

定，弹性挡板，任何物体撞上挡板都以原速率反弹。斜面的顶端放置一长木板，上面叠放着一滑块（可视为质

点）。长木板质量为例=1kg。滑块质量为机=lkg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的动摩擦因数〃=

0.5,木板足够长且下端距挡板的距离为L=3m。现将它们由静止释放，重力加速度大小为g=10m/s2。sin37°-

0.6、cos37°=0.8o求：

（1）滑块由静止释放时所受摩擦力的大小；

（2）长木板第二次碰撞挡板时速度的大小。

（连云港市高三（下）第二次调研考试）26.如图所示，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A和轻弹簧套在

杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A上，用长乙=0.7m的细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接，

线与水平杆平行，环A的质量〃滔=lkg,小球B的质量〃?B=2kg。当整个装置绕竖直轴以角速度。i=5rad/s匀速转

动时，细线OB与竖直方向的夹角为37。。缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动时，细线OB与竖直方向的

夹角变为53。，且此时弹簧弹力与角速度为时大小相等。重力加速度g取10m/s2,sin37J0.6.求：

（1）M=5rad/s时,08间的距离：

（2）的大小；

（3）由丹增至过程中，细线对小球8做的功。（计算结果保留两位有效数字）

（南通泰州市高三（下）第二次调研测试）27.某卫星A在赤道平面内绕地球做圆周运动，运行方向与地球自转

方向相同，赤道上有一卫星测控站B,已知卫星距地面的高度为R,地球的半径为R,自转周期为兀，地球表面的

重力加速度为g。求：

（1）卫星A做圆周运动的周期T-,

（2）卫星A和测控站B能连续直接通讯的最长时间%（卫星信号传输时间可忽略）

（南通泰州市高三（下）第二次调研测试）28.如图甲所示，在光滑水平面上有A、B、C三个小球，A、B两球

分别用水平轻杆通过光滑较链与C球连接，两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧，弹簧与球不

相连。固定住C球，释放弹簧，球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小产=10N。已知A、B两球的质量均为

叫=（）.2kg,C球的质量”=0.4kg,杆长乙=1.0m,弹簧在弹性限度内。

（1）求弹簧释放的弹性势能场；

（2）若C球不固定，求释放弹簧后C球的最大速度也

（3）若C球不固定，求释放弹簧后两杆间夹角第一次为6=120时（如图乙），A球绕C球转动的角速度3。

（盐城市高三（下）考前模拟考试（二模））29.如图所示，足够长的粗糙水平轨道必、光滑水平轨道加和足够

长的粗糙倾斜轨道de在同一竖直平面内，斜面倾角为37。，cd和"e平滑连接。在力的最右端静止一个质量

M=4kg的木板，其高度与cd等高，木板与轨道ab间动摩擦因数卬=0.05,质量〃?Q=lkg的滑块。静止在cd轨道

上的某点，在de轨道上距斜面底端L=8m处静止释放一质量mP=3kg的滑块P,一段时间后滑块P与。发生弹性

正碰，碰撞时间忽略不计，尸与。碰撞开始计时，1s后Q滑上长木板，经过3s后。从木板上飞出，飞出后0.5s

落地（假设落地后静止）。己知P、。与斜面和木板间的动摩擦因数均为“2=0.25,滑块尸、Q均当作质点，重力加

速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37o=0.8«求：

（1）滑块P、。碰撞后获得的速度大小；

（2）木板的长度;

（3）最终P、。静止时距木板左侧的距离。

参考答案：

1.B

【解析】

【详解】

A.降轨前，卫星在原轨道做圆周运动，其合外力提供向心力，卫星在原轨道上不处于平

衡状态，A错误；

B.降轨时，卫星的轨道半径降低，做向心运动，万有引力大于向心力，故卫星在原轨道

上需要先行减速，B正确：

C.根据万有引力提供向心力，则有

由此可知，轨道半径越小，周期越小，故降轨后，卫星在新轨道上运动周期变小，c错

误；

D.根据万有引力提供向心力，则有

由于当轨道半径等于地球半径时，卫星在轨道上的速度将等于第一宇宙速度，又降轨后运

行的轨道半径大于地球半径，故降轨后，卫星在新轨道上的速度将小于于第一宇宙速度，

D错误。

故选B。

2.C

【解析】

【详解】

设时间内，从喷口喷出的水的质量为△，"，则

D2

V,AV=v0^(^-)Ar

在离喷口高度为，时，速度

V2~VQ=-2gH

且

22

V0Ar^(y)=vAr^-(-y)

解得

故选c。

3.D

【解析】

【详解】

A.由图可知跳伞运动员开始时所受重力大于阻力，向下加速运动，随着速度的增大，阻

力在增大，加速度逐渐减小；

打开降落伞后阻力大于重力，加速度向上，运动员向下做减速运动；随着速度的减小，阻

力也在减小，向上的加速度逐渐减小；当阻力和重力相等时向下做匀速运动。

则位移先增加得越来越快，后增加得越来越慢，然后均匀增加，选项A错误；

BC.重力势能

Ep-mgh

其随高度下降均匀减小，随时间的变化规律应与位移随时间变化规律相关，先减小得越来

越快，然后减小得越来越慢，最后均匀减小，选项BC错误；

D.机械能

E=Eo-jy

开始时阻力先慢慢增大，开伞后阻力瞬间变大，最后运动员匀速运动，阻力不变，根据y

的变化规律可知选项D正确。

故选D。

4.C

【解析】

【详解】

探测器绕地球在轨道1上做匀速圆周运动，设探测器与地球球心连线在时间f扫过的圆心

角为4，则有

由

=69/

可得

探测器绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力则有

可得

同理可得探测器绕绕火星在轨道2上做匀速圆周运动，探测器与火星球心连线在时间r扫

过的面积为

S"[GM此

联立可得

s,vM2R2

故C正确，ABD错误；

故选Co

5.C

【解析】

【详解】

A.忽略空气阻力，在空中飞行过程中，只受竖直向下的重力，而且因为初速度不在竖直

方向上，故运动员在空中做匀变速曲线运动，故A错误；

B.在斜向上飞行到最高点时，竖直方向的速度为零，但水平方向的速度不为零，所以在

斜向上飞行到最高点的过程中，其动能没有全部转化为重力势能，故B错误；

C.在空中飞行过程中，竖直方向的速度先减小后增大，根据

Pa=mgv，

可知运动员从起跳后到落地前，重力的瞬时功率先减小后增大，故c正确；

D.运动员在空中飞行过程中，只受竖直向下的重力，动量的变化率为

NPm\v

A/Ar

所以动量的变化率在不变，故D错误；

故选C。

6.B

【解析】

【详解】

对离子，根据动能定理有

„12

qu=—wv

解得

\2qU_

V=

m

根据电流的定义式则有

I工啊

ArAr

对离子，根据动量定理有

FAr=Nmv

解得

Nmvmvl2Um

Arq

根据牛顿第三定律，推进器获得的推力大小为

2Um

q

故B正确，ACD错误;

故选Bo

7.B

【解析】

【详解】

由于篮球始终垂直击中A点，可应用逆向思维，把篮球的运动看作从A开始的平抛运动。

当B点水平向左移动一小段距离时，4点抛出的篮球仍落在B点，则竖直高度不变，水平

位移减小，球到8点的时间

不变，竖直分速度

=y[2gh

不变，水平方向由

X=卬

知X减小，V0减小，合速度

变小，与水平方向的夹角

tan^=—

%

变大，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

8.D

【解析】

【详解】

AB.根据万有引力提供向心力的公式可得

因此，当万有引力提供圆周运动向心力时，不同高度上的飞行器角速度不同，而由题意可

知，飞船和核心舱在“保持点''的角速度相同，飞船的绕地球半径与核心舱绕地球半径不

同，因此飞船的向心力不等于万有引力，因此还需要燃料产生的动力来保持角速度与核心

舱一致，故AB错误；

C.根据v=可知，飞船在“保持点”运动的线速度小于核心舱运动的线速度，故C错

误；

D.根据%=。2/•可知，飞船在“保持点”的向心加速度小于核心舱的向心加速度，故D正

确。

故选D。

9.C

【解析】

【详解】

A.根据机械能守恒，对恰好位于轨道最高点的小球进行分析，当其运动到轨道最低点

时，有

-121，2

2mgr+—mVy=—

解得

巧=7^^=匕

可知，两小球做的是相同的圆周运动，其周期相同。所以不会在某一位置中发生碰撞。故

A错误；

B.依题意，位于最高点的小球运动到水平直径右端的平均速率小于位于最低点的小球运

动到水平直径左端的平均速率。根据

可知两小球运动的路程相同，所用时间不同，即位于最低点的小球先到达水平直径左端。

不可能同时位于水平直径的两端。故B错误；

C.对两小球的运动过程，由动能定理，可得

mg%=线।一g机；,一〃叫=弓2-；机成

总动能为

线=0+%=3mgr+mg（%-鱼）

易知，总动能与两球的竖直高度差有关，当两球的竖直高度差最小时，即两球距离最小

时，具有最小值。故C正确；

D.综上所述，两球动能最小时，系统具有最大的重力势能，其位置均高于水平直径，即

Epi>mgr,Eg>mgr

系统重力势能为

Ep=4+Ep2>Imgr

故D错误。

故选Co

10.D

【解析】

【分析】

【详解】

将运动倒过相当于从篮板做平抛运动，第一次抛到B点，第二次抛到C点，下落的高度相

同，因此运动时间相同，竖直分速度相同，落到C点时水平速度更大，速度与水平夹角更

小，因此篮球在C点抛出速度如更大，同时抛射角6更小。

故选D。

11.A

【解析】

【详解】

A.飞船在低轨道变轨到高轨道实现对接，需要飞船先运动到空间站轨道下方圆周轨道上

合适的位置，然后向后喷气加速做离心运动，故A正确；

B.对接后构成的组合体质量变大，但依然满足万有引力提供向心力，故环绕速度大小不

变，故B错误；

C.若航天员与连接空间站的安全绳脱离，航天员的所受万有引力依然满足匀速圆周运动

故航天员依然做同轨的圆周运动，故c错误；

D.航天员此时处于完全失重状态，但依然受地球的引力作用，故D错误；

故选A。

12.A

【解析】

【详解】

A.当小球匕在最高点对轨道无压力时，所需要的向心力

C.V；

Fb=mg=tn-^

从最高点到最低点，由机械能守恒可得

mg-2R+^mvj=；mv；

对于“球，在最低点时，所需要的向心力

工=吟=5mg

所以小球。比小球匕所需向心力大4〃7g，故A正确；

B.由上解得，小球。在最低点时的速度为=而正，可知，当丫=否次时，小球6在轨道最

高点对轨道压力为零，故B错误；

C.小球恰好通过最高点时，速度为零，设通过最低点的速度为%,由机械能守恒定律得

mg-2R=^mv1

解得%=2辆，所以速度v至少为2网，才能使两球在管内做完整的圆周运动，故C错

误;

D.若v=2廊，两小球恰能在管内做完整的圆周运动，小球b在最高点对轨道的压力大

小F；=mg，小球a在最低点时，由

解得用'=5%，小球。在最低点对轨道的压力比小球b在最高点对轨道的压力大4,咫，故

D错误。

故选Ao

13.C

【解析】

【详解】

A.对卫星绕地球做圆周运动，根据牛顿第二定律

GMm4万之，6，、

--------T=m—(R+h)

(R+h#T2r

由题意知卫星的周期为

代入可得地球质量为

故A错误；

B.地球对卫星的万有引力大小为

GMm4//n..442〃2

----------=tn-『(R+h)=m——；—(R+h)

(R+h)2------T2t2

故B错误；

c.设一物体的质量为叫，在地球表面附近，万有引定律等于重力

GMnt

下一二町g

K

代入A中地球质量表达式可得

MM,,y

g=7^(〃)

故c正确；

D.卫星做匀速圆周运动的线速度大小为

2/r(2乃〃(

v=R-+-h-)----=R--+-/-?)-----

Tt

故D错误。

故选C。

14.D

【解析】

【详解】

A.以C为原点，CD为x轴，和CD垂直向上的为y轴，建立坐标系，如图

y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动，当运动员速度方向与轨道平行

时，在y轴方向到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，可知从C到E的时间等于从E

到。的时间，故A错误；

BC.由A分析可得，运动员在CE段和在E。段，在y轴方向的位移大小相等方向相反，

用时相等，运动员在x轴上做匀加速直线运动，则在CE段和EQ段在x轴方向上位移不

等，故故轨迹CE和长度不等，由于运动员在C点时，在x轴方向上有初速度，故轨

迹CE和E£＞在C。上的投影长度之不为1:3,故BC错误；

D.运动员竖直方向做自由落体运动，由于A分析可得，在C£和EQ两段运动过程时间相

等，运动员在水平方向上做匀速直线运动，则轨迹CE和瓦＞在水平方向的投影长度相等。

故D正确。

故选D。

15.B

【解析】

【详解】

B对C的最大作用力为

fee=〃机g

由于C是轻质绸布，故AC间最大作用力为

3c=fBc="mg

小于AC间最大静摩擦力2〃mg,即无论F多大，A与C都不会发生相对滑动。

8与C发生相对滑动时，对8由牛顿第二定律

/jmg=ma（）

对ABC整体，由牛顿第二定律

Fo=（2〃?+6）《）

故当

F=3jumg

8与C将发生相对滑动，且发生相对滑动后，二者加速度不同。

水平地面光滑，故只要水平力不为零，系统就会发生运动。

故B正确,ABD错误。

故选B。

16.B

【解析】

【详解】

重锤从P处由静止下落的同时小车向左运动，系统受到向右的滑动摩擦力作用，重锤的加

速度有竖直向下的分量且此分量逐渐减小，系统处于失重状态，地面对车的支持力逐渐增

加，系统受到向右的滑动摩擦力逐渐增大，根据动量定理可知，系统受到的滑动摩擦力的

冲量等于系统动量的增加量，故此过程系统动量的增加量逐渐增大且方向向右，图像

斜率逐渐变大；锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止后（此时速度方向向左），系统受

到向右的恒定滑动摩擦力作用而减速运动，根据动量定理可知，故此过程系统动量方向向

右均匀减小，图像斜率不变，故B正确，ACD错误。

故选B。

17.C

【解析】

【详解】

AB.运动过程中滑板保持水平，风对人和滑板的作用力F垂直于滑板，所以运动员水平方

向做匀速运动，逆风和无风时，竖直方向的合力不同，所以竖直方向以不同的加速度做初

速度为零的匀加速运动，可知逆风时加速度较小，因为运动员最终落在斜坡上，可以看出

时类平抛运动，由

at

tan0=—

x2%

可得

/_2%tan0

a

可知，逆风时运动员飞行时间比无风时长，由

=，即)2+(；〃产)

可得

]_J2r；(tan9+tan2。)

可知，逆风时运动员落点比无风时远，故AB错误；

CD.运动员到达落点的速度大小为

v=J.+(aI-=+4tan，

速度方向与水平方向夹角的正切为

tana=—=2tan0

%

所以逆风和无风时，运动员到达落点的速度大小相同，方向相同，故C正确，D错误。

故选C。

18.C

【解析】

【详解】

A.缓慢增加拉力，小球受力平衡

Tt=T2+mg

所以细线1先被拉断，故A错误；

B.要使等式成立，细线1和2的拉力变化量是相同的，故B错误；

CD.猛拉时，细线2上拉力突然变大，作用时间极短，由于惯性，小球位置几乎不变，细

线1的拉力增加几乎为零，故细线2断裂，因此断裂前细线2的拉力大于细线1,因此合

力

FjT；+mg_T：>mg

故加速度大于重力加速度，故C正确，D错误。

故选C。

19.C

【解析】

【详解】

ABC.设B星球质量为M,B表面某物体的质量为〃?，忽略自转的影响，则有

「Mm

6方=理

解得

B球到。点的距离为彳，A球质量为AT,到。点的距离为4，则

cMM'"(2兀丫MM'"/2兀丫

G———-M

L2

可得

Mrx=M%

由于它们角速度相同且v=。厂则

Mr}co=M'r2co,Mvt=M'V2

又因为

r\+rl=L

联立解得

s47t2L3

M=........—

GT2

A星球质量

，4兀2"gR2

M=----------------

GT2G

故AB错误，C正确；

D.A星球与B星球的引力大小相同,质量不同，所以加速度大小不等，故D错误。

故选C。

20.D

【解析】

【详解】

A.环在B处水平方向合外力为0,竖直方向上只受重力，所加速度为g,A错误；

B.环在运动过程中，OC的长度大于04的长度，因此弹簧从A点到C点伸长量变大，弹

性势能增加，如果物体的重力势能全部转化为动能则有

可得物体的速度为同，但是物体的重力势能转化为动能和弹性势能，因此速度小于

麻,B错误；

CD.环在A处，根据牛顿第二定律

F+mg=m-2g

弹力在竖直方向的分力

F=mg

环经过B点向下做加速度减小的加速运动，滑动至距离8点〃处时，弹簧的伸长量与在A

处大小相等，所以弹簧弹力在竖直方向的分力尸与重力等大反向，加速度为0,此时速度

最大，之后环做减速运动，因为=所以环的速度最大的位置在8、C两点之

间，环从8到C先加速后减速，C错误，D正确。

故选D。

21.(1)480N-S；(2)1920J。

【解析】

【详解】

(I)在滑雪者滑到坡道底端的过程中

mgsin0—Rmgcos0=ma

解得

a=4m/s2

到达底端速度

V2=2aL

滑雪者所受合力的冲量

/=W-0=480N-S

(2)滑雪者滑行时间

t=-=2s

a

与空载相比电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做功

E=jumg-vorcos3=1920J

22.(1)0.5N,0.5N；(2)M=1.3N,yV2=0.7N；(3)同m/s,2.85m

【解析】

【详解】

(1)圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心。连线的夹角。为120。，根据对称性可

知，两侧弹力大小均与重力相等为1N,内外轨道对小圆柱的摩擦力

/=/>MN=0.5N

(2)当vo=6m/s,小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时

在B点

2

sin600-N2sin60°=wcos60°+N2cos60°=mg

解得

M=1.3N,/V2=0.7N

(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道，阳最大时，在B点

N|'sin60。=〃e'cos60°=w^

且

；7W：一；加口=-(/+£)/

解得阳的最大值为炳m/s,在圆弧上受摩擦力仍为

f=fx+fi=〃(乂+N?)=//-=IN

cos600

所以

->^m=fs

解得

s=2.85m

23.(1)mg；(2)g；(3)2(忘)则

【解析】

【详解】

(1)要使B球静止，杆对B球的力必须为0,同理可知，杆对C球的力也为0,所以可得

F=mg

(2)对B球的运动过程分析可知，B球的初速度和末速度都为零，过程中球B的加速度

为0时，速度达到最大值，杆对球的作用力为0,对A球则有

mg=ma

可得

(3)当6=90。时，根据对称性可知

由系统的机械能守恒可得

mgL(cos30°-cos45°)=g,〃或+gMv^+；Mv；

A、B沿杆方向的速度大小相等，则有

VACOS450=vBsin450

解得

2石-应.

“=-5-gL

对A根据动能定理有

W+mgL(cos30°-cos45°)=g，*v：-0

联立可得杆对A球做的功

w2(0-扬M

W=------------------------

5

24.(1).(2)3(；

(3)不会

【解析】

【详解】

(1)由动能定理可得

1.

—(m+M)v1~=(m+M)glsin30°

解得

(2)滑块进入场区前

_(M4-m)gsin0_g

(M+/w)2

a

滑块进入场区后做匀速运动

匕7g

所以

(3)滑块与薄木板之间的摩擦力

f=Ringcos0=mgsin3

则

_mg+f-mgsin0_

——g

m

方向沿斜面向上

M

方向沿斜面向下

系统沿斜面方向动量守恒，设不滑出，同速时共同速度为匕

—mvx=(M+m)岭

v2=0

则

V；I

XM=^-=；

2aM2

解得

x,e.=x,“+XM=1

所以恰好滑到薄板的末端。

25.(1)0；(2)6m/s

【解析】

【详解】

(1)由于斜面光滑，则开始时滑块和长木板一起下滑.以整体为研究对象，则

(m+M)gsin37°=(m+M)a

解得

6z=6m/s2

对滑块受力分析，可知

机sgin37°户ma

解得

>0

(2)开始时滑块和长木板一起下滑。设长木板第一次碰撞挡板的速度大小为v/。

由位移公式

L=—at2