专题01运动和力（含实验）（原卷版）

专题01运动和力（含实验）运动的合成与分解1.【2024.1·安徽】某同学在水平匀速直线行驶的实验车上，利用实验装置竖直向上提起小球，从某时刻开始计时，坐在实验车上的人观测小球运动的情况，作出速度平方与提起高度的关系图像如图所示。则地面上静止的观察者看到小球的运动轨迹可能是（）A. B.C. D.万有引力2.【2024.1·贵州】天宫空间站运行过程中因稀薄气体阻力的影响，每经过一段时间要进行轨道修正，使其回到原轨道。修正前、后天宫空间站的运动均可视为匀速圆周运动，则与修正前相比，修正后天宫空间站运行的（）A.轨道半径减小 B.速率减小 C.向心加速度增大 D.周期减小3.【2024.1·安徽】如图所示，有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动，两颗卫星的近地点均与星球表面很近（可视为相切），卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为，卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响，已知引力常量为G，星球表面的重力加速度为。则星球的平均密度为（）A. B.C. D.4.【2024.1·甘肃】某星球质量约为地球质量的300倍，半径约为地球半径的10倍，则一物体在该星球和地球表面的重量比约为（）A.3 B.30 C.900 D.90005.【2024.1·河南】若两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，到地心的距离之比为，忽略卫星之间的相互作用。在时间内，卫星与地心连线扫过的面积为，卫星与地心连线扫过的面积为，则与的比值为（）A.1 B. C. D.6.【2024.1·广西】我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为的晨昏轨道；2023年又将“星池一号A星”送入半径为的晨昏轨道，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为（）A.B.C. D.物体受力分析7.【2024.1·江西】儿童玩具弹射装置模型如图所示。可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰链连接在固定竖直板的P、Q处，另一端连接在质量为m的小球上，初始时刻在竖直向上力F的作用下杆处于水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为间距为。现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到弹簧呈水平状态。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（）A.F先变大后一直变小 B.小球可能受三个力作用C.弹簧在末态时的弹力比初态时的大 D.轻质杆所受的弹力先变小后变大8.【2024.1·贵州】如图，一小型卡车行驶在平直公路上，车上装有三个完全相同、质量均为m的光滑圆柱形匀质物体，A、B水平固定，C自由摆放在A、B之上。当卡车以某一恒定的加速度刹车时，C对A的压力恰好为零，已知重力加速度大小为g，则C对B的压力大小为（）A. B. C. D.9.【2024.1·安徽】如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根经绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法错误的是（）A.施加拉力F前，轻绳1的张力大小为B.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分C.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力越来越大D.物块在缓慢移动过程中，经绳1的张力可能先增大后减小10.【2024.1·江西】“天问一号”是我国首次自主研制发射的火星探测器。如图所示，探测器从地球择机发射，经椭圆轨道向火星转移。探测器在椭圆轨道的近日点P和远日点Q的速度大小分别为，质量为m的探测器从P运动到Q的时间为t。忽略其它天体的影响，下列说法正确的是（）A.与m有关 B.与m无关C.与m有关 D.与m无关11.【2024.1·吉林、黑龙江】2023年8月，我国首次在空间站中实现了微小卫星的低成本入轨。在近地圆轨道飞行的中国空间站中，航天员操作机械臂释放微小卫星。若微小卫星进入比空间站低的圆轨道运动，则入轨后微小卫星的（）A.角速度比空间站的大 B.加速度比空间站的小C.速率比空间站的小 D.周期比空间站的大牛二应用12.【2024.1·吉林、黑龙江】滑雪是我国东北地区冬季常见的体育运动。如图（a），在与水平面夹角的滑雪道上，质量的滑雪者先采用两滑雪板平行的滑雪姿势（此时雪面对滑雪板的阻力可忽略），由静止开始沿直线匀加速下滑；之后采取两滑雪板间呈一定角度的滑雪姿势，通过滑雪板推雪获得阻力，匀减速继续下滑后停止。已知，取重力加速度，不计空气阻力。（1）求减速过程中滑雪者加速度a的大小；（2）如图（b），若减速过程中两滑雪板间夹角，滑雪板受到沿雪面且垂直于滑雪板边缘的阻力均为F，求F的大小。13.【2024.1·吉林、黑龙江】如图，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角为的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大值为（）A.B.C. D.14.【2024.1·吉林、黑龙江】某“失重”餐厅的传菜装置如图所示，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，小车（）A.机械能保持不变 B.动量保持不变C.处于失重状态 D.所受合力不为零15.【2024.1·安徽】如图，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接．传送带向右匀速运动，根据需要设定驱动系统的速度大小。质量的货物（可视为质点）放在距传送带左侧处的P点，右侧平台的人通过一根轻绳用恒力水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数，货物与传送带间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：（1）货物运动到传送带左端时的速度大小；（2）货物在传送带上运动的时间。16.【2024.1·甘肃】将一个气球向上抛出，气球上升后竖直下落，下列说法正确的是（）A.气球上升过程中受到的空气浮力大于重力B.气球下落过程中受到的空气浮力小于重力C.气球到达最高点时速度和加速度都为零D.气球下落过程中速度变化率逐渐减小实验17.【2024.1·吉林、黑龙江】某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图（a）所示。一质量为m、直径为d的小球固定于释放装置上，在小球正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球，记录小球通过每个光电门的挡光时间，重力加速度为g。（1）若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h，小球通过此光电门的挡光时间为，则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量_____________，重力势能减小量_____________（用题中字母表示）；（2）根据实验数据，作出的图像，如图（b）所示。若图中虚线的斜率_____________，则可验证机械能守恒定律；（3）经过多次重复实验，发现小球经过第三个光电门时，总是大于，下列原因中可能的是_____________。A．第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大B．第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线C．小球下落过程中受到空气阻力的作用18.【2024.1·河南】某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图（b），在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。（1）若电动机的转速为3000r/min，则T=__________s。（2）实验操作时，应该__________。（填正确答案标号）A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动（3）画出痕迹D时，钢柱下落的速度__________。（用题中所给物理量的字母表示）（4）设各条痕迹到O的距离为h，对应钢柱的下落速度为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于__________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。19.【2024.1·甘肃】用图（a）所示的实验装置测量重力加速度。在竖直杆上装有两个光电门A和B，用直尺测量光电门之间的距离，用光电门计时器测量小球从光电门A到B的时间。实验中某同学采用固定光电门B的位置，改变光电门A的位置进行多次测量，表中给出了测量数据。数据处理后作出函数图像，如图（b）。（1）请补充图（b）中纵坐标的物理量___________A.小球在光电门A处的速度B.小球在光电门处的速度C.小球在任意位置的速度D.小球在间的平均速度（2）写出图（b）中直线的函数关系式___________（用表示）。（3）由图（b）计算出直线斜率的值为，则测得的重力加速度为___________（保留3位有效数字）。0.4000.6000.8001.0001.2001.4000.0760.1200.1680.2200.2830.36820.【2024.1·广西】某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图：（1）实验用到打点计时器是用来记录______和______的仪器；（2）在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板______运动，该操作的目的是补偿阻力；（3）当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足______时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。考点06运动21.【2024.1·吉林、黑龙江】如图，齐齐哈尔到长春的直线距离约为。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为，用时为。则在整个行程中该旅客（）A.位移大小约为，平均速度大小约为B.位移大小约为，平均速度大小约为C.位移大小约为，平均速度大小约为D.位移大小约为，平均速度大小约为22.【2024.1·江西】陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（）A.P的角速度大小比Q的大 B.P的线速度大小比Q的大C.P的向心加速度大小比Q的大 D.同一时刻P所受合力的方向与Q的相同23.【2024.1·河南】如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受阻力之比为7：1，位移之比为8：7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（）A. B. C. D.24.【2024.1·江西】兴趣小组做发射水火箭实验。假设水火箭竖直上升至最高点开始匀加速竖直下落，一段时间后，其降落伞打开，再匀减速竖直下降。若从最高点开始计时，下列关于水火箭图像可能正确的是（）A. B. C. D.25.【2024.1·贵州】无人机在一斜坡上方沿水平方向向右做匀速直线运动，飞行过程中先后释放甲、乙两个小球，两小球释放的初始位置如图所示。已知两小球均落在斜坡上，不计空气阻力，比较两小球分别从释放到落在斜坡上的过程，下列说法正确的是（）A.乙球的位移大B.乙球下落的时间长C.乙球落在斜坡上的速度大D.乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大26.【2024.1·贵州】图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（）A.内甲、乙的运动方向相反B.内甲、乙的位移大小相等C.内乙的平均速度等于甲的平均速度D.内乙的速度最大值大于甲的速度最大值27.【2024.1·广西】2023年11月，在广西举办的第一届全国学生（青年）运动会的自行车比赛中，若甲、乙两自行车的图像如图，在时刻两车在赛道上初次相遇，则（）A.内，乙的加速度越来越大 B.时刻，甲乙再次相遇C.内，甲乙之间的距离先增大后减小 D.内，甲乙之间的距离先减小后增大

专题01运动和力（含实验）运动的合成与分解1.【2024.1·安徽】某同学在水平匀速直线行驶的实验车上，利用实验装置竖直向上提起小球，从某时刻开始计时，坐在实验车上的人观测小球运动的情况，作出速度平方与提起高度的关系图像如图所示。则地面上静止的观察者看到小球的运动轨迹可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】速度平方与提起高度的关系图像是坐在实验车上的人观察的图像，即小球相对于车的速度关系图像。小车相对于车竖直提起，则图像中的速度为小球竖直方向的速度图像。由速度与位移关系公式结合图像可知，开始小球时在竖直方向上做匀速运动，之后做匀加速直线运动，加速度竖直向上。结合小球在水平方向一直做匀速直线运动可知，地面上静止的观察者看到的运动轨迹是先做匀速直线运动，后做类斜抛运动。故选C。万有引力2.【2024.1·贵州】天宫空间站运行过程中因稀薄气体阻力的影响，每经过一段时间要进行轨道修正，使其回到原轨道。修正前、后天宫空间站的运动均可视为匀速圆周运动，则与修正前相比，修正后天宫空间站运行的（）A.轨道半径减小 B.速率减小 C.向心加速度增大 D.周期减小【答案】B【解析】【详解】A．天宫空间站运行过程中因稀薄气体阻力的影响，天宫空间站的机械能减小，天宫空间站轨道高度降低，则与修正前相比，修正后天宫空间站运行的轨道半径增大，故A错误；B．根据万有引力提供向心力可得修正后天宫空间站运行的轨道半径增大，则速率减小，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得修正后天宫空间站运行的轨道半径增大，则向心加速度减小，故C错误；D．根据万有引力提供向心力可得修正后天宫空间站运行的轨道半径增大，则周期增大，故D错误。故选B。3.【2024.1·安徽】如图所示，有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动，两颗卫星的近地点均与星球表面很近（可视为相切），卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为，卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响，已知引力常量为G，星球表面的重力加速度为。则星球的平均密度为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】卫星一、卫星二轨道的半长轴分别为，由开普勒第三定律得整理得星球表面的重力加速度为g，根据万有引力提供重力得星球质量的表达式为联立得故选A。4.【2024.1·甘肃】某星球质量约为地球质量的300倍，半径约为地球半径的10倍，则一物体在该星球和地球表面的重量比约为（）A.3 B.30 C.900 D.9000【答案】A【解析】【详解】设中心天体质量M重力加速度星球质量约为地球质量的300倍，半径约为地球半径的10倍，则它们重力加速度之比为3:1，即一物体在该星球和地球表面的重量比约为3。故选A。5.【2024.1·河南】若两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，到地心的距离之比为，忽略卫星之间的相互作用。在时间内，卫星与地心连线扫过的面积为，卫星与地心连线扫过的面积为，则与的比值为（）A.1 B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据可知则卫星在时间t内与地心的连线扫过的面积为则故选D。6.【2024.1·广西】我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为的晨昏轨道；2023年又将“星池一号A星”送入半径为的晨昏轨道，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】ABCD．由开普勒第三定律得，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为故选C。物体受力分析7.【2024.1·江西】儿童玩具弹射装置模型如图所示。可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰链连接在固定竖直板的P、Q处，另一端连接在质量为m的小球上，初始时刻在竖直向上力F的作用下杆处于水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为间距为。现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到弹簧呈水平状态。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（）A.F先变大后一直变小 B.小球可能受三个力作用C.弹簧在末态时的弹力比初态时的大 D.轻质杆所受的弹力先变小后变大【答案】CD【解析】【详解】初始时刻对小球受力分析如图此时弹簧的长度为此时弹簧的弹力为此时水平方向有竖直方向有当弹簧处于原长时，如图所示此时小球受到2个力，；当弹簧呈水平状态时，对小球受力分析如图所示此时弹簧的长度为此时弹簧的弹力为此时水平方向竖直方向有A．由图可知，从初始状态到弹簧恢复原长的过程中，F从逐渐增大到mg，然后从原长位置到弹簧呈水平状态位置，F从mg增大到，故F一直在增大，A错误；B．综上所述，小球在运动过程中不可能受到3个力的作用，可能受到2个力作用或者4个力的作用，故B错误；C．因为，所以故弹簧在末态时的弹力比初态时的大，故C正确；D．初始状态时，轻质杆所受弹力为当弹簧恢复到原长位置为，轻质杆所受的弹力为当弹簧处于水平状态时，轻质杆所受的弹力为又因为所以轻质杆所受的弹力先变小后变大，故D正确。故选CD。8.【2024.1·贵州】如图，一小型卡车行驶在平直公路上，车上装有三个完全相同、质量均为m的光滑圆柱形匀质物体，A、B水平固定，C自由摆放在A、B之上。当卡车以某一恒定的加速度刹车时，C对A的压力恰好为零，已知重力加速度大小为g，则C对B的压力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】卡车以某一恒定的加速度刹车时，其加速度水平向左，则C所受的合力水平向左，而C对A的压力恰好为零，则C只受重力和B对C的支持力，由竖直方向平衡有解得B球对C球的支持力为由牛顿第三定律可知C对B的压力大小为；故选B。9.【2024.1·安徽】如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根经绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法错误的是（）A.施加拉力F前，轻绳1的张力大小为B.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分C.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力越来越大D.物块在缓慢移动过程中，经绳1的张力可能先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A．施加拉力F前，以小环O为对象，受到轻绳2的拉力等于物块P的重力，竖直方向根据受力平衡可得解得轻绳1的张力大小为故A正确，不满足题意要求；B．物块在缓慢移动过程中，以小环O为对象，由于小环O两侧轻绳1的张力大小总是相等，则小环O两侧轻绳1的张力合力沿平分线上，根据受力平衡可知，轻绳2的延长线始终平分，故B正确，不满足题意要求；C．物块在缓慢移动过程中，轻绳2与竖直方向的夹角逐渐增大，以物块为对象，根据受力平衡可得可知可知轻绳2的张力越来越大，故C正确，不满足题意要求；D．物块在缓慢移动过程中，由于M、N之间的轻绳1长度不变，根据数学知识可知，小环O的运动轨迹为椭圆，M、N为椭圆的两个焦点；当轻绳2与连线方向垂直时，小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上，根据椭圆知识可知此时最大，则此过程逐渐增大，以小环O为对象，根据受力平衡可得可得可知此过程经绳1的张力一直增大，故D错误，满足题意要求。故选D。10.【2024.1·江西】“天问一号”是我国首次自主研制发射的火星探测器。如图所示，探测器从地球择机发射，经椭圆轨道向火星转移。探测器在椭圆轨道的近日点P和远日点Q的速度大小分别为，质量为m的探测器从P运动到Q的时间为t。忽略其它天体的影响，下列说法正确的是（）A.与m有关 B.与m无关C.与m有关 D.与m无关【答案】B【解析】【详解】由开普勒第二定律可知，近日点的速率大于远日点的速率，所以设半长轴为a，由万有引力提供向心力可得探测器绕太阳运动的周期为与探测器质量m无关，所以探测器从P运动到Q的时间为与探测器的质量m无关。故选B。11.【2024.1·吉林、黑龙江】2023年8月，我国首次在空间站中实现了微小卫星的低成本入轨。在近地圆轨道飞行的中国空间站中，航天员操作机械臂释放微小卫星。若微小卫星进入比空间站低的圆轨道运动，则入轨后微小卫星的（）A.角速度比空间站的大 B.加速度比空间站的小C.速率比空间站的小 D.周期比空间站的大【答案】A【解析】【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得可得，，，由于微小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，则入轨后微小卫星的角速度比空间站的大，加速度比空间站的大，速率比空间站的大，周期比空间站的小。故选A。牛二应用12.【2024.1·吉林、黑龙江】滑雪是我国东北地区冬季常见的体育运动。如图（a），在与水平面夹角的滑雪道上，质量的滑雪者先采用两滑雪板平行的滑雪姿势（此时雪面对滑雪板的阻力可忽略），由静止开始沿直线匀加速下滑；之后采取两滑雪板间呈一定角度的滑雪姿势，通过滑雪板推雪获得阻力，匀减速继续下滑后停止。已知，取重力加速度，不计空气阻力。（1）求减速过程中滑雪者加速度a的大小；（2）如图（b），若减速过程中两滑雪板间夹角，滑雪板受到沿雪面且垂直于滑雪板边缘的阻力均为F，求F的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由静止开始沿直线匀加速下滑的过程有代入数据得匀减速继续下滑的过程有代入数据得（2）若减速过程中两滑雪板间的夹角，根据牛顿第二定律有解得13.【2024.1·吉林、黑龙江】如图，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角为的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】物块甲运动至最高点时，挡板对乙弹力最小值为0，对乙有对甲有物块甲运动至最低点时，根据对称性有对乙受力分析，挡板对乙的弹力最大值为故选C。14.【2024.1·吉林、黑龙江】某“失重”餐厅的传菜装置如图所示，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，小车（）A.机械能保持不变 B.动量保持不变C.处于失重状态 D.所受合力不为零【答案】D【解析】【详解】A．小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，速度大小不变，动能不变，小车高度减小，即重力势能减小，可知，小车的机械能减小，故A错误；B．小车做螺旋运动，速度大小不变，方向改变，根据动量表达式有可知，小车的动量大小不变，动量的方向发生变化，即动量发生了变化，故B错误；C．由于小车沿等螺距轨道向下做匀速率运动，沿轨道方向的速度大小不变，即小车沿轨道方向的合力为0，即沿轨道方向的加速度为0，又由于该轨道各处弯曲程度相同，则轨道对小车的指向图中轴心的作用力提供圆周运动的向心力，该作用力方向沿水平方向，可知，小车的加速度方向方向沿水平方向，小车不存在竖直方向的加速度，即小车既不处于超重，又不处于失重，故C错误；D．根据上述可知，小车沿轨道方向的合力为0，轨道对小车的指向图中轴心的作用力提供圆周运动的向心力，即小车的合力不为零，合力方向总指向图中轴心，故D正确。故选D。15.【2024.1·安徽】如图，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接．传送带向右匀速运动，根据需要设定驱动系统的速度大小。质量的货物（可视为质点）放在距传送带左侧处的P点，右侧平台的人通过一根轻绳用恒力水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数，货物与传送带间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：（1）货物运动到传送带左端时的速度大小；（2）货物在传送带上运动的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律货物在左端平台上时加速度为由运动学规律有，解得货物运动到传送带左端时速度大小为（2）由于，故可知货物滑上传送带后受到的摩擦力向左，此时加速度为故货物开始做匀减速运动，设经过时间与传送带共速，得该段时间货物位移为共速后货物匀速运动，设再经过时间到达传送带右端，得故货物在传送带上运动的时间为16.【2024.1·甘肃】将一个气球向上抛出，气球上升后竖直下落，下列说法正确的是（）A.气球上升过程中受到的空气浮力大于重力B.气球下落过程中受到的空气浮力小于重力C.气球到达最高点时速度和加速度都为零D.气球下落过程中速度变化率逐渐减小【答案】B【解析】【详解】AB．气球向上抛出上升最终会停下来并开始竖直下落，则气球受到的合外力竖直向下，即竖直向下的重力大于竖直向上的浮力，故A错误，B正确；C．气球到达最高点时速度为零，但是气球受到的合外力不为零，加速度不为零，故C错误；D．气球下落过程中受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力都不变，根据牛顿第二定律，即气球受到的合外力不变，加速度不变，速度的变化率不变，故D错误。故选B。实验17.【2024.1·吉林、黑龙江】某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图（a）所示。一质量为m、直径为d的小球固定于释放装置上，在小球正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球，记录小球通过每个光电门的挡光时间，重力加速度为g。（1）若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h，小球通过此光电门的挡光时间为，则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量_____________，重力势能减小量_____________（用题中字母表示）；（2）根据实验数据，作出的图像，如图（b）所示。若图中虚线的斜率_____________，则可验证机械能守恒定律；（3）经过多次重复实验，发现小球经过第三个光电门时，总是大于，下列原因中可能的是_____________。A．第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大B．第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线C．小球下落过程中受到空气阻力的作用【答案】①.②.③.1④.B【解析】【详解】（1）[1]小球经过光电门中心时的速度为则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量为[2]小球从释放点下落至此光电门中心时的重力势能减小量（2）[3]根据机械能守恒定律可得则作出的图像中虚线的斜率，则可验证机械能守恒定律。（3）[4]A．第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大，则的测量值偏大，使得小于，故A错误；B．第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线，使得挡光宽度小于小球的直径，则速度测量值偏大，的测量值偏大，使得大于，故B正确；C．小球下落过程中受到空气阻力的作用，使得减少的重力势能有一部分转化为内能，则小于，故C错误。故选B。18.【2024.1·河南】某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图（b），在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。（1）若电动机的转速为3000r/min，则T=__________s。（2）实验操作时，应该__________。（填正确答案标号）A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动（3）画出痕迹D时，钢柱下落的速度__________。（用题中所给物理量的字母表示）（4）设各条痕迹到O的距离为h，对应钢柱的下落速度为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于__________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。【答案】①.0.02②.A③.④.2g【解析】【详解】（1）[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为则（2）[2]实验操作时，为了使软笔在钢柱表面画上一条痕迹条数多一些，应该先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。故选A。（3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度为（4）[4]钢制的圆柱下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即可得若图线为一条倾斜直线，且直线的斜率近似等于，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。19.【2024.1·甘肃】用图（a）所示的实验装置测量重力加速度。在竖直杆上装有两个光电门A和B，用直尺测量光电门之间的距离，用光电门计时器测量小球从光电门A到B的时间。实验中某同学采用固定光电门B的位置，改变光电门A的位置进行多次测量，表中给出了测量数据。数据处理后作出函数图像，如图（b）。（1）请补充图（b）中纵坐标的物理量___________A.小球在光电门A处的速度B.小球在光电门处的速度C.小球在任意位置的速度D.小球在间的平均速度（2）写出图（b）中直线的函数关系式___________（用表示）。（3）由图（b）计算出直线斜率的值为，则测得的重力加速度为___________（保留3位有效数字）。0.4000.6000.8001.0001.2001.4000.0760.1200.1680.2200.2830.368【答案】①.D②.③.9.78【解析】【详解】（1）[1]小球做自由落体运动，则小球从A到B的过程整理得图（b）中纵坐标的物理量为小球在间的平均速度。故选D。（2）[2]由（1）可知图（b）中直线的函数关系式（3）[3]直线斜率的值为则测得的重力加速度为20.【2024.1·广西】某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图：（1）实验用到打点计时器是用来记录______和______的仪器；（2）在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板______运动，该操作的目的是补偿阻力；（3）当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足______时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。【答案】①.时间②.距离③.做匀速直线运动④.【解析】【详解】（1）[1][2]实验用到的打点计时器是用来记录时间和距离的仪器；（2）[3]在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板做匀速直线运动运动，该操作的目的是补偿阻力，平衡摩擦力；（3）[4]对整体根据牛顿第二定律可得加速度为故可得绳子中拉力为故当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。考点06运动21.【2024.1·吉林、黑龙江】如图，齐齐哈尔到长春的直线距离约为。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为，用时为。则在整个行程中该旅客（）A.位移大小约为，平均速度大小约为B.位移大小约为，平均速度大小约为C.位移大小约为，平均速度大小约为D.位移大小约为，平均速度大小约为【答案】B【解析】【详解】位移是起点到终点的有向线段，则在整个行程中该旅客位移大小约为，平均速度大小约为故选B。22.【2024.1·江西】陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（）A.P的角速度大小比Q的大 B.P的线速度大小比Q的大C.P的向心加速度大小比Q的大 D.同一时刻P所受合力的方向与Q的相同【答案】BC【解析】详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误；B．根据，且，所以即P的线速度大小比Q的大，故B正确；C．根据，且，所以即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确；D．因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。故选BC。23.【2024.1·河南】如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受阻力之比为7：1，位移之比为8：7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设汽车在路面与在冰面所受阻力分别为、，汽车进入冰面瞬间的速度为，由牛顿第二定律则汽车在路面与在冰面上运动的加速度大小之比为由运动学公式，在路面上有在冰面上有其中解得汽车进入冰面瞬间的速度为故选B。24.【2024.1·江西】兴趣小组做发射水火箭实验。假设水火箭竖直上升至最高点开始匀加速竖直下落，一