2024届寒假物理专项训练材料一（含答案）

2024届第一中学寒假物理专项综合训练1解析

一、单选题

1.如图所示，在中央电视台“挑战不可能”节目中，选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行在这一过程中（）

A.钢丝对选手的作用力垂直钢丝向上

B.选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向下

C.选手对手中的平衡杆所施的合力方向竖直向上

D.钢丝对选手的支持力和选手的重力是一对平衡力

【答案】C

【详解】ABD.因为选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行，所以选手受力平衡，对选手受力分析，受到自身竖直

向下的重力，垂直于钢丝向上的支持力，沿着钢丝向上的摩擦力，三个力的合力为零。即钢丝对选手的作用力竖直

向上，故ABD错误；

C.由于平衡杆受力平衡，则选手对手中的平衡杆所施的合力方向与平衡杆的重力是一对平衡力，方向竖直向上,

故C正确。

故选Co

2.如图所示，体操运动员在水平平衡木上进行静态平衡训练。下列说法正确的是（）

A.人受到3个力的作用

B.人对地面的压力和人受到的重力是一对相互作用力

C.平衡木对人的摩擦力方向水平向左

D.人受到的支持力是因为平衡木发生了形变

【答案】D

【详解】AC.运动员受力平衡，水平方向没有相对运动趋势和相对运动，故不受摩擦力作用，只受重力和支持力

的作用2个力的作用，故AC错误；

B.人对地面的压力与人受到的重力大小相等，方向相同，所以人对地面的压力和人受到的重力不是一对相互作用

力，故B错误；

D.人受到的支持力是因为平衡木发生了形变要恢复原状产生的，故D正确。

故选D。

3.如图所示，电灯的重力G=10N,绳与顶板间的夹角为a=30。，2。绳水平，绳的拉力为后，2。绳的拉力

为JFB,则（）

A.工=10俪B.工=弓。C.7^=10^

【答案】C

【详解】对结点。受力分析，如图所示

F=G

由平衡条件可得

故选c。

4.某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，

在传感器上放一个重为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关

系，如图乙所示。以下根据图象分析得出的结论中正确的是（）

A.从时刻。到"物块处于失重状态

B.从时刻打到t4,物块一定向下加速运动I传感器

C.电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上,甲

最后停在高楼层

D.电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层

【答案】C

【详解】A.从时该力到0物体受到的支持力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上，故A错误；

B.从时刻打到〃，物体受到的支持力小于重力，物块处于失重状态，加速度向下，但可能是向上减速运动，故B

错误；

C.如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以

得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，符合题图，故c正确；

D.如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，那么应该是压力先等

于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，与图不符，故D错误。

故选C。

5.如图所示，滑滑梯时为使小朋友能顺利沿倾斜滑板滑下，某研究小组测量出滑板的水平跨度为6m,高度为2.4m。

则设计时该滑板与儿童裤料之间的动摩擦因数应小于（）

TA行弟2贝，只H贝

0.3C.0.4D.0.5

【答案】C

【详解】为使儿童能够顺利滑下，即下滑加速度大于等于零，设滑梯与水平面的夹角为仇根据牛顿第二定律有

mgsin0—pimgcos6=ma>0

根据几何关系

八2.42

tan0=——

65

解得

//<0.4

故选C„

6.如图所示，0c为圆的直径，OA.03为圆的两条弦，现同时在A、8两点释放两小滑块，分别沿光滑的弦滑到

。点（。点为最低点），物体滑下的先后顺序是（）

A.沿Q4的物体最先到达

B.沿的物体最先到达

C.同时到达

D.条件不足，无法判断

【答案】C

【详解】根据题意，设。4和与水平面夹角分别为。和夕，长度分别为4和4,设圆的直径为"，由几何关系有

k=dsina

l2=dsin/3

沿（M方向上，由牛顿第二定律有

mgsina=max

由运动学公式有

k=5。片

联立解得

2d

沿方向上，同理可得

故选C。

7.随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重。雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度

减小从而带来行车安全隐患。在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m

处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示，图线。、b

分别为小汽车和大卡车的V—图像(忽略刹车反应时间)，以下说法正确

的是()

A.因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故

B.在r=5s时发生追尾事故

C.在》=2s时发生追尾事故

D.若紧急刹车时两车相距42米，则不会发生追尾事故且两车最近时相

距7米

【答案】D

【详解】ABC.根据题意可知，为避免发生追尾事故，则当小汽车和大货车速度相等时，小汽车恰好追上大货车,

由图可知，若f=5s时，小汽车没有追上大货车，则不会发生追尾事故，小汽车刹车失灵前的加速度大小为

卬=30]2°m/s2=]0nl/s2

小汽车刹车失灵后的加速度大小为

a,=-^-^m/s2=2.5m/s2

设小汽车追上大货车的时间为，，则小汽车的位移为

2

x汽=2i±31;1+v1(?-r1)-1a2(r-?1)

大货车的位移为

X货=

则有

九汽=%货+Ax

其中

%=30m/s,%=20m/s,=Is,=10m/s,Ax=30m

联立解得

t=3s,f=7s>5s（舍去）

即f=3s时，发生追尾事故，故ABC错误;

1A杳弟4贝，只3贝

D.当两车速度相等时，若没有发生追尾事故，此时两车相距最近，由图可知，t=5s时，两车速度相等，由V—图

像面积表位移可得，小汽车的位移为

了汽i=Jx（30+20）xlm+^x（20+10）x（5-l）m=85m

大货车的位移为

x货i=10x5m=50m

两车的距离为

Ax,=彳货1+Ax-x汽1=（50+42-85）m=7m

故D正确。

故选D。

二、多选题

8.如图所示是一种磁吸式的手机支架，将支架静置于水平桌面上，再将手机放上支架便会被牢牢吸住不动。关于

手机的受力情况，下列说法正确的是（）

A.手机受到3个力的作用

B.手机受到4个力的作用

C.若手持支架使整个装置竖直向上匀速运动，手机所受摩擦力方向竖直向下

D.若手持支架使整个装置竖直向下匀速运动，手机所受摩擦力方向沿支架平面向上A

【答案】BD

【详解】AB.手机处于静止状态，受力平衡，手机受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力，共受到

四个力的作用，A错误，B正确；

CD.无论竖直向上还是竖直向下匀速运动，手机都处于平衡状态，手机所受的静摩擦力方向始终与其相对运动趋

势方向相反，则始终沿支架平面向上，C错误，D正确；

故选BD。

9.如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右转动。将一物体轻轻放在传送带的左端，以/、a、v、x表

示物体所受摩擦力大小、加速度大小、速度大小和位移大小。下列选项正确的是（）

【答案】BC

【详解】在前。内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，摩擦力不变，加速度不变，速度与时间的关系

为

12

v=at,x=—at

2

回图象是倾斜的直线，XI图像是二次函数曲线；物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力而做匀速直线运动，速

度不变，加速度为0。做匀速运动时X：图像是倾斜直线。

故选BC。

10.某同学利用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”。三个细线套Li、L2、L3一端共系于一个结点，另一端

分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P,手持B拉动细线，使结点静止于。点，某次实验

中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了解决这个问题，下

列方案可行的是（）X

A.仅减少重物的质量

B.仅将细线套右换成长度较长的细线套

C.仅增大弹簧测力计B的拉力大小上3

M[_J

D.仅让细线套4绕结点沿逆时针方向缓慢挪动

【答案】AD

【详解】为了解决A的稍稍超出量程的问题，即要使A受到的拉力变小即可

A.减小重物的质量，重物重力变小，则A受到的拉力必然变小，故A正确;

B.仅将细线套Li换成长度较长的细线套不会改变拉力的大小，故B错误；

C.仅增大弹簧测力计B的拉力大小，最后平衡时，A拉力的水平分量变大，而竖直分量等于重力不变，所以会使

A的拉力更大，故C错误；

试卷第6页，共8页

D.仅让细线套L?绕结点。沿逆时针方向缓慢挪动，增大B拉力的竖直分量，以减小A的拉力，故D正确;

故选AD„

三、解答题

11.悬停在空中的无人机向下投掷物品，一段时间后自动打开降落伞减速下落，最终物品以%=5m/s的速度竖直

匀速下落。降落伞用8根对称的绳悬挂物品，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37。,如图所示。

物品的质量为2kg,降落伞的质量和物品所受的空气阻力不计，打开伞后伞所受空气阻

力/与速度v成正比，即/=M。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)左值的大小;

(2)匀速下落时每根绳子的拉力大小。

25

【答案】(1)4N-s/m；(2)—N

8

【详解】(1)最终物品以%=5m/s的速度竖直匀速下落，以降落伞和物品为整体，根据受力平衡可得

%=Mg

解得

Mg2x10

K——N-s/m=4N-s/m

5

(2)以物品为对象，根据受力平衡可得

8Tcos37°=7Wg

解得匀速下落时每根绳子的拉力大小为

Mg_2x10

T=

8cos37°8x0.8

12.如图甲所示,A、2两个物体静止叠放在水平地面上。现对2物体施加一大小从0开始逐渐增大的水平作用力F,

A与8之间的摩擦力/随水平作用力/变化的情况如图乙所示。已知物体A的质量%=1kg,最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，不计空气的阻力，重力加速度g取lOm/s?。

求:

(1)A、8间的动摩擦因数〃1；

(2)B与地面的动摩擦因数4；

(3)若尸为恒力且大小为8N,则物块8在前5s内的平均速度。

B

【答案】(1)A=0.4；(2)“2=0.1；(3)V=7.5m/s,方向向右

【详解】(1)当尸=10.0N时，A、8两个物体达到最大静摩擦，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则由

f="N

可得，A、8间的动摩擦因数

从=/=上=0.4

N、Wjg

(2)当片=2.0N时，A、2整体将要开始滑动，此时有