2022届新高考物理一轮复习测试试卷（共14个）

运动的描述匀变速直线运动

一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分。1〜5题只有一个选项正确，6~8

题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分）

1.“文泰高速”泰顺先行通车段已于2019年12月30日正式通车运营。龙丽温

高速文成至泰顺段起于文成樟台、止于泰顺友谊桥，全长55.96km,采用双向四

车道高速公路标准，设计速度80km/h,使两地的通行时间由150min缩短至

50min以内。下列说法正确的是（）

A."50min”指的是时刻

B.“55.96km”指的是位移

C.“80km/h”指的是平均速度

D.研究汽车从樟台到友谊桥所用时间，可将汽车看成质点

解析：两地的通行时间由150min缩短至50min以内，题中的"50mirT指的是时间，

选项A错误；起于文成樟台、止于泰顺友谊桥，全长55.96km,指的是路程长度，

选项B错误；采用双向四车道高速公路标准，设计速度80km/h,“80km/h”指的

是瞬时速度，选项C错误；由于汽车长度远小于全长55.96km,所以研究汽车从

樟台到友谊桥所用时间，可将汽车看成质点，选项D正确。

答案：D

2.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。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3

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，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s,刹

车的加速度大小为5m/s2,则该ETC通道的长度约为（）

A.4.2mB.6.0m

C.7.8mD.9.6m

解析：在识别车载电子标签的0.3s时间内汽车匀速运动距离xi="i=6X0.3m=

1.8m,在司机的反应时间0.7s内汽车匀速运动距离X2="2=6X0.7m=4.2m,刹

、V、

车距离期=五=3.6m,该ETC通道的长度约为X=XI+X2+X3=9.6m,选项D正

确。

答案：D

3.质点做直线运动的位移x与时间/的关系为x=3f+Rx与/的单位分别为m

和s,则该质点()

A.加速度大小是lm/s2

B.第1s内的位移是3m

C.第2s内的位移是10m

D.第2s末的速度是7m/s

解析：根据=产得，质点的初速度%=3m/s,加速度a=2m/s2,

故A错误；第1s内的位移xi=(3X1+TX2X12)m=4m,故B错误；第2s内的

位移X2=[(3X2+；X2X22)—(3Xl+Bx2X12)]m=6m,故C错误；第2s末的速

度o=0o+a/=(3+2X2)m/s=7m/s,故D正确。

答案：D

4.如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现

有甲、乙两同学，甲同学用手指拿着一把长50cm的直尺，

乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开!甲同学

直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓乙同学

住处的数据，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统X淳

的反应速度时得到以下数据(单位：cm),则下列说法正确的是()

第一次第二次第三次

204530

A.第一次测量的反应时间最长

B.第一次测量的反应时间为2s

C.第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s

D.若某同学的反应时间为0.4s,则该直尺将无法测量该同学的反应时间

解析：第一次测量的下落高度为20cm,由自由落体运动规律可知第一

次测量的反应时间为/=0.2s,反应时间最短，选项A、B错误；第二次测量的下

落高度为〃=45cm,由自由落体运动规律"=2g/?,可知第二次抓住之前的瞬间，

直尺的速度约为0=3m/s,选项C错误；若某同学的反应时间为0.4s,则在反应

时间内直尺下落高度为〃=ggF=80cm,大于直尺长度，该直尺将无法测量该同学

的反应时间，选项D正确。

答案：D

5.（2021.天津市静海一中等七校高三联考）一名消防队员在模拟演习训练中，沿着

长为12nl的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地

面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，下

滑的总时间为3s,那么该消防队员（）

A.下滑过程中的最大速度为4m/s

B.加速与减速运动过程中平均速度之比为2：1

C.加速与减速运动过程的时间之比为1：2

D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1：4

7）717）2%

解析：设下滑过程中的最大速度为V,由位移公式可得5/l+.2=X,0=九十八

2X12v

=——m/s=8m/s,故A错误；加速与减速运动过程中平均速度都为1,平均速

度之比为1：1,故B错误；由o=R可知时间和加速度大小成反比，加速时的加

速度大小是减速时加速度大小的2倍，所以加速与减速运动过程的时间之比为1：

2,故C正确；加速与减速运动过程平均速度大小相等，位移大小之比等于时间之

比为1：2,故D错误。

答案：C

6.（2021.福建省福州市罗源一中高三10月月考）甲、乙两物体从同一点开始沿一

直线运动，甲的X4和乙的图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.甲在3s末回到出发点，甲运动过程中，距出发点的最大距离均为4m

B.0〜6s内甲、乙两物体位移都为零

C.第3s内甲、乙两物体速度方向相反

D.2〜4s内甲的位移大小为8m,乙的位移大小为4m

解析：由x/图象可知，甲在3s末回到出发点，甲运动过程中，距出发点的最大距

离均为4m,A正确；由图象可知0〜6s内甲的位移为零，因0T图象的“面积”

等于位移，可知0〜6s内，乙物体位移也为零，B正确；双图象的斜率等于速度

可知，第3s内甲的速度为负值；由乙的0”图象可知，第3s内乙的速度为正值，

甲、乙两物体速度方向相反，C正确；2〜4s内甲的位移大小为8m,乙的位移大

小为3x1X4m—；X1X4m=0,D错误。

答案：ABC

7.（2021.上海市浦东新区高三模拟）甲、乙两小球在两条平行直线上向右运动，用

高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下两小球每次曝光时的位置，如图所示,

连续两次曝光的时间间隔相等。由图可知（）

t\力打£4ts标t?

•••

I,,,,I,,,,I,,,,I,,,,I,,,,I,,,,I,,,,

乙。。。。。。。0。

力e2力315”6ij上8访

A.在力时刻，甲在乙前面

B.甲、乙相遇了2次

C./4到右之间某时刻甲、乙相遇

D.a之前甲的速度小于乙的速度

解析：由图可知，甲球在力时刻已经超过乙球，选项A正确；由图可以看出，甲

球做加速运动，乙球做匀速运动，力时刻甲球靠前，故刚出发不久乙球追上甲球，

由于甲球不断加速，故最终会再次超过乙球，故两球相遇两次，选项B正确；/4

到t5之间乙一直在甲前面，则甲、乙没有相遇，选项c错误；在t3到a之间的时

间内甲、乙的位移相等，平均速度相等，但甲做加速运动，则在以之前某时刻，

甲的速度开始大于乙的速度，选项D错误。

答案：AB

8.（2021.吉林长春外国语学校高三检测）如图所示的vt图象中，直线表示甲物体

从A地向3地运动的“图象；折线表示同时开始运动的乙物体由静止从A地向3

地运动的讥图象。下列说法正确的是（）

A.在看4s时，甲、乙两物体相遇

B.在f=4s时，甲、乙两物体相距最远

C.在0〜2s内，甲物体的加速度小于乙物体的加速度

D.在2〜4s内，乙物体处于静止状态

解析：据讥图象与坐标轴所围成的面积表示位移，可得f=4s时，甲的位移和乙

的位移不相等，刚开始甲的速度较大，故是乙追甲，当两者速度相等时，甲、乙

相距最远，A错误，B正确；根据加速度的定义可得，在0〜2s内，甲物体的加

速度为a甲=6028°=_10m/s2,乙物体的加速度为a乙="了'=20m/s2,选项C

正确；在2〜4s内，乙物体处于匀速运动状态，D错误。

答案：BC

二、非选择题（共4小题，52分）

9.（6分）（2021・湖北襄阳五中月考）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水

法测量一辆小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，

用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴

水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面

顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能

滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车

运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。实验得到的一条纸带如

图乙所示，用刻度尺量出相邻点之间的距离xoi=L3Ocm,为2=2.51cm,侬=3.69

cm,X34=4.90cm,X45=6.11cm,X56=7.30cm。试问：

）:0•1•2•3，4•5•6•_7«

乙

⑴滴水计时器的原理与课本上介绍的原理类似。

⑵由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度04=m/s,小车的

加速度。=m/s'结果均保留2位有效数字）。

解析：（1）滴水计时器每隔相同的时间滴一滴水，与打点计时器原理类似。

（2）匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度

_%34+工45_0.0490+0.0611

m/s20.28m/so

V4=-2T=2X0.2

根据逐差法求解加速度

X34+X45+X56—()

=X23+X12+XOI2

U9T2=0.30m/so

答案：（1）打点计时器（2）0.280.30

10.（10分）某实验小组利用如图甲实验装置测量物体运动的加速度大小。

cm123

111111,1,1IIII.Il,Illi11111

111111111111111111111

01020

乙

⑴如图乙，用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=emo

⑵实验时，用刻度尺测量出图示位置遮光条与光电门间的距离s,然后将滑块由静

止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为则可计算出滑块运动

过程的加速度大小为。（用题给物理量字母表示）

解析：（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05mm,读数由主尺读数和游标尺读数两

部分组成。游标尺零刻度线的左侧整毫米为10mm,游标上第19个刻度与主尺对

齐，19X0.05mm=0.95mm,读数为10mm+0.95mm=10.95mm=1.095cm。

(2)滑块经过光电门挡住光的时间极短，则可用平均速度代替瞬时速度，则滑块经

过光电门的瞬时速度为滑块由静止开始做匀加速直线运动，由速度位移关

系得v2—Qr=2as,联立可得,人八2。

答案：⑴L°95%而

11.(16分)一物体由静止开始运动，其运动的加速度一时间图象如图所示。求：

|a/(m-s-2)

5

4

3

2

1

0

1

二2

二3

4

一5

(1)第2s末物体的速度大小；

(2)物体从第6s末到第10s末的位移大小。

解析：(1)根据R图象的意义可得，图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，

在0―2s内物体速度的变化量Av=^X2X4m/s=4m/s,物体从静止开始运动，

所以第2s末物体的速度大小为4m/s。

(2)同理6s末的速度06=3x4X(6+4)m/s=2Om/s,第10s末的速度0io=2Om/s

+(—5)x4m/s=O,物体从第6s末到第10s末一■直做匀减速运动，物体从第6s

末到第10s末的位移尸=20X4m+3x(—5)X4?m=40m。

答案：(1)4m/s(2)40m

12.(20分)为了测试智能汽车自动防撞系统的性能，质量为1500kg的智能汽车以

10m/s的速度在水平面匀速直线前进，通过激光雷达和传感器检测到正前方22m

处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使之做加速度大小为1m/s2的匀减

速直线运动，并向驾驶员发出警告。驾驶员在此次测试中未进行任何操作，汽车

继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，即在切断动力系统的同时提供12000N

的总阻力使汽车做匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:

⑴汽车在“紧急制动”过程的加速度大小；

⑵触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离；

(3)汽车在上述22m的运动全过程中的平均速度的大小。

解析：(1)由牛顿第二定律得“紧急制动”过程的加速度仅=得，将F忸=

12000N,加=1500kg代入得的=8m/s2。

(2)设触发“紧急制动”时汽车速度大小为以其到障碍物的距离为九2,X2=诟,

、0J—V2,

已知“紧急制动”前的加速度〃i=1m/s?,位移为％i=一万一,

由题知Xi+x2=X,

已知总位移x=22m,00=10m/s,

由以上各式得o=8m/s,%2=4mo

7)0—V

(3)“紧急制动”前的时间t\=~~一=2s,

7)

“紧急制动”后的时间t2=—=l

。2S,

总时间t=tl+t2=3S,

一x22

则v=]=弓"m/s=7.33m/so

答案：(1)8m/s2(2)8m/s4m(3)7.33m/s

相互作用

一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分。1〜5题只有一个选项正确，6~8

题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分）

1.图甲是某同学写字时的握笔姿势，图乙是他在握笔时把拇指和食指松开时的状

态，笔尖仍然斜向下且笔保持静止状态。关于两幅图中笔的受力，下列说法正确

的是（）

甲乙

A.图甲中笔可能不受摩擦力

B.图乙中笔可能不受摩擦力

C.图甲和图乙中手对笔的作用力方向都为竖直向上

D.图甲中手的握力越大，笔所受的摩擦力越大

解析：对图甲中的笔受力分析，其受到重力、手指的压力和摩擦力，如果没有受

到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故A错误；对图乙中的笔受力分析，其受到

重力、手的支持力和摩擦力，如果没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故B

错误；因为图甲和图乙中的笔都是静止状态，所以手对笔的作用力方向应与重力

大小相等，方向相反，故C正确；图甲中的笔受到的是静摩擦力，和握力无关，

故D错误。

答案：C

2.如图所示，三个形状不规则的石块。、。在水平桌面上成功

地叠放在一起，则石块（）

A.c受到水平桌面向左的摩擦力

B.c对。的作用力一定竖直向上

C.6对。的支持力一定竖直向上

D.6对。的支持力一定等于。所受重力

解析：以三个石块作为整体研究，根据平衡条件可知，石块c不会受到水平桌面

的摩擦力，故A错误；选。、匕作为整体研究，根据平衡条件可知，石块c对a、b

整体的作用力与其总重力平衡，则石块c对6的作用力一定竖直向上，故B正确；

石块Z?对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，则Z?

对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上的，

也不等于a的重力，故C、D错误。

答案：B

3.（2021.适应性测试广东卷）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图\

所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角。为锐角，右侧筷

子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠

间的摩擦。下列说法正确的是（）

A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大

B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小

C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

解析：对玻璃珠受力分析如图，

其受重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力B和右侧筷子对玻璃珠的弹力6，在三个

力的作用下处于平衡状态。

根据力的平衡可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故A、B错误；

根据力的平衡条件，竖直方向有Esin6=G

水平方向有F2=F1COS0

联立得R=sin夕F2Gcot0

由于。小于90°,则一定有R>G,而丑不一定大于G,故C正确，D错误。

答案：C

4.（2020.高考浙江卷）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远

镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为机的工作人员被悬

在空中的氢气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓

慢移动时，氢气球对其有大小为|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.受到的重力大小为点叫

B.受到的合力大小为jmg

C.对球面的压力大小为，ig

D.对球面的作用力大小为小zg

解析：对人受力分析，如图所示，人受自身重力mgy氢气球向上的拉力

［尸拉

5F

R抵和望远镜球面对人的作用力F,人在球面上缓慢移动时，人处①

于平衡状态，所受合力为0,所以望远镜球面对人有向上的作用力，大小

为歹=/吆，根据牛顿第三定律，人对球面的作用力大小为小吆，方向竖直向下。

综上分析可知D正确。

答案：D

5.（2021.山东省临沂高三上学期月考）如图所示，左侧是倾角为60。的斜面，右侧

是:圆弧面的物体，固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平。一根轻绳两端分别

系有质量为如、恤的小球，跨过置于物体顶点的小定滑轮。当它们处于平衡状态

时，连接小球加2的轻绳与水平线的夹角为60。，不计一切摩擦，两小球可视为质

点，则两小球的质量之比加1："22等于（）

A乖：3B.1：3

C.3：4D.2：3

解析：先以加球为研究对象，由平衡条件得知，绳的拉力大小T,/'、、、=

_T（'、〉N

migsin60°,再以加2球为研究对象，分析受力情况，如图所示，、（）,/由

m吆

平衡条件得知，绳的拉力T与支持力N的合力与重力大小相等、方向相反，作出

两个力的合力，由对称性可知，T=N,27bos30°=m2g,联立解得加：牝=2：3,

故选D。

答案：D

6.（2021.北京海淀人大附中高三模拟）在教室门与地面间缝隙处塞紧一个木楔（侧面

如图所示），能把门卡住不易被风吹动。下列分析正确的是（）

顶角o很小

A.门不易被风吹动是因为风力太小

B.门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面给木楔的摩

擦力大小

C.门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面给木楔的摩

擦力大小

D.塞在门下缝隙处的木楔，其顶角。满足〃〉tan。才能将门卡住

解析：对木楔受力分析，其受重力、地面的支持力、门的压力和地面的摩擦力，

如图所示，

顶角6很小

在竖直方向有RN=RCOS6+mg,水平方向有A=bsine,即门被卡住时，不是因为

风太小，而是门对木楔的力的水平分力大小等于地面给木楔的摩擦力大小，故A、

B错误，C正确；最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，为Rmax=〃pN=〃（Rcos0+mg）,

考虑摩擦自锁情况，不管多大的力F均满足Ffmax^Ff,即火Feos（9+mg）^Fsin0,

由于机很小，故只要满足〃》tan。即可，题中由于。很小，故很容易满足自锁条

件，即顶角。满足〃三tan。才能将门卡住，故D正确。

答案：CD

7.（2021.贵州安顺高三调研）如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，一质量为机的

滑块放在倾角为。、动摩擦因数为〃的斜面上恰好静止。现对滑块施加一竖直向下

的力E则下列说法正确的是（）

A.滑块仍然保持静止

B.斜面对滑块的摩擦力变大

C.斜面体对地面的压力变大

D.地面对斜面体的摩擦力变大

解析：对小滑块受力分析，其受重力mg、斜面的支持力RN和静摩擦力Ft,由题

目可得，未对滑块施加R时，/imgcos3=mgsin6,现对滑块施加竖直向下的工可

等效看为增加滑块的质量，仍然满足〃机'geos0=m'gsin0,故滑块仍然保持静

止，故A正确；施加R后，相当于增大滑块的质量，故斜面对滑块的摩擦力变大，

故B正确；施加R后，把滑块及斜面看作一个整体，相当于整体质量变大，故斜

面对地面的压力变大，故C正确；整体在水平方向上不受力的作用，故施加尸前

后，地面对斜面均无摩擦力作用，故D错误。

答案：ABC

8.如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方

的小球3通过轻绳连接，处于静止状态。给小球3施加水平力R

使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动。在此过程中（）I「

A.水平力口的大小不变"'

B.杆对小球A的支持力逐渐增大

C.轻绳对小球3的拉力先变大后变小

D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大

解析：对球3受力分析，受拉力R、重力和细线的拉力Fr,根据平衡条件，三个

力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图甲所示，

随着。的增加，拉力歹和细线张力Fr均增加，故A、C错误。再对A、3球整体

分析，受重力、拉力R直杆的支持力瓜和静摩擦力a,如图乙所示，设杆与水

平方向的夹角为a,根据平衡条件，在垂直杆方向，有RN=（A/+m）gcosa+Rsina,

随着R的增加，支持力RN增加；在平行杆方向，有Feosa+a=（Af+"z）gsina,

故a=（M+机）gsina-fbosa,随着R的增加，静摩擦力逐渐减小，当（M+〃?）gsin

a=bcosa时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增加，故B、D正确。

答案：BD

二、非选择题（共4小题，52分）

9.（6分）（2021.湖南省长郡中学高三上学期第二次月考）某研究小组做“验证力的平

行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力

计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

⑴具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，下列说法正确的有

A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B.重复实验再次进行验证时，结点。的位置可以与前一次不同

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度

D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

⑵该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置

。，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于

提高实验精度最有利的是.

cD

解析：（1）B、R2方向间夹角大小适当即可，不一■定栗橡皮条和两绳套夹角的角平

分线在一条直线上，故A错误；合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相

同的，所以在同一次实验时，需栗让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作

用效果相同，则结点。的位置要相同，而在重复实验再次进行验证时，结点。的

位置可以与前一次不同，故B正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，

可以减小因摩擦产生的误差，读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差，

故C正确；用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不需要都小于只用一个测力

计时的拉力，故D错误。

（2）为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，

所描的点不要太靠近结点，A图中所描的点太靠近结点，故A错误；B图中所描

的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故B

正确；实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，C

图中的读数都太小，故C错误；D图中两个分力之间的夹角太小，这样误差较大，

故D错误。

答案：（1）BC（2）B

10.（10分）把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示。

甲乙丙

⑴未挂钩码之前，指针3指在刻度尺如图乙所示的位置上，其示数为cm；

⑵将质量为50g的钩码逐个挂在弹簧I的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；

所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图丙所示的图象，由图象可

计算出弹簧n的劲度系数kn=N/m；（取重力加速度g=9.8m/s2）

⑶图丙中，当弹簧I的伸长量超过17cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第

个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧n的劲度系数

（选填“有”或“没有”）影响（弹簧n的弹性限度足够大）。

解析：（1）毫米刻度尺读数需估读到最小分度的下一位，指针3示数为11.50cm。

⑵由题图丙中的数据可知，弹簧II的形变量为A%=7.00cm时，拉力F=mg=

p196N

4X50XI。/义9.8N=1.96N,根据胡克定律可知储=T"=„'-=28N/m。

A%7.n00nXi1n02m

(3)由题图丙中的数据可知，当弹簧I的伸长量为14cmHf,对应的拉力F'是1.96

F'196N

N,所以其劲度系数怎=大丁=丁川］乂石•=14N/m;弹簧I的伸长量为17cm

/\x3m

238

时，对应的拉力=k\kx"=14X0.17N=2.38N,n=^4.86o由此可

Un.UJxny.Oo

知，挂上第5个钩码时，拉力已经超过弹簧I的弹性限度，这时弹簧II的图线仍

然是直线，说明对测量弹簧II的劲度系数没有影响。

答案：⑴11.50(2)28(3)5没有

11.(16分)(2021.河南洛阳质检)如图所示，〃圆弧面A3与倾角为。的斜面3C固定

在水平面上，质量为机的物块与大球。通过绕过定滑轮的轻绳和与斜面平行的轻

弹簧连接，系统处于静止状态时，滑轮左侧的轻绳恰好沿水平方向，与水平

面夹角为a,弹簧伸长了X。重力加速度为g,不计一切摩擦。求：

A

⑴弹簧的劲度系数左；

(2)大球。的质量V。

解析：大球及物块的受力如图所示。

mg

(1)对物块，根据平衡条件得，弹簧弹力刃=7叫sin6,

根据胡克定律得为=近，

联立解得女=续位。

(2)由题意知

F2=F1,

Mg=F2tana,

联立解得M=msin仇ana。

cMgsine.A

合条：(1)(2)msm仇ana

12.(20分)如图所示，在质量为根=1kg的重物上系着一条长为30cm的细绳，

细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动

摩擦因数〃=0.75,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。另有一条细绳一端固定在重

物上，另一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50cm处。当细绳的端点挂上

重力为G的重物，而圆环将要开始滑动时，(g取lOm/s?)试求：

⑴夕角的大小；

⑵长为30cm的细绳的张力大小；

⑶重物G的质量。

解析：(1)因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有R=/FN。

对圆环进行受力分析，则有

/ZFN-FTCOS。=0,

FN—Frsin。=0,

14

解得tan0=~=y

得e=53。。

又由于AO=30cm,AB=50cm,

由数学知识求得9=90。。

(2)如图所示选取坐标轴，根据重物机处于平衡状态，则有

Feos6+FT：'sin0=mg,

FT'COS0—Fsin0=Q,

解得歹=6N,FT'=8No

（3）圆环将要滑动时，对重物G进行受力分析可知G=£大G=m'g,

解得加'=0.6kgo

答案：(1)90°(2)8N(3)0.6kg

牛顿运动定律

一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分。1〜5题只有一个选项正确，6~8

题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分。）

1.如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是（）

B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C.杆对岸的力大于岸对杆的力

D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

解析：小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确；杆

的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是作

用力与反作用力，大小相等，选项C错误；小明对杆的力和杆对小明的力是一对

相互作用力，选项D错误。

答案：A

2.2020年9月15日，全国田径锦标赛在绍兴上虞体育场开幕。若不计空气阻力，

对于运动员跳高过程的分析，下列说法正确的是（）

A.运动员起跳时地面对他的弹力大于他对地面的压力

B.运动员起跳后在空中上升过程中处于失重状态

C.运动员越杆后在空中下降过程中处于超重状态

D.运动员落到软垫后一直做减速运动

解析：运动员起跳时地面对他的弹力与他对地面的压力是作用力与反作用力，大

小相等，A错误；运动员起跳后在空中上升过程中，加速度的方向向下，处于失

重状态，B正确；运动员越杆后在空中下降过程中，只受到重力的作用，加速度的

方向向下，处于失重状态，C错误；运动员落到软垫后，软垫对他的作用力先是小

于重力，所以运动员仍然要做短暂的加速运动，之后才会减速，D错误。

答案：B

3.（2021.重庆调研测试）如图所示，有一质量为机的物块分别与轻

绳尸和轻弹簧Q相连，其中轻绳p竖直，轻弹簧。与竖直方向的n/

夹角为仇重力加速度大小为g,则下列说法正确的是（）\A^Q|

A.轻绳P的弹力大小可能小于mg»

B.弹簧。可能处于压缩状态

C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g

D.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin。

解析：轻绳尸竖直，轻弹簧。弹力为零，弹簧处于原长状态，选项B错误；轻绳

P的弹力大小等于mg,选项A错误；剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速

度大小为g,选项C正确，选项D错误。

答案：C

4.（2021.江苏南京联考）如图所示，具有完全知识产权的两列中国标准动车组“复

兴号”在京沪双向发车成功。若动车组各节车厢总质量均相等，它由8节车厢组

成，其中第1和第5节车厢为动车，其余均为拖车，动车的额定功率都相同。若

在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，则该动车组（）

A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B.做匀速运动时，乘客相对车厢竖直向上跳起后将落在起跳点后方

C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2

解析：动车组启动时，乘客加速运动，车厢对乘客有沿运动方向的作用力，还有

竖直向上的作用力，故乘客受到车厢作用力的方向与运动方向成一定的夹角斜向

上，A错误；动车组做匀速运动时，乘客相对车厢竖直向上跳起后，由于惯性，

乘客水平方向保持与列车同样的速度，故乘客落在起跳点处，B错误；动车组进站

时从关闭发动机到停下来，由题意可知，受阻力尸胆=也建，则列车加速度a=依,

整个车厢所受牵引力为£则对整个车有8切际=8机凡设第5、6节车厢间的

作用力为R,以6、7、8节车厢为研究对象，有Fi—3knig=3nia,设第6、7节车

Fi

厢间的作用力为巳，以第7、8节车厢为研究对象，有F2—2kmg=2m£i,所以瓦=

3&

2，D正确。

答案：D

5.(2021.江苏七市高三第二次调研)如图所示，车厢水平底板上放置质量为〃的物

块，物块上固定竖直轻杆。质量为根的球用细线系在杆上。点。当车厢在水平面

上沿直线加速运动时，球和物块相对车厢静止，细线偏离竖直方向的角度为仇此

时车厢底板对物块的摩擦力为a、支持力为人。已知重力加速度为g,则

A.Ff=Mgsin0B.Ff=Mgtan0

C.FN=(M+m)gD.F^=Mg

解析：以球为研究对象,受力如图甲所示,

由牛顿第二定律得加gtan。=ma,解得a=gtana

而绳的拉力为

以物块为研究对象，受力如图乙所示,

在竖直方向上，由平衡条件有

F^=Mg+FT'cos0=(M-\-in)g,

在水平方向上，由牛顿第二定律有a-R?sin6=Ma,

又FT'=FT,

解得Ff=(Af+m)gtan0。

故C正确，A、B、D错误。

答案：C

6.高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足

够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图甲、乙所示的两种情形。

不计空气阻力，则下列说法正确的是()

A.图甲所示的情形中，人只能匀加速下滑

B.图甲所示的情形中，钢索对人的作用力大小为“弊

C.图乙所示的情形中，人匀速下滑

D.图乙所示的情形中，钢索对轻环无摩擦力

解析：题图甲所示的情形中，对人受力分析，如图甲所示，可知人所受合力方向

斜向下，故人只能匀加速下滑，对人所受的力进行正交分解，钢索对人的作用力

大小为Fr=7ngeos30。="^唱，A、B正确；题图乙所示的情形中，对人受力分析,

如图乙所示，故人匀速下滑，C正确；对题图乙中轻环和人整体受力分析，如图丙

所示，钢索对轻环有摩擦力，D错误。

答案：ABC

7.（2021.湖南怀化模拟）如图甲所示，物块A叠放在木板3上，且均处于静止状态,

已知水平地面光滑，A、3间的动摩擦因数〃=0.2,现对A施加一水平向右的拉力

F,测得3的加速度。与拉力R的关系如图乙所示。下列说法正确的是（设最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2）（）

A.当R<24N时，A、3都相对地面静止

B.当R>24N时，A相对3发生滑动

C.A的质量为4kg

D.3的质量为24kg

解析：当A与3间的摩擦力达到最大静摩擦力后，A、3会发生相对滑动，由图可

知，3的最大加速度为4m/s2,即拉力f>24N时，A相对3发生滑动，当R<24N

时，A、3保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故A错误，B正确；对3,根

据牛顿第二定律得四=甯=4向$2,对A,根据牛顿第二定律得04=’7：隹=

4m/s2,F=24N,解得nu=4kg,"?B=2kg,故C正确，D错误。

答案：BC

8.如图所示，一个质量为机的圆环套在一根固定的水平长直杆上，―n-------

环与杆的动摩擦因数为〃。现给环一个水平向右的恒力F使圆环tk

由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力为=初,

其中左为常数，则圆环运动过程中（）

A.最大加速度为A

B.最大加速度为中

C最大速度为一

D.最大速度为罕

K

解析：当尸1〈机g时，由牛顿第二定律得尸一〃（加g—初）=机〃，当0=半时，圆环的

K

加速度最大，即〃max=£,A正确，B错误；圆环速度逐渐增大，当尸1=初＞机且时,

由牛顿第二定律得—mg）=ma,当〃=0时，圆环的速度最大，即0max=

当鹫，C正确，D错误。

答案：AC

二、非选择题（共3小题，52分）

9.（16分）如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之

相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻

质细绳相连的轻质力传感器能显示挂钩处所受的拉力。

光电门乙光电门甲।曳”"

回回匕空车

长木板

力传感器

।沙桶

⑴在探究质量一定，加速度与合外力的关系时，要使力传感器的示数等于小车所

受合外力，必须进行的操作是o然后保证小车的质量不变，多次向沙桶

里加沙，测得多组。和R的值，画出的图象是

（2）在探究合外力一定，加速度与质量的关系时，先测出小车质量m,再让小车从

靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间上改变小

车质量如测得多组机、/的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出合外

力一定时，加速度与质量成反比的图线是o

解析：（1）小车与木板之间存在摩擦力，这样力传感器的示数不等于小车所受的合

外力，所以做实验时首先必须要平衡摩擦力。小车质量恤一定时，加速度与合外

力R成正比，故C正确。

⑵小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移尸，所以加速度a

=:,改变小车质量机，测得多组机、/的值，由于位移不变，所以a与修成反比，

而合外力一定时，加速度与质量成反比，故机与尸成正比，正确的图线是C,故

选C。

答案：（1）平衡摩擦力C（2）C

10.（16分）（2021.河南洛阳高三模拟）一个倾角为6=37。的斜面固定在水平面上，

一个质量为机=1.0kg的小物块（可视为质点）以如=8m/s的初速度由底端沿斜面上

3

滑。小物块与斜面间的动摩擦因数〃=0.25。若斜面足够长，已知tan37。=不g

取10m/s2,求：

（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；

（2）小物块上滑的最大距离；

⑶小物块返回斜面底端时的速度大小。

解析：（1）小物块沿斜面上滑时受力情况如图所示，其重力沿斜面和垂直斜面方向

的分力分别为A/

Fi=mgsin0,

F2=mgcos0,F'yx\

根据牛顿第二定律有分售।

T-T__T-T':/

户N=△2,mg

Fi~\~Ff=ma,

又因为Ff=/iFN,

22

联立得a=gsin9+〃gcos。=（10X0.6+0.25X10X0.8）m/s=8m/so

⑵小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有

。-4=2(—Q)X,

解得》=五=方区m