2022届全国高三物理模拟试题汇编（学生版35份打包.zip

功和功率 功和功率一、单选题一、单选题1如图所示，在竖直面内轻杆的一端固定一个小球，另一端连接在光滑的固定轴 O 上。现轻杆从水平位置开始以初速度0向上运动，直至小球运动到最高点，不计空气阻力。对于上述过程，下列说法正确的是（）A小球的竖直分速度先增大后减小B轻杆对小球的弹力始终沿半径指向圆心C小球的向心加速度先增大后减小D小球重力的瞬时功率一直减小2质量为 m 的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的 F-v 图像如图所示，设汽车与路面间的摩擦力 f 保持不变，则（）A速度为1时，汽车牵引力的功率为1B速度为1时，汽车的加速度为0C汽车加速运动过程中，平均速度为1+2D该过程中汽车的最大功率等于03张家界武陵源景区内的百龙天梯以“最高户外电梯”荣誉而被载入吉尼斯世界纪录，是自然美景和人造奇观的完美结合。某游客乘坐百龙天梯竖直上山过程中的图像如图所示，若游客的质量为m，重力加速度大小为 g，则该过程中游客克服重力做功的平均功率为（）A0B(1)0C(1)202D104一颗速度较大的子弹，以水平速度 v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为(1)时，下列说法正确的 是()A子弹对木块做的功不变B子弹对木块做的功变大C系统损耗的机械能不变D系统损耗的机械能增加5如图所示为古代的水车，该水车周边均匀分布着 n 个盛水的容器。在流水的冲力作用下，水车边缘以速率 v 做匀速转动，当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水容器装入水的质量均为 m，忽略容器装水的过程和水车浸入水的深度。已知重力加速度为 g，则水车运水的功率为（）A2B4CD26一质量为的汽车从=0时刻由静止开始沿平直公路运动，其所受的合外力 F 与位移 x 的关系如图所示。则（）A汽车在00这段位移内做匀加速直线运动B汽车在0位置时的速度大小为200C汽车在50的位置 F 的瞬时功率为10300D050所用时间为2007一质量为=40的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s 末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s 末电动汽车的速度达到最大值，14s 时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（）A电动汽车最大速度为 10m/sB电动汽车受到的阻力为 100NC关闭发动机后，电动汽车经过 5s 停止运动D整个过程中，电动汽车克服阻力做功为 3750J8质量为2的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F 与运动距离 x 的关系如图所示，03物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（）A在=5处物体加速度大小为3/2B07物体克服阻力做功为28C07拉力对物体做功为45D07合力对物体做功为689拔河是我国传统的团队竞技项目。某次比赛，在中间位置上方绳子上系一铃铛，左右各 2m 处划出标志线，率先将铃销拉过本方标志线的一方获胜，甲队队员的总质量为 500kg，鞋子与地面的动摩擦因数1=0.8；乙队队员的总质量为 520kg，鞋子与地面的动摩擦因数2=0.75。比赛开始后甲队以共计 3500N 的拉力拉绳子，运动员的手与绳子之间始终没有滑动，运动员的拉力沿同一条直线，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳子的质量忽略不计。则（）A甲队拉力做功 7000JB仅改变拉力值，最终获胜的是乙队C甲对绳的拉力总是等于乙对绳的拉力D获胜队拉力做的功至少为 8000J10随着人们生活水平的提高，小汽车已经走进了千家万户。小强刚拿到了驾照，在一平直公路上练习开车。已知小汽车的质量为 m，发动机的额定功率为 P，运动过程中，小汽车所受的阻力与其速率成正比，阻=，k 为常量。下列说法正确的是（）A小汽车在匀加速启动的过程中，牵引力逐渐变大B若小汽车以额定功率启动，则小汽车从静止开始做匀加速运动C小汽车能达到的最大速度为D若小汽车以额定功率从静止启动，经过时间 t 达到最大速度，则这一过程中小汽车克服阻力做的功为211如图所示，足球被踢出后在空中依次经过 a、b、c 三点的运动轨迹示意图，b 为最高点，a、c 两点等高。则足球（）A在 a 点的动能与在 c 点的相等B在 a 点的机械能比在 b 点的大C在 b 点的加速度方向竖直向下D从 a 运动到 b 的时间大于从 b 运动到 c 的时间12某同学骑自行车碰到了一段倾角为的斜坡，在不踩踏的情况下，他刚好能让自行车沿斜坡以速度1匀速直线向下行驶，现在他要以速度2沿那段斜坡匀速直线向上行驶，若人和自行车以及所有装备的总质量为 M，上下坡人和自行车受到的阻力大小不变，那么此时这位同学的骑车功率大小约为（）A1B2C21D2213中国版“野牛”级重型气垫船，自重达 540 吨，装有额定输出功率为 8700kW 的大功率燃汽轮机，最高时速为 108km/h。假设气垫船航行过程所受的阻力 f 与速度 v 成正比，即 f=kv，则下列说法正确的是（）A该气垫船的最大牵引力为 2.9105NB从题中给出的数据，无法计算 k 值C在输出额定功率下以最高时速航行时，气垫船所受的阻力为 2.9105ND以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为 4350kW二、多选题二、多选题14第 24 届冬季奥林匹克运动会于 2022 年 2 月 4 日在北京和张家口联合举行，北京成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城市。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一。如图，跳台滑雪赛道由助滑道 AB、着陆坡 BC、停止区 CD 三部分组成；比赛中运动员从 B 运动到 C 可看成平抛运动。用 E、P 表示运动员在空中运动的机械能、重力的瞬时功率大小，用 t 表示运动员在空中的运动时间，下列图象中正确的是（）ABCD15一质量为=1的小球从地面上以0=10/的速度竖直向上抛出，经过0.9后小球到达最高点，落地时小球的速度大小为=8.67/。已知重力加速度为=10/2，小球所受空气阻力与小球运动速度成正比。下列说法中正确的是（）A全过程中小球克服空气阻力做功约为12.4B小球上升过程中克服重力做功可能为45C小球上升过程中机械能的减少量小于下降过程中机械能的减少量D小球全过程运动时间大于1.816某人在竖直方向上高度不同的 M、N 两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的 O 点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A在 M 点抛出的小石块飞行过程中的加速度更大B在 M 点抛出的小石块飞行时间更短C在 N 点抛出的小石块初速度更大D在 N 点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大三、综合题三、综合题17如图所示，两根半径均为 4cm 的相同圆柱水平平行放置，一质量=5的“T”形钢件等距架在两圆柱上。钢件处于静止状态，与圆柱间的动摩擦因数=0.2，两圆柱绕各自的轴线以角速度=20 反方向转动。现对钢件施加一个过其重心且平行于圆柱轴线，大小为=6的拉力。g 取 10m/s2。求：（1）刚施加外力 F 时，左侧圆柱对钢件的摩擦力 f1的大小及钢件的加速度 a；（2）钢件可以获得的最大速度；（3）钢件稳定运动时，每秒因摩擦产生的热量 Q 和驱动两圆柱转动时电机的输出功率 P。答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】B3【答案】B4【答案】C5【答案】C6【答案】D7【答案】D8【答案】B9【答案】C10【答案】A11【答案】B12【答案】D13【答案】C14【答案】B,C15【答案】A,D16【答案】B,D17【答案】（1）解：刚施加外力时，钢件相对于左侧圆柱向左运动，则左侧圆柱对钢件的摩擦力方向为水平向右，竖直方向上，根据平衡条件有2=左侧圆柱受到的摩擦力大小为=12=5根据牛顿第三定律可知，左侧圆柱对钢件的摩擦力1=5沿平行于圆柱轴线方向，根据牛顿第二定律有=代入数据解得=1.2 2（2）解：根据题意可知，当钢件所受合力为零时，钢件的速度最大，根据平衡条件有21cos=解得cos=0.6即此时，钢件所受摩擦力的方向与圆柱轴线方向的夹角为=53根据公式=可知，圆柱的线速度为=20 4 102=0.8 即钢件相对于圆柱在垂直圆柱轴线的方向上的速度相=0.8 根据几何关系可知相=相sin=1，相=相tan=0.6 钢件可以获得的最大速度=相=0.6（3）解：由（2）分析可知，钢件稳定时，钢件相对于圆柱的速度为相=1 每个圆柱对钢件的摩擦力做功的功率为1=1相=5则每秒因摩擦产生的热量=21=2 5 1=10根据题意可知，驱动两圆柱转动时电机的输出功率，即圆柱对钢件在垂直圆柱轴线方向上摩擦力的功率，则为=21sin相=6.4 功能关系 功能关系一、单选题一、单选题1高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（）A弹性绳刚伸直时，运动员开始减速B整个下落过程中，运动员的机械能一直在减小C整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功D从弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大2如图所示是工业上疏浚河道的船只。其参数性能如下表所示：发动机最大功率最大提升高度单次开挖泥沙最大量1.74 吨最大输送量则该船只开挖一次泥沙对泥沙做的功最大约为（）ABCD二、多选题二、多选题3用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律，横坐标表示橡皮筋的形变量，纵坐标表示橡皮筋的弹力，如图所示，先缓慢拉长橡皮筋，然后逐渐恢复直至原长，对应 OABCO 的过程。下列判断正确的是（）A形变量相同时，橡皮筋的弹力大小相等BAB 过程中，橡皮筋的劲度系数减小C产生相等弹力时，橡皮筋的长度在拉长过程中比恢复过程中更长一些DOABCO 的过程中，外力对弹簧做功为零4如图所示，DO 是水平面，AB 是斜面，滑块（可视为质点）从 A 点由静止出发沿 ABD 滑动到D 点的速度大小为 v0。若已知该滑块与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零，轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是（）A若让滑块从 D 点以速度 v0出发，沿 DBA 滑动，则恰好能滑到顶点 AB若让滑块从 D 点以速度 v0出发，沿 DBA 滑动，则一定不能滑到顶点 AC如果斜面改为 AC，让滑块从 A 点由静止出发沿 ACD 下滑到 D 点的速度，大小一定为 v0D如果斜面改为为圆弧轨道 AEB，让滑块从 A 点由静止出发沿 AEB 滑动到 D 点的速度大小一定为 v05如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC=h。圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g。则圆环（）A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为C在 C 处，弹簧的弹性势能为D上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度6如图甲，在蹦极者身上装好传感器，可测量他在不同时刻下落的高度及速度。蹦极者从蹦极台自由下落，利用传感器与计算机结合得到如图乙所示的速度（v）一位移（l）图像。蹦极者及所携带设备的总质量为 60kg，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2，下列表述正确的是（）A整个下落过程，蹦极者及设备组成的系统机械能不守恒B从弹性绳刚伸直开始，蹦极者做减速运动C蹦极者动能最大时，弹性绳的拉力大小等于重力D弹性绳的弹性势能最大值为 15600J7如图甲所示，一倾角 30的光滑斜面底端固定有一轻弹簧，弹簧的另一端与质量为 m 的滑块A 相连，滑块 B 靠着 A 一起静置于斜面上，现用平行于斜面向上的拉力 F 拉动滑块 B，使 B 做匀加速运动，力 F 与 B 运动的位移 x 关系如图乙所示，重力加速度为 g，则（）AB 滑块的质量为 2mB滑块 B 的加速度为 gCA，B 分离前，滑块 A 和弹簧系统机械能减小D滑块 B 运动 x0时，弹簧处于原长，AB 刚要分离8如图，质量均为 m 的小球 A、B 用一根长为 l 的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为 m 的小球 C 挨着小球 B 放置在地面上。扰动轻杆使小球 A 向左倾倒，小球 B、C 在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球 B 和 C 分离，已知 C 球的最大速度为 v，小球 A 落地后不反弹，重力加速度为 g。下面说法正确的是（）A球 B，C 分离前，A，B 两球组成的系统机械能逐渐减小B球 B，C 分离时，球 B 对地面的压力大小为 2mgC从开始到 A 球落地的过程中，杆对球 B 做的功为D小球 A 落地时的动能为9如图所示，倾角的传送带以的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量的货物从传送带的底端 A 处以的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5，传送带两端 A、B 间的高度差，重力加速度，下列说法正确的是（）A货物能冲上水平台面B货物从 A 处运动到 B 处所用的时间为 0.9sC货物在传送带上的划痕长 1.05mD货物与传送带间因摩擦产生的热量为 5.2J10如图所示，轻弹簧下端连接在固定斜面的底端，上端与一物块（视为质点）相连，弹簧与斜面平行，物块位于 B 点时弹簧处于自然伸长状态，初始状态物块静止在 A 点。现对物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力 F，物块由静止开始运动，一段时间后到达最高点 C，ABBC。不计一切摩擦，弹簧一直在弹性限度内。对于物块从 A 点运动到 C 点的过程，下列说法正确的是（）A物块和弹簧组成的系统的机械能一直增大B物块和弹簧组成的系统的机械能先增大后减小C力 F 对物块做的功小于物块重力势能的增加量D力 F 对物块做的功大于物块重力势能的增加量11如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为 30，质量为 M 的木箱与轨道间的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与木箱之间无相对滑动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是（）A木箱与货物的质量之比为 6：1B下滑与上滑过程中木箱速度最大的位置在轨道上的同一点C木箱与弹簧没有接触时，下滑的加速度与上滑的加速度大小之比为 1：6D若木箱下滑的最大距离为 L，则弹簧的最大弹性势能为MgL12质量为 1kg 的物块以某一初速度沿斜面从底端上滑，其重力势能和动能随上滑距离 s 的变化如图中直线 I、所示，以斜面底端所在水平面为重力势能的参考面，重力加速度取。则（）A物块上滑过程中机械能守恒B物块与斜面间的滑动摩擦力大小为 4NC物块下滑时加速度的大小为D物块返回到斜面底端时的动能为 10J13某电动汽车的电池储能为，续航里程的，整体能量转化率的为 84%。电造充电过程中，在专用直流充电桩上充电时，充电电流为，充电时间的为。则（）A匀速行驶时所受的阻力大小约为B匀速行驶时所受的阻力大小约为C充电电压约为D充电电压约为三、综合题三、综合题14如图所示，在竖直平面内有一探究装置。装置由三个圆弧形管道和三条直轨道组成。三个圆弧形管道 O、的内半径均为 R，管道很细，可忽略外半径和内半径的差别；水平直轨道与圆轨道和分别相切于和，设的长度，倾斜直轨道、与圆轨道O、和分别相切于、，、与水平方向的夹角均为（两倾斜直轨道、略微错开，不考虑其影响）。整个装置关于过 O 点的竖直线对称，T 为轨道最高点，和在圆弧轨道上，与圆心和等高。有一质量为 m 的小滑块，从点以水平向右的初速度出发，沿着轨道运动，小滑块可看作质点。小滑块与轨道和轨道的动摩擦因数分别为和，与其余轨道之间视作光滑。已知，。（1）若，求小滑块第一次经过时对轨道的作用力；（2）若小滑块第一次经过 T 时对轨道外侧的作用力大小为，求小滑块最终停止的位置距离点的距离；（3）若小滑块以适当的初速度开始运动，最多经过 T 点一次，最终正好停在的中点，试求满足题意的的大小。15如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 A 和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 A 无初速释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径；A 和 B 的质量均为，A 和 B 整体与桌面之间的动摩擦因数。重力加速度取。求：（1）与 B 碰撞前瞬间 A 对轨道的压力的大小；（2）A 与 B 碰撞过程中系统损失的机械能；（3）A 和 B 整体在桌面上滑动的距离。答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】A3【答案】B,D4【答案】B,C5【答案】B,D6【答案】C,D7【答案】A,C8【答案】A,D9【答案】A,B10【答案】A,C11【答案】B,D12【答案】B,D13【答案】A,D14【答案】（1）解：根据机械能守恒定律在时根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律得作用力大小 10N，方向向右（2）解：由几何关系可得根据牛顿第二定律结合解得且不会再过 T 点 最终停在左边 2.1m 处（3）解：若恰至 T 点且返回可得表明从 T 或未及 T 高得地方返回均不会到达段若未经过 T 则有且可得：仅有时成立，得若仅经过 T 一次则有且可得仅有时成立15【答案】（1）解：小滑块 A 在圆弧轨道下滑过程，根据机械能守恒定律解得碰撞前 A 的速度大小为在最低点，根据牛顿第二定律解得轨道对滑块 A 的支持力大小为根据牛顿第三定律，滑块 A 对轨道的压力大小为（2）解：A 和 B 碰撞过程满足动量守恒，则有解得碰撞后 A 和 B 整体的速度为A 与 B 碰撞过程中系统损失的机械能为（3）解：根据动能定理解得 A 和 B 整体在桌面上滑动的距离为 动能定理 动能定理一、单选题一、单选题1电磁轨道炮的工作原理如图所示。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道，轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流成正比。某次发射弹体时，弹体在安培力的作用下滑行一段距离以后以大小为0的速度离开轨道。若其他情况不变，仅将电流变为原来的 2 倍，则弹体离开轨道的速度大小将变为（）A20B40C140D1202跳台滑雪是最具观赏性的项目之一，如图所示，跳台滑雪赛道由跳台、助滑道（可视为圆心为 O的圆轨道）和着陆坡三部分组成，其中助滑道半径 OA 与竖直线 OB 夹角为 60。若比赛中，质量m=60kg 的运动员从跳台 A 点以初速度 v0=2m/s 滑下，到达 B 点后水平飞出，落在着陆坡上的 P点。已知 A、B 间高度 h=30m，B、P 间距离 s=75m，着陆坡倾角=37，运动员受到的空气阻力不计，g 取 10m/s2，sin37=0.6。以下正确的是（）A运动员从 B 运动到 P 的时间为 2sB运动员到达 B 点时对助滑道的压力为 1000NC运动员在 AB 段运动过程中克服阻力所做的功为 6100JD运动员在 AB 段运动过程中克服阻力所做的功为 6150J3如图所示，带正电小球静止在水平面上 A 点，BC 为竖直放置的14圆弧，圆弧与水平面相切，今在空间内加上水平向左的匀强电场。已知：电场力大小等于重力，均为 10N，圆弧半径为 0.3m，AB间距离为 0.1m，不计空气和摩擦阻力。小球从静止出发到再次回到水平面的过程中（）A从 B 到 C 速率一直增加B动能最大值为 1JC距水平面的最大高度为 0.1mD再次回到水平面时与 A 点相距 1.3m4一只皮球从离地面一定高度由静止释放，其受到空气阻力的大小与速度平方成正比。下列描写皮球在下落过程中速度 v、加速度 a 与下落时间 t 的关系图像，皮球克服空气阻力做功、皮球动能 E 与下落高度 h 的关系图像，可能正确的是（）ABCD二、多选题二、多选题5如图所示，可视为质点的 a、b 两球的质量均为，a 球从倾角为45的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b 球同时从斜面顶端以速度0水平抛出，以下说法正确的是（）A落地前，a、b 两球都做匀变速运动B落地前的瞬间，a 球的速率小于 b 球的速率C落地前的运动过程中，二者加速度始终相同Da、b 两球同时落地6如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带 M 和 N，传送带 M、N 做匀速直线运动的速度大小分别为 0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带 M前已经与传送带 M 的速度相同，并平稳地传送到传送带 N 上。小煤块的质量为 1kg，与传送带 N 的动摩擦因数为 0.2，取重力加速度大小=10/2，传送带 N 的宽度足够大。下列说法正确的是（）A小煤块传送到传送带 N 前的瞬间，相对传送带 N 的速度大小为 1.4m/sB小煤块传送到传送带 N 上后，经 0.5s 与传送带 N 保持相对静止C小煤块在传送带 N 上滑动的划痕是直线，其长度为 0.25mD小煤块在传送带 N 上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为 1J7冬奥会上有一种女子单板滑雪形池项目，如图所示为形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中、为形池两侧边缘，且在同一水平面，为形池最低点。某运动员从点上方高的点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置点（相对点高度为2）。不计空气阻力，重力加速度为，则运动员（）A运动员由到的过程中，在段克服摩擦力做的功大于在段克服摩擦力做的功B运动员从返回经恰好到达点C运动员从返回经一定能越过点再上升一定高度D运动员第一次过点对轨道的压力大于第二次过点对轨道的压力三、综合题三、综合题8图甲冰壶比赛的场地，示意图如图乙所示。某次比赛，蓝队冰壶 Q 停在距离圆垒圆心 O 左侧 =1 处，红队运动员手推冰壶 P 至投掷线 处释放，此时，冰壶 P 的速度为 2.4/，方向水平向右，队友可以通过毛刷擦拭冰壶 P 前方冰面减少动摩擦因数，P 向前运动与冰壶 Q 相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间 Q 获得的速度是 P 碰前瞬间速度的 34，圆垒半径为 =1.8，圆心 O 与投掷线 的距离为 28.5。运动中，P、Q 与 O 始终处于同一直线上。两冰壶材料规格均相同且可视为质点。毛刷擦拭冰面前后，冰壶与冰面间的动摩擦因数分别为 1=0.01 和 2=0.009，重力加速度 =10/2。（1）冰壶 P 在碰撞前后瞬间的速度大小之比是多少？（2）两冰壶均停止后，冰壶在圆垒内且到 O 点距离较小的一方获胜。红队运动员在 P 碰上 Q前，用毛刷擦拭冰面的长度应满足什么条件才可赢得比赛？（P 碰上 Q 后，假设运动员不再擦拭冰面）9如图所示，ABC 为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内轨道的 AB 段水平粗糙，BC 段光滑，由半径为 R 的两段14圆弧平滑连接而成一质量=0.2kg 的小环套在杆上，在 F1.8N 的恒定水平拉力作用下，从 A 点由静止开始运动，经时间 t=0.4s 到达 B 点，然后撤去拉力 F，小环沿轨道上滑，到达 C 处恰好掉落做自由落体运动小环与水平直杆间动摩擦因数=0.4，重力加速度 g 取10m/s2求：（1）小环到达 B 点时的速度大小；（2）圆弧的半径 R；（3）小环从 C 处下落到与 AB 等高处所用的时间10如图所示，滑块质量为 m，因轻质细绳的牵引而沿水平导轨滑动，另一端缠在半径为 r 的鼓轮O 上，鼓轮在把手摇动下以角速度匀速转动。滑块在绳牵引下从 A 处运动到 B 处，绳与水平方向的夹角分别为30、45。不计一切阻力，求：（1）鼓轮边缘的线速度 v；（2）滑块从 A 处运动到 B 处的时间 t；（3）滑块从 A 处运动到 B 处，绳对滑块所做的功 W。11今年四月份以来，邯郸市新冠疫情形势严峻，疫情无情人有情，社会各界纷纷捐款捐物助力我市抗击疫情。志愿者利用一个=9长的木板，将高处的捐助物资运送至水平地面（示意图如图甲）。高处的志愿者将质量为 10kg 的物资（可视为质点）从木板的上端无初速释放，物资与木板之间的动摩擦因数1=14，木板与水平地面的夹角为 37（sin37=0.6，cos37=0.8）。重力加速度=10/2，求：（1）物资到达地面时的速度大小；（2）物资到达地面的速度超过2/会对物资造成损坏，正在参加义务志愿者服务的我市高三学生小华，提出可将长为=7的一块粗帆布包裹在木板上，以使物资到达地面时的速度不超过2/，装置可以简化为图乙。物资与粗帆布间的动摩擦因数2=67，则粗帆布下端距离木板底端距离 d 的取值范围是多少？12如图所示，一足够长的水平传送带以 v4m/s 的速度顺时针转动，现将一质量为 m1kg 的小物块（可视为质点）以 v02m/s 的速度从左端水平滑上传送带，当小物块运动到距离传送带左端的距离 L4m 时，由于某种故障，传送带立即以大小为 a04m/s2的加速度做匀减速运动直至停止转动。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数 0.25，重力加速度 g10m/s2：（1）小物块从滑上传送带到运动 L4m 的位移所需要的时间；（2）小物块在传送带上运动的整个过程中，小物块和传送带系统因摩擦产生的热量 Q。13滑板是第 24 届北京冬奥会上一个很精彩的项目。如图所示为滑板运动的训练场地：一半径为 R的冰制竖直圆弧最低点 C，最高点 D，D 点切线竖直，圆弧左端与倾角为 的冰制斜面相切，为保证运动员的安全，在上 AB 间铺有长度为 4L 防滑材料，当长度为 L 的滑板全部处于 AB 内时，恰能保持静止，其余部分摩擦不计。一次训练时，教练员在 AB 之间推动运动员到滑板离开 B 点，运动员从 D 点滑出，竖直上升到最高点 E，下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为 m，运动员始终站在滑板的正中，板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，不计空气阻力。试求：（1）防滑材料与滑板之间的动摩擦因数；（2）运动员在圆轨道最低点 C 受到轨道支持力的大小；（3）为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行，滑板离开 B 点时的速度。答案解析部分答案解析部分1【答案】A2【答案】B3【答案】D4【答案】C5【答案】A,B6【答案】B,C7【答案】A,C,D8【答案】（1）解：假设冰壶的质量为 m，冰壶 P 碰上 Q 前瞬间的速度为 v，碰后瞬间 P 的速度为 1、Q 的速度为 2，由题意有 2=34P、Q 碰撞过程，由动量守恒得 =1+2解得 1=14碰前瞬间速度与两冰壶碰撞后瞬间红队冰壶的速度之比是 4：1（2）解：若冰壶 P 最终停在 O 点左侧，红队获胜，则必须冰壶 Q 停在 O 点右侧，且冰壶 P 到O 点的距离小于 Q 到 O 点的距离，即 11=0122112=012221 0.8/假设红队用毛刷擦拭冰面的长度为 s，P 从起滑到与 Q 发生碰撞前的过程，有 1221220=1()2解得 19若冰壶 P 最终停在 O 点右侧，由于 1 2，则冰壶 P 离 O 点距离一定比 Q 离 O 点的距离近，只需保证 P 停在圆垒区域内即可，即 1221 1(+)把 1=14代入解得 0.8 14/又因为冰壶 P 的初速度为 2.4/0.8 14/因此 0.8 14/恒成立，即擦拭冰面的最大长度可以达到 =27.5综上分析，红队用毛刷擦拭冰面的长度只要大于 19 即可赢得比赛9【答案】（1）解：在 A 点小环受重力 G、支持力 N、外力 F 和摩擦力 f 小环在 AB 段受恒力作用，做匀加速运动，=，解得：=1.80.80.2/2=5/2则 vB=at=50.4 m/s=2.0m/s（2）解：因 BC 轨道光滑，小环在 BC 段运动时只有重力做功，机械能守恒 小环恰好能通过 C 点，则在 C 点速度为零122=2解得：=24=224 10=0.1（3）解：由于小环做自由落体运动，有=2=122解得：=4=0.210【答案】（1）解：鼓轮边缘的线速度为=（2）解：如图所示，根据几何关系可知滑块从 A 处运动到 B 处的过程中鼓轮卷起的细绳长度为=3(+15360 2)=(3112)所以滑块从 A 处运动到 B 处的时间为=12 31212（3）解：设滑块在 A、B 两处时的速度大小分别为 vA、vB，根据运动的合成与分解可得cos30=cos45=解得=23=2根据动能定理可得滑块从 A 处运动到 B 处，绳对滑块所做的功为=122122=132211【答案】（1）解：由牛顿运动定律得sin1cos=解得=4/2由位移速度公式得20=2解得=6 2/（2）解：铺上粗帆布后，根据动能定理，只要物资能滑到木板的底端，那么粗帆布铺设的位置对末速度无影响，由动能定理判断此时物资滑到木板的底端的速度sin1cos ()2cos =122解得=2/恰好不超过 2m/s，为保证物资能够滑离粗帆布，需使物资滑离粗帆布下端时速度大于 0，由动能定理(sin1cos)()（2cossin）0解得0 a1，则物块相对传送带向前滑动，当传送带和物块都停止运动时相对位移=221220=1.2则摩擦生热2=3总热量为=1+2=513【答案】（1）解：防滑材料与滑板之间的动摩擦因数为，根据平衡条件可得 mgcos=mgsin解得=tan（2）解：设运动员在圆轨道最低点 C 的速度大小为 vC，对运动员从 C 到 E 的过程，根据机械能守恒定律有122=32设运动员在圆轨道最低点 C 受到轨道支持力的大小为 FN，根据牛顿第二定律有=2解得=4（3）解：保证运动员在滑道上只做往返一次滑行，设滑板离开 B 点时的最小速度为 v1，则运动员返回 AB 时，滑板右端恰好可以与 B 点重合。由题意可知，滑板与 AB 接触长度为 x 时，其所受滑动摩擦力大小为=cos由上式可知 Ff-x 图像为一条过原点的倾斜直线，图像与坐标轴所围的面积表示 Ff做功的绝对值，所以从滑板刚进入 AB 区域到恰好全部进入 AB 区域的过程中，其所受滑动摩擦力做的功为=12cos由动能定理得 01221=sin+解得1=3设滑板离开 B 点时的最大速度为 v2，则运动员返回 AB 时，滑板左端恰好可以与 A 点重合。由动能定理得01222=4sin3cos+解得2=15所以为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行，滑板离开 B 点时的速度应满足 3 15 动量和冲量动量和冲量一、单选题一、单选题1如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（）A跳远过程可以看作质点B跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小C跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小D落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量2蹦极是一项刺激的户外休闲活动，足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳绑在槐关节处。然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔，设弹性绳的原长为 L，蹦极者下落第一个 时动量的增加量为p1，下落第五个 时动量的增加量为p2，把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则 等于（）A1BC5D3动靶射击训练时，质量为 0.5kg 的动靶从地平面下方 5m 处的 A 点竖直上抛，B 点为动靶可到达的最高点，高出地平面 15m，如图所示。已知动靶在地平面以上被击中为“有效击中”。忽略空气阻力及子弹的飞行时间，g=10m/s2。则动靶（）A从 A 点抛出的初速度为 25m/sB从 A 上升到 B 过程中，重力的冲量大小为 10NsC可被“有效击中”的时间为 2sD在经过地平面附近时更容易被击中4如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落 80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为 80cm。已知足球与头部的作用时间为 0.1s，足球的质量为 0.4kg，重力加速度g 取 10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（）A头部对足球的平均作用力为足球重力的 10 倍B足球下落到与头部刚接触时动量大小为 3.2kgm/sC足球与头部作用过程中动量变化量大小为 3.2kgm/sD足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为 3.2Ns5质量 的物块静止在光滑水平面上，t=0 时刻对该物块施加一沿水平方向的力 F，F 随时间 t 按如图所示的规律变化。下列说法正确的是（）A第 2s 末，物块距离出发点最远B第 2s 末，物块的动量为 5kgm/sC第 4s 末，物块的速度最大D第 3s 末，物块的加速度为 2.5m/s26用传感器研究质量为 2kg 的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到 06s 内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（）A02s 内物体做匀加速直线运动B02s 内物体速度增加了 4m/sC24s 内合外力冲量的大小为 8NsD46s 内合外力对物体做正功7雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度 v 随时间 t 的变化关系如图所示，经过时间 t1，速度达到 v1，经过时间 t2（t2=2t1），速度达到 vm，此后雨滴以速度 vm做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A在 0t1时间内，雨滴运动的加速度逐渐增大B在 0t1时间内，雨滴受到的阻力逐渐增大C在 0t1与 t1t2两段时间内重力对雨滴做的功相等D在 0t1与 t1t2两段时间内雨滴所受重力的冲量不相等8质量为 1kg 的某物体在水平面内做直线运动，运动的时间为 t，位移为 x。物体的 -t 图象如图所示，下列说法中正确的是（）A物体在 t05s 内的平均速度为 5m/sB物体的加速度为-2m/s2C在 t02.5s 的这段时间内，物体受到合外力的冲量为-5NsD在 t02.5s 的这段时间内，物体动能的变化量为-50J9质量为 2kg 的物体在粗糙的水平地面上运动，当运动的速度为 l0m/s 时，给物体施加一个水平恒力，在此恒力的作用下物体做直线运动，其速度随时间的变化如图所示，则下列说法中错误的是（g取 l0m/s2）（）A恒力的大小为 6NB前 4s 内摩擦产生的热量为 48JC前 6s 内合外力的冲量大小为 24NSD物体与地面间的动摩擦因数为 0.210如图，物体 P、Q 置于光滑水平面上，某时刻分别在相同大小的水平恒力 F1、F2作用下，由静止开始运动，经时间 t，P、Q 发生的位移大小关系为 xPxQ。则 t 时刻（）AF2的功率比 F1的大BP 的速度比 Q 的大CP 的动能比 Q 的大DP 的动量比 Q 的大11为了研究平抛物体的运动，用两个完全相同的小球 A、B 做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A 球立即水平飞出，同时 B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落地A、B 两小球自开始下落到落地前的过程中，两球的（）A速率变化量相同B速度变化率不同C动量变化量相同D动能变化量不同二、多选题二、多选题12如图所示，水平线 MN 以上空间存在足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向水平。质量为 m、电阻为 R 粗细均匀的单匝矩形线圈，ab=L、bc=1.2L，处于匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直。将线圈从距离 MN 为 h 处自由释放，线圈运动过程中 ab 边始终保持与 MN 平行，当线圈 ab边通过 MN 时刚好开始做匀速运动。若以 a 为轴、在纸面内将线圈顺时针旋转 90后再自由释放，线圈运动过程中 ad 边也始终保持与 MN 平行。以下判断正确的是（）A线圈 ad 边到达 MN 时，仍然会开始做匀速运动B线圈 cd 边到达 MN 时速度的值大于 bc 边到达 MN 时速度的值C线圈两次穿越磁场的过程中，通过线圈横截面的电荷量相同D线圈两次穿越磁场的过程中，安培力对线圈冲量的大小相等13游乐园中的“蹦极”项目是先将游客提升至几十米高处，然后释放，释放的开始阶段，游客做自由落体运动，则（）A在刚释放的瞬间，游