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力与运动 综合练 2027届高中物理一轮复习备考
一、单选题
1．有关生活中的圆周运动实例分析，下列说法正确的是（　　）
A．若火车转弯的速度超过规定速度，图甲中的内轨对火车轮缘会有挤压作用
B．在图乙的“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出
C．图丙中，衣服（质量不变）在滚筒内壁做匀速圆周运动时，在最高点的合力大于在最低点的合力
D．图丁中的汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于车受到的重力
2．如图，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，则（　　）

A．经过，质点P运动的路程是
B．经过，P质点沿x轴的正方向移动了
C．经过时，质点Q的运动方向沿y轴负方向
D．该波沿方向传播，波速为
3．如图所示，某物体由A点静止释放做自由落体运动，从释放到落地的轨迹AE刚好被分成长度相等的四段。下列说法正确的是（　　）
A．物体到达各点的速率之比
B．物体通过每一段的速度增量
C．物体从A到E的平均速度等于其经过B点的瞬时速度vB
D．物体从A到B的时间是从B到C的时间的两倍
4．如图所示，足够长的固定斜面倾角为，质量为m的滑块在拉力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动。已知滑块与斜面之间的动摩擦因数 ，重力加速度大小为g，为了使拉力F最小，下列说法正确的是（ ）

A．拉力F应垂直于斜面向上 B．拉力F应沿着水平方向
C．拉力F的最小值为 D．拉力F的最小值小于
5．如图所示，某自卸式货车车厢上放有一箱货物，货箱内有一光滑的倾斜隔板AB，其与货箱底部的夹角为30°，隔板与货箱右壁之间放有一圆柱状工件，货车在卸货过程中，车厢倾角θ从0°缓慢增大到37°，货箱一直相对车厢底板静止，下列说法正确的是（　　）
A．工件对货箱右壁的压力一直减小
B．工件对货箱右壁的压力先增大后减小
C．工件对隔板的压力不断减小
D．工件对隔板的压力先减小后增大
6．如图所示，一根长为的轻绳穿过一质量为m的光滑小圆环，绳两端固定在竖直杆上的A、B两点，A、B两点间的距离为L，重力加速度为g。现让杆缓慢加速转动，则转动后（ ）
A．两段绳的夹角可能为
B．绳上拉力一定大于
C．小圆环可能出现的位置在同一球面上
D．若转动足够快，圆环所处的高度可以超过中点
7．如图为某“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，火星半径为。当该探测器运动至近火点时瞬间加速，进入椭圆转移轨道，其远火点所在的轨道高度为。已知引力常量为，忽略火星自转，下列说法正确的是（　　）
A．利用题目已知物理量可以求得探测器质量
B．火星的密度约为
C．探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，机械能守恒
D．探测器在椭圆转移轨道上运动周期为
二、多选题
8．一个质量为m的圆环套在一根足够长、固定的水平粗糙直杆上，如图所示。现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小随速度变化关系为F＝kv（其中k为大于0的常数），则环运动的速度—时间图像可能为（　　）
A． B．
C． D．
9．卫星绕地球运行的方向可能与地球自转方向相同也可能相反，与地球自转方向相反的运行轨道称为逆行轨道。现有一颗地球卫星在赤道上方的轨道运行，围绕地球转动的周期为。若某一时刻它位于赤道上某点的正上方，经过时间它再次位于该点正上方，则可能为（　　）
A． B． C． D．
10．如图甲所示，液压拔桩机将桩体从土壤中竖直拔出，并上升一段高度的整个过程中，桩体一直做匀加速直线运动。如图乙所示，桩体被拔出的过程中，受到的阻力f大小与在地基里面的长度h成正比。已知桩体尖端部分、土壤对桩体的支持力大小以及空气阻力均忽略不计。整个运动过程，液压机对桩体的作用力F、液压机对桩体的作用力的瞬时功率P，与位移x和时间t的关系中，下列图像中可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
11．基米同学同样热爱学习和运动，家里还备有健身器材——拉力器。 他们决定利用拉力器做实验，一起探究胡克定律。 首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图甲所示。 然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)基米同学根据实验数据，绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示，图中x表示______。
A．弹簧的形变量
B．弹簧形变量的变化量
C．弹簧处于水平状态下的自然长度
D．弹簧处于竖直状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制F与x图像（如图丙所示），发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数______（填“大于”“等于”或“小于”）弹簧b的劲度系数。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的_______。
A． B． C．
12．下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板__________________（填“保持水平”或“一端垫高”）。
(2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的图像如图所示，很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直观判断的有_________。（多选，填正确答案标号）
0.25 0.618
0.33 0.482
0.40 0.403
0.50 0.317
1.00 0.152
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
(3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上，在其他实验操作相同的情况下，_________（填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差。
四、解答题
13．驾驶者的反应时间（从司机意识到应该停车至操作刹车的时间）与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均为0.4～1.5s，驾驶员酒后的反应时间则可能会大大增加。如图是汽车行驶安全距离示意图，表格中的数据是某司机驾车的部分安全距离数据。根据图片及表格的信息，试计算：
行驶速度 v（km/h） 反应距离 s（m） 刹车距离 x（m） 停车距离 L（m）
36 10 10 20
54 15 22.5 37.5
72 20 40 60
(1)该司机的反应时间；
(2)汽车刹车时的加速度大小a；
(3)饮酒后，该司机发现前面130m处有障碍物，此时车速为，而他的反应时间比正常时多了0.5s，请通过计算判断他是否会碰撞障碍物。（假设路面情况相同，汽车刹车加速度大小不变）
14．“深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆因惯性继续运动，在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4 m/s，对夯杆的压力均为F=2×104 N，与夯杆的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1.0×103 kg，坑深h=6.4 m，重力加速度g=10 m/s2，不计夯实坑底引起的深度变化，不计空气阻力，请计算：
(1)每个打夯周期中，夯杆受摩擦轮带动的作用时间t；
(2)每个打夯过程的周期T；
(3)每个打夯周期中，因带动夯杆向上运动，电动机多消耗的电能。
15．某同学正在参与一种游戏，下图中甲为俯视图，乙为侧视图，图乙中A为可视作质点的煤块，B为一块长为的工程材料板（煤块能够在板上留下划迹，且若板上的划痕有重叠时，会出现颜色更深的痕迹）。将A置于B表面，一起放在一足够长的台面上。现对B施加一水平向右、大小变化的力，该力满足F=0.5t（N）（随时间均匀改变）。已知之间的动摩擦因数为μ1=0.1，B与台面的动摩擦因数为，煤块A的质量为m，板的质量为M，M=m=1kg最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
(1)从开始施加力到材料板刚开始运动，经历了多长时间？
(2)当材料板上即将出现划痕时，煤块的速度大小是多少？
(3)该游戏获胜的依据是：煤块初始位置可在图甲中虚线上任意摆放，全程不能掉落出板，在板上留下的痕迹越长越好，颜色越深越好。某同学对材料板重新施加一个水平向右的恒力F，作用后撤去该恒力F，为了帮助他成为超级大赢家，求恒力F大小为多少？煤块初始位置应摆在距材料板左端多远处？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C D C B D AD BD AC
1．B
【详解】A．火车转弯时，规定速度下重力与支持力的合力提供向心力。若速度超过规定速度，所需向心力增大，外轨对轮缘产生挤压，而非内轨，A错误；
B．“水流星”最高点，水不洒出的条件是向心力至少等于重力。速度越大，所需向心力越大，桶对水的压力越大，水越不易洒出，B正确；
C．衣服做匀速圆周运动，合力大小始终等于向心力
质量、速度、半径均不变，故最高点与最低点合力大小相等，C错误；
D．汽车过凹桥最低点时，向心力向上，支持力，支持力大于重力，根据牛顿第三定律，对桥的压力等于支持力，大于重力，D错误；
故选B。
2．A
【详解】A．由图乙可知该波振幅、周期分别为
，
而
可知经过，质点P完成了5次全振动，其路程为
故A正确；
B．质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，故B错误；
C．根据题意结合波形图可知，开始时刻质点Q在波峰位置，此后将沿y轴向下振动，而
分析可知，经过时，质点Q恰好运动至平衡位置，且沿y轴正方向振动，故C错误；
D．根据质点P的振动图像，结合同侧法可知，该波沿轴正方向传播，而由波形图可知该波的波长为
则可知该波的波速为
即该波该波沿方向传播，波速为，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】A．依题意，根据
解得
故A错误；
BD．依题意，根据初速度为零的匀加速直线运动，在通过连续相等位移所用时间之比为
可知物体从A到B的时间是从B到C的时间
根据
显然物体通过每一段的时间不相等，所以速度增量不相等，故BD错误；
C．根据初速度等于零的匀加速直线运动时间等分规律
物体从A到E的平均速度等于其中间时刻B点的瞬时速度，故C正确。
故选C。
4．D
【详解】CD．为了使拉力F最小，设拉力F与斜面的夹角为，对滑块受力分析，根据平衡条件有
变形可得
应用辅助角公式有
，
当时，拉力F最小
故D正确，C错误；
AB．由，，可知
所以
故AB错误。
故选D。
5．C
【详解】对工件受力分析，如图所示
隔板对工件的弹力为F1，货箱右壁对工件的弹力为F2，二力夹角保持不变，所以三力组成的顺次闭合三角形三个顶点在同一个圆周上，由图可知车厢倾角缓慢增大到过程中，F2一直增大，F1逐渐减小，由牛顿第三定律可知，工件对隔板的压力不断减小，工件对货箱右壁的压力一直增大。
故选C。
6．B
【详解】A．若两段绳的夹角为，则为等边三角形，则点在中点等高处，与的合力会水平向右，不能够抵消重力的作用，不能稳定在水平面内做圆周运动，故A错误；
B．设，，绳上拉力为，则在竖直方向有
由数学知识可得，故B正确；
C．因为，即点到两定点的距离之和为定值，由椭圆的定义可知，小圆环的位置在椭圆上，不可能在同一球面上，故C错误；
D．与的合力在的角平分线上，需要有竖直方向的分力抵消重力，故与的合力一定斜向上方，则圆环所处的高度一定低于中点，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】AB．“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，根据万有引力提供向心力有
解得
火星的密度
因此只能求出中心天体的质量，无法求出探测器质量，故AB错误；
C．探测器从近火点加速进入椭圆转移轨道，故探测器机械能增加，故C错误；
D．探测器在火星表面附近轨道半径为R，椭圆转移轨道的半长轴为2R，根据开普勒第三定律
解得，故D正确。
故选D。
8．AD
【详解】A．若初速度v0满足，则圆环与直杆之间没有弹力，没有摩擦力，圆环做匀速直线运动，故A正确；
BCD．若初速度v0满足，则圆环上端与直杆有摩擦力，根据牛顿第二定律，圆环加速度向左，做减速运动，外力随之减小，竖直方向有，弹力变大，摩擦力变大，加速度变大，图像斜率的绝对值变大，直至速度减为0。
若初速度v0满足，则圆环下端与直杆有摩擦力，根据牛顿第二定律，圆环加速度向左，做减速运动，外力随之减小，竖直方向有，弹力变小，摩擦力变小，加速度变小，当速度减到时，圆环做匀速直线运动，故BC错误，D正确。
故选AD。
9．BD
【详解】因为地球自转的周期为，所以地球绕其轴转动的角速度为
卫星围绕地球转动的角速度为
若卫星从西向东转，与地球转动方向相同，则有
解得
若卫星从东向西转，与地球转动方向相反，则有
解得
故选BD。
10．AC
【详解】AB．由题知，桩体向上做匀加速运动，则有
没出土之前，根据牛顿第二定律
又
联立可得
出土之后，根据牛顿第二定律有
解得
综上分析，可知力F先与位移x是一次函数，与时间t之间是二次函数，之后保持不变，故A正确，B错误；
C．根据功率公式
其中
出土之前，
出土之后，
出土之前P与时间t是三次函数，出土之后是一次函数，故C正确；
D．根据功率公式
其中
可得到出土之前
出土之后，，不可能是一次函数，故D错误。
故选AC。
11．(1)A
(2)小于
(3)B
【详解】（1）由胡克定律结合图像可知图中x表示弹簧的形变量。故选A。
（2）由（1）中分析可知，图像中的斜率表示弹簧的劲度系数，由于图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率，由此可知弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数。
（3）当弹簧自身受到的重力相对其弹力较大时，如果把弹簧竖直悬挂，则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大，拉伸越明显；越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小，拉伸也就越小。故选B。
12．(1)一端垫高
(2)AC
(3)乙
【详解】（1）实验需补偿阻力，消除木板对小车的阻力的影响，应将木板一端垫高，使小车在无拉力时能匀速运动。
（2）A.作出图像，可以将图像“化曲为直”，便于判断，a与m是否成反比关系，故A正确；
B．作出图像，无法体现a与m是否成反比关系，故B错误；
C．作出图像，若a与m是成反比关系，有为定值，则图像是一条平行于横轴的直线，可间接判断a与m是否成反比关系，故C正确；
D．作出图像，无法体现a与m是否成反比关系，故D错误。
故选AC。
（3）甲同学的方法中，槽码依次放在槽码盘上，研究对象小车，其质量M不变，拉力（m为槽码与槽码盘的总质量），但随着m增大，不满足条件，拉力与mg偏差增大，误差会逐渐变大；
乙同学的方法中，将小车上的槽码移到槽码盘上，研究对象是整个系统，其总质量不变，沿运动方向上合外力，系统误差更小。
故乙同学方法更好。
13．(1)1s
(2)5m/s2
(3)会碰撞障碍物
【详解】（1）取汽车行驶速度这组数据。汽车在“反应阶段”匀速行驶：
由
反应时间
（2）汽车在“刹车阶段”匀减速运动：由
刹车时的加速度大小
（3）此时车速
司机的反应时间
汽车的反应距离
刹车距离
停车距离
由于停车距离>130m，故会碰撞障碍物。
14．(1)2.6s
(2)4.2s
(3)120000J
【详解】（1）刚开始，夯杆受到向上的摩擦力
根据牛顿第二定律f
解得
夯杆加速到与摩擦轮线速度
根据匀变速运动规律
可得加速时间
加速位移
匀速上升位移
同理可得匀速上升时间
所以夯杆在被摩擦轮带动上升阶段用时t
（2）方法1：夯杆竖直上抛阶段，夯杆以速度做竖直上抛运动，则有（，）
可得上升时间
上升高度
夯杆下落阶段，从最高点下落的总高度
根据自由落体运动规律
可得下落时间
打夯周期
方法2：竖直上抛及回落过程的位移为（以向上为正方向）。
根据公式
可得（时间不能为负，另解舍去）
打夯周期
（3）方法1：夯杆在坑口时，动能
重力势能
机械能增加量
摩擦轮在加速阶段的位移
夯杆加速位移
相对位移
则克服摩擦力产生的热量
电动机多消耗的电能
方法2：摩擦轮多克服的摩擦力做的功为=W克1+ W克2
其中，
代入数据解得
15．(1)8s
(2)2m/s
(3)，3m
【详解】（1）设经过时间板开始运动，此时
又
联立解得
（2）设经过时间，煤块与板发生相对运动，对煤块，根据牛顿第二定律
解得
同理对板，有
联立解得，
由（1）可知，煤块和板整体一起运动的时间
在煤块和木板一起运动的过程中有
即
加速度随时间线性变化，得
（3）由于痕迹越长越好，颜色越深越好，重新施加一个水平恒力，煤块与材料板发生相对运动，假设如下情景：初始摆在右端，且相对运动过程中刚好能到达左端，最终又恰好停到右端，即划痕又长又深。设煤块放置的初始位置与板左端的距离为x，外力为F，撤去外力前，板的加速度大小为，煤块加速度大小仍为辙去外力后，速度相等之前，板匀减速，加速度大小为，煤块加速度大小仍为，根据牛顿第二定律，对板有
解得
速度相等之后，二者各自匀减速运动，板加速度大小为，煤块加速度大小仍为，根据牛顿第二定律，对板有
解得
设煤块与板速度相等时的速度为，共速后，因煤块恰不从左端滑出，也恰好不从右端滑出，有
代入数据解得
设煤块从启动到与板速度相等经历的时间为，因为加速与减速的加速度大小相等，所以速度相等到煤块停止的时间也为，有
速度相等之前，F作用时间
对板有
代入可得
又
解得
因假设煤块与板相对运动成立
所以
代入解得
假设的情景成立
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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