挑战高考压轴题-专题一：力的直线运动和曲线运动

挑战高考压轴题-专题一：力的直线运动和曲线运动
教材版本：物理
试卷分类：物理高考
试卷大小：1.0 MB
文件类型：.doc 或 .pdf 或 .zip
发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 填空题

某型号轿车高速行驶时，特制的气流通道就会自动打开，使车对地面的压力增加，从而达到高速平稳舒适。已知增加的压力F与轿车速度v成正比，轿车质量为1t，与地面间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s²。右图是该轿车在水平路面上进行匀加速直线运动时，测得的实际功率与速度的关系图像，则该轿车的加速度为m/s² ，增加的压力F与速度v的关系式为F＝。（不计轿车行驶时受到的空气阻力）

2. 综合题

一皮带传送机械的结构示意图如图所示，O₁为同轴套装轮的轴心，半径分别为r₁、r₂ ，外轮与轴心为O₂半径为r₃的滑轮由皮带相连，内轮通过细绳牵引一质量为m的物块。已知重力加速度为g， $\text{[math]}$ ，皮带和细绳在传动过程中都不打滑。

（1）求半径为r₁、r₂、r₃的三个滑轮的角速度之比；
（2）滑轮O₂由静止开始逆时针加速转动，经过时间t转了N周，此过程中物块通过皮带传送向上做匀加速运动，求细绳的拉力。

3. 实验探究题

某同学利用如图（a）所示的装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数和当地重力加速度。金属板固定于水平实验台上，一轻绳跨过轻滑轮，左端与放在金属板上的滑块（滑块上固定有宽度为d=2.000cm的遮光条）相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=6个，每个质量均为m₀=0.010kg。

实验步骤如下：

①在金属板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连。

②用电子秤称量出滑块和遮光条的总质量为M=0.150kg。

③将n（依次取n=1，2，3，4，5，6）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码固定在滑块上。用手按住滑块，并使轻绳与金属板平行。接通光电门，释放滑块。计算机自动记录：

i.遮光条通过光电门A的时间△t₁；

ii.遮光条通过光电门B的时间△t₂；

iii.遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间△t₁₂；

④经数据处理后，可得到与n对应的加速度a并记录。

回答下列问题：

（1）在n=3时，△t₁=0.0289s，△t₂=0.0160s，△t₁₂=0.4040s。
i.忽略遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的表达式为a₁=，其测量值为m/s²（计算结果保留3位有效数字。通过计算机处理得到 $\text{[math]}$ =34.60s^-1 ， $\text{[math]}$ =62.50s^-1）；

ii.考虑遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的测量值a₂a₁（填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）利用记录的数据拟合得到a-n图象，如图（b）所示，该直线在横轴上的截距为p、纵轴上的截距为q。用已知量和测得的物理量表示滑块与长金属板之间动摩擦因数的测量值 $\text{[math]}$ =，重力加速度的测量值g=（结果用字母表示）。

4. 填空题
如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移-时间 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示。则小球在 $\text{[math]}$ 时的瞬时速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 内的平均速度为 $\text{[math]}$ 。

5. 单选题

一个做匀加速直线运动的质点，先后经过 $\text{[math]}$ 两个位置时的速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，从a到b的时间为 $\text{[math]}$ ，则下列判断中正确的是（）

A . 经过 $\text{[math]}$ 中点的速度为 $\text{[math]}$ B . 质点的加速度为 $\text{[math]}$ C . 前 $\text{[math]}$ 时间内通过的位移比后 $\text{[math]}$ 时间内通过的位移少 $\text{[math]}$ D . 通过前 $\text{[math]}$ 位移所需的时间是后 $\text{[math]}$ 位移所需时间的2倍

6. 单选题

甲、乙两质点同时从x=0处出发沿x轴正方向做直线运动。甲、乙运动速度v与位移x的关系如图所示，其中甲的图线为抛物线的一部分（该抛物线顶点在坐标原点且关于x轴对称），乙的图线为与x轴平行的直线。由图可知，下列说法正确的是（）

A . 甲做加速度为1m/s的匀加速直线运动 B . 出发后1s，甲速度大小为3m/s C . 两质点在x=3m处相遇 D . 两质点相遇时，甲速度大小为6m/s

7. 综合题

某人参加户外活动，水平轻绳一端固定，人手握轻绳另一端从静止开始无初速度运动，到最低点时松开轻绳，最后落到水平地面上。如图所示，将这一过程简化：长度为L的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端栓接一质量为m的小球（可视为质点），O点距离水平地面高度为H（L＜H），将轻绳水平拉直，使小球从静止开始无初速度释放，小球到达最低点时与轻绳脱离，最后落到水平地面上，已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：

（1）小球落地前瞬时速度大小；
（2）如果L大小可以改变（L仍小于H），其他条件不变，求小球落地点与O点的最大水平距离。

8. 单选题

如图甲所示，小物块置于粗糙水平面上的O点，每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到斜面顶端P点时撤去拉力。小物块在不同拉力F作用下落在斜面上的水平射程x不同，如图乙所示为 $\text{[math]}$ 图像，若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角 $\text{[math]}$ ，g取10m/s² ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（）

A . 不能求出小物块质量 B . 小物块质量m=0.5kg C . O、P间的距离s=0.25m D . 小物块每次落在斜面上的速度方向不同

9. 实验探究题

某物理兴趣小组利用阿特伍德机装置开展力学实验，如图（a）所示，两物块P和Q由不可伸长的轻绳连接，轻绳跨过光滑的轻质滑轮，物块P上面固定有宽度为d的遮光片，物块P（含遮光片）的质量为m，物块Q的质量为M（M=1.5m），光电门固定在铁架台上，高度可以调节，用测量物块P经过光电门时的遮光时间。空气阻力忽略不计。

（1）甲组同学用此装置测量当地的重力加速度g，实验过程如下：
①用手托住物块Q，使两物块均处于静止状态，利用刻度尺测量出物块P上的遮光片到光电门的距离h；

②释放物块Q，两物块由静止开始运动，记录物块P的遮光片经过光电门时的挡光时间t，则此时物块Q的速度为v=；

③改变物块P的遮光片与光电门的距离h，重复以上步骤进行多次实验，得到多组h和t并记录，描绘出 $\text{[math]}$ 的图像如图（b），计算得到图像的斜率为k，由此求出当地的重力加速度为g=。
（2）乙组同学计划利用此装置进行其它力学实验，身边只有以上给定器材，下列实验中他们可以完成的有_________________（用选项前字母表示）：

A . 验证系统的动量守恒定律 B . 验证系统的机械能守恒定律 C . 探究物块P的加速度与质量的关系 D . 探究物块P的功与速度变化的关系

10. 填空题
如图所示，在学校的游园活动中，某同学站在O点要将小球抛入边长为d的正方体的收纳箱中。O与收纳箱的顶点A、B在同一条直线上，且OA=d。抛出点P位于O点正上方2d处。为使小球能落入箱内，小球水平抛出初速度的最小值为，最大值为（不计空气阻力）。

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