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2023-2025北京高三一模物理匯編
動(dòng)量定理
一、單選題
1.(2025北京西城高三一模)如圖所示,光滑斜面高度一定,斜面傾角。可調(diào)節(jié)。物體從斜面頂端由靜止
B.物體加速度的大小
C.合力對(duì)物體做的功
D.物體重力的沖量
2.(2025北京海淀高三一模)如圖所示,物體在與水平方向夾角為6、大小為F的拉力作用下,從靜止開(kāi)
始沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃。在物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為/的過(guò)程中
()
A.僅改變。,拉力對(duì)物體做的功不變
B.僅改變〃,合力對(duì)物體做的功不變
C.僅改變拉力大小R物體受到重力的沖量不變
D.僅改變拉力大小尸,物體受到摩擦力的沖量不變
3.(2025北京房山高三一模)如圖甲所示,物體A以速度%水平拋出,圖甲中的虛線是物體A做平拋運(yùn)
動(dòng)的軌跡。圖乙中的曲線是一光滑軌道,軌道的形狀與物體A的軌跡完全相同。讓物體B從軌道頂端無(wú)初
速下滑,物體B下滑過(guò)程中沒(méi)有脫離軌道。物體A、B質(zhì)量相等,且都可以看作質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是
A.物體B的機(jī)械能不守恒
B.兩物體重力的沖量不相等
C.兩物體合力做功不相等
D.兩物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等
4.(2025北京延慶高三一模)以6m/s的速度勻速上升的氣球,當(dāng)升到離地面14.5m高時(shí),從氣球上落下
一小球,小球的質(zhì)量為0.5kg,假設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小總等于IN。重力加速度g取
10m/s2o下列說(shuō)法正確的是()
A.小球的重力勢(shì)能最多可增加6J
B.小球從脫離氣球到下落至地面時(shí)所用的時(shí)間為1.5s
C.小球從脫離氣球到下落至地面時(shí),阻力的沖量大小為2.5N?s
D.小球從脫離氣球到下落至地面時(shí),動(dòng)能的增加量為55J
5.(2025北京石景山高三一模)蹦極運(yùn)動(dòng)中,長(zhǎng)彈性繩一端固定,另一端綁在游客身上,游客從幾十米高
處跳下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間繩子繃直。將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為游客沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直到游客第一次
下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,若不計(jì)空氣阻力,下列分析正確的是()
A.繩對(duì)游客拉力的沖量大小等于重力對(duì)游客的沖量大小
B.繩對(duì)游客的拉力始終做負(fù)功,游客的動(dòng)能一直減小
C.游客的加速度一直變大
D.游客的動(dòng)能最大時(shí),繩對(duì)游客的拉力等于游客所受的重力
6.(2024北京人大附中高三一模)如圖所示,把小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A位置,如圖甲
所示,迅速松手后,球升高至最高位置C(圖丙),逾中經(jīng)過(guò)位置2時(shí)彈簧正處于原長(zhǎng)(圖乙)。忽略彈簧
的質(zhì)量和空氣阻力。則o小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
o--
一---H--
n
--
7777777〃〃〃////////
乙丙
A.經(jīng)過(guò)位置B時(shí)小球的動(dòng)量最大
B.在位置A松手瞬間,小球受到的彈力不一定大于兩倍的重力
C.從A到8過(guò)程,小球受到彈力的沖量大小大于重力的沖量大小
D.小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小
7.(2024北京朝陽(yáng)高三一模)如圖所示,圓盤(pán)在水平面內(nèi)以角速度。繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)上距軸r處
的P點(diǎn)有一質(zhì)量為根的小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻圓盤(pán)突然停止轉(zhuǎn)動(dòng),小物體由尸點(diǎn)滑至圓盤(pán)上的某
點(diǎn)停止。下列說(shuō)法正確的是()
A.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向
B.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,小物體運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期所受摩擦力的沖量大小為2制"
C.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小物體沿圓盤(pán)半徑方向運(yùn)動(dòng)
D.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小物體整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程所受摩擦力的沖量大小為:鳳。廳
8.(2024北京海淀高三一模)如圖所示,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪,繩的兩端各系一個(gè)小球A和
B,B球的質(zhì)量是A球的3倍。用手托住B球,使輕繩拉緊,A球靜止于地面,不計(jì)空氣阻力、定滑輪的
質(zhì)量及輪與軸間的摩擦。已知重力加速度為g。由靜止釋放B球,到B球落地前的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確
的是()
A.B球重力勢(shì)能的減少量等于兩球動(dòng)能的增加量
B.輕繩拉力對(duì)A球做的功等于A球動(dòng)能的增加量
C.B球重力勢(shì)能的減少量大于A球機(jī)械能的增加量
D.輕繩拉力對(duì)兩小球的總沖量為零
9.(2024北京朝陽(yáng)高三一模)如圖所示,電動(dòng)玩具車(chē)沿水平面向右運(yùn)動(dòng),欲飛躍寬度d=4m的壕溝AB,
已知兩溝沿的高度差〃=0.8m,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)車(chē)本身的長(zhǎng)度。關(guān)于玩具車(chē)
的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
d
A.離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的速度越大,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短
B.離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的速度大于10m/s就能安全越過(guò)壕溝
C.在空中飛行的過(guò)程中,動(dòng)量變化量的方向指向右下方
D.在空中飛行的過(guò)程中,相同時(shí)間內(nèi)速率的變化量相同
10.(2024北京東城高三一模)一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的網(wǎng)球從距地面高區(qū)處自由下落,反彈的最大高度為
不考慮所受的空氣阻力,重力加速度用g表示,對(duì)網(wǎng)球與地面接觸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下列判斷正確的是
■
A.網(wǎng)球的加速度先向上后向下
B.網(wǎng)球速度為0時(shí)受地面的彈力最大
C.地面對(duì)網(wǎng)球所做的功等于-也)
+,2g4)
D.網(wǎng)球受地面的平均沖擊力等于
11.(2024北京西城高三一模)2023年7月,由中國(guó)科學(xué)院研制的電磁彈射實(shí)驗(yàn)裝置啟動(dòng)試運(yùn)行,該裝置
在地面構(gòu)建微重力實(shí)驗(yàn)環(huán)境,把“太空”搬到地面。實(shí)驗(yàn)裝置像一個(gè)“大電梯”,原理如圖所示,在電磁彈射
階段,電磁彈射系統(tǒng)推動(dòng)實(shí)驗(yàn)艙豎直向上加速運(yùn)動(dòng)至A位置,撤除電磁作用。此后,實(shí)驗(yàn)艙做豎直上拋運(yùn)
動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后返回A位置,再經(jīng)歷一段減速運(yùn)動(dòng)后靜止。某同學(xué)查閱資料了解到:在上述過(guò)程中的某
個(gè)階段,忽略阻力,實(shí)驗(yàn)艙處于完全失重狀態(tài),這一階段持續(xù)的時(shí)間為4s,實(shí)驗(yàn)艙的質(zhì)量為500kg。他根
做出以下判斷,其中正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)艙向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程始終處于超重狀態(tài)
B.實(shí)驗(yàn)艙運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為40m/s
C.向上彈射階段,電磁彈射系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)艙做功大于1義1。5J
D.向上彈射階段,電磁彈射系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)艙的沖量等于IXIO,N.S
12.(2024北京石景山高三一模)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象,解釋游戲中的物理原理,可以使
學(xué)習(xí)更加有趣和深入。兩同學(xué)分別做了如下小游戲。如圖所示,用一象棋子壓著一紙條,放在水平桌面上
接近邊緣處。甲同學(xué)第一次慢拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的尸點(diǎn);將棋子、紙條放回原來(lái)的位
置,第二次快拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的N點(diǎn)。乙同學(xué)把一象棋子靜置于水平桌面上,然后用
手指沿水平方向推棋子,棋子由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并且在離開(kāi)手指后還會(huì)在桌面上滑行一段距離才停止運(yùn)
動(dòng)。據(jù)此,兩同學(xué)提出了如下觀點(diǎn),其中正確的是()
棋子
1紙條
〃〃〃〃〃)力〃〃〃〃〃〃〃〃〃/%r〃〃〃〃/9〃〃〃,
NP
A.甲同學(xué)第一次慢拉,棋子受紙條的摩擦力更大
B.甲同學(xué)第二次快拉,棋子受紙條摩擦力的沖量更大
C.乙同學(xué)推棋子,棋子離開(kāi)手指前一直做加速運(yùn)動(dòng)
D.乙同學(xué)推棋子,棋子的最大速度一定在與手指分離之前
13.(2024北京豐臺(tái)高三一模)出現(xiàn)暴風(fēng)雪天氣時(shí),配備航空燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的某型號(hào)“除雪車(chē)”以20km/h的速
度勻速行駛,進(jìn)行除雪作業(yè)。直徑約為30cm的吹風(fēng)口向側(cè)面吹出速度約30m/s、溫度約700℃、密度約
l.Okg/n?的熱空氣。已知航空燃油的熱值為4xl07j/kg,根據(jù)以上信息可以估算出以下哪個(gè)物理量
A.除雪車(chē)前進(jìn)時(shí)受到的阻力
B.除雪車(chē)吹出熱空氣時(shí)受到的反沖力
C.除雪車(chē)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)消耗的功率
D.除雪車(chē)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)單位時(shí)間消耗的燃油質(zhì)量
14.(2024北京門(mén)頭溝高三一模)把一壓力傳感器固定在水平地面上,輕質(zhì)彈簧豎直固定在壓力傳感器
上,如圖甲所示。時(shí),將金屬小球從彈簧正上方由靜止釋放,小球落到彈簧上后壓縮彈簧到最低點(diǎn),
又被彈起離開(kāi)彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)。壓力傳感器中壓力大小尸隨時(shí)間t變化圖像如
圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.%時(shí)刻,小球的動(dòng)能最大
B.時(shí)間內(nèi),小球始終處于失重狀態(tài)
C.K4時(shí)間內(nèi),小球所受合力的沖量為0
D.t24時(shí)間內(nèi),小球機(jī)械能的增加量等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量
15.(2023北京房山高三一模)如圖所示,運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行原地縱跳摸高訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)員先下蹲,重心下降,經(jīng)
過(guò)充分調(diào)整后,由靜止發(fā)力跳起摸高。忽略空氣阻力影響,在蹬地過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
1
A.運(yùn)動(dòng)員始終處于超重狀態(tài)
B.運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒
C.運(yùn)動(dòng)員一直做加速運(yùn)動(dòng)
D.地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力的沖量大于運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量
16.(2023北京東城高三一模)某人所受重力為G,穿著平底鞋起跳,豎直著地過(guò)程中,雙腳與地面間的
作用時(shí)間為f,地面對(duì)他的平均沖擊力大小為4G,若他穿上帶有減震氣墊的鞋起跳,以與第一次相同的速
度著地時(shí),雙腳與地面間的作用時(shí)間變?yōu)?.5右則地面對(duì)他的平均沖擊力變?yōu)椋ǎ?/p>
A.1.2GB.1.6GC.2.2GD.2.6G
17.(2023北京西城高三一模)2022年12月4日,神舟十四號(hào)乘組與十五號(hào)乘組完成在軌輪換后,返回
地球.載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層后,距地面10km左右時(shí)開(kāi)啟降落傘,速度減至約8m/s,接下來(lái)以這個(gè)
速度在大氣中降落,在距地面1.2m時(shí),返回艙的四臺(tái)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始向下噴氣,艙體再次減速,到達(dá)地面
時(shí)速度約為2m/s.由以上信息可知()
A.開(kāi)啟降落傘減速的過(guò)程中,艙體處于失重狀態(tài)
B.在大氣中勻速降落過(guò)程中,艙體的機(jī)械能保持不變
C.緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟過(guò)程中,航天員的加速度約為5g
D.艙體與地面撞擊的過(guò)程中,撞擊力的沖量大于艙體重力的沖量
18.(2023北京石景山高三一模)如圖所示,在粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做的小圓
柱體N(可視為質(zhì)點(diǎn)),穩(wěn)定時(shí)N在水中勻速上浮?,F(xiàn)將玻璃管軸線與豎直方向y軸重合,在N上升剛好
勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)。,同時(shí)玻璃管沿尤軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。N依次經(jīng)
過(guò)平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置,在04、AB.三個(gè)過(guò)程中沿y軸方向的距離相等,對(duì)應(yīng)
的動(dòng)能變化量分別為AEu、妝”動(dòng)量變化量的大小分別為AR、A。?、Aps。則下面分析正確的是
B.AEkl:AEk2:AEk3=1:3:5,:Ap2:Ap3=1:3:5
C.AEkl:AEk2:AEk3=1:1:1,A/?!:\p2:A/?3=1:1:1
D.AEkl:AEk2:AEk3=1:4:9,:Ap2:Ap3=1:4:9
二、解答題
19.(2025北京西城高三一模)火箭的飛行應(yīng)用了反沖原理,借助噴出燃?xì)獾姆礇_作用獲得推力。已知某
火箭與其所載燃料的初始總質(zhì)量為在r=O時(shí)刻,火箭由靜止出發(fā),豎直向上運(yùn)動(dòng),如圖1所示?;鸺?/p>
持續(xù)均勻向下噴射燃?xì)猓谌我獾臉O短時(shí)間加內(nèi),噴射燃?xì)獾馁|(zhì)量均為A篦,噴出的燃?xì)庀鄬?duì)火箭的速度
恒為在極短時(shí)間內(nèi),火箭噴出的燃?xì)獾闹亓h(yuǎn)小于火箭的推力,火箭速度的變化量遠(yuǎn)小于燃?xì)馑俣鹊?/p>
變化量。不計(jì)空氣阻力,重力加速度的大小g視為不變。
圖1圖2
(1)求火箭速度大小為v的瞬間受到燃?xì)馔屏Φ拇笮,據(jù)此判斷火箭在豎直上升階段受到燃?xì)獾耐屏κ欠?/p>
變化。
(2)若火箭在豎直上升階段,可使用的燃料質(zhì)量為小,求該階段火箭可獲得的最大加速度的大小而。
(3)測(cè)得火箭在豎直上升階段,工隨時(shí)間f變化的圖像是一條直線,如圖2所示,a為火箭加速度的大
小。已知直線的縱截距為b,斜率的絕對(duì)值為匕為明確其物理意義,請(qǐng)推導(dǎo)反上的表達(dá)式。
20.(2025北京東城高三一模)某人在室內(nèi)以窗戶(hù)為背景攝影時(shí),恰好把窗外由該樓的樓頂自由落下的一
個(gè)小石子拍攝在照片中,測(cè)得照片中石子運(yùn)動(dòng)痕跡的長(zhǎng)度為/,=0.8cm。已知本次攝影的曝光時(shí)間是
Ar=0.01s,實(shí)際長(zhǎng)度為£=100cm的窗框在照片中的長(zhǎng)度為/=4.0cm。重力加速度g取lOm/sZ,不計(jì)空氣
阻力。
(1)根據(jù)照片計(jì)算曝光時(shí)間內(nèi)石子下落的實(shí)際距離H;
(2)求曝光時(shí)間內(nèi),小石子運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小n;
(3)已知小石子的質(zhì)量機(jī)=10g,估算小石子從樓頂下落至拍照時(shí)小石子所受重力的沖量的大小/。
21.(2025北京海淀高三一模)如圖1所示,把一個(gè)質(zhì)量為小的小球連接在勁度系數(shù)為人的輕質(zhì)彈簧的右
端,彈簧的左端固定,小球置于光滑水平面,小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱(chēng)為彈簧振子。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的
位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以水平向右為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略
摩擦阻力的影響。
x
x
w
(1)把小球拉向O點(diǎn)的右方為=+乙處,然后由靜止釋放,小球沿著坐標(biāo)軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
a.在圖2中畫(huà)出彈簧彈力尸隨尤變化的示意圖,并由此求出小球從尸+L處?kù)o止釋放至第一次運(yùn)動(dòng)到平衡
位置O的過(guò)程中,彈簧對(duì)小球做的功卬。
b.求小球從x=+L處?kù)o止釋放至第一次運(yùn)動(dòng)到平衡位置0的過(guò)程中,彈簧對(duì)小球沖量的大小I。
(2)動(dòng)量p隨位移x變化的圖像在理論物理、近代數(shù)學(xué)分析的發(fā)展中扮演了重要的角色。如圖3所示,小球
運(yùn)動(dòng)過(guò)程的p-x圖線為橢圓,已知彈簧振子系統(tǒng)的機(jī)械能為及
a.求該橢圓的半長(zhǎng)軸。和半短軸機(jī)
b.實(shí)際上,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到微小的阻力,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可近似認(rèn)為其p-x圖線是一系列面積不
同的封閉橢圓。經(jīng)過(guò)一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T,橢圓的面積減小為原來(lái)的90%,求這段時(shí)間內(nèi)克服微小阻力做
功的平均功率P。(已知橢圓面積S=M6)
22.(2025北京海淀高三一模)如圖1所示,把一個(gè)質(zhì)量為優(yōu)的小球連接在勁度系數(shù)為上的輕質(zhì)彈簧的右
端,彈簧的左端固定,小球置于光滑水平面,小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱(chēng)為彈簧振子。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的
位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。,以水平向右為正方向建立坐標(biāo)軸3。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧形變始終在彈性限度
內(nèi),忽略摩擦阻力的影響。
八F
CX―'--------------_?
O-Lo+LX
圖1
圖2
(1)把小球拉向。點(diǎn)的右方x=+L處,然后由靜止釋放,小球沿著坐標(biāo)軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
a.在圖2中畫(huà)出彈簧彈力尸隨x變化的示意圖,并由此求出小球從。點(diǎn)向x=+L處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧彈力
對(duì)小球做的功W。
b.求小球從。處運(yùn)動(dòng)到x=+L處的過(guò)程中,彈簧對(duì)小球的沖量/。
(2)彈簧振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求彈簧彈力對(duì)小球做正功時(shí),其瞬時(shí)功率尸的最大值。
23.(2025北京豐臺(tái)高三一模)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)
目之一。某滑道示意圖如下,長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高/z=10m,C是半徑
R=20m圓弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量,〃=60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑,加速度a=4m/s,至!J達(dá)8
點(diǎn)時(shí)速度VB=30m/s。取重力加速度g=10m/s?。
(1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間f;
(2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量/的大??;
(3)若不計(jì)BC段的阻力,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖,并求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)所受支持力外的大
小。
24.(2025北京石景山高三一模)神秘宇宙散發(fā)著無(wú)盡魅力,吸引著人們不斷追尋和探索。
(1)某深空探測(cè)器在遠(yuǎn)離星球的宇宙深處航行時(shí),由于宇宙中的星體對(duì)飛船的萬(wàn)有引力作用很微弱,可忽略
不計(jì),此時(shí)飛船將不受外力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)探測(cè)器駛?cè)胍黄植季鶆?、靜止的宇宙塵埃區(qū)域
時(shí),為了保持原有的速率v,必須開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)。若該區(qū)域單位體積內(nèi)有質(zhì)量為瓶的塵埃,塵埃碰到探測(cè)器
后立即吸附在上面,探測(cè)器可視為半徑為R的球體。求發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小E
(2)科學(xué)家用天文望遠(yuǎn)鏡在宇宙中發(fā)現(xiàn)許多雙星系統(tǒng)。雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體構(gòu)成,其中每個(gè)星體的線度都遠(yuǎn)
小于兩星體之間的距離。某雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是相距2"它們圍繞兩者連線的中點(diǎn)做相同
周期的圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G。
a.求該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期Ti-,
b.若實(shí)際觀測(cè)到該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期為不,且乃:刀=1:"為了解釋T2與刀的差異,科學(xué)
家預(yù)言雙星系統(tǒng)之間存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的特殊物質(zhì),稱(chēng)之為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)有引力相
互作用,并遵循萬(wàn)有引力定律。可以建立一種簡(jiǎn)化模型,假定在這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布
著暗物質(zhì),球體內(nèi)的暗物質(zhì)對(duì)雙星系統(tǒng)有引力相互作用,不考慮其它暗物質(zhì)對(duì)雙星系統(tǒng)的影響。請(qǐng)根據(jù)這
一模型和觀測(cè)結(jié)果推測(cè)雙星系統(tǒng)間暗物質(zhì)的密度。
25.(2025北京石景山高三一模)如圖所示,某同學(xué)從離水平地面高度為//處將鉛球投出,鉛球運(yùn)動(dòng)的最
高點(diǎn)。距地面高度為距拋出點(diǎn)水平距離為X/,鉛球質(zhì)量為加,重力加速度為g,忽略空氣阻力。求:
o
制
*<^1
(1)鉛球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)0時(shí)的速度大小VI-
(2)鉛球從被拋出到落地的過(guò)程中所受重力沖量的大小I;
(3)該同學(xué)將鉛球投出時(shí)鉛球的動(dòng)能Ek。
26.(2024北京朝陽(yáng)高三一模)如圖所示,質(zhì)量相=L0kg的小物塊從固定斜面的頂端由靜止開(kāi)始勻加速下
滑。斜面的長(zhǎng)度乙=lm,傾角。=37。,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。5,重力加速度g=10m/s2,
sin370=0.6?求物塊下滑至斜面底端的過(guò)程中:
(1)加速度的大小。;
(2)重力沖量的大小心和方向;
(3)損失的機(jī)械能AE。
27.(2024北京房山高三一模)動(dòng)量定理在物理學(xué)中有著非常重要的地位,是解決物理問(wèn)題的重要工具。
(1)如圖所示,質(zhì)量為根的物體在光滑的水平面上受到恒力P的作用,做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。初始時(shí)刻,
物體的速度為%,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間"它的速度為匕。結(jié)合以上情景,利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)
動(dòng)量定理表達(dá)式。
(2)單個(gè)微小粒子撞擊巨大物體的力是局部而短促的脈沖,但大量粒子撞擊物體的平均效果是均勻而持
續(xù)的力。我們假定單位體積內(nèi)粒子數(shù)量為〃,每個(gè)粒子的質(zhì)量為相,粒子運(yùn)動(dòng)速率均為人如果所有粒子
都垂直物體表面運(yùn)動(dòng)并與其碰撞,碰撞后粒子垂直物體表面返回的速度大小也是v,利用所學(xué)力學(xué)知識(shí),
導(dǎo)出物體表面單位面積所受粒子壓力,與m、〃和v的關(guān)系。
(3)在近地軌道繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星會(huì)受到稀薄空氣阻力作用,導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑逐漸
變小。某同學(xué)為估算稀薄空氣對(duì)衛(wèi)星的阻力大小,做出了如下假設(shè):一質(zhì)量為機(jī)最大橫截面積為A的人造
衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng),每一圈均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為夕,稀薄空氣看成是由
彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的,所有的顆粒原來(lái)都靜止,它們與人造衛(wèi)星在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞后都
具有與衛(wèi)星相同的速度,在與這些顆粒碰撞的前后,衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變。地球質(zhì)量為引力常
量為G。試估算衛(wèi)星在半徑為r軌道上運(yùn)行時(shí),衛(wèi)星所受阻力大小八
28.(2024北京豐臺(tái)高三一模)如圖所示,空間中有寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,一束電子以垂直于磁感應(yīng)
強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度射入磁場(chǎng),穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原入射方向的夾角。=60。。已知電子
的質(zhì)量為加,電荷量為e,不計(jì)重力。求:
(1)通過(guò)作圖,確定電子做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)圓心的位置;
(2)電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小v;
(3)電子穿越磁場(chǎng)的時(shí)間/;
(4)電子穿越磁場(chǎng)過(guò)程中洛倫茲力沖量的大小/。
d
XXX
M一^匕
X於、、XI
xx京盧
濟(jì)
*\
XXX;\
XXX
B
XXX
29.(2023北京通州高三一模)為尋找可靠的航天動(dòng)力裝置,科學(xué)家們正持續(xù)進(jìn)行太陽(yáng)帆推進(jìn)器和離子推
進(jìn)器的研究。太陽(yáng)帆推進(jìn)器是利用太陽(yáng)光作用在太陽(yáng)帆的壓力提供動(dòng)力,離子推進(jìn)器則是利用電場(chǎng)加速后
的離子氣體的反沖作用加速航天器。
(D由量子理論可知每個(gè)光子的動(dòng)量為P=《5為普朗克常量,4為光子的波長(zhǎng)),光子的能量為
A
£=加。為光子的頻率),調(diào)整太陽(yáng)帆使太陽(yáng)光垂直照射,已知真空中光速為c,光子的頻率也普朗克常
量心太陽(yáng)帆面積為S,時(shí)間,內(nèi)太陽(yáng)光垂直照射到太陽(yáng)帆每平方米面積上的太陽(yáng)光能為E,宇宙飛船的質(zhì)
量為M,所有光子照射到太陽(yáng)帆上后全部被等速率反射,求:
①時(shí)間t內(nèi)作用在太陽(yáng)帆的光子個(gè)數(shù)N;
②在太陽(yáng)光壓下宇宙飛船的加速度a的大小。
(2)離子推進(jìn)器的原理如圖所示:進(jìn)入電離室的氣體被電離,其中正離子飄入電極A、8之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)
(離子初速度忽略不計(jì)),A,2間電壓為U,使正離子加速形成離子束,在加速正離子束的過(guò)程中所消耗
的功率為P,推進(jìn)器獲得的恒定推力為足為提高能量的轉(zhuǎn)換效率,即要使《盡量大,請(qǐng)通過(guò)論證說(shuō)明可
行的方案。設(shè)正離子質(zhì)量為加,電荷量為外
」?e
氣體M??
_??
電離室
30.(2023北京門(mén)頭溝高三一模)如圖1所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員在助滑道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出,身體
前傾與滑雪板盡量平行,在空中飛行一段距離后落在傾斜的雪道上,其過(guò)程可簡(jiǎn)化為圖2?,F(xiàn)有一運(yùn)動(dòng)員
從跳臺(tái)O處沿水平方向飛出,在雪道P處著落。運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為50kg,。尸間距離L=75m,傾斜雪道與水
平方向的夾角,=37。,不計(jì)空氣阻力。(sin37°=Q6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間f;
(2)運(yùn)動(dòng)員在。處的速度%的大小;
(3)運(yùn)動(dòng)員在飛行過(guò)程中動(dòng)量變化量AP的大小。
31.(2023北京房山高三一模)雨滴打在荷葉上可以使荷葉上下振動(dòng),說(shuō)明從高處落下的雨滴對(duì)物體具有
一定沖擊力,可以做功。
(1)已知質(zhì)量為根的雨滴由靜止開(kāi)始,下落高度為//時(shí)速度大小為v,重力加速度為g,求這一過(guò)程中重
力做的功%和空氣阻力所做的功%;
(2)若雨滴所受空氣阻力與其速度的平方成正比,某一雨滴下落的速度v與其下落時(shí)間f之間的關(guān)系如圖
所示,觀察圖線發(fā)現(xiàn)0A段是傾斜直線,段逐漸彎曲,2點(diǎn)之后趨于水平,請(qǐng)分析圖線出現(xiàn)這種趨勢(shì)的
原因;
(3)為估算雨滴撞擊荷葉產(chǎn)生的壓強(qiáng)p,某同學(xué)將一圓柱形的量杯置于院中,測(cè)得一段時(shí)間r內(nèi)杯中水面
上升的高度為上測(cè)得雨滴接觸荷葉前的速度為力不考慮雨滴的反彈,已知水的平均密度為。,不計(jì)雨
滴重力,請(qǐng)估算雨滴撞擊荷葉產(chǎn)生的壓強(qiáng)P的大小。
32.(2023北京東城高三一模)應(yīng)用恰當(dāng)?shù)姆椒梢詫?duì)一些問(wèn)題進(jìn)行深入分析,比如,研究一般的曲線運(yùn)
動(dòng)時(shí),可以把這條曲線分割為許多很短的小段,每小段都可以看作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,此圓的半徑就是曲
線在該點(diǎn)的曲率半徑0,用來(lái)描述這一點(diǎn)的彎曲程度,如圖甲所示,這樣,在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置
的運(yùn)動(dòng)時(shí),就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來(lái)處理。如圖乙所示,有人設(shè)計(jì)了一個(gè)光滑的拋物線形軌道,
位于平面直角坐標(biāo)系xOx的第二象限內(nèi),末端恰好位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,且切線沿水平方向,質(zhì)量為加的小滑
塊從軌道上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,滑到軌道末端時(shí)速度大小為%,軌道對(duì)其支持力大小為2,咫,之后小
滑塊離開(kāi)軌道做平拋運(yùn)動(dòng)。已知軌道曲線與小滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng),重力加速度為
g。
(1)求軌道末端的曲率半徑Po;
(2)小滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)8點(diǎn)(圖中未出),若由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)經(jīng)過(guò)相同路
程,用表示小滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)過(guò)程的動(dòng)量變化量,用小?表示小滑塊由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程的
動(dòng)量變化量,通過(guò)分析比較與△區(qū)的大小;
33.(2023北京朝陽(yáng)高三一模)中國(guó)航天技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,航天過(guò)程有發(fā)射、在軌和著陸返回等關(guān)
鍵環(huán)節(jié)。
(1)航天員在空間站長(zhǎng)期處于失重狀態(tài),為緩解此狀態(tài)帶來(lái)的不適,科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站,
如圖所示。圓環(huán)繞中心軸勻速旋轉(zhuǎn),航天員(可視為質(zhì)點(diǎn))站在圓環(huán)內(nèi)的側(cè)壁上,隨圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半
徑為r,可受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g。求圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角
速度大小0。
(2)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)是著陸返回過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵步驟。返回艙在距離地面較近時(shí)通過(guò)丫射線精準(zhǔn)測(cè)距來(lái)
啟動(dòng)返回艙的發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴氣,使其減速著地。
a、已知返回艙的質(zhì)量為其底部裝有4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī),每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的橫截面積為S,噴射氣體的密
度為2,返回艙距地面高度為H時(shí)速度為%,若此時(shí)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī),返回艙此后的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直
線運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面時(shí)速度恰好為零。不考慮返回艙的質(zhì)量變化,不計(jì)噴氣前氣體的速度,不計(jì)空氣阻力。
求氣體被噴射出時(shí)相對(duì)地面的速度大小v;
b、圖是返回艙底部丫射線精準(zhǔn)測(cè)距原理簡(jiǎn)圖。返回艙底部的發(fā)射器發(fā)射丫射線。為簡(jiǎn)化問(wèn)題,我們假定:
丫光子被地面散射后均勻射向地面上方各個(gè)方向。已知發(fā)射器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出N個(gè)丫光子,地面對(duì)光子的
吸收率為〃,緊鄰發(fā)射器的接收器接收了射線的有效面積為A。當(dāng)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到九個(gè)丫光子時(shí)
就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī),求此時(shí)返回艙底部距離地面的高度鼠
發(fā)射器彳0接收器
7射線
£以地面
////7/ZZ//////
34.(2023北京豐臺(tái)高三一模)跑酷不僅可以強(qiáng)健體質(zhì),也可使得自身反應(yīng)能力更加迅速。現(xiàn)有一運(yùn)動(dòng)員
在圖示位置起跳,運(yùn)動(dòng)過(guò)程姿勢(shì)不變且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),到達(dá)墻面時(shí)鞋底與墻面接觸并恰好不發(fā)生滑動(dòng),通過(guò)
鞋底與墻面間相互作用可以獲得向上的升力。已知運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)速度為%,%與水平方向夾角為仇到達(dá)
墻壁時(shí)速度方向恰好與墻面垂直,運(yùn)動(dòng)員鞋底與墻面的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃(4〃>tan。),最大靜摩擦力等于
滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,全過(guò)程忽略空氣阻力影響。
(1)求運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的水平分速度匕與豎直分速度為;
(2)運(yùn)動(dòng)員與墻發(fā)生相互作用的時(shí)間為蹬墻后速度豎直向上,不再與墻發(fā)生相互作用,求蹬墻后運(yùn)動(dòng)
員上升的最大高度H;
(3)若運(yùn)動(dòng)員蹬墻后水平方向速度大小不變,方向相反,為了能夠到達(dá)起跳位置的正上方,且距離地面
高度不低于蹬墻結(jié)束時(shí)的高度,求運(yùn)動(dòng)員與墻發(fā)生相互作用的最長(zhǎng)時(shí)間卻。
參考答案
1.C
【詳解】設(shè)斜面傾角為。,斜面的高度為公
A.垂直斜面方向,根據(jù)平衡條件可得物體受到支持力大小N=〃zgcos。
則物體受到支持力的大小與斜面傾角有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.沿著斜面方向,根據(jù)牛頓第二定律mgsin。="也
可得a=gsind
則物體加速度的大小與斜面傾角有關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.物體下滑過(guò)程中只有重力做功,則合力對(duì)物體做的功都為mg為,與斜面傾角無(wú)關(guān),故C正確;
h1
D.沿著斜面方向,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式——=彳成2
smd2
物體重力的沖量IG=mgt=-^—y/2gh
sin。
與斜面傾角有關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選C。
2.C
【詳解】AB.對(duì)物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可得PcosO=根。
其中綜+/sin,=zng
聯(lián)立解得a=一〃(叫一八in')
m
X——1CLt2
2
拉力對(duì)物體所做的功為叫=Fxcosd
合力對(duì)物體所做的功%=電尤=[Fcos6>-"(mg-Fsin0)]x
可見(jiàn),若。改變,則拉力所做的功隨之改變,若〃改變,合力所做的功也會(huì)改變,AB錯(cuò)誤;
C.根據(jù)沖量的定義可知,重力的沖量/G=〃Zgf
由于重力的大小不變,作用時(shí)間不變,故重力的沖量不變,C正確;
D.拉力的大小改變,結(jié)合上述分析可知,物體所受摩擦力的大小發(fā)生改變,而作用時(shí)間不變,因此摩擦
力的沖量發(fā)生改變,D錯(cuò)誤。
故選C。
3.B
【詳解】AC.兩物體下落過(guò)程中,都只有重力做功,大小相等,機(jī)械能守恒,故AC錯(cuò)誤;
B.A物體做的是平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向的加速度為g,而B(niǎo)物體做的不是平拋運(yùn)動(dòng),因?yàn)檐壍缽椓Φ拇?/p>
在,豎直方向的加速度小于g,所以?xún)晌矬w同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,根據(jù)可知,兩物體重力
的沖量不相等,故B正確;
D.設(shè)高度為3A物體豎直方向的速度為丫2=
2
B物體到底端的速度滿足根=1/wB
解得%=12gh
B物體豎直方向的速度vBv=vBcos3<V*
m
根據(jù)重力的瞬時(shí)功率P=gvy
可知兩物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相等,故D錯(cuò)誤;
故選B。
4.D
【詳解】A.小球從氣球上落下后先上升后下降,小球上升過(guò)程中,根據(jù)牛頓第二定律
解得ti7=12m/s2
V
小球到達(dá)最高點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為%=[=0$s
小球離開(kāi)氣球上升的高度為%=1.5m
小球的重力勢(shì)能最多可增加第=mge+%)=80J
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.下落時(shí)的加速度%='叫一于=8m/s2
m
下落的時(shí)間迎地=2s
Va2
可知小球從脫離氣球到下落至地面時(shí)所用的時(shí)間為/=%+弓=0.5s+2s=2.5s
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.設(shè)向下為正向,則小球從脫離氣球到下落至地面時(shí),阻力的沖量大小為。=立-九=T-5N?S
即阻力沖量大小1.5N3選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.落地的速度V2=a2Z2=16m/s
小球從脫離氣球到下落至地面時(shí),動(dòng)能的增加量為=}欣-5冠=1X0.5X(162-62)J=55J
選項(xiàng)D正確。
故選D。
5.D
【詳解】BCD.根據(jù)題意可知,繩子伸直前,游客做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)繩恰好伸直時(shí)游客速度為%,繩伸
直后,開(kāi)始繩子的拉力小于重力,游客繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng),游客的動(dòng)能增大,隨著繩子拉力的增大,游客的
加速度減小,當(dāng)繩子拉力等于重力時(shí),加速度減小到0,游客速度最大,動(dòng)能最大,之后游客開(kāi)始減速下
降,速度減小,動(dòng)能減小,隨著繩子拉力的增大,游客的加速度增大,繩子的拉力一直向上,下降過(guò)程
中,繩對(duì)游客的拉力始終做負(fù)功,故BC錯(cuò)誤,D正確;
A.由上述分析可知,從繩恰好伸直到游客第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,游客受繩子的拉力和重力作
用,速度由%減小到0,由動(dòng)量定理可知,繩對(duì)游客拉力的沖量大小大于重力對(duì)游客的沖量大小,故A錯(cuò)
誤。
故選D。
6.C
【詳解】A.小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,當(dāng)彈簧彈力等于小球重力時(shí),小球速度最大,動(dòng)量最大,此時(shí)
彈簧處于壓縮狀態(tài),所以經(jīng)過(guò)位置8時(shí)小球的動(dòng)量不是最大,故A錯(cuò)誤;
B.小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程,小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知,小球在A位置的加速度大于在8位置
的加速度,而B(niǎo)位置的加速度為g,則在A位置有序-〃際=〃,4
可得鬼>2mg
故B錯(cuò)誤;
C.從A到3過(guò)程,根據(jù)動(dòng)量定理可得/彈
可知小球受到彈力的沖量大小大于重力的沖量大小,故C正確;
D.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力,彈簧的彈力做功,所以小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故D
錯(cuò)誤。
故選C?
7.B
【詳解】A.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng),小物體所受摩擦力提供向心力,方向沿半徑方
向,故A錯(cuò)誤;
B.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,根據(jù)動(dòng)量定理可知,小物體運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期速度大小不變,方向改變180。,則所受摩
擦力的沖量大小為
7=Ap=mv—(―mv)=2mcor
故B正確;
C.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小物體沿切線方向運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)動(dòng)量定理可知,小物體整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程所受摩擦力的沖量大小為
/'=Ap=mv=mcor
故D錯(cuò)誤。
故選B。
8.C
【詳解】A.B球重力勢(shì)能的減少量等于兩球動(dòng)能的增加量以及A球重力勢(shì)能增加量之和,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.輕繩拉力對(duì)A球做的功以及A球重力對(duì)A做功之和等于A球動(dòng)能的增加量,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.B球重力勢(shì)能的減少量等于A球機(jī)械能的增加量與B球動(dòng)能增加量之和,可知B球重力勢(shì)能的減少量
大于A球機(jī)械能的增加量,選項(xiàng)C正確;
D.輕繩對(duì)兩小球的拉力均向上,且拉力的大小和作用時(shí)間均不為零,可知總沖量不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
9.B
【詳解】A.在玩具車(chē)能夠安全飛躍壕溝的情況下,根據(jù)/?=;g/可知,其在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
[2h
只由場(chǎng)決定,與離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的速度無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.若玩具車(chē)能夠安全飛躍壕溝,則離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的最小速度為
故B正確;
C.在空中飛行的過(guò)程中,玩具車(chē)所受合外力等于重力,根據(jù)動(dòng)量定理可知?jiǎng)恿孔兓康姆较蜇Q直向下,
故C錯(cuò)誤;
D.在空中飛行的過(guò)程中,玩具車(chē)平拋運(yùn)動(dòng),加速度恒為g,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知,相同時(shí)間內(nèi)速度的變
化量相同,速率的變化量不同,故D錯(cuò)誤。
故選B。
10.B
【詳解】AB.在籃球與地面接觸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,籃球下降的過(guò)程中籃球的形變量越來(lái)越大,彈力越來(lái)越
大,開(kāi)始階段,籃球的壓縮量較小,因此地面對(duì)籃球向上的彈力小于向下重力,此時(shí)籃球的合外力向下,
加速度向下,小球做加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有
mg-kx=max
隨著壓縮量的增加,彈力增大,合外力減小,則加速度減小,方向向下。當(dāng)m時(shí),合外力為零,加速
度為0,此時(shí)速度最大;由于慣性籃球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)
kx-mg=ma2
方向向上,籃球減速,隨著壓縮量增大,籃球合外力增大,加速度增大,方向向上。故籃球下降過(guò)程中加
速度先變小后變大,速度先變大后變小,小球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)時(shí),籃球的速度為0,地面的彈力最大,且彈力
大于重力,則小球向上的加速度最大。
籃球反彈的過(guò)程中,籃球的形變量越來(lái)越小,籃球受地面的彈力越來(lái)越小,剛開(kāi)始階段,彈力大于重力,
合力向上,由牛頓第二定律可得
F-mg=ma3
加速度越來(lái)越小,速度越來(lái)越大,當(dāng)尸=叫時(shí),加速度為0,速度最大;由于慣性,籃球繼續(xù)上升,此后
彈力小于重力,合力向下,由牛頓第二定律可得
mg-F=ma
加速度方向向下,越來(lái)越大;速度減小,彈力為。時(shí)籃球離開(kāi)地面,故A錯(cuò)誤、B正確;
C.由于網(wǎng)球與地面接觸過(guò)程中,作用點(diǎn)無(wú)位移,即有力無(wú)位移的情況,所以地面對(duì)網(wǎng)球所做的功為零,
故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.小球從耳處自由落下,設(shè)落地瞬間速度為匕,有
V;=2g/
解得
匕=2gHi
小球離開(kāi)地面的速度為匕,有
0-vl=-2gH2
解得
設(shè)網(wǎng)球與地面作用時(shí)間為f,設(shè)向下為正方向,由動(dòng)量定理有
—Ft=—mv2—m%
整理有
-碼2gHi+*gH)
F-
t
由于地面與網(wǎng)球作用時(shí)間未知,所以平均沖力取法求得,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B。
11.C
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)艙在電磁彈射階段處于超重狀態(tài),在豎直上拋階段處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)艙在電磁彈射結(jié)束后開(kāi)始豎直上拋時(shí)的速度最大,根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知該速度為
v=gt=10m/s2x2s=20m/s
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.在向上彈射過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有
W—mgh=^mv2=lxlO5J
所以
W>lxlO5J
選項(xiàng)c正確;
D.在向上彈射過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理有
I-mgt'=mv=1X104N-S
所以
Z>1X104N-S
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故C正確。
12.D
【詳解】A.甲同學(xué)拉動(dòng)紙條讓棋子開(kāi)始運(yùn)動(dòng),所以?xún)纱味际芑瑒?dòng)摩擦力,所以摩擦力大小相等,故A錯(cuò)
誤;
B.棋子離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),由
x=vt
,12
h=28t'
可知離開(kāi)桌面時(shí)第二次的水平速度小于第一次的水平速度,結(jié)合動(dòng)量定理得
ft=mv
所以甲同學(xué)第一次慢拉,棋子受紙條摩擦力的沖量更大。故B錯(cuò)誤;
CD.棋子離開(kāi)手之前受手給棋子得作用力和滑動(dòng)摩擦力,而手給棋子得作用力為變力,由于棋子剛開(kāi)始處
于靜止?fàn)顟B(tài),所以剛接觸的一段時(shí)間內(nèi)棋子一定做加速運(yùn)動(dòng),但在棋子離開(kāi)手之前不一定一直做加速運(yùn)
動(dòng),棋子離開(kāi)手后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以棋子的最大速度一定在與手指分離之前,但離手前不一定一直
做加速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
13.B
【詳解】A.由于勻速行駛,所以除雪車(chē)前進(jìn)時(shí)受到的阻力為
,LP
f=F=—
v
由于不知除雪車(chē)牽引力的功率,故不能求阻力,A錯(cuò)誤;
B.以熱空氣為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量定理,有
-FA?=A/wv
1
Am=p-—兀
4
解得,反沖力的大小為
F=p-?63.4N
4
B正確;
C.由于知道鏟雪車(chē)的熱值,所以根據(jù)條件可以求出鏟雪車(chē)的熱功率
P'=熱值.珈=熱值Xp--7Td2vB8.48X107W
\t4
除雪車(chē)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)消耗的功率等于熱功率與車(chē)勻速行駛牽引力的功率之和,牽引力功率未知,故不能
求除雪車(chē)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)消耗的功率,C錯(cuò)誤;
D.除雪車(chē)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)單位時(shí)間消耗的燃油質(zhì)量等于發(fā)熱消耗的燃油質(zhì)量與車(chē)前進(jìn)消耗的燃油質(zhì)量之
和,根據(jù)已知條件,不能求出,D錯(cuò)誤。
故選B。
14.D
【詳解】A.由圖乙可知,在。時(shí)刻,小球落到彈簧上,開(kāi)始?jí)嚎s彈簧,此后彈簧的彈力開(kāi)始增大,小球
受到的重力與彈力的合力方向向下,逐漸減小,由牛頓第二定律可知,加速度向下,且逐漸減小,小球的
速度仍在增大,當(dāng)彈力增大到大小等于重力時(shí),小球的速度最大,則動(dòng)能最大,A錯(cuò)誤;
B.由圖乙可知,芍時(shí)刻彈力最大,此時(shí)壓縮彈簧到最低點(diǎn),可知在。時(shí)間內(nèi),彈力先小于重力后大于
重力,則加速度方向先向下,后向上,小球先失重后超重,B錯(cuò)誤;
C.%73時(shí)間內(nèi),小球與彈簧組成的整體機(jī)械能守恒,可知在。時(shí)刻小球落到彈簧上,「3時(shí)刻小球離開(kāi)彈
簧,則有兩時(shí)刻小球的速度大小相等,方向相反,設(shè)此時(shí)的速度大小為V,小球的質(zhì)量為相,取向上方向
為正方向,則有小球的動(dòng)量變化量為
Ap=mv—[-mv)=2mv
由動(dòng)量定理可知,小球在6工時(shí)間內(nèi),所受合力的沖量
/=△/?=2mv
C錯(cuò)誤;
D.t2勾時(shí)間內(nèi),彈力逐漸減小,是小球被彈起直至離開(kāi)彈簧的過(guò)程,此過(guò)程小球和彈簧組成的整體機(jī)械
能守恒,則有小球增加的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量,即小球機(jī)械能的增加量等于彈
簧彈性勢(shì)能的減少量,D正確。
故選D。
15.D
【詳解】AC.運(yùn)動(dòng)員從用力蹬地到剛離開(kāi)地面的起跳過(guò)程,先向上加速,當(dāng)?shù)孛嬷С至Φ扔谥亓r(shí)速度最
大,之后腳與地面作用力逐漸減小,運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始減速,當(dāng)腳與地面作用力為零時(shí),離開(kāi)地面。故運(yùn)動(dòng)員先
超重后失重,AC錯(cuò)誤;
B.蹬地起跳過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員消耗體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,機(jī)械能不守恒,B錯(cuò)誤;
D.對(duì)運(yùn)動(dòng)員從用力蹬地到剛離開(kāi)地面的起跳過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理
I^+IG=mv
故地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力的沖量大于運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量,D正確。
故選D。
16.C
【詳解】設(shè)腳著地瞬間的速度大小為v,取豎直向上為正,穿著平底布鞋時(shí)雙腳豎直著地過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)
量定理
(F-G)-f=O-(-mv)
其中
F=4G
穿上氣墊鞋時(shí)雙腳豎直著地過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理有
(F,-G)-2.5f=0-(-/w)
解得
F'=2.2G
故選C。
17.D
【詳解】A.開(kāi)啟降落傘減速的過(guò)程中,加速度向上,艙體處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.在大氣中勻速降落過(guò)程中,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減少,機(jī)械能減少,B錯(cuò)誤;
C.緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟過(guò)程中,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
v2-Vp=2ah
代入數(shù)據(jù)解得
a=25m/s2
可知航天員的加速度約為2.5g,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)題意可知,艙體與地面撞擊的過(guò)程中,撞擊力的沖量豎直向上,重力的重力豎直向下,物體的動(dòng)
量變化量向上,撞擊力的沖量大于艙體重力的沖量,D正確。
故選D。
18.A
【詳解】由于小圓柱體N豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且在04、AB、BC三個(gè)過(guò)程中沿y軸方向的距離相
等,令為Ay,可知OA、AB.BC三個(gè)過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間相等,則有
7=包
小圓柱體在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則小圓柱體運(yùn)動(dòng)至A
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