2024-2025学年新教材高中物理常考题型专练含解析鲁科版必修第一册VIP

PAGE11-常考题型专练题型1艺术与科学——运动的相对性1.(2024·湖北模拟)(多选)将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗:“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东”。诗人艺术性地表达了他对运动的相对性的理解。下列关于运动和静止说法正确的是()。A.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花B.“百里榆堤半日风”是以榆堤为参考系描述风C.“卧看满天云不动”是以船为参考系描述云D.“卧看满天云不动”是以云为参考系描述云答案：BC解析：诗的本意是:河的两岸落花缤纷,随风飘舞,连船帆也仿佛也染上了淡淡的红色,船帆趁顺风,一路轻扬,沿着长满榆树的大堤,半日工夫就到了百里以外的地方,躺在船上望着天上的云,它们似乎都文风不动,原来云和我都在顺风向东前进。两岸飞花是以河堤为参考系,A错误;空气相对于河堤快速移动形成风,是以榆堤为参考系,B正确;以河堤为参考系,船和云都在顺风而行,故以船为参考系描述云是静止的,C正确,D错误。题型2物理建模2.(2024·上海交大附中质检)下列关于质点的说法,正确的是()。A.正在做课间操的同学们都可以看作质点B.运动员把竞赛中运动的乒乓球当作质点C.视察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看作质点D.用GPS系统确定航空母舰的位置时,可以把航空母舰看作质点答案：D解析：做课间操时,同学们的肢体动作和形态都是主要因素,不能忽视,因而不能看作质点,A错误;探讨乒乓球的旋转时,乒乓球的旋转状况是主要因素,不行以把球看作质点,B错误;舰载飞机在航空母舰上起飞时,航空母舰不能看作质点,C错误;确定航空母舰的位置时,航空母舰的形态和大小是次要因素,可以看作质点,D正确。题型3体育中的运动学3.(2024·河南洛阳部分学校联考)2024年8月5日至21日,第31届奥林匹克运动会在巴西的里约热内卢实行,中国体育健儿们奋力拼搏,在里约再次为祖国赢得荣誉。下列说法正确的是()。A.远方看台的观众观看排球运动员的发球动作时,可将运动员视为质点B.在跳水竞赛中,假如以运动员为参考系,该运动员下方的水面肯定是上升的C.在男子20km竞走决赛中,我国选手王镇以1h19min14s的成果获得冠军,这里提到的“1h19min14s”指的是时刻D.在男子200m自由泳决赛中,我国选手孙杨以1min44s65的成果获得冠军,依据这个信息我们可以求出他在本次竞赛中的平均速率答案：D解析：远方看台的观众观看排球运动员的发球动作时,若把运动员视为质点,则看不出动作,故A错误。跳水竞赛中,在运动员腾空向上运动的过程中,假如以运动员为参考系,则水面是下降的,故B错误。C选项中提到的“1h19min14s”指的是时间,故C错误。D选项中有路程和时间,依据平均速率等于路程除以时间,可以求出孙杨在本次竞赛中的平均速率,故D正确。4.(2024·湖北安陆单元检测)(多选)设高度为H的运动员正在进行100m短跑且就要到达竞赛的终点,有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕。已知摄影记者运用的照相机的光圈(限制进光量的多少)是16,快门曝光时间是160s,得到照片后,测得照片中人的高度为h,胸前号码布上模糊部分的宽度是ΔL,则由以上数据可以知道运动员的()A.100m成果B.冲刺速度C.100m内的平均速度D.冲刺时160s答案：BD解析：照片中模糊部分的宽度就是最终冲刺时的160s内运动员号码布对应的运动位移,由放大比例关系可知其大小Δx=HhΔL,对应运动员的最终冲刺速度为v=ΔxΔt=H·ΔLh·Δ5.(2024·广东惠州一中月考)短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次竞赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速度阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。答案：依据题意,在第1s和第2s内运动员都做匀加速运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1s和第2s内通过的位移分别为x1和x2。由运动学规律得x1=12at02,x1+x2=12a(2t式中t0=1s,联立两式并代入已知条件,得a=5m/s2。设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v,跑完全程的时间为t,全程的距离为x。依题意及运动学规律,得t=t1+t2,v=at1,x=12at12+设加速阶段通过的距离为x',则x'=12at联立各式,并代入数据得x'=10m。题型4现代交通的运动学6.(2024·湖北武汉洪山中学单元检测)(多选)酒后驾驶会有很多平安隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发觉状况到实行制动的时间,下表中“思索距离”是指驾驶员从发觉状况到实行制动的时间内汽车行驶的距离,“停车距离”是指驾驶员从发觉状况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。速度/(m·s-1)思索距离/m停车距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知,下列说法正确的是()。A.驾驶员酒后反应时间比正常状况下多0.5sB.若汽车以20m/s的速度行驶时,发觉前方40m处有险情,酒后驾驶不能平安停车C.汽车制动时,加速度大小为10m/s2D.表中x为66.7答案：ABD解析：由表中数据可知,驾驶员酒后的反应时间为1s,正常的反应时间为0.5s,故驾驶员酒后反应时间比正常状况下多0.5s,A正确;汽车以20m/s的速度行驶时,酒后驾驶员的停车距离为46.7m,故B正确;设汽车制动时的加速度大小为a,当汽车以15m/s的速度行驶时,正常刹车的距离为22.5m-7.5m=15m,由v2-v02=2ax得-2a×15m=0-(15m/s)2,得a=7.5m/s2,C错误;因为酒后思索距离变长了,所以停车距离变长了,故x=54.2m+(25-12.5)m=66.77.(2024·湖北武汉一中单元检测)在高速马路某处安装了一台固定超声波测速仪,可以精确测量车辆运动速度以及加速度。若汽车距测速仪355m时测速仪发出超声波,同时汽车由于紧急状况急刹车而做匀减速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车恰好停止,此时汽车距测速仪335m,已知超声波在空气中匀速传播的速度为340m/s。(1)求汽车刹车过程中的加速度大小;答案：依据题意,超声波和汽车运动过程的示意图如图所示。设超声波来回的时间为2t,汽车在2t时间内,刹车的位移为x=12a(2t)2=20m当超声波与汽车A相遇后,汽车A接着前进的时间为t,位移为x2=12at2=5则超声波在2t内的路程为2×(335+5)m=680m,由声速为340m/s,得t=1s,解得汽车的加速度大小a=10m/s2。(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60~110km/h,则该汽车刹车前的行驶速度是否在规定范围内?答案：由汽车A刹车过程中的位移x=v0解得刹车前的速度为v0=20m/s=72km/h,车速在规定范围内。题型5图像问题8.(2024·福建泉州联考)如图Ⅰ-1所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则图Ⅰ-2中最能正确描述这一运动规律的是()。图Ⅰ-1图Ⅰ-2答案：B解析：对物体受力分析,由于滑块在斜面上能够停止,滑块所受的滑动摩擦力大于滑块重力沿斜面的分力。设斜面倾角为α,由牛顿其次定律可知Ff-mgsinα=ma,FN=mgcosα,又Ff=μFN,解得a=μgcosα-gsinα,加速度a为定值,D错误。由v=v0-at可知,v-t图线应为倾斜的直线,C错误。由s=v0t-12at2可知,s-t图线为开口向下的抛物线,B正确。由几何关系可知h=s·sinα,即h-t图线应类似于s-t图线,A9.(2024·湖北监利一中单元检测)(多选)如图Ⅰ-3甲所示,质量mA=1kg,mB=2kg的A、B两物块叠放在一起静止于粗糙水平地面上。t=0时刻,一水平恒力F作用在物块B上,t=1s时刻,撤去F,B物块运动的速度—时间图像如图Ⅰ-3乙所示,若整个过程中A、B始终保持相对静止,则()。图Ⅰ-3A.物块B与地面间的动摩擦因数为0.2B.1~3s内物块A不受摩擦力作用C.0~1s内物块B对A的摩擦力大小为4ND.水平恒力的大小为12N答案：AC解析：在v-t图像中图线的斜率大小等于物块运动的加速度大小,则a1=4m/s2,a2=2m/s2,对两物块受力分析,由牛顿其次定律可得F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a1,μ(mA+mB)g=(mA+mB)a2,解得μ=a2g=0.2,F=18N,A项正确,D项错误;1~3s内两物块一起运动,物块A也具有水平向左的加速度,对其受力分析,可知B对A施加了水平向左的静摩擦力,B项错误;同理,在0~1s内物块A也具有水平向右的加速度,对其受力分析,可知B对A施加了水平向右的静摩擦力,由牛顿其次定律可得Ff=mAa1=410.(2024·山东威海二中质检)(多选)某一物体从静止起先做直线运动,其加速度随时间变更的图像如图Ⅰ-4所示,则该物体()。图Ⅰ-4A.第1s内加速运动,第2、3s内减速运动,第3s末回到动身点B.第1s末和第4s末速度都是8m/sC.第2s末物体位移是10mD.第3s末速度为零,且此时起先变更运动方向答案：BC解析：物体在第1s内从静止起先匀加速运动,第2、3s内沿原方向做匀减速运动,依据“面积”等于速度的变更量可知,3s末物体的速度为零,所以第3s末没有回到动身点,故A错误;第1s末速度为v=a1t1=8×1m/s=8m/s,依据“面积”等于速度的变更量,得4s内速度的变更量为Δv=8m/s,所以第4s末速度是8m/s,故B正确;第2秒末物体的位移s2=12a1t12+a1t1·t2-12a2t22=12×8×12+8×1×1-12×4×12m=10m,C正确;第3s末速度为零,接着重复前一个周期的运动题型6军事中的动力学11.(2024·湖北麻城一中单元检测)2024年10月,“辽宁舰”解缆起航,接着进行“歼-15”舰载机起降训练,如图Ⅰ-5所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为L1=1.6×102m的水平跑道和长度为L2=20m的倾斜跑道两部分组成,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m。一架质量为m=2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的110。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g=10m/s2图Ⅰ-5(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;答案：飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力的作用,设加速度大小为a1,末速度大小为v1,运动时间为t1,则依据牛顿其次定律得F-f=ma1,其中f=0.1mg,由运动学学问有v12=2a1L1,v1=a1t代入已知数据可得a1=5.0m/s2,v1=40m/s,t1=8.0s,飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用,设沿斜面方向的加速度大小为a2,末速度大小为v2,沿斜面方向,由牛顿其次定律得F-f-mghL2=ma由位移和速度的关系有v22-v12=2a代入已知数据可得a2=3.0m/s2,v2=1720m/s=41.5(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100m/s,外界还须要在整个水平跑道阶段对飞机施加助推力,求助推力F推的大小。答案：飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力、助推力与阻力作用,设加速度大小为a,末速度大小为v,有F推+F-f=ma和v2=2aL1,飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用没有变更,加速度大小仍是a2=3.0m/s2,v'2-v2=2a2L2,依据题意,v'=100m/s,代入已知数据解得F推=5.2×105N。题型7滑块类问题12.(经典全国卷Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图Ⅰ-6甲所示。t=0时刻起先,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前、后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s内小物块的v-t图像如图Ⅰ-6乙所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:图Ⅰ-6(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;答案：规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M。由牛顿其次定律有-μ1(m+M)g=(m+M)a1,由题图乙可知,木板与墙壁碰撞瞬间的速度v1=4m/s,由运动学公式得v1=v0+a1t1,s0=v0t1+12a1t式中,t1=1s,s0=4.5m是木板碰前的位移,v0是小物块和木板起先运动时的速度。联立各式并代入数值得μ1=0.1,在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2,由牛顿其次定律有-μ2mg=ma2,由题图乙可得a2=v2式中,t2=2s,v2=0,联立解得μ2=0.4。(2)木板的最小长度;答案：设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间Δt,木板和小物块刚好具有共同速度v3。取向右为正方向,则a3为正,a2为负,由牛顿其次定律得μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3,由运动学公式得v3=-v1+a3Δt,v3=v1+a2Δt,碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为s1=-v1+小物块运动的位移为s2=v1+v小物块相对于木板的位移为Δs=s2-s1,联立各式,并代入数值得Δs=6.0m,因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0m。(3)木板右端离墙壁的最终距离。答案：在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为s3,由牛顿其次定律得μ1(m+M)g=(m+M)a4,由位移—速度关系有0-v32=2a4s碰后木板运动的位移为s=s1+s3,联立各式,并代入数值得s=-6.5m,木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。题型8探究性试验题13.(2024·上海闵行中学单元检测)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图Ⅰ-7所示的试验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上固定有两个光电门,相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,登记滑到光电门2的时间t,变更重物质量来变更细绳拉力大小,重复以上操作5次,得到下列表格中5组数据。图Ⅰ-7序号a/(m·s-2)F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76(1)若测得两个光电门之间距离为d=0.5m,运动时间t=0.5s,则a=m/s2;

答案：4.0解析：由d=12at2,解得加速度a=2dt2=4.0(2)依据表中数据在图Ⅰ-8中画出a-F图像;图Ⅰ-8答案：如图所示解析：描点连线;(3)由图像可得滑块质量m=kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=。(取g=10m/s2)

答案：0.250.2解析：由牛顿其次定律,得F-μmg=ma,解得a=1m·F-μg,即图像的斜率k=1m,横轴截距F0=μmg,由图像得斜率k=ΔaΔF=4.0kg-1,横轴截距F0=0.5N,所以滑块质量m=1k=0.25kg,题型9试验数据处理问题14.(2024·江苏镇江三校联考)如图Ⅰ-9甲所示,一端带有定滑轮的长木