2023年高考真题分类汇编:力与运动

试卷更新日期：2023-07-27 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F ，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t ，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（　　）

A、圆周运动轨道可处于任意平面内 B、小球的质量为 $\frac{F R t^{2}}{4 π^{2} n^{2}}$ C、若误将 $n - 1$ 圈记作n圈，则所得质量偏大 D、若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小

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2. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（）

A、3m/s B、2m/s C、1m/s D、0.5m/s

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3. 质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为 $S_{1}$ 时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为 $S_{2}$ 。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P₀为（）

A、 $\sqrt{\frac{2 F^{2} (F - f) (S_{2} - S_{1}) S_{1}}{(M + m) S_{2} - M S_{1}}}$ B、 $\sqrt{\frac{2 F^{2} (F - f) (S_{2} - S_{1}) S_{1}}{(M + m) S_{2} - m S_{1}}}$ C、 $\sqrt{\frac{2 F^{2} (F - f) (S_{2} - S_{1}) S_{2}}{(M + m) S_{2} - M S_{1}}}$ D、 $\sqrt{\frac{2 F^{2} (F - f) (S_{2} - S_{1}) S_{2}}{(M + m) S_{2} + m S_{1}}}$

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4. 《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）

A、 $\frac{2 n m g ω^{2} R H}{5}$ B、 $\frac{3 n m g ω R H}{5}$ C、 $\frac{3 n m g ω^{2} R H}{5}$ D、nmgωRH

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5. 铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能E和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（　　）

A、受到月球的引力为1350N B、在AB段运动时一定有加速度 C、OA段与AB段的平均速度方向相同 D、从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度

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7. 下列四组物理量中均为标量的是（　　）

A、电势电场强度 B、热量功率 C、动量动能 D、速度加速度

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8. 在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）

A、踢香蕉球时足球可视为质点 B、足球在飞行和触网时惯性不变 C、足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D、触网时足球对网的力大于网对足球的力

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9. 一场跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到30m处时，秒表计时为3.29s。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度（）

A、可以算得平均速度，可以算得瞬时速度 B、无法算得平均速度，可以算得瞬时速度 C、可以算得平均速度，无法算得瞬时速度 D、无法算得平均速度，无法算得瞬时速度

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10. 炮管发射数百次炮弹后报废，炮弹飞出速度为1000m/s，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为（）

A、5秒 B、5分钟 C、5小时 D、5天

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11. 如图 (a)，从高处M 点到地面N 点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M 点由静止释放，沿不同轨道滑到N 点，其速率v 与时间t的关系如图 (b)所示。由图可知，两物块在离开M 点后、到达N 点前的下滑过程中（）。

A、甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B、甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C、乙沿 I下滑且乙的重力功率一直不变 D、乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大

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12. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F 的示意图可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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13. 在地球上观察，月球和太阳的角直径(直径对应的张角)近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为 T₁，地球绕太阳运动的周期为 T₂，地球半径是月球半径的 k 倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（）。

A、 $k^{3} {(\frac{T_{1}}{T_{2}})}^{2}$ B、 $k^{3} {(\frac{T_{2}}{T_{1}})}^{2}$ C、 $\frac{1}{k^{3}} {(\frac{T_{1}}{T_{2}})}^{2}$ D、 $\frac{1}{k^{3}} {(\frac{T_{2}}{T_{1}})}^{2}$

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14. 设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（）

A、质量 B、向心力大小 C、向心加速度大小 D、受到地球的万有引力大小

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15. 滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　）

A、受到的合力较小 B、经过A点的动能较小 C、在A、B之间的运动时间较短 D、在A、B之间克服摩擦力做的功较小

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16. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是（）

A、从20.0s到30.0s B、从30.0s到40.0s C、从40.0s到50.0s D、从50.0s到60.0s

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17. 达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18. 2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（　　）

A、质量比静止在地面上时小 B、所受合力比静止在地面上时小 C、所受地球引力比静止在地面上时大 D、做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大

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19. 根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的 $1 ~ 8$ 倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的 $10 ~ 20$ 倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快．不考虑恒星与其它物体的相互作用．已知逃逸速度为第一宇宙速度的 $\sqrt{2}$ 倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（）

A、同一恒星表面任意位置的重力加速度相同 B、恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大 C、恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变 D、中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度

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二、多项选择题

20. $t = 0$ 时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为 $2 t_{0}$ 。在 $0 ~ 3 t_{0}$ 时间内，下列说法正确的是（）

A、 $t = 2 t_{0}$ 时，P回到原点 B、 $t = 2 t_{0}$ 时，P的运动速度最小 C、 $t = t_{0}$ 时，P到原点的距离最远 D、 $t = \frac{3}{2} t_{0}$ 时，P的运动速度与 $t = \frac{1}{2} t_{0}$ 时相同

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三、非选择题

21. 如图所示，有一固定的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道，半径 $R = 0.2 m$ ，一质量为 $m_{B} = 1 kg$ 的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知 $m_{C} = 3 kg$ ， B、C间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ， C与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.8$ ， C右端有一个挡板，C长为 $L$ 。

求：

(1)、 $B$ 滑到 $A$ 的底端时对 $A$ 的压力是多大？

(2)、若 $B$ 末与 $C$ 右端挡板碰撞，当 $B$ 与地面保持相对静止时， $B 、 C$ 间因摩擦产生的热量是多少？

(3)、在 $0.16 m < L < 0.8 m$ 时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求 $B$ 从滑上 $C$ 到最终停止所用的时间。

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22. 假设月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，月球到地心的距离为r，则月球的线速度v=；若已月球的质量为m，则地球对月球的引力F=。

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23. 如图，将小球P拴于L=1.2m的轻绳上，m_P=0.15kg，向左拉开一段距离释放，水平地面上有一物块Q，m_Q=0.1kg。小球P于最低点A与物块Q碰撞，P与Q碰撞前瞬间向心加速度为1.6m/s² ，碰撞前后P的速度之比为5：1，碰撞前后P、Q总动能不变。(重力加速度g取9.8m/s² ，水平地面动摩擦因数μ=0.28)

(1)、求碰撞后瞬间物块Q的速度v_Q；

(2)、P与Q碰撞后再次回到A点的时间内，求物块Q运动的距离s。

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24. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道 $\overset{⌢}{C D E}$ 在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道 $\overset{⌢}{C D E}$ 内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为 $\frac{1}{2 π}$ ，重力加速度大小为g ，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

(1)、小物块到达D点的速度大小；

(2)、B和D两点的高度差；

(3)、小物块在A点的初速度大小。

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25. 某大型水陆两柄飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v₁=80m/s 时离开水面，该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后，飞机琴升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s，之后保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求：

(1)、飞机在水面滑行阶段的加速度a 的大小及滑行时间t；

(2)、整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量△E。

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26. 如图所示，滑雪道AB由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑，恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑，从B点飞出。已知A、P间的距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为 $μ$ ，重力加速度为g，不计空气阻力。

(1)、求滑雪者运动到P点的时间t；

(2)、求滑雪者从B点飞出的速度大小v；

(3)、若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上，求平台BC的最大长度L。

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27. “转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为 $ω_{0}$ 时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小 $v_{0}$ 和受到的静摩擦力大小f。

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28. 将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g）

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