2024年高考物理二轮专题复习：力学综合

试卷更新日期：2024-02-26 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾角θ＝30°）、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ ，最大静摩擦力F_fm由 $F_{f m} = μ F_{N}$ （F_N为正压力）求得。有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上（这种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x。下面说法正确的是（　　）

A、自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向向左 B、锁舌D受到锁槽E摩擦力的方向沿侧面向上 C、无论μ多大，暗锁仍然能够保持自锁状态 D、无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，μ存在其最小值。

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2. 如图为倾斜传送带传送邮件的示意图，邮件与传送带一起匀速向下运动。关于邮件的受力，下列说法正确的是（　　）

A、邮件受到传送带的作用力的方向竖直向上 B、若传送带的倾角减小，邮件受到的摩擦力变大 C、邮件的重力沿传送带方向的分力是对传送带的摩擦力 D、邮件的重力沿垂直传送带方向的分力是对传送带的压力

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3. 如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（）

A、包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的 B、机器人对包裹的支持力和包裹的重力是一对相互作用力 C、包裹随着机器人一起做加速前进时，包裹受到向前的摩擦力 D、包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向后的摩擦力

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4. 如图所示为一个免打孔伸缩晾衣杆的示意图. 使用时，先调节杆的长度使其恰好与两侧的竖直墙面接触，然后打开锁紧装置保持杆长不变，最后旋转增压旋钮增加杆头与墙面间的压力，使其在晾衣物时能保持静止. 下列说法正确的是

A、杆头与墙面间的压力越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 B、所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 C、在湿衣物晾干的过程中，杆头与墙面间的摩擦力保持不变 D、为了能晾更大质量的衣物，可增加杆头与墙面的接触面积

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5. 如图所示，一工人手持砖夹提着一块砖匀速前进，手对砖夹竖直方向的拉力大小为F。已知砖夹的质量为m，重力加速度为g，砖夹与砖块之间的滑动摩擦因数为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若砖块不滑动，则砖夹与砖块一侧间的压力的最小值是（　　）

A、 $\frac{F}{2 μ}$ B、 $\frac{F}{μ}$ C、 $\frac{F - m g}{2 μ}$ D、 $\frac{F - m g}{μ}$

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6. 如图所示，一根弹簧挂上 $20 N$ 重物时，重物静止时指针 $P$ 正对刻度尺的 $3 c m$ 位置；当更换 $30 N$ 重物时，重物静止时指针 $P$ 正对刻度尺的 $4 c m$ 位置，弹簧没有超出弹性限度，则下列说法正确的是（）

A、挂上 $50 N$ 重物时，重物静止时指针 $P$ 正对刻度尺的 $5 c m$ 位置 B、弹簧的劲度系数为 $10 N / m$ C、未悬挂重物时指针 $P$ 正对刻度尺的 $1 c m$ 位置 D、未悬挂重物时指针 $P$ 正对刻度尺的 $0 c m$ 位置

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7. 网课期间，有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上，如图所示。投影仪质量为m，重力加速度为g，则吊杆对投影仪的作用力（　　）

A、方向左斜向上 B、方向右斜向上 C、大小大于mg D、大小等于mg

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8. 如图所示，把一个质量分布均匀的圆盘挖去一部分，与挖去前相比圆盘重力大小及重心位置变化正确的是（　　）

A、重力变小，重心位置改变 B、重力变大，重心位置改变 C、重力变小，重心位置不变 D、重力变大，重心位置不变

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二、多项选择题

9. 如图所示，直径为d的圆盘水平放置，可绕竖直轴OO′转动，圆盘离水平地面的高度为2d，在圆盘边缘的P点处放有一质量为m的小滑块（可视为质点），小滑块与圆盘间的动摩擦因数为μ，先让圆盘缓慢加速转动，当角速度增加到某值时，小滑块会飞离圆盘，设小滑块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）

A、小滑块刚飞离圆盘时，圆盘转动的角速度大小ω₀= $\sqrt{\frac{2 μ g}{d}}$ B、小滑块刚飞离圆盘时的速度为 $\sqrt{μ g d}$ C、小滑块飞离圆盘后在空中飞行的时间t= $\sqrt{\frac{2 d}{g}}$ D、小滑块落到地面时与竖直转轴OO′间的水平距离为 $\frac{\sqrt{1 + 8 μ}}{2} d$

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10. 如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.5kg，弹簧测力计读数为3N，滑轮摩擦不计，g取10N/kg。若轻轻取走盘中0.4kg的砝码，将会出现的情况是（　　）

A、弹簧测力计的读数将不变 B、A将向左运动 C、A对桌面的摩擦力变小 D、A所受的摩擦力方向发生改变

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11. 下图中给出的物体所受摩擦力的方向正确的是（各接触面均粗糙）（）

A、 B、 C、 D、

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12. 如图(a)，在倾角为 θ 的固定斜面上，有一质量为 m 的拖把头被水平力 F 推着沿斜面向上做匀速直线运动，轻杆质量不计，拖把头与斜面的动摩擦因数为 μ ．重力加速度取为 $g$ . 有位同学对此作了受力分析如图(b)，并列写下列关系式，其中正确的是

A、 $F_{f} = μ F_{N}$ B、 $F_{N} = m g c o s θ$ C、 $F = F_{f} + m g s i n θ$ D、 $\sqrt{F^{2} + (m g)^{2}} = \sqrt{F_{N}^{2} + F_{f}^{2}}$

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13. 如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离．则下列说法中正确的是（　　）

A、B和A刚分离时，弹簧为原长 B、弹簧的劲度系数等于 $\frac{m g}{h}$ C、在B与A分离之前，它们的加速度逐渐变大 D、在B与A分离之前，它们的加速度逐渐变小

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14. 跳水是一项极具观赏性的运动，如图所示， $3$ 米跳板的跳水运动员在跳板末端保持静止，此时跳板向下弯曲，下列说法正确的是（）

A、运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的 B、运动员受到的支持力与运动员所受的重力是一对平衡力 C、运动员受到的支持力方向竖直向上 D、运动员对跳板的压力小于运动员所受的重力

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15. 如图所示，小明同学用手握住一只圆柱形水杯，杯身竖直，处于静止状态，现缓慢向杯中倒水（水未溢出），杯子始终保持静止，下列关于缓慢倒水过程的说法正确的是（）

A、手对水杯的弹力是因为水杯发生了形变 B、手握水杯的弹力一定增大 C、水杯对手的摩擦力一定增大 D、水杯受到的合力一定不变

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三、非选择题

16. 如图所示，质量为 $m_{1}$ 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 $O$ ，轻绳 $O B$ 水平且 $B$ 端与站在水平面上的质量为 $m_{2}$ 的人相连，轻绳 $O A$ 与竖直方向的夹角 $θ = 37 °$ ，物体甲及人均处于静止状态（已知 $s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8 ， g$ 取 $10 m / s^{2}$ ．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．求：

(1)、轻绳 $O A 、 O B$ 中的张力分别是多大？

(2)、人受到的摩擦力是多大？方向如何？

(3)、若人的质量 $m_{2} = 60 k g$ ，人与水平面之间的动摩擦因数为 $μ = 0.3$ ，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量 $m_{1}$ 最大不能超过多少？

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17. “新冠肺炎”的易传染性让每一个接触到病毒的人都有可能成为被感染的对象。如果在一些易传播的环境中启用机器人替代人工操作的话，就可以有效防控病毒传播，其中送餐服务就是机器人应用的一个领域，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐，如图所示。若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距 $x = 43 m$ 的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小 $a_{1} = 2 m / s^{2}$ ，速度达到 $v = 2 m / s$ 后匀速，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时 $t = 23 s$ 。若载物平台呈水平状态，食物的总质量 $m = 2 k g$ ，食物与平台无相对滑动， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，试求：

(1)、机器人加速过程位移的大小 $x_{1}$ ；

(2)、匀速运动持续的时间 $t_{0}$ ；

(3)、减速过程中平台对食物的摩擦力 $F_{f}$ 的大小。

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18. 工人通过推车运送货物，推车由相互垂直的底板和侧板组成，如图所示。工人推动货物沿水平方向匀速直线运动，此时侧板的倾斜角 $θ$ 为 $53 °$ ，货物为质量均匀的长方体，质量为 $M = 100 k g$ 。重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，求

(1)、若忽略底板和侧板的摩擦力，侧靠板和底板对货物的支持力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ；

(2)、若货物跟侧板间的摩擦系数 $μ = 0.75$ ，侧板的倾斜角的正切值 $t a n θ$ 为多少时货物跟底板间的作用力恰好为零。 $($ 已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力 $)$

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19. 拖把是生活中常用的清洁工具，由拖把杆和拖把头构成，如图所示。某同学做卫生时对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为 $F = 15 N$ 的力时，恰好能推动拖把头向前匀速运动。已知拖把杆质量可忽略不计，拖把头质量为 $0.8 k g$ ，拖把杆与水平地面的夹角 $θ = 5 3^{∘}$ ， $s i n 5 3^{∘} = 0.8$ ， $c o s 5 3^{∘} = 0.6$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、拖把头对水平地面的压力大小；

(2)、拖把头与水平地面间的动摩擦因数 $μ$ 。

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20. 体育运动中，蕴含着很多力学知识。请回答：

(1)、下列运动过程中，机械能近似守恒的是（　　）

A、铅球在空中飞行的过程 B、跳伞运动员匀速下降的过程 C、光滑冰面上，运动员推动冰壶加速前进的过程 D、过山车在电动机的带动下，沿轨道匀速上升的过程

(2)、如图，运动员在平衡木上缓慢做花样动作的过程中（　　）

A、重力大小不断变化 B、重心位置一定不变 C、重心始终在支撑点的正上方 D、重心始终在运动员的身体内

(3)、图示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　）

A、在最高点时，处于平衡状态 B、在下降过程中，处于失重状态 C、在上升过程中，处于超重状态 D、起跳时，跳板的支持力大于她对跳板的压力

(4)、如图，将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初始速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈。不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g．则篮球经过位置B时的机械能为（　　）

A、 $\frac{1}{2} m v^{2}$ B、 $\frac{1}{2} m v^{2} + m g (h - H)$ C、 $\frac{1}{2} m v^{2} + m g (H - h)$ D、 $\frac{1}{2} m v^{2} + m g h$

(5)、如图，质量为 $20 k g$ 的冰壶与运动员分离时的速度为 $3 m / s$ ，在水平冰面上做匀减速直线运动，经 $15 s$ 停下．冰壶在运动的过程中，加速度为 $m / s^{2}$ ，受到冰面摩擦力的大小为N。

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21. 如图所示，某同学用大小为 $2 \sqrt{3} N$ 、方向与竖直黑板面成 $θ = 30 °$ 的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势，黑板擦（可视为质点）的质量为 $0.1 k g$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求黑板擦对黑板的弹力；

(2)、求黑板擦与黑板间的动摩擦因数 $μ$ ；

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22. 如图所示，正方体A紧贴着放在直角三角形斜面体B的斜面下边，A、B在垂直于正方体A的力F的作用下沿竖直粗糙墙壁一起向上做匀速直线运动，已知斜面体B的斜面与竖直墙的夹角θ=53°，斜面体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5，正方体A的质量m_A=1.2kg，斜面体B的质量m_B=1.8kg，取g=10m/s² ， sin53°=0.8。求：

(1)、力F的大小；

(2)、斜面体与墙壁间的摩擦力大小；

(3)、正方体A对直角三角形斜面体B的作用力大小。

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