江西省鹰潭市余江区第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题
1．（2024高三上·余江月考）武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2024高三上·余江月考）箱式电梯里有一竖直弹簧秤悬挂一重物，某人在电梯运动前看到弹簧秤的示数如图甲所示，在电梯运动以后的某段时间内，他又看到弹簧秤的示数如图乙所示。从图乙中可以判定（ ）
A．电梯一定处于减速上升状态 B．电梯一定处于加速上升状态
C．电梯可能处于减速下降状态 D．电梯可能处于加速下降状态
3．（2024高三上·余江月考）如图所示，质量为的物体静止在光滑水平地面上，时对物体施加一与水平方向夹角为37°、大小为的恒力，，，则下列说法正确的是（ ）
A．1s末物体的速度大小为 B．经过2s力做功为160J
C．2s末力的功率为128W D．前2s力的平均功率为80W
4．（2024高三上·余江月考）逆风能使帆，这是力分解的神奇作用，如图所示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力F垂直帆面，它会分成两个分力F1、F2，其中垂直船轴即航向（“龙骨”），会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为θ，船的总质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．
B．船受到的合力是
C．是船前进的动力
D．若船沿着航向的阻力为f，则船的加速度为
5．（2024高三上·余江月考）卫星是人类的“千里眼”、“顺风耳”，如图所示三颗静止通信卫星就能实现全球通信，已知卫星之间的距离均为，地球自转的周期为，地球的第一宇宙速度为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．三颗通信卫星受到的万有引力大小相等
B．三颗通信卫星的轨道半径为
C．地球的质量为
D．地球的第一宇宙速度与通信卫星的速度之比为
6．（2024高三上·余江月考）如图所示，倾角为α的斜面与水平面的交点为B，斜面上的C点处有一小孔，将一小球从B点的正上方 A 点水平抛出，小球通过小孔落到水平地面上的 D点，小球可视为质点，小孔的直径略大于小球的直径，小球通过小孔时与小孔无碰撞，已知小球通过小孔时速度正好与斜面垂直，小球从A到C的运动时间为t，重力加速度为 g，则B、D两点之间的距离为（ ）
A． B．gt2tanα
C． D．
7．（2024高三上·余江月考）如图所示，水平传送带两端点相距8 m，以v＝13 m/s的恒定速度逆时针运转，工件（可视为质点）滑上A端时速度vA＝10 m/s，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10 m/s2。工件在传送带上运动的整个过程中，其位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高三上·余江月考）如图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A和B套在环上。中间用一根轻绳相连，B处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为时A、B均保持静止，已知B的质量为m，下列判断正确的是（ ）
A．绳的张力大小等于
B．A的质量为2m
C．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为
D．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为
9．（2024高三上·余江月考）如图所示为两辆汽车A、B运动过程中的图像，已知两辆汽车同时由同一地点出发。则下列说法正确的是（ ）
A．汽车B的初速度大小为20m/s B．汽车A的加速度大小为
C．时两辆汽车的速度相同 D．时两辆汽车再次相遇
10．（2024高三上·余江月考）如图，有一竖直放置在水平地面上光滑圆锥形漏斗，圆锥中轴线与母线的夹角为，可视为质点的小球A、B在不同高度的水平面内沿漏斗内壁做同方向的匀速圆周运动，两个小球的质量，，若A、B两球轨道平面距圆锥顶点O的高度分别为和h，图示时刻两球刚好在同一条母线上，下列说法正确的是（ ）
A．球A和球B的向心加速度大小分别为2g和g
B．两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等
C．球A和球B的线速度大小之比为
D．从图示时刻开始，球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次
11．（2024高三上·余江月考）2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知该天体半径为R，现要测得该天体质量，宇航员用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知万有引力常量G，则：
（1）由以上信息，可知a点 （选填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 ；
（3）该星球质量为 （用G、R表示）。
12．（2024高三上·余江月考）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系，小车的质量为M，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
（1）按装置图甲安装好装置，平衡摩擦力后进行实验，小车靠近打点计时器，需要调节定滑轮A，使 ，调节定滑轮B，使 。
（2）接通电源，释放钩码，多次改变钩码质量，记录弹簧秤的读数F，某次弹簧秤的示数如图乙所示，则小车受到细线的拉力大小为 N，实验打出的一条纸带如图丙所示，相邻记数点间还有4个点没有画出来，则小车运动的加速度 m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）多次改变钩码的质量进行实验，测得多组弹簧测力计的示数F及小车的加速度，作图像，如果图像是过原点的一条倾斜直线，且图像的斜率等于 ，表明物体质量一定时，加速度与合外力成正比。
13．（2024高三上·余江月考）如图所示，倾角为37°的斜面体固定在水平地面上，一条轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮，一端与斜面上质量为的物块甲连接，另一端与质量为的物块乙连接，先用手控制住甲，使甲、乙均处于静止状态，斜面上方的细线与斜面平行，乙悬挂在细线的下端，下表面与地面间的距离为，接着松开手，甲、乙开始做匀加速直线运动，绳子的拉力大小为，经过一段时间乙落地，甲还没到达滑轮处，、，不计滑轮与绳之间的滑动摩擦力，重力加速度为，求：
（1）乙落地前瞬间，乙重力的功率和甲克服重力的功率；
（2）甲与斜面之间的动摩擦因数。
14．（2024高三上·余江月考）如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3L的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为g，，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧为原长时，小球的角速度；
（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从B端飞走。
15．（2024高三上·余江月考）如图所示，一质量，长度、高度的木箱甲停在光滑水平面上。一质量可视为质点的小铁块乙置于甲上，它到甲左端的距离。现对甲施加水平方向的恒力，使其向右运动，结果乙从甲上滑落，乙在甲上滑动的加速度大小为，乙刚离开甲时，甲向前运动的距离，不计空气阻力，重力加速度取。求：
（1）乙与甲之间的动摩擦因数；
（2）乙刚离开甲时，甲的速度大小；
（3）乙落到光滑水平面时，落点到甲右端的水平距离。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线雨滴时，瞬时速度沿着轨迹的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，由于速度增大，所以合力与速度方向成锐角，所以如图D所示。故选D。
【分析】利用轨迹的切线方向可以判别速度的方向；利用轨迹的弯曲方向结合速度的变化可以判别合力和速度之间夹角的大小。
2．【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】由于题图乙中弹簧秤的示数比题图甲中弹簧秤的示数（电梯静止）大，由于图甲中的拉力等于重力，则图乙中拉力大于重力，则加速度方向向上，由于未知电梯的速度方向，则电梯可能加速上升或减速下降。
故选C。
【分析】根据弹簧测力计的读数可以判别乙图中弹力大于重力，则人处于超重状态，则电梯加速度方向向上。
3．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿运动定律的综合应用；功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】A．当物体受到恒力后，则在水平面上做匀加速直线运动，根据水平方向的牛顿第二定律有
解得物体的加速度大小为
根据速度公式
可得，末物体的速度大小为
故A错误；
B．根据位移公式可以得出：前2s的位移为
根据功的表达式可以得出：经过2s力做功为
故B错误；
C.根据速度公式可以得出：2s末物体的速度为
根据功率的表达式可以得出：2s末力的功率为
故C正确；
D．根据平均功率的表达式可以得出：前2s的平均功率为
故D错误。
故选C。
【分析】利用物体的牛顿第二定律可以求出物体的加速度大小，结合速度公式可以求出速度的大小，结合外力的大小可以求出F的功率大小；利用位移公式可以求出物体运动的位移大小，结合F的大小可以求出做功的大小，结合运动的时间可以求出平均功率的大小。
4．【答案】C
【知识点】力的分解；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．如图所示，对压力F进行分解可以得出：
故A错误；
BC．如图所示，由于的方向与船运动的方向相同，是船前进的动力，由于船在航行时还受到其他阻力的作用，所以船受到的合力不是，故C正确，B错误；
D．船在加速航行时，若船沿着航向的阻力为f，根据牛顿第二定律可得
可得船的加速度
故D错误。
故选C。
【分析】利用压力的分解可以求出分力的大小；利用分力方向和航行的方向可以判别分力的作用效果；利用牛顿第二定律可以求出船的加速度大小。
5．【答案】D
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．由于三颗通信卫星的质量不一定相等，由于引力提供向心力，根据向心力的表达式
则所受到的万有引力大小不一定相等，故A错误；
B．如图所示，根据几何关系有：
可得卫星的轨道半径为
故B错误；
C．根据引力提供向心力，根据牛顿第二定律有：
解得地球的质量大小为：
故C错误；
D．地球的第一宇宙速度为，根据线速度和周期的关系可以得出：通信卫星的速度为
对卫星的速度与第一宇宙速度进行对比可以得出对应的比值为：
D正确。
故选D。
【分析】利用引力提供向心力，由于卫星的质量不同则卫星受到的向心力或者引力大小不同；利用几何关系可以求出卫星轨道半径的大小；利用引力提供向心力可以求出地球质量的大小；利用周期和线速度的关系可以求出卫星线速度的大小。
6．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球从A到C的过程中做平抛运动，根据位移公式有：
，
小球通过小孔时速度正好与斜面垂直，根据速度的分解有：
根据几何关系可以得出：AB间距离
根据位移公式可以得出：B、D两点之间的距离
解得BD之间的距离大小为：
故选C。
【分析】小球做平抛运动，根据速度的分解结合几何关系可以求出AB之间的距离，结合位移公式可以求出BD之间距离的大小。
7．【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】当工件在传送带上做加速运动时，摩擦力作为工件的合力，根据牛顿第二定律可知
则最初工件的加速度为：
根据速度公式可以得出：工件速度达到v＝13m/s时所用时间
根据位移公式可以得出工件运动的位移为：
则工件在到达B端前速度就达到了13m/s，此后工件与传送带相对静止，当工件做匀速直线运动时加速度则为0；因此工件先加速运动后匀速运动，根据牛顿第二定律可得合力F＝ma先不变后为零，故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出工件加速过程的加速度大小，结合速度公式可以求出工件加速的时间，利用位移公式可以求出工件加速的位移，进而判别工件先加速后匀速，根据加速度的变化可以判别合力的大小变化。
8．【答案】B,D
【知识点】整体法隔离法；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．由于两个小球处于静止，对B球受力分析，如图所示
根据B球的平衡方程有：
解得细线对B球的拉力
对A球受力分析，根据水平方向的平衡方程有：
根据竖直方向的平衡方程有：
联立可解得
故A错误，B正确；
CD．剪断细线的瞬间，重力沿切线方向产生瞬时加速度，根据牛顿第二定律可以求出A的加速度大小为：
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】利用B球的平衡方程可以求出绳子拉力的大小；利用A球的平衡方程可以求出A的质量的大小；利用牛顿第二定律结合重力的分解可以求出A球瞬间加速度的大小。
9．【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A．汽车做匀变速直线运动，根据位移公式有：
对位移公式进行变形可以得出：
对于汽车B，根据图像截距可以得出，根据斜率可以得出：
解得汽车B的加速度大小为：
故A正确；
B．对于汽车A，根据图像截距可以得出，根据斜率可以得出：
解得A车的加速度大小为：
故B错误；
CD．时，根据速度公式可以得出：汽车A的速度为
根据位移公式可以得出位移为
同理时，根据速度公式可以得出：汽车B的速度为
根据逆向思维把汽车B的运动看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式可以得出汽车B的位移为
由于1s的时间内两汽车的位移相同，则时两辆汽车再次相遇，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】利用位移公式结合图像斜率和截距可以求出两车的初速度和加速度的大小；利用速度公式可以求出末速度的大小；利用位移公式可以比较两车的位移，进而判别相遇的时刻。
10．【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．由于两个小球做匀速圆周运动，对球A进行受力分析，根据竖直方向的平衡方程有
根据水平方向的牛顿第二定律有
则可以求出小球A的加速度大小为
故A错误；
B．两个小球做匀速圆周运动，根据水平方向的牛顿第二定有：
根据表达式可以得出：两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等，故B正确；
C．由于两个小球加速度相等，根据向心力的表达式有：
结合几何关系可得
根据线速度的表达式可以得出：球A和球B的线速度大小之比为2：1，故C错误；
D．根据线速度和角速度的表达式有
根据表达式可以得出：球A与球B的角速度之比为
根据运动轨迹的关系可以得出：第一次相遇有
即球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次，故D正确。
故选BD。
【分析】利用小球做匀速圆周运动的牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用水平方向的牛顿第二定律可以求出支持力和向心力的比值；利用向心加速度的表达式结合半径可以求出线速度的比值；利用线速度和角速度的关系可以求出角速度的比值。
11．【答案】是；0.8；
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】（1）平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据位移公式可以得出：连续相等时间的下降高度之比为，图乙小球在相同时间下落的高度之比满足，故a点是小球的抛出点。
（2）小球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，根据水平方向的位移公式有：
，
根据公式可以解得：水平速度为
（3）小球在竖直方向做自由落体运动，根据邻差公式有：
，
得重力加速度为
星球对小球的引力形成重力，根据牛顿第二定律有：
该星球质量为
【分析】（1）根据竖直方向的位移之比可以判别a点是小球的抛出点；
（2）利用小球水平方向的位移公式可以求出水平方向速度的大小；
（3）利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小，结合引力形成重力可以求出星球质量的大小。
12．【答案】细线与长木板平行；使滑轮B左右两边的细线平行；1.00N；2.40；
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）为了避免绳子对小车的拉力产生分力，则需要调节滑轮A使细线应该与木板平行；根据定滑轮B的平衡方程则只有当两边细线平行时，弹簧测力计的读数为细线拉力的2倍，故需要滑轮B左右两边的细线平行；
（2）由于B定滑轮静止时，弹簧秤的示数是细线拉力的两倍，根据弹簧测力计的分度值可以得出读出弹簧秤的示数为2.00N，故细线的拉力大小为1.00N；
已知打点频率为50Hz，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可以得出：小车的加速度为
（3）由于小车受到的拉力为小车的合力，则根据牛顿第二定律有
a-F的图像的斜率等于。
【分析】（1）为了避免绳子对小车的拉力产生分力，则需要调节滑轮A使细线应该与木板平行；根据定滑轮B的平衡方程则只有当两边细线平行时，弹簧测力计的读数为细线拉力的2倍，故需要滑轮B左右两边的细线平行；
（2）利用弹簧测力计的读数可以求出细线的拉力，利用打点频率可以求出两个计数点之间的时间，结合逐差法可以求出小车加速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以判别图像斜率的含义。
13．【答案】（1）解：（1）对乙，由牛顿第二定律可得
解得
设乙落地前瞬间，甲、乙的速度大小均为，则有
解得
则乙落地前瞬间，乙重力的功率为
甲克服重力的功率为
（2）解：（2）甲对斜面的压力为
滑动摩擦力
由牛顿第二定律可得
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；功率及其计算
【解析】【分析】（1）乙下落过程中，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出落地瞬间速度的大小，结合重力的大小可以求出克服重力的功率的大小；
（2）由于甲乙一起运动，根据甲的牛顿第二定律结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
（1）对乙，由牛顿第二定律可得
解得
设乙落地前瞬间，甲、乙的速度大小均为，则有
解得
则乙落地前瞬间，乙重力的功率为
甲克服重力的功率为
（2）甲对斜面的压力为
滑动摩擦力
由牛顿第二定律可得
解得
14．【答案】解：（1）由静止时，对小球受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律得
解得
解：（2）弹簧为原长时，小球只受到重力和杆的支持力，由它们的合力提供向心力，则
可得
（3） 当弹簧伸长长度为时，小球会从B端飞走，设弹簧的伸长量为x，弹簧的弹力为F，对小球，由受力分析可得
竖直方向
水平方向
根据胡克定律得
代入后
解得
所以，当杆的角速度时，弹簧长度大于3L，小球会从B端飞走。
【知识点】向心力
【解析】【分析】（1）当小球静止时，根据小球的平衡方程结合胡克定律可以求出弹簧劲度系数的大小；
（2）当弹簧处于原长时，利用重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律可以求出小球角速度的大小；
（3）已知弹簧的长度，利用竖直方向的平衡方程结合水平方向的牛顿第二定律可以求出杆的角速度大小。
15．【答案】（1）解：（1）乙在甲上滑动时，由牛顿第二定律得
解得乙与甲之间的动摩擦因数为
（2）解：（2）如图
乙从A点运动到点位移
乙做匀加速直线运动到点速度为，则
解得
乙在甲上运动的时间
甲向前运动的位移
所以甲的加速度为
此时甲的速度为
（3）解：（3）乙从处滑落，做平抛运动，则
解得
乙落到点，水平位移
乙滑落之前，甲的加速度为由牛顿第二定律得
则有
乙滑落之后，对甲由牛顿第二定律
甲的加速度
乙平抛落到光滑水平面的过程中，甲的位移
乙落点到甲右端的水平距离
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型；平抛运动
【解析】【分析】（1）当乙在甲上面滑动时，利用牛顿第二定律结合乙的加速度大小可以求出乙与甲之间动摩擦因数的大小；
（2）当乙在甲上面滑动时，利用机会关系可以求出乙运动的位移，结合速度位移公式可以求出乙运动到B点速度的大小，结合速度公式可以求出运动的时间，再利用位移公式可以求出甲运动的加速度大小，结合速度公式可以求出甲的速度大小；
（3）当乙从B脱离时，利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间及水平位移的大小；利用牛顿第二定律可以求出乙滑落前甲受到的恒力大小，结合牛顿第二定律可以求出乙脱落后甲的加速度大小，结合位移公式可以求出甲运动的位移，进而求出乙落地和甲右端的距离大小。
（1）乙在甲上滑动时，由牛顿第二定律得
解得乙与甲之间的动摩擦因数为
（2）如图
乙从A点运动到点位移
乙做匀加速直线运动到点速度为，则
解得
乙在甲上运动的时间
甲向前运动的位移
所以甲的加速度为
此时甲的速度为
（3）乙从处滑落，做平抛运动，则
解得
乙落到点，水平位移
乙滑落之前，甲的加速度为由牛顿第二定律得
则有
乙滑落之后，对甲由牛顿第二定律
甲的加速度
乙平抛落到光滑水平面的过程中，甲的位移
乙落点到甲右端的水平距离
1 / 1江西省鹰潭市余江区第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题
1．（2024高三上·余江月考）武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线雨滴时，瞬时速度沿着轨迹的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，由于速度增大，所以合力与速度方向成锐角，所以如图D所示。故选D。
【分析】利用轨迹的切线方向可以判别速度的方向；利用轨迹的弯曲方向结合速度的变化可以判别合力和速度之间夹角的大小。
2．（2024高三上·余江月考）箱式电梯里有一竖直弹簧秤悬挂一重物，某人在电梯运动前看到弹簧秤的示数如图甲所示，在电梯运动以后的某段时间内，他又看到弹簧秤的示数如图乙所示。从图乙中可以判定（ ）
A．电梯一定处于减速上升状态 B．电梯一定处于加速上升状态
C．电梯可能处于减速下降状态 D．电梯可能处于加速下降状态
【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】由于题图乙中弹簧秤的示数比题图甲中弹簧秤的示数（电梯静止）大，由于图甲中的拉力等于重力，则图乙中拉力大于重力，则加速度方向向上，由于未知电梯的速度方向，则电梯可能加速上升或减速下降。
故选C。
【分析】根据弹簧测力计的读数可以判别乙图中弹力大于重力，则人处于超重状态，则电梯加速度方向向上。
3．（2024高三上·余江月考）如图所示，质量为的物体静止在光滑水平地面上，时对物体施加一与水平方向夹角为37°、大小为的恒力，，，则下列说法正确的是（ ）
A．1s末物体的速度大小为 B．经过2s力做功为160J
C．2s末力的功率为128W D．前2s力的平均功率为80W
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿运动定律的综合应用；功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】A．当物体受到恒力后，则在水平面上做匀加速直线运动，根据水平方向的牛顿第二定律有
解得物体的加速度大小为
根据速度公式
可得，末物体的速度大小为
故A错误；
B．根据位移公式可以得出：前2s的位移为
根据功的表达式可以得出：经过2s力做功为
故B错误；
C.根据速度公式可以得出：2s末物体的速度为
根据功率的表达式可以得出：2s末力的功率为
故C正确；
D．根据平均功率的表达式可以得出：前2s的平均功率为
故D错误。
故选C。
【分析】利用物体的牛顿第二定律可以求出物体的加速度大小，结合速度公式可以求出速度的大小，结合外力的大小可以求出F的功率大小；利用位移公式可以求出物体运动的位移大小，结合F的大小可以求出做功的大小，结合运动的时间可以求出平均功率的大小。
4．（2024高三上·余江月考）逆风能使帆，这是力分解的神奇作用，如图所示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力F垂直帆面，它会分成两个分力F1、F2，其中垂直船轴即航向（“龙骨”），会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为θ，船的总质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．
B．船受到的合力是
C．是船前进的动力
D．若船沿着航向的阻力为f，则船的加速度为
【答案】C
【知识点】力的分解；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．如图所示，对压力F进行分解可以得出：
故A错误；
BC．如图所示，由于的方向与船运动的方向相同，是船前进的动力，由于船在航行时还受到其他阻力的作用，所以船受到的合力不是，故C正确，B错误；
D．船在加速航行时，若船沿着航向的阻力为f，根据牛顿第二定律可得
可得船的加速度
故D错误。
故选C。
【分析】利用压力的分解可以求出分力的大小；利用分力方向和航行的方向可以判别分力的作用效果；利用牛顿第二定律可以求出船的加速度大小。
5．（2024高三上·余江月考）卫星是人类的“千里眼”、“顺风耳”，如图所示三颗静止通信卫星就能实现全球通信，已知卫星之间的距离均为，地球自转的周期为，地球的第一宇宙速度为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．三颗通信卫星受到的万有引力大小相等
B．三颗通信卫星的轨道半径为
C．地球的质量为
D．地球的第一宇宙速度与通信卫星的速度之比为
【答案】D
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．由于三颗通信卫星的质量不一定相等，由于引力提供向心力，根据向心力的表达式
则所受到的万有引力大小不一定相等，故A错误；
B．如图所示，根据几何关系有：
可得卫星的轨道半径为
故B错误；
C．根据引力提供向心力，根据牛顿第二定律有：
解得地球的质量大小为：
故C错误；
D．地球的第一宇宙速度为，根据线速度和周期的关系可以得出：通信卫星的速度为
对卫星的速度与第一宇宙速度进行对比可以得出对应的比值为：
D正确。
故选D。
【分析】利用引力提供向心力，由于卫星的质量不同则卫星受到的向心力或者引力大小不同；利用几何关系可以求出卫星轨道半径的大小；利用引力提供向心力可以求出地球质量的大小；利用周期和线速度的关系可以求出卫星线速度的大小。
6．（2024高三上·余江月考）如图所示，倾角为α的斜面与水平面的交点为B，斜面上的C点处有一小孔，将一小球从B点的正上方 A 点水平抛出，小球通过小孔落到水平地面上的 D点，小球可视为质点，小孔的直径略大于小球的直径，小球通过小孔时与小孔无碰撞，已知小球通过小孔时速度正好与斜面垂直，小球从A到C的运动时间为t，重力加速度为 g，则B、D两点之间的距离为（ ）
A． B．gt2tanα
C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球从A到C的过程中做平抛运动，根据位移公式有：
，
小球通过小孔时速度正好与斜面垂直，根据速度的分解有：
根据几何关系可以得出：AB间距离
根据位移公式可以得出：B、D两点之间的距离
解得BD之间的距离大小为：
故选C。
【分析】小球做平抛运动，根据速度的分解结合几何关系可以求出AB之间的距离，结合位移公式可以求出BD之间距离的大小。
7．（2024高三上·余江月考）如图所示，水平传送带两端点相距8 m，以v＝13 m/s的恒定速度逆时针运转，工件（可视为质点）滑上A端时速度vA＝10 m/s，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10 m/s2。工件在传送带上运动的整个过程中，其位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】当工件在传送带上做加速运动时，摩擦力作为工件的合力，根据牛顿第二定律可知
则最初工件的加速度为：
根据速度公式可以得出：工件速度达到v＝13m/s时所用时间
根据位移公式可以得出工件运动的位移为：
则工件在到达B端前速度就达到了13m/s，此后工件与传送带相对静止，当工件做匀速直线运动时加速度则为0；因此工件先加速运动后匀速运动，根据牛顿第二定律可得合力F＝ma先不变后为零，故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出工件加速过程的加速度大小，结合速度公式可以求出工件加速的时间，利用位移公式可以求出工件加速的位移，进而判别工件先加速后匀速，根据加速度的变化可以判别合力的大小变化。
8．（2024高三上·余江月考）如图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A和B套在环上。中间用一根轻绳相连，B处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为时A、B均保持静止，已知B的质量为m，下列判断正确的是（ ）
A．绳的张力大小等于
B．A的质量为2m
C．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为
D．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为
【答案】B,D
【知识点】整体法隔离法；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．由于两个小球处于静止，对B球受力分析，如图所示
根据B球的平衡方程有：
解得细线对B球的拉力
对A球受力分析，根据水平方向的平衡方程有：
根据竖直方向的平衡方程有：
联立可解得
故A错误，B正确；
CD．剪断细线的瞬间，重力沿切线方向产生瞬时加速度，根据牛顿第二定律可以求出A的加速度大小为：
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】利用B球的平衡方程可以求出绳子拉力的大小；利用A球的平衡方程可以求出A的质量的大小；利用牛顿第二定律结合重力的分解可以求出A球瞬间加速度的大小。
9．（2024高三上·余江月考）如图所示为两辆汽车A、B运动过程中的图像，已知两辆汽车同时由同一地点出发。则下列说法正确的是（ ）
A．汽车B的初速度大小为20m/s B．汽车A的加速度大小为
C．时两辆汽车的速度相同 D．时两辆汽车再次相遇
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A．汽车做匀变速直线运动，根据位移公式有：
对位移公式进行变形可以得出：
对于汽车B，根据图像截距可以得出，根据斜率可以得出：
解得汽车B的加速度大小为：
故A正确；
B．对于汽车A，根据图像截距可以得出，根据斜率可以得出：
解得A车的加速度大小为：
故B错误；
CD．时，根据速度公式可以得出：汽车A的速度为
根据位移公式可以得出位移为
同理时，根据速度公式可以得出：汽车B的速度为
根据逆向思维把汽车B的运动看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式可以得出汽车B的位移为
由于1s的时间内两汽车的位移相同，则时两辆汽车再次相遇，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】利用位移公式结合图像斜率和截距可以求出两车的初速度和加速度的大小；利用速度公式可以求出末速度的大小；利用位移公式可以比较两车的位移，进而判别相遇的时刻。
10．（2024高三上·余江月考）如图，有一竖直放置在水平地面上光滑圆锥形漏斗，圆锥中轴线与母线的夹角为，可视为质点的小球A、B在不同高度的水平面内沿漏斗内壁做同方向的匀速圆周运动，两个小球的质量，，若A、B两球轨道平面距圆锥顶点O的高度分别为和h，图示时刻两球刚好在同一条母线上，下列说法正确的是（ ）
A．球A和球B的向心加速度大小分别为2g和g
B．两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等
C．球A和球B的线速度大小之比为
D．从图示时刻开始，球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次
【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．由于两个小球做匀速圆周运动，对球A进行受力分析，根据竖直方向的平衡方程有
根据水平方向的牛顿第二定律有
则可以求出小球A的加速度大小为
故A错误；
B．两个小球做匀速圆周运动，根据水平方向的牛顿第二定有：
根据表达式可以得出：两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等，故B正确；
C．由于两个小球加速度相等，根据向心力的表达式有：
结合几何关系可得
根据线速度的表达式可以得出：球A和球B的线速度大小之比为2：1，故C错误；
D．根据线速度和角速度的表达式有
根据表达式可以得出：球A与球B的角速度之比为
根据运动轨迹的关系可以得出：第一次相遇有
即球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次，故D正确。
故选BD。
【分析】利用小球做匀速圆周运动的牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用水平方向的牛顿第二定律可以求出支持力和向心力的比值；利用向心加速度的表达式结合半径可以求出线速度的比值；利用线速度和角速度的关系可以求出角速度的比值。
11．（2024高三上·余江月考）2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知该天体半径为R，现要测得该天体质量，宇航员用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知万有引力常量G，则：
（1）由以上信息，可知a点 （选填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 ；
（3）该星球质量为 （用G、R表示）。
【答案】是；0.8；
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】（1）平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据位移公式可以得出：连续相等时间的下降高度之比为，图乙小球在相同时间下落的高度之比满足，故a点是小球的抛出点。
（2）小球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，根据水平方向的位移公式有：
，
根据公式可以解得：水平速度为
（3）小球在竖直方向做自由落体运动，根据邻差公式有：
，
得重力加速度为
星球对小球的引力形成重力，根据牛顿第二定律有：
该星球质量为
【分析】（1）根据竖直方向的位移之比可以判别a点是小球的抛出点；
（2）利用小球水平方向的位移公式可以求出水平方向速度的大小；
（3）利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小，结合引力形成重力可以求出星球质量的大小。
12．（2024高三上·余江月考）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系，小车的质量为M，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
（1）按装置图甲安装好装置，平衡摩擦力后进行实验，小车靠近打点计时器，需要调节定滑轮A，使 ，调节定滑轮B，使 。
（2）接通电源，释放钩码，多次改变钩码质量，记录弹簧秤的读数F，某次弹簧秤的示数如图乙所示，则小车受到细线的拉力大小为 N，实验打出的一条纸带如图丙所示，相邻记数点间还有4个点没有画出来，则小车运动的加速度 m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）多次改变钩码的质量进行实验，测得多组弹簧测力计的示数F及小车的加速度，作图像，如果图像是过原点的一条倾斜直线，且图像的斜率等于 ，表明物体质量一定时，加速度与合外力成正比。
【答案】细线与长木板平行；使滑轮B左右两边的细线平行；1.00N；2.40；
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）为了避免绳子对小车的拉力产生分力，则需要调节滑轮A使细线应该与木板平行；根据定滑轮B的平衡方程则只有当两边细线平行时，弹簧测力计的读数为细线拉力的2倍，故需要滑轮B左右两边的细线平行；
（2）由于B定滑轮静止时，弹簧秤的示数是细线拉力的两倍，根据弹簧测力计的分度值可以得出读出弹簧秤的示数为2.00N，故细线的拉力大小为1.00N；
已知打点频率为50Hz，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可以得出：小车的加速度为
（3）由于小车受到的拉力为小车的合力，则根据牛顿第二定律有
a-F的图像的斜率等于。
【分析】（1）为了避免绳子对小车的拉力产生分力，则需要调节滑轮A使细线应该与木板平行；根据定滑轮B的平衡方程则只有当两边细线平行时，弹簧测力计的读数为细线拉力的2倍，故需要滑轮B左右两边的细线平行；
（2）利用弹簧测力计的读数可以求出细线的拉力，利用打点频率可以求出两个计数点之间的时间，结合逐差法可以求出小车加速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以判别图像斜率的含义。
13．（2024高三上·余江月考）如图所示，倾角为37°的斜面体固定在水平地面上，一条轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮，一端与斜面上质量为的物块甲连接，另一端与质量为的物块乙连接，先用手控制住甲，使甲、乙均处于静止状态，斜面上方的细线与斜面平行，乙悬挂在细线的下端，下表面与地面间的距离为，接着松开手，甲、乙开始做匀加速直线运动，绳子的拉力大小为，经过一段时间乙落地，甲还没到达滑轮处，、，不计滑轮与绳之间的滑动摩擦力，重力加速度为，求：
（1）乙落地前瞬间，乙重力的功率和甲克服重力的功率；
（2）甲与斜面之间的动摩擦因数。
【答案】（1）解：（1）对乙，由牛顿第二定律可得
解得
设乙落地前瞬间，甲、乙的速度大小均为，则有
解得
则乙落地前瞬间，乙重力的功率为
甲克服重力的功率为
（2）解：（2）甲对斜面的压力为
滑动摩擦力
由牛顿第二定律可得
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；功率及其计算
【解析】【分析】（1）乙下落过程中，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出落地瞬间速度的大小，结合重力的大小可以求出克服重力的功率的大小；
（2）由于甲乙一起运动，根据甲的牛顿第二定律结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
（1）对乙，由牛顿第二定律可得
解得
设乙落地前瞬间，甲、乙的速度大小均为，则有
解得
则乙落地前瞬间，乙重力的功率为
甲克服重力的功率为
（2）甲对斜面的压力为
滑动摩擦力
由牛顿第二定律可得
解得
14．（2024高三上·余江月考）如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3L的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为g，，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧为原长时，小球的角速度；
（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从B端飞走。
【答案】解：（1）由静止时，对小球受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律得
解得
解：（2）弹簧为原长时，小球只受到重力和杆的支持力，由它们的合力提供向心力，则
可得
（3） 当弹簧伸长长度为时，小球会从B端飞走，设弹簧的伸长量为x，弹簧的弹力为F，对小球，由受力分析可得
竖直方向
水平方向
根据胡克定律得
代入后
解得
所以，当杆的角速度时，弹簧长度大于3L，小球会从B端飞走。
【知识点】向心力
【解析】【分析】（1）当小球静止时，根据小球的平衡方程结合胡克定律可以求出弹簧劲度系数的大小；
（2）当弹簧处于原长时，利用重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律可以求出小球角速度的大小；
（3）已知弹簧的长度，利用竖直方向的平衡方程结合水平方向的牛顿第二定律可以求出杆的角速度大小。
15．（2024高三上·余江月考）如图所示，一质量，长度、高度的木箱甲停在光滑水平面上。一质量可视为质点的小铁块乙置于甲上，它到甲左端的距离。现对甲施加水平方向的恒力，使其向右运动，结果乙从甲上滑落，乙在甲上滑动的加速度大小为，乙刚离开甲时，甲向前运动的距离，不计空气阻力，重力加速度取。求：
（1）乙与甲之间的动摩擦因数；
（2）乙刚离开甲时，甲的速度大小；
（3）乙落到光滑水平面时，落点到甲右端的水平距离。
【答案】（1）解：（1）乙在甲上滑动时，由牛顿第二定律得
解得乙与甲之间的动摩擦因数为
（2）解：（2）如图
乙从A点运动到点位移
乙做匀加速直线运动到点速度为，则
解得
乙在甲上运动的时间
甲向前运动的位移
所以甲的加速度为
此时甲的速度为
（3）解：（3）乙从处滑落，做平抛运动，则
解得
乙落到点，水平位移
乙滑落之前，甲的加速度为由牛顿第二定律得
则有
乙滑落之后，对甲由牛顿第二定律
甲的加速度
乙平抛落到光滑水平面的过程中，甲的位移
乙落点到甲右端的水平距离
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型；平抛运动
【解析】【分析】（1）当乙在甲上面滑动时，利用牛顿第二定律结合乙的加速度大小可以求出乙与甲之间动摩擦因数的大小；
（2）当乙在甲上面滑动时，利用机会关系可以求出乙运动的位移，结合速度位移公式可以求出乙运动到B点速度的大小，结合速度公式可以求出运动的时间，再利用位移公式可以求出甲运动的加速度大小，结合速度公式可以求出甲的速度大小；
（3）当乙从B脱离时，利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间及水平位移的大小；利用牛顿第二定律可以求出乙滑落前甲受到的恒力大小，结合牛顿第二定律可以求出乙脱落后甲的加速度大小，结合位移公式可以求出甲运动的位移，进而求出乙落地和甲右端的距离大小。
（1）乙在甲上滑动时，由牛顿第二定律得
解得乙与甲之间的动摩擦因数为
（2）如图
乙从A点运动到点位移
乙做匀加速直线运动到点速度为，则
解得
乙在甲上运动的时间
甲向前运动的位移
所以甲的加速度为
此时甲的速度为
（3）乙从处滑落，做平抛运动，则
解得
乙落到点，水平位移
乙滑落之前，甲的加速度为由牛顿第二定律得
则有
乙滑落之后，对甲由牛顿第二定律
甲的加速度
乙平抛落到光滑水平面的过程中，甲的位移
乙落点到甲右端的水平距离
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