高中物理人教专题5.1“力与运动”（解析版）.docx

第五部分 创新应用考法新情境试题集锦
专题5.1“力与运动”
一．选择题
1.(2022·浙江东阳中学开学考试)舰载战斗机着舰被称为“在刀尖上跳舞”，指的是舰载战斗机着舰有很大的风险，一旦着舰不成功，飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”，其中“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后舰载战斗机的复飞。若某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时，舰载战斗机复飞前的速度为25 m/s，复飞过程中的最大加速度为6 m/s2，航母跑道长为200 m，起飞需要的最小速度为50 m/s。则舰载战斗机在跑道上复飞过程的最短时间约为(　　)
A．4.2 s　　　　　　　　　 B．5.0 s
C．7.5 s D．8.0 s
【答案】A
【解析】：舰载战斗机在复飞过程中以最大加速度6 m/s2做匀加速直线运动时，舰载战斗机有最短复飞距离，设为s，由题意知v0＝25 m/s，a＝6 m/s2，v＝50 m/s，根据v2－v02＝2as得s＝＝ m＝156.25 m<200 m，则舰载战斗机复飞的最短时间为t＝＝ s≈4.2 s，故A正确，B、C、D错误。
2.超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表(如图所示)，被称为胶囊高铁。中国航天科工已启动时速1 000公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的“高速飞行列车”最高时速达1 080 km，其加速与减速时加速度大小恒为2 m/s2，据此可以推测(　　)
A．“高速飞行列车”由静止加速到最高时速的时间为540 s
B．“高速飞行列车”由静止加速到最高时速的位移为22.5 km
C．“高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时轨道半径可以小一些
D．北京到上海的距离约为1 080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可从北京到达上海
【答案】B
【解析】：　v＝1 080 km/h＝300 m/s，根据v＝at，解得t＝150 s，选项A错误；根据v2－0＝2ax，解得x＝22.5 km，选项B正确；根据牛顿第二定律得F＝m，“高速飞行列车”的速度很大，若拐弯时半径过小，所需的向心力过大，对材料的要求更高，增大拐弯半径，可以减小拐弯所需的向心力，选项C错误；从北京到上海，列车除了以最大速度1 080 km/h匀速行驶外，还需要加速和减速，即使轨道是直线，运行时间也会大于一个小时，选项D错误。
3.在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知(　　)
A．甲车任何时刻加速度大小都不为零
B．在t＝3 s时，两车第一次相距最远
C．在t＝6 s时，两车又一次经过同一位置
D．甲车在t＝6 s时的加速度与t＝9 s时的加速度相同
【答案】B
【解析】：　速度—时间图像某点切线的斜率表示该时刻的加速度，甲车的v­t图像的“波峰”“波谷”处切线的斜率为零，即所对应的时刻加速度为零，选项A错误；根据v­t图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t＝3 s时，两车第一次相距最远，选项B正确；在t＝6 s时，两车又一次速度相等，由题图分析可知，此时两车位移不相等，即不经过同一位置，选项C错误；甲车在t＝6 s时的加速度与t＝9 s时的加速度方向相反，选项D错误。
4．[多选]一运动员(可视为质点)进行三米板跳水训练，某次跳水过程中，运动员的速度—时间图像如图所示，t＝0是其向上起跳的瞬间，此时跳板回到平衡位置。t3＝5.5t1，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则下列判断正确的是(　　)
A．运动员入水时的速度大小为2 m/s
B．运动员离开跳板后向上运动的位移大小为 m
C．运动员在水中向下运动的加速度大小为20 m/s2
D．运动员入水的深度为1.5 m
【答案】BC
【解析】：　设运动员离开跳板后向上运动的位移大小为x，由题图知，运动员入水前向上运动的位移大小为向下运动位移大小的，即＝，解得x＝ m，所以运动员入水前向下运动的位移大小h1＝3 m＋ m＝ m，由v2＝2gh1，得运动员入水时的速度大小为v＝ m/s，选项A错误，B正确；由题图知运动员在水中运动的加速度大小是空中的2倍，即
a＝20 m/s2，选项C正确；运动员入水的深度为h2＝＝ m，选项D错误。
5.高空走钢丝杂技表演中，表演者越接近钢丝末端的时候，钢丝倾斜得越厉害，行走难度越大，行走也越缓慢。现有甲、乙两个人同走一根钢丝，其位置如图所示，假设甲、乙两人及其装备的总质量相等，下列说法正确的是(　　)
A．钢丝对甲的作用力小于对乙的作用力
B．甲受到的合外力小于乙受到的合外力
C．甲对钢丝的压力大于乙对钢