《2025年高中总复习优化设计高中物理》

1. 某同学乘地铁时，在一根细绳的下端挂一支圆珠笔，上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上，地铁在进站或出站时沿水平方向做直线运动，细绳偏离竖直方向的角度为θ，并保持一段时间，他用手机拍摄了当时的情境照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，如图所示。重力加速度大小为g，则根据照片信息，可知这段时间内(　　　)
　　　　　　　
A. 地铁的加速度大小为gsinθ
B. 地铁的加速度大小为gcosθ
C. 地铁可能向左做匀速直线运动
D. 地铁可能向右做匀减速直线运动

答案： D　解析对笔受力分析知，笔受到竖直向下的重力和沿绳斜向上的拉力，二力的合力方向水平向左，有合力F = mg tanθ = ma，得笔的加速度大小即地铁的加速度大小为a = g tanθ，A、B错误；加速度方向水平向左，因地铁的运动方向未知，故地铁可能向左做匀加速直线运动，也可能向右做匀减速直线运动，C错误，D正确。

2. (2023安徽二模)水平桌面上放置一质量为m的木块，木块与桌面间的动摩擦因数恒定，用一水平恒力F拉木块，木块在水平桌面上做匀速直线运动；若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上(F大小不变)，木块仍在水平桌面上做匀速直线运动。那么当用2F的水平恒力拉木块，此时木块的加速度为(已知当地的重力加速度为g，sin74° = 0.96，cos74° = 0.28)(　　　)
　　　　　
A. $\frac{3}{4}g$
B. $\frac{3}{8}g$
C. $\frac{3}{16}g$
D. $\frac{3}{32}g$

答案： A　解析用一水平恒力F拉木块，木块在水平桌面上做匀速直线运动，有F = μmg；若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上（F大小不变），木块仍在水平桌面上做匀速直线运动，有F cos 74° = μ(mg - F sin 74°)，当用2F的水平恒力拉木块时，根据牛顿第二定律有2F - μmg = ma，联立解得a = $\frac{3}{4}$g，选项A正确。

3. 如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为α＞β＞θ。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为(　　　)
　　　　　　　　　　　　　
A. $t_{AB}=t_{CD}=t_{EF}$
B. $t_{AB}＞t_{CD}＞t_{EF}$
C. $t_{AB}＜t_{CD}＜t_{EF}$
D. $t_{AB}=t_{CD}＜t_{EF}$

答案：
B　解析如图所示，过D点作OD的垂线与竖直虚线交于G，以OG为直径作圆，可以看出F点在辅助圆内，而B点在辅助圆外，由等时圆结论可知，tAB ＞ tCD ＞ tEF，B项正确。

4. (多选)(2024广东韶关模拟)如图甲所示，某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作，用计算机采集到的压力传感器读数F随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　　)
　　　　　　　　　　　
A. 该同学重力约为500 N
B. 下蹲过程中该同学始终处于失重状态
C. 该同学完成了一次下蹲再起立的动作
D. 起立过程中该同学对传感器的压力小于传感器对该同学的支持力

答案： AC　解析由图乙可知平衡时压力传感器的示数为500N，则该同学重力约为500N，A正确；下蹲过程中该同学先处于失重状态，再处于超重状态，B错误；人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了一次下蹲再起立的动作，C正确；该同学对传感器的压力和传感器对该同学的支持力是相互作用力，大小相等，D错误。

5. (2023北京东城检测)某人某次乘电梯的速度v随时间t变化的图像如图所示，若取竖直向上的方向为正方向，则以下对人和电梯的说法正确的是(　　　)
　　　　　　　　　　　　
A. 3 s末一定处于超重状态
B. 6 s末一定处于超重状态
C. 8 s末一定处于超重状态
D. 7～10 s向下减速运动

答案： A　解析根据v - t图像可知，电梯向上先做加速运动，再做匀速运动，最后做减速运动直至停止，故电梯没有向下运动的过程，D错误；t = 3s时人与电梯加速上升，其加速度向上，处于超重状态，A正确；t = 6s时人与电梯匀速运动，处于平衡状态，既不超重也不失重，B错误；t = 8s时人与电梯减速上升，其加速度向下，处于失重状态，C错误。