《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

例3(2024·河北模拟)如图所示，一倾角为 $ \theta = 37° $ 的斜面固定在地面上，质量为 $ 1 \, kg $ 的滑块以初速度 $ v_0 $ 从斜面底端沿斜面向上滑行，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为 $ 0.8 $，$ \sin 37° = 0.6 $，$ \cos 37° = 0.8 $，$ g $ 取 $ 10 \, m/s^2 $。取初速度 $ v_0 $ 的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力 $ F_{f} $ 随时间变化的图像是(B)

答案： 例3【答案】B
【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力，有$F_1 = \mu F_N$，$F_N = mg\cos\theta$，联立，解得$F_1 = 6.4N$，方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力沿斜面方向的分力$mg\sin\theta = 6N ＜ F_1$，所以滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得$F_1' = mg\sin\theta = 6N$，方向沿斜面向上。故选B项。

1. (2022·浙江1月选考)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(D)


A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低

答案： 1.答案D
解析水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故选D项。

2. (2023·江苏)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为 $ m $，四条腿与竖直方向的夹角均为 $ \theta $，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度 $ g $ 的 $ \frac{1}{6} $。每条腿对月球表面压力的大小为(D)


A.$ \frac{mg}{4} $
B.$ \frac{mg}{4 \cos \theta} $
C.$ \frac{mg}{6 \cos \theta} $
D.$ \frac{mg}{24} $

答案： 2.答案D
解析对“嫦娥五号”探测器受力分析有$F_N = mg_月$，则对一条腿有$F_{N1} = \frac{1}{4}mg_月 = \frac{mg}{24}$，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为$\frac{mg}{24}$。故选D项。

3. (2023·山东)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为 $ 300 \, g $，相邻两盘间距 $ 1.0 \, cm $，重力加速度大小取 $ 10 \, m/s^2 $。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为(B)


A.$ 10 \, N/m $
B.$ 100 \, N/m $
C.$ 200 \, N/m $
D.$ 300 \, N/m $

答案： 3.答案B
解析由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有$mg = 3 \cdot kx$，解得$k = 100N/m$，故选B项。

4. (2020·北京)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的 $ F - t $ 图像如图乙所示。下列说法正确的是(C)


A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 $ 10 : 7 $
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

答案： 4.答案C
解析为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要相对实验台处于静止状态，则向左的摩擦力一直与轻绳向右的拉力平衡，图乙是轻绳向右的拉力随时间变化的曲线，也可以反映摩擦力随时间的变化情况，由图乙可知轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故A、B两项错误；由图乙可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C项正确；根据$F_1 = \mu F_N$，$F_N = mg$可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D项错误。故选C项。