（天津?qū)Ｓ茫?020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題提升訓(xùn)練2 力與直線運(yùn)動（含解析）

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1、專題提升訓(xùn)練2　力與直線運(yùn)動 一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的) 1.(2019·河?xùn)|區(qū)一模)如圖甲所示,滑雪運(yùn)動員由斜坡高速向下滑行,其速度—時(shí)間圖像如圖乙所示,則由圖像中AB段曲線可知,運(yùn)動員在此過程中(　　) A.機(jī)械能守恒 B.做變加速運(yùn)動 C.做曲線運(yùn)動 D.所受力的合力不斷增大 答案:B 解析:運(yùn)動員在下滑過程中,受到阻力作用,阻力要對運(yùn)動員做負(fù)功,使運(yùn)動員的機(jī)械能減少,運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;勻加速運(yùn)動的v-t圖像是一條直線,可知運(yùn)動員的v-t圖像是一條曲線,曲線切線的斜率越來越小,運(yùn)動員的加速度越來越小,因

2、此運(yùn)動員做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,故B正確;運(yùn)動員沿斜坡下滑,做直線運(yùn)動,故C錯(cuò)誤;由于運(yùn)動員的加速度a逐漸減小,運(yùn)動員所受合力F=ma不斷減小,故D錯(cuò)誤。 2.(2019·河北唐山一模)現(xiàn)有兩輛不同型號的電動汽車甲、乙,在同一平直公路上,從同一地點(diǎn),朝相同方向做直線運(yùn)動,它們的v-t圖像如圖所示。則(　　) A.兩車加速階段的加速度大小之比為3∶1 B.乙追上甲的時(shí)刻為15 s末 C.乙剛出發(fā)時(shí),甲車在其前方25 m處 D.15 s后兩車間距離開始逐漸增大 答案:C 解析:由加速度定義式易得,甲車在加速階段的加速度a1=2m/s2,乙車加速度a2=1m/s2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;速

3、度—時(shí)間圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移,故在15s內(nèi),甲車位移大于乙車位移,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知,t=5s時(shí)乙車出發(fā),此時(shí)甲車的位移為25m,又兩車從同一地點(diǎn)出發(fā),故C項(xiàng)正確;15s后,乙車速度大于甲車速度,在15s時(shí)甲車在前,乙車在后,故兩車距離先逐漸減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2019·廣東深圳第一次調(diào)研)下圖為甲、乙兩物體做直線運(yùn)動的x-t圖像,對于0~t1時(shí)間內(nèi)兩物體的運(yùn)動,下列說法正確的是(　　) A.甲物體速度方向與加速度方向相同 B.乙物體加速度方向與速度方向相反 C.甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度 D.乙物體位移變小,速度變大 答案:B 解析:由x-t圖像可知

4、甲物體速度逐漸減小,做減速運(yùn)動,加速度方向與速度方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙物體速度逐漸減小,做減速運(yùn)動,加速度方向與速度方向相反,選項(xiàng)B正確;由題圖可知,兩物體在t1時(shí)間內(nèi)的位移大小相等,則平均速度大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;乙物體位移變小,速度變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4.(2019·天津南開區(qū)一模)A、B兩物體運(yùn)動的v-t圖像如圖所示,由圖像可知(　　) A.A、B兩物體運(yùn)動方向始終相同 B.A、B兩物體的加速度在前4 s內(nèi)大小相等方向相反 C.A、B兩物體在前4 s內(nèi)不可能相遇 D.A、B兩物體若在6 s時(shí)相遇,則計(jì)時(shí)開始時(shí)二者相距30 m 答案:D 解析:根據(jù)速度的正負(fù)表示物體的速

5、度方向,知在0~4s內(nèi),A、B兩物體運(yùn)動方向相反,4s末后A、B兩物體運(yùn)動方向相同,故A錯(cuò)誤;速度圖像的斜率等于物體的加速度,斜率的正負(fù)表示加速度的方向,則知A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等方向相同,故B錯(cuò)誤;由于出發(fā)點(diǎn)的位置關(guān)系未知,所以A、B兩物體在前4s內(nèi)有可能相遇,故C錯(cuò)誤;0~6s內(nèi),A的位移為xA=-5×42m+2.5×22m=-7.5m,B的位移為xB=7.52×6m=22.5m。A、B兩物體若在6s時(shí)相遇,則計(jì)時(shí)開始時(shí)二者相距s=xA+|xB|=30m,故D正確。 5.(2019·山東日照11月校際聯(lián)合質(zhì)檢)將物體以某一速度豎直向上拋出,經(jīng)過時(shí)間t0到達(dá)最高點(diǎn),之后返回

6、。運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小與速率成正比。則此物體從拋出到返回拋出點(diǎn)的過程中,速率隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是(　　) 答案:D 解析:物體豎直向上拋出,受重力和向下的空氣阻力,又空氣阻力的大小與速率成正比,則mg+kv=ma1,物體上升時(shí)做加速度減小的減速運(yùn)動。物體從最高點(diǎn)返回,受重力和向上的空氣阻力,則mg-kv=ma2,物體下降時(shí)做加速度減小的加速運(yùn)動。上升過程中的加速度大于下降過程中的加速度,且上升和下降過程中物體運(yùn)動的距離相同,由速率隨時(shí)間變化圖像的切線的斜率表示物體的加速度及速率隨時(shí)間變化圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示對應(yīng)的運(yùn)動距離,可知D項(xiàng)正確。 二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小

7、題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的) 6.(2019·天津南開區(qū)月考)如圖所示,小車板面上的物體質(zhì)量為m=8 kg,它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上,這時(shí)彈簧的彈力為6 N?，F(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧?使小車由靜止開始運(yùn)動起來,運(yùn)動中加速度由零逐漸增大到1 m/s2,隨即以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動。則下列說法正確的是(　　) A.物體與小車始終保持相對靜止,彈簧對物體的作用力始終沒有發(fā)生變化 B.物體受到的摩擦力一直減小 C.當(dāng)小車加速度(向右)為0.75 m/s2時(shí),物體不受摩擦力作用 D.如小車以0.5 m/s2的加速

8、度向左做勻加速直線運(yùn)動時(shí),物體受到的摩擦力一定為10 N 答案:AC 解析:物體靜止不動時(shí),水平方向彈簧彈力和向左的靜摩擦力二力平衡,有Ff靜=F彈=6N,物體隨小車一起向右加速,當(dāng)靜摩擦力為零時(shí),有F彈=ma1,解得a1=0.75m/s2;當(dāng)靜摩擦力向右,且達(dá)到6N時(shí),有F彈+Ff=ma2,解得a2=1.5m/s2。由于1m/s2<1.5m/s2,故物體與小車始終保持相對靜止,彈簧伸長量不變,故彈力不變,A正確;由于0.75m/s2<1m/s2<1.5m/s2,故物體受靜摩擦力先向左,減小到零后反向增加,故B錯(cuò)誤;當(dāng)小車向右的加速度為0.75m/s2時(shí),物體不受摩擦力作用,故C正確;小車

9、以0.5m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動時(shí),由于0.5m/s2<0.75m/s2,故物體受摩擦力向左,根據(jù)牛頓第二定律可知,F彈-Ff=ma,故Ff=2N,故D錯(cuò)誤。 7.(2019·河北承德聯(lián)校期末)如圖所示,質(zhì)量為3 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面,質(zhì)量為2 kg的物體B用細(xì)線懸掛,A、B間相互接觸但無壓力。g取10 m/s2。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷,則細(xì)線剪斷瞬間(　　) A.B對A的壓力大小為12 N B.彈簧彈力大小為20 N C.B的加速度大小為4 m/s2 D.A的加速度為零 答案:AC 解析:剪斷細(xì)線前,A、B間無壓力,則彈簧的彈力F=mAg=30N,剪斷細(xì)

10、線的瞬間,彈簧彈力不變,對A、B整體分析,整體加速度a=(mA+mB)g-FmA+mB=(3+2)×10-303+2m/s2=4m/s2 隔離對B分析有mBg-FN=mBa, 解得FN=(20-2×4)N=12N,由牛頓第三定律知B對A的壓力為12N,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 8.(2019·湖北黃岡質(zhì)檢)如圖所示,足夠長的傾斜傳送帶以v=2.4 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,某時(shí)刻同時(shí)將A、B物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,已知A、B兩物塊釋放時(shí)的間距為0.042 m,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)分別為μA=0.75、μB=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦

11、力,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,則下列說法正確的是(　　) A.物塊B先做勻加速直線運(yùn)動,后與傳送帶保持相對靜止 B.物塊B最終一定追上物塊A C.在t=0.24 s時(shí),A、B物塊速度大小相等 D.在t=0.54 s前,A、B兩物塊之間的距離先增大后不變 答案:BC 解析:物塊B先做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)與傳送帶共速后,因?yàn)棣藼=0.5

12、物塊A,選項(xiàng)B正確;物塊B開始下滑的加速度aB1=gsin37°+μBgcos37°=10m/s2,與傳送帶共速經(jīng)過的時(shí)間:tB=vaB1=0.24s,共速后物塊B以aB2=gsinθ-μBgcosθ=2m/s2的加速度加速下滑;物塊A開始下滑的加速度aA1=gsin37°+μAgcos37°=12m/s2,與傳送帶共速時(shí)經(jīng)過的時(shí)間tA=vaA1=0.2s;共速后物塊A與傳送帶一起勻速下滑,則t=0.24s時(shí)兩物塊速度相等,選項(xiàng)C正確;在開始的0.24s內(nèi)因?yàn)锳的加速度較大,則兩物塊間的距離逐漸變大;在0.24s后物塊B繼續(xù)加速下滑,速度逐漸變大,則兩物塊間的距離又逐漸減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9

13、.(2019·山東菏澤上學(xué)期期末)如圖甲所示,在光滑水平面上,靜置一質(zhì)量為m'的長木板,質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長木板上。長木板受到水平拉力的作用,拉力F與加速度a的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度大小g取10 m/s2,下列說法正確的是(　　) A.長木板的質(zhì)量m'=1 kg B.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5 C.當(dāng)F=6.5 N時(shí),長木板的加速度大小為2.5 m/s2 D.當(dāng)F增大時(shí),小滑塊的加速度一定增大 答案:AC 解析:對整體由牛頓第二定律有F=(m'+m)a, 當(dāng)F=6N時(shí),兩物體具有最大的共同加速度, 代入數(shù)據(jù)解得m'+m=3kg 當(dāng)F大于6N

14、時(shí), 根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=m'a,即F=m'a+μmg, 由題圖乙知,圖線的斜率k=1, 即m'=1kg,滑塊的質(zhì)量為m=3kg-m'=2kg。 縱截距為μmg=4N,則μ=0.2,故A正確,B錯(cuò)誤; 當(dāng)F大于6N時(shí),F=m'a+4N。 所以,當(dāng)F=6.5N時(shí),長木板的加速度為a=2.5m/s2,故C正確; 當(dāng)拉力增大,兩物體發(fā)生滑動時(shí),木塊的加速度為 a=μmgm=2m/s2,恒定不變,故D錯(cuò)誤。 三、計(jì)算題(本題共1小題,須寫出規(guī)范的解題步驟) 10.(2019·安徽宣城市第二次調(diào)研)如圖所示,以水平地面建立x軸,有一質(zhì)量m=1 kg的小木塊放在質(zhì)量為m'=2

15、 kg的長木板的左端A處,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始時(shí)m與m'一起向右運(yùn)動,已知木板A端經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為v0=10 m/s,在坐標(biāo)為x=27.5 m處的P點(diǎn)有一固定的擋板,木板B端與擋板發(fā)生彈性碰撞后立即反向彈回,在以后的運(yùn)動中小木塊恰好沒有從木板上落下。g取10 m/s2,求: (1)木板的長度l及小木塊在木板上滑動的時(shí)間t; (2)最終木板停止時(shí)A點(diǎn)的位置坐標(biāo)。 答案:(1)18 m　2 s　(2)xA=-1 m 解析:(1)以向右為正方向,對木塊和木板組成的系統(tǒng),根據(jù)牛頓第二定

16、律得: -μ1(m'+m)g=(m'+m)a1,解得a1=-1m/s2 設(shè)木板B端與擋板碰前的速度為v,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得: v2-v02=2a1(x-l) 碰后對木塊,由牛頓第二定律:-μ2mg=ma2 解得a2=-5m/s2 對木板:μ2mg+μ1(m'+m)g=m'a3 解得a3=4m/s2 依題意,碰后經(jīng)時(shí)間t共速,由速度公式v+a2t=-v+a3t 木塊與木板的相對位移l=12×2vt 聯(lián)立解得l=18m;v=9m/s;t=2s。 (2)共速后的速度v共=v+a2t=-1m/s,方向向左,因μ1<μ2,故整體一起向左勻減速到停止,碰后對木板分析,由運(yùn)動學(xué)公式得x1=-v+v共2t=-10m x2=0-v共22×(-a1)=-0.5m 故A點(diǎn)的坐標(biāo)xA=x+x1+x2-l=-1m。 - 6 -