2022年高考物理大二輪復習 專題一 力與運動 專題跟蹤訓練2 力與物體的直線運動

2022年高考物理大二輪復習 專題一 力與運動 專題跟蹤訓練2 力與物體的直線運動一、選擇題1(2018·貴陽高三監(jiān)測)一物體做勻減速直線運動，在4 s內(nèi)的位移為16 m，速度大小變?yōu)樵瓉淼娜种?，方向不變則該物體的加速度大小為()A1 m/s2 B1.5 m/s2C2 m/s2 D0.75 m/s2解析設(shè)該物體的初速度為v0，加速度大小為a，由題意知t4 s，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，xv0tat2，v0at，聯(lián)立解得a1 m/s2，選項A正確答案A2(2018·全國卷)(多選)甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動，其速度時間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示已知兩車在t2時刻并排行駛下列說法正確的是()A兩車在t1時刻也并排行駛B在t1時刻甲車在后，乙車在前C甲車的加速度大小先增大后減小D乙車的加速度大小先減小后增大解析本題可巧用逆向思維分析，兩車在t2時刻并排行駛，根據(jù)題圖分析可知在t1t2時間內(nèi)甲車運動的位移大于乙車運動的位移，所以在t1時刻甲車在后，乙車在前，B正確，A錯誤；依據(jù)vt圖象斜率表示加速度分析出C錯誤，D正確答案BD3(2018·全國卷)(多選)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示下列說法正確的是()A在t1時刻兩車速度相等B從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D從t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等解析xt圖象某點的切線斜率表示瞬時速度，A錯誤；前t1時間內(nèi)，由于甲、乙的出發(fā)點不同，故路程不同，B錯誤；t1t2時間內(nèi)，甲、乙的位移和路程都相等，大小都為x2x1，C正確；t1t2時間內(nèi)，甲的xt圖象在某一點的切線與乙的xt圖象平行，此時刻兩車速度相等，D正確答案CD4(2018·遼寧五校聯(lián)考)如圖a所示，某研究小組利用此裝置探究物塊在恒力作用下加速度與木板傾角的關(guān)系木板OA可繞軸心O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，物塊受到平行于木板且指向A端、大小為F8.5 N的力的作用通過實驗得到如圖b所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線，且每次實驗過程中木板OA的傾角保持不變?nèi)魣Db中圖線與縱軸交點的縱坐標a06 m/s2，物塊的質(zhì)量m1 kg，重力加速度大小g10 m/s2，sin53°0.8，cos53°0.6，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力則()A物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2B圖b中2大于60°C如圖b所示，將木板傾角由1緩慢增加到2的過程中，摩擦力一直減小D木板傾角為37°時，物塊所受的摩擦力為2.5 N解析當0°時，F(xiàn)mgma0，a06 m/s2，解得0.25，選項A錯誤；當>2時，加速度為負值，當2時，F(xiàn)mgcos2mgsin2，易得2>60°，選項B正確；由題圖b可知，在1<<2時，物塊的加速度為零，靜止在木板上，物塊的合外力為零，在角較小時摩擦力與重力沿斜面分力同向，有mgsinfF，在角較大時摩擦力與重力沿斜面分力反向，有mgsinfF，可知隨著增大，摩擦力f先減小后增大，選項C錯誤；木板傾角為37°時物塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力fmgcos2 N，故選項D錯誤答案B5(2018·鄭州質(zhì)量預測)如圖所示，一端固定在地面上的桿與水平方向夾角為，將一質(zhì)量為M的滑塊套在桿上，滑塊通過輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為.先給滑塊一個沿桿方向的初速度，穩(wěn)定后，滑塊和小球一起以共同的加速度沿桿運動，此時繩子與豎直方向夾角為，且>，不計空氣阻力，則滑塊的運動情況是()A沿著桿減速下滑 B沿著桿減速上滑C沿著桿加速下滑 D沿著桿加速上滑解析把滑塊和小球看成一個整體進行受力分析，假設(shè)滑塊的速度方向向下，由牛頓第二定律知，沿桿方向有：(Mm)gsinf(Mm)a，垂直桿方向有：FN(Mm)gcos，摩擦力fFN，F(xiàn)NFN，聯(lián)立可解得：agsingcos，對小球，若，agsin，由題知<，根據(jù)分析有a>gsin，所以gsingcos>gsin，gsingsin>gcos，因為<，所以gsingsin<0，但gcos>0，所以假設(shè)不成立，即滑塊的速度方向一定向上，由于加速度方向向下，所以滑塊沿桿減速上滑，選項B正確答案B6(2018·安徽合肥一模改編)(多選)如圖所示，繃緊的長為6 m的水平傳送帶，沿順時針方向以恒定速率v12 m/s運行一小物塊從與傳送帶等高的光滑水平臺面滑上傳送帶，其速度大小為v25 m/s.若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10 m/s2，下列說法中正確的是()A小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動，然后向右做勻加速直線運動B若傳送帶的速度為5 m/s，小物塊將從傳送帶左端滑出C若小物塊的速度為4 m/s，小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出D若小物塊的速度為1 m/s，小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出解析小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a，速度減至零時通過的位移為x.根據(jù)牛頓第二定律得mgma，解得ag2 m/s2，則x m6.25 m>6 m，所以小物塊將從傳送帶左端滑出，不會向右做勻加速直線運動，A錯誤；傳送帶的速度為5 m/s時，小物塊在傳送帶上受力情況不變，則運動情況也不變，仍會從傳送帶左端滑出，B正確；若小物塊的速度為4 m/s，小物塊向左減速運動的位移大小為x m4 m<6 m，則小物塊的速度減到零后再向右加速，小物塊加速到與傳送帶共速時的位移為x m1 m<4 m，以后小物塊以v12 m/s的速度勻速運動到右端，則小物塊從傳送帶右端滑出時的速度為2 m/s，C正確；若小物塊的速度為1 m/s，小物塊向左減速運動的位移大小為x m0.25 m<6 m，則小物塊速度減到零后再向右加速，由于x<x，則小物塊不可能與傳送帶共速，小物塊將以1 m/s的速度從傳送帶的右端滑出，D錯誤答案BC7(2018·福州市質(zhì)檢)物體在水平地面上受到水平推力的作用，在6 s內(nèi)力F、速度v隨時間變化如圖所示，由圖象可得()A物體的質(zhì)量為2 kgB物體在6 s內(nèi)運動的位移為6 mC在02 s內(nèi)推力做的功為2 JD物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.025解析物體在02 s內(nèi)做勻加速直線運動，加速度為a m/s2，由牛頓第二定律有：F合Fmgma，即：3 Nmgma；物體在26 s內(nèi)做勻速直線運動，因此有：mg1 N，聯(lián)立解得：物體的質(zhì)量為m4 kg，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.025，選項A錯誤，選項D正確；根據(jù)vt圖象所圍的面積表示物體運動的位移可得物體在6 s內(nèi)運動的位移為x×2×1 m4×1 m5 m，選項B錯誤；力對物體所做的功等于力乘以力方向上的位移，因此在2 s內(nèi)推力做的功為WFx3××2×1 J3 J，選項C錯誤答案D8(2018·浙江七校聯(lián)考)(多選)將長木板和物塊放在傾角為37°的足夠長的斜面體頂端，物塊可視為質(zhì)點，已知長木板的ab段長度為3 m且上表面光滑，bc段的長度為8 m且上表面粗糙，已知物塊與bc段的動摩擦因數(shù)為10.15，長木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為20.4，長木板與物塊的質(zhì)量相等，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，由某時刻開始將長木板和物塊無初速釋放，sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2.下列說法正確的是()A長木板和物塊釋放的瞬間，物塊的加速度大小為4.8 m/s2B長木板和物塊釋放的瞬間，長木板的加速度大小為0.8 m/s2C從釋放到物塊離開長木板所用的總時間為2 sD物塊離開長木板瞬間的速度大小為10.8 m/s解析系統(tǒng)釋放瞬間，設(shè)物塊的加速度為a1，長木板的加速度為a2，對物塊，由牛頓第二定律可得mgsin37°ma1，代入數(shù)據(jù)解得a16 m/s2，A錯誤；對長木板，由于mgsin37°<22mgcos37°，故物塊在長木板上滑動時，長木板靜止不動，即加速度為零，B錯誤；物塊在ab段滑動時，由運動學公式得xaba1t，解得t11 s，當物塊滑到長木板的bc段時，對物塊，由牛頓第二定律得mgsin37°1mgcos37°ma1，代入數(shù)據(jù)解得a14.8 m/s2，則物塊的位移為x1vt2a1t，va1t1，對長木板，由牛頓第二定律得mgsin37°1mgcos37°2·2mgcos37°ma2，解得a20.8 m/s2，長木板的位移為x2a2t，當物塊剛好離開長木板時有x1x2xbc，聯(lián)立可解得t21 s，則物塊在長木板上運動的總時間為tt1t22 s，C正確；由以上分析可知，物塊離開長木板時的速度大小為va1t1a1t2(6×14.8×1) m/s10.8 m/s，D正確答案CD9.(2018·河南洛陽高三統(tǒng)考)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為2 kg和1 kg，靜止疊放在水平地面上A、B間的動摩擦因數(shù)為0.8，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為10 m/s2.現(xiàn)對A施加一水平拉力F，不計空氣阻力，則()A當F17 N時，物體A的加速度大小為0.5 m/s2B當F21 N時，物體A的加速度大小為3 m/s2C當F22 N時，A相對B滑動D當F39 N時，B的加速度為9 m/s2解析當水平拉力F17 N時，大于B與地面之間的最大靜摩擦力fBB(mAmB)g0.4×(21)×10 N12 N，若A、B之間不發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律，F(xiàn)fB(mAmB)a，解得它們的加速度a m/s2，對A，設(shè)B對A的摩擦力為f，由牛頓第二定律，F(xiàn)fmAa，解得f N，A、B之間的滑動摩擦力fAAmAg0.8×2×10 N16 N，大于A、B之間的摩擦力f，則A、B之間不發(fā)生相對滑動，物體A的加速度為a m/s2，選項A錯誤；要使A、B之間發(fā)生相對滑動，A對B向右的摩擦力fA使B加速運動，由牛頓第二定律，fAfBmBaB，解得aB4 m/s2；對A，由牛頓第二定律，F(xiàn)fAmAaA，且aA>aB，解得F>24 N當F21 N時，A、B未發(fā)生相對滑動，可解得A的加速度a3 m/s2，選項B正確；當F22 N時，A相對B未發(fā)生滑動，選項C錯誤；只要A、B發(fā)生相對滑動，無論F多大，B的加速度都為aB4 m/s2，選項D錯誤答案B10.(2018·湖北黃岡高三質(zhì)檢)(多選)如圖所示，光滑水平地面上，可視為質(zhì)點的兩滑塊A、B在水平外力作用下緊靠在一起壓緊彈簧，彈簧左端固定在墻壁上，此時彈簧的壓縮量為x0，以兩滑塊此時的位置為坐標原點建立如圖所示一維坐標系現(xiàn)將外力突然反向并使B向右做勻加速運動，下列關(guān)于拉力F、兩滑塊間彈力FN與滑塊B的位移x變化的關(guān)系圖象可能正確的是()解析外力反向后，A水平方向受彈簧彈力與B對A的彈力作用，B水平方向受A對B的彈力與拉力F作用，A、B先共同向右做勻加速運動，當兩滑塊間彈力恰好為0時，A、B分離當兩滑塊間彈力恰好為0時，A、B加速度相同，此時A的加速度由彈簧彈力提供，所以此時彈簧未恢復原長，此后B在水平方向只受F作用，B、D正確答案BD二、非選擇題11(2018·湖北襄陽模擬)如圖所示，傳送帶長6 m，與水平方向的夾角為37°，以v5 m/s的恒定速度順時針運動一個質(zhì)量為2 kg的物塊(可視為質(zhì)點)，沿平行于傳送帶方向以v010 m/s的速度滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5，sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2.求：(1)物塊剛滑上傳送帶時的加速度大?。?2)物塊到達傳送帶頂端時的速度大小解析(1)設(shè)物塊剛滑上傳送帶時，加速度大小為a1，由牛頓第二定律有：mgsin37°mgcos37°ma1代入數(shù)據(jù)解得：a110 m/s2.(2)設(shè)物塊速度減為5 m/s所用時間為t1則v0va1t1，解得：t10.5 s通過的位移：x1·t13.75 m<6 m因<tan，此后物塊繼續(xù)減速上滑，設(shè)加速度大小為a2，則：mgsin37°mgcos37°ma2代入數(shù)據(jù)解得：a22 m/s2設(shè)物塊到達最高點的速度為v1，則：v2v2a2x2x2lx12.25 m，解得：v14 m/s.答案(1)10 m/s2(2)4 m/s12.(2018·河南五校聯(lián)考)如圖所示，在足夠高的光滑水平臺面上靜置一質(zhì)量為3 kg的長木板A，A右端用輕繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為1 kg的物體B連接，木板A的右端與滑輪之間的距離足夠大當B從靜止開始下落距離0.8 m時，在木板A的右端輕放一質(zhì)量為1 kg的小鐵塊C(可視為質(zhì)點)，最終C恰好未從木板A上滑落A、C間的動摩擦因數(shù)0.4，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力重力加速度g10 m/s2.求：(1)在木板上放小鐵塊前瞬間木板的速度大??；(2)木板A的長度l.解析(1)在木板上放小鐵塊前，把A、B看作整體，由牛頓第二定律有mBg(mAmB)a1v2a1h解得：v12 m/s.(2)在木板上放小鐵塊后，取向右為正方向，由牛頓第二定律，對小鐵塊有：mCgmCa2得a24 m/s2對A、B整體有：mBgmCg(mAmB)a3得a31.5 m/s2由題意知，小鐵塊滑到木板左端時，小鐵塊與木板的速度相同，則有a2tv1a3t，解得：t0.8 s由運動學公式可知：lv1ta3t2a2t2解得：l0.8 m.答案(1)2 m/s(2)0.8 m