2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 備課資料 專題二 力與直線運(yùn)動 第1講 應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決力學(xué)問題專題限時檢測.doc

2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 備課資料 專題二 力與直線運(yùn)動 第1講 應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決力學(xué)問題專題限時檢測 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分.第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求) 1. (xx河南平頂山模擬)如圖所示,質(zhì)量分別為m,2m的小球A,B,由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在電梯內(nèi),已知電梯正在豎直向上做勻加速直線運(yùn)動,細(xì)線中的拉力為F,此時突然剪斷細(xì)線.在線斷的瞬間,彈簧的彈力大小和小球A的加速度的大小分別為(　A　) A.,+g B.,+g C.,+g D.,+g 解析:對兩球及彈簧整體,由牛頓第二定律 F-3mg=3ma,對B球有F彈-2mg=2ma, 解得F彈=,對A球有mg+F彈=maA, 得aA=+g,選項(xiàng)A正確. 2.如圖所示,物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)開始做勻加速直線運(yùn)動,途徑A,B,C三點(diǎn),其中A,B之間的距離L1=2 m,B,C之間的距離L2=3 m.若物體通過L1,L2這兩段位移的時間相等,則OA之間的距離L等于(　C　) A. m B. m C. m D. m 解析:物體通過L1,L2這兩段位移的時間相等,設(shè)為T,則vB==,加速度a==,在A點(diǎn)速度vA=vB-aT=,解得L=== m. 3.(xx湖南師大附中模擬)將一長木板靜止放在光滑的水平面上,如圖(甲)所示.一個小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動,到達(dá)右端時恰能與木板保持相對靜止.小鉛塊運(yùn)動過程中所受的摩擦力始終不變,現(xiàn)將木板分成A和B兩段,使B的長度和質(zhì)量均為A的2倍,并緊挨著A放在原水平面上,讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊A的左端開始向右滑動,如圖(乙)所示,則下列有關(guān)說法正確的是(　C　) A.小鉛塊恰能滑到木板B的右端,并與木板B保持相對靜止 B.小鉛塊將從木板B的右端飛離木板 C.小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對靜止 D.木板B達(dá)到的最終速度與圖(甲)情景中木板達(dá)到的最終速度大小相同 解析:在圖(甲)情景中小鉛塊運(yùn)動過程中,小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個木板一直加速,圖(乙)情景中小鉛塊先使整個木板加速,運(yùn)動到B部分上后A部分停止加速,只有B部分加速,加速度大于圖(甲)情景中的對應(yīng)過程,故圖(乙)情景中小鉛塊與B木板將更早達(dá)到速度相等,所以小鉛塊還沒有運(yùn)動到B的右端就與B保持相對靜止了,選項(xiàng)A,B錯誤,C正確;圖(乙)情景中木板B達(dá)到的最終速度比圖(甲)情景中木板達(dá)到的最終速度大,選項(xiàng)D錯誤. 4.(xx河北唐山模擬)一列有8節(jié)車廂的動車組列車,沿列車前進(jìn)方向看,每兩節(jié)車廂中有一節(jié)自帶動力的車廂(動車)和一節(jié)不帶動力的車廂(拖車).該動車組列車在水平鐵軌上勻加速行駛時,設(shè)每節(jié)動車的動力裝置均提供大小為F的牽引力,每節(jié)車廂所受的阻力均為f,每節(jié)車廂總質(zhì)量均為m,則第4節(jié)車廂與第5節(jié)車廂水平連接裝置之間的相互作用力大小為(　A　) A.0 B.2F C.2(F-f) D.2(F-2f) 解析:以整體為研究對象,由牛頓第二定律4F-8f=8ma,以后4節(jié)車廂為研究對象,由牛頓第二定律F45+2F-4f=4ma,解得F45=0,選項(xiàng)A正確. 5. 靜止在光滑水平面上的物體受到一個水平拉力的作用,在4 s內(nèi)該力隨時間變化的關(guān)系如圖所示,則(　D　) A.物體將做往復(fù)運(yùn)動 B.2 s末物體的加速度最大 C.2 s末物體的速度最小 D.4 s內(nèi)物體的位移最大 解析:0～2 s內(nèi)物體向正方向做勻加速運(yùn)動,2～4 s內(nèi)向正方向做勻減速運(yùn)動,所以2 s末物體的速度最大,由于前2 s與后2 s的加速度大小相等,所以4 s末速度為0.則4 s內(nèi)位移最大,選項(xiàng)D正確. 6. (xx遼寧大連模擬)大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍,保證霧天行車安全顯得尤為重要.在霧天的平直公路上,甲、乙兩汽車同向勻速行駛,乙在前,甲在后.某時刻兩車司機(jī)聽到警笛提示,同時開始剎車,結(jié)果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞,如圖為兩車剎車后勻減速運(yùn)動的vt圖像,以下分析正確的是(　BD　) A.甲車剎車的加速度的大小為0.5 m/s2 B.兩車開始剎車時的間距為100 m C.兩車剎車后間距一直在減小 D.兩車都停下來后相距12.5 m 解析:由題圖可知,兩車剎車后直到速度相等經(jīng)歷的時間為20 s,甲車的加速度a1= m/s2=-1 m/s2,乙車的加速度a2= m/s2=-0.5 m/s2,此時甲車的位移x甲=v甲t+a1t2=(2520-1400)m=300 m,乙車的位移x乙=v乙t+a2t2=(1520-0.5400)m=200 m,兩車剛好沒有發(fā)生碰撞,則兩車開始剎車時的間距Δx=(300-200)m=100 m,選項(xiàng)A錯誤,B正確;兩車剎車后甲的速度先大于乙的速度,兩者間距減小,后來甲的速度小于乙的速度,兩者間距增大,選項(xiàng)C錯誤;根據(jù)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知,兩車都停下來后的距離為如圖中陰影部分三角形面積,則Δx′=(30-25)5 m=12.5 m,選項(xiàng)D正確. 7.(xx吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖,水平傳送帶A,B兩端相距s=3.5 m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.工件滑上A端瞬時速度vA= 4 m/s,達(dá)到B端的瞬時速度設(shè)為vB,下列說法正確的是(　ABC　) A.若傳送帶不動,則vB=3 m/s B.若傳送帶以速度v=4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3 m/s C.若傳送帶以速度v=2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3 m/s D.若傳送帶以速度v=2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=2 m/s 解析:若傳送帶不動,工件的加速度大小a==μg=1 m/s2,由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式有-=-2as,得到vB=3 m/s,選項(xiàng)A正確.若傳送帶以速度v=4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,工件的受力情況不變,由牛頓第二定律得知,工件的加速度大小仍為a=μg,工件的運(yùn)動情況跟傳送帶不動時的一樣,則vB=3 m/s,選項(xiàng)B正確;若傳送帶以速度v=2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,工件滑上傳送帶時所受的滑動摩擦力方向水平向左,做勻減速運(yùn)動,工件的加速度大小仍為a=μg,工件的運(yùn)動情況跟傳送帶不動時的一樣,則vB=3 m/s,選項(xiàng)C正確,D錯誤. 8. (xx吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示,重80 N的物體A放在傾角為30的粗糙斜面上,有一根原長為10 cm、勁度系數(shù)為1 000 N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長度縮短為8 cm,現(xiàn)用一測力計(jì)沿斜面向上拉物體,若物體與斜面間最大靜摩擦力為25 N,當(dāng)彈簧的長度仍為8 cm時,測力計(jì)讀數(shù)可能為(　ABC　) A.10 N B.20 N C.40 N D.60 N 解析: 施加拉力前,物體受到四個力的作用而平衡,重力G、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的摩擦力f和彈簧對物體施加沿斜面向上的彈力T,受力如圖,其中T=kx=1 0000.02 N=20 N,根據(jù)平衡條件可求出f=Gsin 30-T=20 N,方向沿斜面向上.施加拉力F后,彈簧長度不變,說明物體仍然靜止,并且彈簧對物體施加的彈力大小和方向不變,若摩擦力沿斜面向上,則F+f+T=Gsin 30,即F+f=20 N,摩擦力f隨著F增大而變小,當(dāng)F=20 N時,f=0,若F>20 N,摩擦力沿斜面向下,因?yàn)槲矬w沒有滑動,所以F+T<Gsin 30+fm,代入數(shù)據(jù)可得F<45 N,所以測力計(jì)讀數(shù)在0～45 N之間.選項(xiàng)A,B,C正確,D錯誤. 二、非選擇題(本大題共2小題,共36分) 9.(18分)如圖(甲)所示,傾角θ=37的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足夠長.一根輕彈簧一端固定在斜面的底端,另一端與質(zhì)量m= 1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))接觸,滑塊與彈簧不相連,彈簧處于壓縮狀態(tài).當(dāng)t=0時釋放滑塊.在0～0.24 s時間內(nèi),滑塊的加速度a隨時間t變化的關(guān)系如圖(乙)所示.已知彈簧的勁度系數(shù)k=2.0 102 N/m,當(dāng)t1=0.14 s時,滑塊的速度v1=2.0 m/s.g取10 m/s2, sin 37=0.6,cos=37=0.8.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.求: (1)斜面對滑塊的摩擦力f的大小; (2)t1=0.14 s時滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d; (3)在0～0.44 s時間內(nèi),滑塊運(yùn)動的路程s. 解析:(1)由題圖(乙)可知,當(dāng)t1=0.14 s時,滑塊與彈簧開始分離,此后滑塊受重力、斜面的支持力和摩擦力,如圖(a)所示.分離后,滑塊開始做勻減速直線運(yùn)動,在這段過程中,由題圖(乙)可知,滑塊加速度的大小a1=10 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律有mgsin θ+f=ma1 解得f=4.0 N. (2)當(dāng)t1=0.14 s時,彈簧恰好恢復(fù)原長,所以此時滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d等于t0=0時彈簧的形變量x.由題圖(乙)可知,在出發(fā)點(diǎn)時滑塊加速度的大小a=30 m/s2, 此時滑塊受力如圖(b)所示,有kd-mgsin θ-f=ma 解得d=0.20 m. (3)設(shè)從t1=0.14 s時開始,經(jīng)時間Δt1滑塊的速度減為零,則有Δt1==0.20 s, 在這段時間內(nèi)滑塊運(yùn)動的距離x1==0.20 m, t2=0.34 s時滑塊速度減為零,此后滑塊將反向做勻加速直線運(yùn)動,受力如圖(c)所示,根據(jù)牛頓第二定律可求得此后加速度的大小a2= =2.0 m/s2, 在0.34～0.44 s(Δt2=0.10 s)時間內(nèi),滑塊沿斜面下滑的距離x2= a2Δ=0.01 m. 所以在0～0.44 s時間內(nèi)運(yùn)動的路程 s=d+x1+x2=0.41 m. 答案:(1)4.0 N　(2)0.20 m　(3)0.41 m 10.(18分)(xx山西右玉一模)如圖所示,長2 m的木板AB靜止在粗糙水平地面上,C為其中點(diǎn),木板上表面AC部分光滑,CB部分粗糙,下表面與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,木板右端靜止放置一個小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn)),它與木板CB部分的動摩擦因數(shù)μ2=0.2.已知木板和小物塊的質(zhì)量均為2 kg,重力加速度g取10 m/s2,現(xiàn)對木板施加一個水平向右的恒力F. (1)為使小物塊與木板保持相對靜止,求恒力的最大值Fm; (2)當(dāng)F=20 N時,求小物塊經(jīng)多長時間滑到木板中點(diǎn)C. 解析:(1)設(shè)小物塊能夠達(dá)到的最大加速度為am,則有μ2mg=mam 解得am=2 m/s2 對整體進(jìn)行受力分析,有 Fm-μ1(M+m)g=(M+m)am 解得Fm=12 N. (2)當(dāng)F=20 N時,小物塊相對于木板發(fā)生相對滑動,對木板受力分析,有F-μ1(M+m)g-μ2mg=Ma1 得a1=6 m/s2 小物塊加速度a2=am=μ2g=2 m/s2 則有a1t2-a2t2=L 解得t= s. 答案:(1)12 N　(2) s