高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲力与物体的直线运动 (建议用时：45分钟)一、单项选择题1(2018·沈阳二模)元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3 s末到达离地面90 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g10 m/s2，那么v0和k分别等于()A30 m/s，1B30 m/s，0.5C60 m/s，0.5 D60 m/s，1解析：选D.本题考查运动学规律和牛顿第二定律，利用运动学知识有x·t，代入数据得v060 m/s；对上升过程中的礼花弹受力分析，如图所示由牛顿第二定律有：mgFfma，又Ffkmg，a m/s220 m/s2，解得：k1.故A、B、C错，D对2(2016·高考浙江卷)如图所示为一种常见的身高体重测量仪测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学身高和质量分别为()Av(t0t)，U B.v(t0t)，UCv(t0t)，(UU0) D.v(t0t)，(UU0)解析：选D.设测量仪高度和人的身高分别为H和h，根据题意，没有站人时有Hv，站人时有Hhv，得hv；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U0kM0g，站人时Uk(M0m)g，得m(UU0)，故D项正确3(2018·河北唐山模拟)一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25米，动车进站时可以看做匀减速直线运动他发现第6节车厢经过他用了4 s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前头)则该动车的加速度大小约为()A2 m/s2B1 m/s2C0.5 m/s2 D0.2 m/s2解析：选C.设第6节车厢刚到达旅客处时，车的速度为v0，加速度为a，则有lv0tat2，从第6节车厢刚到达旅客处到列车停下来，有0v2a·2l，解得a0.5 m/s2或a18 m/s2(舍去)，则加速度大小约为0.5 m/s2.4(2018·安徽合肥模拟)如图所示， a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2.则有()Aa1a2，x1x2 Ba1<a2，x1x2Ca1a2，x1>x2 Da1<a2，x1>x2解析：选B.以两物体及弹簧组成的整体为研究对象，竖直向上运动时，F(m1m2)g(m1m2)a1；沿光滑水平桌面运动时，F(m1m2)a2，比较两式可得：a1<a2，A、C项错误；以b为研究对象，由牛顿第二定律有：kx1m2gm2a1，kx2m2a2，解得：x1x2，B项正确，D项错误5(2016·高考全国卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍该质点的加速度为()A.B.C. D.解析：选A.设质点的初速度为v0、末速率为vt，由末动能为初动能的9倍，得末速度为初速度的3倍，即vt3v0，由匀变速直线运动规律可知，2v0，由加速度的定义可知质点的加速度a，由以上两式可知，a，A项正确，B、C、D项错误6.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t0到tt1的时间内，它们的 vt 图象如图所示在这段时间内()A汽车甲的平均速度比乙的大B汽车乙的平均速度等于 C甲、乙两汽车的位移相同D汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大解析：选A.根据vt图线与时间轴围成的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙，选项C错误；根据v得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v乙，选项A正确；汽车乙的位移x乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x，即汽车乙的平均速度小于，选项B错误；根据vt图象的斜率大小反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D错误7(2018·玉溪模拟)如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且ABBC，小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为14，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数1、2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看做匀变速直线运动)()A11 B14C41 D81解析：选D.设AB、BC两部分的长度为L，在B点的速度为v，受摩擦力F11mg、F22mg，加速度大小a11g，a22g，时间t1t，t24t，B点速度va2t2；逆向研究由C到B，a2tt2L；逆向研究由B到A，vt1a1tL，解得1281，D正确8.如图所示，细绳l1与l2共同作用于质量为m的小球而使其处于静止状态，其中细绳l1与竖直方向的夹角为，细绳l2水平，重力加速度为g，不计空气阻力现剪断细绳l2，则剪断瞬间()A小球立即处于完全失重状态B小球在水平方向上的加速度大小为gsin 2C细绳l1上的拉力大小为D小球受到的合力大小为mgtan ，方向水平向右解析：选B.剪断细绳l2瞬间，小球受到的合力将变为垂直细绳l1斜向右下方，其大小为mgsin ，D错误；由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小agsin ，故小球竖直向下的加速度大小为a竖gsin2，故小球虽然处于失重状态，但不是完全失重，A错误；小球在水平方向上的加速度大小为a水gsin cos ，即a水gsin 2，B正确；此时细绳l1上的拉力大小为mgcos ，故C错误二、多项选择题9(2016·高考全国卷)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示已知两车在t3 s时并排行驶，则()A在t1 s时，甲车在乙车后B在t0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析：选BD.根据题述，两车在t3 s时并排行驶，由vt图线与横轴所围面积表示位移可知，在t1 s时，甲车和乙车并排行驶，选项A、C错误；由图象可知，在t1 s时甲车速度为10 m/s，乙车速度为15 m/s，01 s时间内，甲车行驶位移为x15 m，乙车行驶位移为x212.5 m，所以在t0时，甲车在乙车前7.5 m，选项B正确；从t1 s到t3 s，甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为x×(1030)×2 m40 m，选项D正确10如图甲所示，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图乙所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度解析：选ACD.由题图乙可以求出物块上升过程中的加速度大小为a1，下降过程中的加速度大小为a2.物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得mgsin Ffma1，mgsin Ffma2，由以上各式可求得sin ，滑动摩擦力Ff，而FfFNmgcos ，由以上分析可知，选项A、C正确；由vt图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确11在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为()A8B10C15 D18解析：选BC.设该列车厢与P相连的部分为P部分，与Q相连的部分为Q部分设该列车厢有n节，Q部分为n1节，每节车厢质量为m，当加速度为a时，对Q有Fn1ma；当加速度为a时，对P有F(nn1)ma，联立得2n5n1.当n12，n14，n16时，n5，n10，n15，由题中选项得该列车厢节数可能为10或15，选项B、C正确12.如图所示为运送粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB粮袋开始运动的加速度为g(sin cos )，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C若<tan ，则粮袋从A到B一直做加速运动D不论大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsin解析：选AC.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确；粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为mgcos，根据牛顿第二定律得，加速度ag(sincos)，故B错误；若tan ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直沿传送带向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以加速度g(sin cos)匀加速；也可能先以加速度g(sin cos )匀加速，后以加速度g(sin cos)匀加速，故C正确；由此上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误三、非选择题13随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显如图所示为某型号货车紧急刹车时(假设做匀减速直线运动)的v2x图象(v为该货车的速度，x为制动距离)，其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象某路段限速72 km/h是根据该型号货车满载时安全制动时间和距离确定的现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h的速度行驶，通过计算求解下列问题(1)求满载时制动加速度大小a1、严重超载时制动加速度大小a2.(2)驾驶员紧急制动时，该型号货车严重超载时的制动时间和制动距离是否符合安全要求？(3)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s，则该型号货车满载时以72 km/h的速度正常行驶的跟车距离至少应为多远？解析：(1)根据题意由匀变速直线运动的速度位移公式可得：v22ax，则a，由图可知，满载时加速度大小a15 m/s2，严重超载时加速度大小a22.5 m/s2.(2)由题意可知，该型号货车严重超载时的初速度大小为v054 km/h15 m/s，满载的最大安全速度为vm72 km/h20 m/s.由匀变速直线运动的规律可得其严重超载时制动时间t16 s，制动距离 x145 m满载时安全减速时间为t24 s，制动距离为x240 m由于t1>t2，x1>x2，故该型号货车严重超载时的制动时间和制动距离均不符合安全要求(3)货车驾驶员在反应时间内匀速行驶的距离为x3vmt20 m匀减速过程行驶的距离为x440 m，从发现险情到货车停止运动，货车行驶距离为xx3x460 m，故从安全的角度考虑，跟车距离至少应为60 m.答案：(1)5 m/s22.5 m/s2(2)该型号货车严重超载时的制动时间和制动距离均不符合安全要求(3)60 m14如图所示为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘、质量为mA2 kg的长板车，车置于光滑的水平面上，在车左端放置一质量为mB1 kg、带电荷量为q1×102 C的绝缘小货物B，在装置所在空间内有一水平匀强电场，可以通过开关控制其大小及方向先产生一个方向水平向右、大小E13×102 N/C的电场，车和货物开始运动，2 s后，改变电场，电场大小变为E21×102 N/C，方向向左，一段时间后，关闭电场，关闭电场时车右端正好到达目的地，货物到达车的最右端，且车和货物的速度恰好为零已知货物与车间的动摩擦因数0.1，车不带电，货物体积大小不计，g取10 m/s2，求第二次电场作用的时间解析：由题意可知，货物和车起初不可能以相同加速度一起运动，设车运动的加速度大小为aA，货物运动的加速度大小为aBaB2 m/s2aA0.5 m/s2车和货物运动2 s时货物和车的速度大小分别为vBaBt4 m/s，vAaAt1 m/s2 s后货物和车的加速度大小分别为aB2 m/s2aA0.5 m/s2设又经t1时间货物和车共速，vBaBt1vAaAt1代入数据解得t11.2 s，此时货物和车的共同速度v1.6 m/s共速后二者一起做匀减速运动，加速度大小a m/s2减速到0所经历的时间为t24.8 s所以第二次电场的作用时间为t1t26 s.答案：6 s