2022高考物理大二輪復習 專題一 力與運動 專題能力訓練2 力與物體的直線運動

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1、2022高考物理大二輪復習 專題一 力與運動 專題能力訓練2 力與物體的直線運動一、選擇題(本題共6小題,每小題10分,共60分。在每小題給出的四個選項中,13題只有一個選項符合題目要求,46題有多個選項符合題目要求。全部選對的得10分,選對但不全的得5分,有選錯的得0分)1.如圖所示,在光滑水平面上有一靜止小車,小車質量為m0=5 kg,小車上靜止放置一質量為m=1 kg的木塊,木塊和小車間的動摩擦因數(shù)為=0.2,用水平恒力F拉動小車,下列關于木塊的加速度a1和小車的加速度a2,可能正確的是()A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2C.a1=2

2、m/s2,a2=4 m/s2D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s22.右圖為用索道運輸貨物的情景,已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37,重物與車廂地板之間的動摩擦因數(shù)為0.30。當載重車廂沿索道向上加速運動時,重物與車廂仍然保持相對靜止狀態(tài),重物對車廂內(nèi)水平地板的正壓力為其重力的1.15倍,sin 37=0.6,cos 37=0.8,那么這時重物對車廂地板的摩擦力大小為()A.0.35mgB.0.30mgC.0.23mgD.0.20mg3.如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30,質量為0.3 kg 的小物塊靜止在A點。現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上,作用一段時間后撤去推力F,

3、小物塊能達到的最高位置為C點,小物塊從A到C的v-t圖象如圖乙所示。g取10 m/s2,則下列說法正確的是()A.小物塊到C點后將沿斜面下滑B.小物塊加速時的加速度是減速時加速度的C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D.推力F的大小為6 N4.(2018全國卷)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5.如圖所示,質量均為m的A、B兩球之間系著一根不計質量的彈簧,放在光滑的水平面上,A

4、球緊靠豎直墻壁?，F(xiàn)用水平力F將B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將F撤去,在這一瞬間,下列說法正確的是()A.B球的速度為0,加速度為0B.B球的速度為0,加速度大小為C.在彈簧第一次恢復原長之后,A才離開墻壁D.在A離開墻壁后,A、B兩球均向右做勻速運動6.(2018黑龍江大慶模擬)一物塊放在傾角為30的粗糙的斜面上,斜面足夠長,物塊受到平行斜面向上的拉力作用,拉力F隨時間t變化關系如圖甲所示,速度v隨時間t變化關系如圖乙所示,由圖可知(g取10 m/s2),下列說法正確的是()A.物塊的質量為1.0 kgB.01 s物塊受到的摩擦力大小為4 NC.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D.若撤去外力F,物

5、塊還能向上運動2 m二、非選擇題(本題共2小題,共40分)7.(17分)某日,一輛警車正停在高速公路邊執(zhí)勤,10時12分50秒,警員發(fā)現(xiàn)有一輛非法改裝的油罐車正以v=20 m/s 的速度從他旁邊勻速駛過,于是他決定開車前去攔截。10時 12分54秒警車從靜止開始以4 m/s2的恒定加速度啟動,警車達到最大速度v0=24 m/s 后,保持該速度勻速行駛。假設追趕過程中油罐車的速度保持不變。試問:(1)警車在追趕非法改裝油罐車的過程中,兩車間的最大距離是多少?(2)警車啟動后需多長時間才能追上該非法改裝油罐車?8.(23分)(2017全國卷)為提高冰球運動員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線相距s

6、0和s1(s1s0)處分別放置一個擋板和一面小旗,如圖所示。訓練時,讓運動員和冰球都位于起跑線上,教練員將冰球以初速度v0擊出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板;冰球被擊出的同時,運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓練要求當冰球到達擋板時,運動員至少到達小旗處。假定運動員在滑行過程中做勻加速運動,冰球到達擋板時的速度為v1。重力加速度大小為g。求:(1)冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù);(2)滿足訓練要求的運動員的最小加速度。答案：1.C解析 本題考查牛頓第二定律的應用,意在考查學生合理選擇研究對象以及應用牛頓第二定律解決問題的能力。當木塊與小車間的摩擦力恰好達到最大值時,木塊與小車加

7、速度相同,木塊的加速度最大,對木塊,a1=g=2 m/s2為最大值且a1a2,故選項A、D錯誤;當木塊的加速度為1 m/s2時,木塊與小車加速度相同,故選項B錯誤;當a=2 m/s2時,若木塊相對小車發(fā)生滑動,小車的加速度隨外力F增大而增大,故選項C正確。2.D解析 將a沿水平和豎直兩個方向分解,對重物受力分析如圖水平方向:Ff=max豎直方向:FN-mg=may由三式聯(lián)立解得Ff=0.20mg,D正確。3.B解析 撤去推力F后,物塊在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動,由v-t圖象求得小物塊在加速和減速兩個過程中的加速度大小分別為a1= m/s2,a2=10 m/s2,在勻減速直線運動過程中,

8、由牛頓第二定律可知mgsin 30+mgcos 30=ma2,=,選項B正確,C錯誤;由此判斷mgsin 30=Ffm=mgcos 30,因此小物塊到達C點后將靜止在斜面上,選項A錯誤;在勻加速階段F-mgsin 30-mgcos 30=ma1,F=4 N,選項D錯誤。4.BD解析 假設兩車在t1時刻也并排(相遇)行駛,由題圖可知,在t1t2內(nèi),甲的速度總是大于乙的速度,則t2時刻甲在乙的前面,與題設矛盾,選項A錯誤;在t1時刻甲車在后,乙車在前,則在t2時刻兩車才有可能并排行駛,選項B正確;v-t圖象的斜率表示加速度,由題圖可知,甲、乙兩車的加速度都是先減小后增大,選項C錯誤,D正確。5.B

9、C解析 撤去F前,B球受四個力作用,豎直方向的重力和支持力平衡,水平方向推力F和彈簧的彈力平衡,即彈簧的彈力大小為F,撤去F的瞬間,彈簧的彈力仍為F,故B球所受合力為F,則B球加速度為a=,而此時B球的速度為0,B正確,A錯誤;在彈簧恢復原長前,彈簧對A球有水平向左的彈力使A球壓緊墻壁,直到彈簧恢復原長時A球才離開墻壁,A球離開墻壁后,由于彈簧的作用,使A、B兩球均做變速運動,C正確,D錯誤。6.AC解析 在勻加速運動階段,加速度的大小為a1= m/s2=4 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得F1-mgsin 30-mgcos 30=ma1,勻速運動階段,根據(jù)平衡條件得F2-mgcos 30-mgs

10、in 30=0,代入數(shù)據(jù)解得m=1 kg,=,選項A、C正確;在01 s內(nèi)物塊處于靜止,有mgsin 30=F+Ff,F=4 N,解得摩擦力Ff=1 N,選項B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律得,撤去外力后的加速度大小為a2=gsin 30+gcos 30=5 m/s2+10 m/s2=8 m/s2,撤去外力后物塊向上運動的位移為x= m=1 m,選項D錯誤。7.答案 (1)130 m(2)38 s解析 (1)兩車速度相等時,相距最遠,設此刻警車已加速時間為t1,則at1=v警車位移x1=油罐車位移x2=v(t1+4)兩車最大距離x=x2-x1聯(lián)立解得x=130 m。(2)設警車經(jīng)過t時間追上該非法改裝的油罐車,則警車的總位移x1=+v0(t-)油罐車的總位移x2=v(t+4)追上,則有x1=x2聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得t=38 s。8.答案 (1)(2)解析 (1)設冰球的質量為m,冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)為,由動能定理得-mgs0=解得=。(2)冰球到達擋板時,滿足訓練要求的運動員中,剛好到達小旗處的運動員的加速度最小。設這種情況下,冰球和運動員的加速度大小分別為a1和a2,所用的時間為t,由運動學公式得=2a1s0v0-v1=a1ts1=a2t2聯(lián)立式得a2=。