2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練1 相互作用和牛頓運(yùn)動(dòng)定律（含解析）

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練1 相互作用和牛頓運(yùn)動(dòng)定律（含解析） 1．(多選)下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是(　　) A．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速 B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速 C．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速 D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速 答案：CD 解析：摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))，而物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)．當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，摩擦力是動(dòng)力，方向相反時(shí)為阻力，故C、D項(xiàng)正確． 2．如圖所示

2、，小車(chē)內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細(xì)繩拴接一小球．當(dāng)小車(chē)和小球相對(duì)靜止，一起在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．細(xì)繩一定對(duì)小球有拉力的作用 B．輕彈簧一定對(duì)小球有彈力的作用 C．細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用，但是輕彈簧對(duì)小球一定有彈力 D．細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用，輕彈簧對(duì)小球也不一定有彈力 答案：D 解析：若小球與小車(chē)一起勻速運(yùn)動(dòng)，則細(xì)繩對(duì)小球無(wú)拉力；若小球與小車(chē)有向右的加速度a＝gtan α，則輕彈簧對(duì)小球無(wú)彈力，D正確． 3．如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力

3、(　　) A．方向向左，大小不變 B．方向向左，逐漸減小 C．方向向右，大小不變 D．方向向右，逐漸減小 答案：A 解析：B向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變、方向向左，故所受摩擦力的方向向左，大小不變，即A正確，B、C、D均錯(cuò)誤． 4．如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0 kg的物體．細(xì)繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9 N．關(guān)于物體受力的判斷(取g＝9.8 m/s2)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零 B．斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4.9

4、 N，方向沿斜面向上 C．斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N，方向豎直向上 D．斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上 答案：A 解析：物體重力在斜面方向上的分力：Gx＝mgsin 30°＝4.9 N，由此可推斷f＝0，即A正確，B錯(cuò)誤．物體重力在垂直斜面方向上的分力：Gy＝ mgcos 30°＝4.9 N，方向垂直斜面向下，即支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上，故C、D均錯(cuò)誤． 5．如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱(chēng)楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α，重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為(　　) A.　　　 B

5、. C.mgtan α　　　 D.mgcot α 答案：A 解析：石塊受力如圖所示，由對(duì)稱(chēng)性可知兩側(cè)面所受彈力大小相等，設(shè)為FN，由三力平衡可知四邊形OABC為菱形，故△ODC為直角三角形，且∠OCD＝α，則由mg＝FNsin α可得FN＝，故A正確． 6．(多選)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示．P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．P受4個(gè)力 B．Q受3個(gè)力 C．若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變小 D．若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大 答案：AC 解析：先研究Q，水平方向上Q受墻壁和小球P的彈力

6、而平衡，豎直方向上Q受重力和P對(duì)它的豎直向上的摩擦力而平衡，故Q受到的靜摩擦力始終等于其重力，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；再研究P，P受重力、繩子拉力、Q對(duì)它的支持力和豎直向下的摩擦力作用，選項(xiàng)A正確；以P、O整體為研究對(duì)象，設(shè)繩子與墻壁之間的夾角為θ，若繩子變長(zhǎng)，θ將變小，根據(jù)平衡條件在豎直方向上有：Fcos θ＝G總，則繩子的拉力將變小，選項(xiàng)C正確． 7．如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有(　　)

7、 A．a(chǎn)1＝0，a2＝g B．a(chǎn)1＝g，a2＝g C．a(chǎn)1＝0，a2＝g D．a(chǎn)1＝g，a2＝g 答案：C 解析：木板抽出前，由平衡條件可知彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈力大小為mg.木板抽出后瞬間，彈簧彈力保持不變，仍為mg.由平衡條件和牛頓第二定律可得a1＝0，a2＝g.答案為C. 8.(多選)如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查．其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持v＝1 m/s的恒定速率運(yùn)行．旅客把行李無(wú)初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2 m，取g＝10 m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的

8、同時(shí)也以v＝1 m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)到B處取行李，則(　　) 　 甲　　　　　　　　　　　乙 A．乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處 B．乘客提前0.5 s到達(dá)B處 C．行李提前0.5 s到達(dá)B處 D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2 s才能到達(dá)B處 答案：BD 解析：行李放在傳送帶上，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)．加速度為a＝μg＝1 m/s2，歷時(shí)t1＝＝1 s與傳送帶達(dá)到共同速度，位移x1＝t1＝0.5 m，此后行李勻速運(yùn)動(dòng)歷時(shí)t2＝＝1.5 s到達(dá)B處，共用時(shí)間2.5 s；乘客到達(dá)B處歷時(shí)t2＝＝2

9、s，故B正確，A、C錯(cuò)誤．若傳送帶速度足夠大，行李一直加速運(yùn)動(dòng)，最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間tmin＝ s＝2 s，D正確． 9．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A、B用一輕質(zhì)繩相連置于粗糙水平面上，用一水平力F(F＝kt，k為大于0的常數(shù))向右拉A，已知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，繩的承受力足夠大，則下列關(guān)于繩中彈力大小FN隨時(shí)間t的變化關(guān)系的圖象中正確的是(　　) 答案：A 解析：當(dāng)μm1g≥F＝kt時(shí)，繩中無(wú)彈力，C錯(cuò)；當(dāng)μ(m1＋m2)g≥kt>μm1g時(shí)，由力的平衡知FN＋μm1g＝kt，即FN與時(shí)間成線性關(guān)系，當(dāng)F>μ(m1＋m2)g時(shí)，A、B一

10、起向右加速，a＝，而FN－μm2g＝m2a，聯(lián)立得FN＝kt，即FN隨時(shí)間變化的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，A對(duì)，B、D錯(cuò)． 10．中央電視臺(tái)推出了一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不能停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下，均視為失?。浜?jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1＝5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域．已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2＝1 m，瓶子質(zhì)量為m＝0.5 kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子

11、沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問(wèn)：(取g＝10 m/s2) (1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)多少？ (2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？ 答案：(1) s　(2)0.4 m 解析：(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零時(shí)，推力作用時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為t1，有推力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，t1時(shí)刻瓶的速度為v，推力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)加速度大小為a2，由牛頓第二定律得： F－μmg＝ma1 μmg＝ma2 加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移x1＝ 減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移x2＝ 位移關(guān)系滿足：x1＋x2＝

12、L1 又：v＝a1t1 由以上各式解得：t1＝ s. (2)要想游戲獲得成功，瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零時(shí)，推力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則： ＋＝L1－L2 v′2＝2a1d 聯(lián)立解得：d＝0.4 m. 11．如圖所示，一兒童玩具船靜止在水平地面上，一個(gè)兒童用與水平面成53°角的恒力拉著船沿水平面運(yùn)動(dòng)，已知拉力F＝4.0 N，玩具船的質(zhì)量m＝0.5 kg，經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝2.0 s，船移動(dòng)的距離x＝4.2 m，這時(shí)兒童松開(kāi)手，船又滑行了一段距離后停下(取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)． (1)求船與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及松開(kāi)手后船還能

13、運(yùn)動(dòng)的距離． (2)若拉力與水平面成53°角不變，為使船能始終在地面上運(yùn)動(dòng)，求拉力F的取值范圍．若拉力與水平面之間夾角不定，使船能在地面上運(yùn)動(dòng)的最小拉力是多少？ 答案：(1)1.176 m　(2)見(jiàn)解析 解析：(1)由牛頓第二定律得 Fcos 53°－μ(mg－Fsin 53°)＝ma 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知x＝at2 解得μ＝0.75 松手時(shí)船滑行的速度vm＝＝4.2 m/s 松手后船滑行的加速度大小a1＝μg＝7.5 m/s2 滑行距離s＝＝1.176 m. (2)為使船始終在地面上滑行，最小的拉力應(yīng)使它在地面上勻速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得 F1cos 53°－μ(mg－F1

14、sin 53°)＝0，解得F1＝3.125 N 拉力取最大值時(shí)，它的豎直分量等于重力 F2sin 53°＝mg，F(xiàn)2＝6.25 N 所以拉力的取值范圍是3.125 N≤F≤6.25 N 取船為研究對(duì)象，其在與水平面夾角為θ、斜向右上方的拉力F作用下，沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，船的受力情況如圖所示，沿兩坐標(biāo)軸方向列出平衡方程： Fcos θ－f＝0 Fsin θ＋N－mg＝0 考慮到滑動(dòng)摩擦力f與正壓力N間的關(guān)系f＝μN(yùn) 由上述三式消去未知量N和f，將F表示為θ的函數(shù)，得F＝ 對(duì)上述表達(dá)式作變換，得F＝，其中tan α＝μ 由此可知，當(dāng)θ＝α＝arctan μ時(shí)，拉力F可取得最小值 Fmin＝.