2022高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題能力訓(xùn)練2 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)

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1、2022高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題能力訓(xùn)練2 力與物體的直線運(yùn)動(dòng) 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(gè)選項(xiàng)中,1~3題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,4~6題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得10分,選對(duì)但不全的得5分,有選錯(cuò)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(zhì)量為m0=5 kg,小車上靜止放置一質(zhì)量為m=1 kg的木塊,木塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,用水平恒力F拉動(dòng)小車,下列關(guān)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/s2　　　B.a1=1 m/s

2、2,a2=2 m/s2 C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s2 2. 右圖為用索道運(yùn)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.30。當(dāng)載重車廂沿索道向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),重物與車廂仍然保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),重物對(duì)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(shí)重物對(duì)車廂地板的摩擦力大小為(　　) A.0.35mg　　　　　　　　　　B.0.30mg C.0.23mg D.0.20mg 3. 如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30°,質(zhì)

3、量為0.3 kg 的小物塊靜止在A點(diǎn)。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(shí)間后撤去推力F,小物塊能達(dá)到的最高位置為C點(diǎn),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(diǎn)后將沿斜面下滑 B.小物塊加速時(shí)的加速度是減速時(shí)加速度的 C.小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D.推力F的大小為6 N 4.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng),其速度—時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛。下列說法正確的是(　　) A.兩車在t1時(shí)刻也并排行駛 B.在t1時(shí)刻甲車在后,乙車

4、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(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧,放在光滑的水平面上,A球緊靠豎直墻壁。現(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0 B.B球的速度為0,加速度大小為 C.在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)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(yùn)動(dòng) 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(zhǎng),物塊受到平行斜面向上的拉力作用,拉力F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖甲所示,速

5、度v隨時(shí)間t變化關(guān)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(zhì)量為1.0 kg B.0~1 s物塊受到的摩擦力大小為4 N C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D.若撤去外力F,物塊還能向上運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí) 12分54秒警車從靜止開始以4 m/s2的恒定加速度啟動(dòng),警車達(dá)到最大速度v0=24 m/s 后,保持該速度勻速行駛。假設(shè)追趕過

6、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(dòng)后需多長(zhǎng)時(shí)間才能追上該非法改裝油罐車? 8. (23分)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線相距s0和s1(s1

7、板時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù); (2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)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(yīng)用,意在考查學(xué)生合理選擇研究對(duì)象以及應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的能力。當(dāng)木塊與小車間的摩擦力恰好達(dá)到最大值時(shí),木塊與小車加速度相同,木塊的加速度最大,對(duì)木塊,a1=μg=2 m/s2為最大值且a1≤a2,故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;當(dāng)木塊的加速度為1 m/s2時(shí),木塊與小車加速度相同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)a=2 m/s2時(shí),若木塊相對(duì)小車發(fā)生滑動(dòng),小車的加速度隨外力F增大而增大,故選項(xiàng)C正確。 2.D　解析 將a沿水平和豎直兩個(gè)方向分

8、解,對(duì)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(dòng)摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由v-t圖象求得小物塊在加速和減速兩個(gè)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(yùn)動(dòng)過程中,由牛頓第二定律可知mgsin 30°+μmgcos 30°=ma2,μ=,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;由此判斷mgsin 30°=Ffm=μmgcos 30°,因此小物塊到達(dá)C點(diǎn)后將靜止在斜面上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在勻加速階段F-mgsin 30°-μmgcos 30°=ma1,F

9、=4 N,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4.BD　解析 假設(shè)兩車在t1時(shí)刻也并排(相遇)行駛,由題圖可知,在t1~t2內(nèi),甲的速度總是大于乙的速度,則t2時(shí)刻甲在乙的前面,與題設(shè)矛盾,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在t1時(shí)刻甲車在后,乙車在前,則在t2時(shí)刻兩車才有可能并排行駛,選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。 5.BC　解析 撤去F前,B球受四個(gè)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(shí)B球的速度為0,B正確,A錯(cuò)誤;在彈簧

10、恢復(fù)原長(zhǎng)前,彈簧對(duì)A球有水平向左的彈力使A球壓緊墻壁,直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)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(yùn)動(dòng),C正確,D錯(cuò)誤。 6.AC　解析 在勻加速運(yùn)動(dòng)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°-μmgcos 30°=ma1,勻速運(yùn)動(dòng)階段,根據(jù)平衡條件得F2-μmgcos 30°-mgsin 30°=0,代入數(shù)據(jù)解得m=1 kg,μ=,選項(xiàng)A、C正確;在0~1 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(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律得,撤去外力后的加速度大小為

11、a2=gsin 30°+μgcos 30°=5 m/s2+×10× m/s2=8 m/s2,撤去外力后物塊向上運(yùn)動(dòng)的位移為x= m=1 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7.答案 (1)130 m　(2)38 s 解析 (1)兩車速度相等時(shí),相距最遠(yuǎn),設(shè)此刻警車已加速時(shí)間為t1,則at1=v ① 警車位移x1= ② 油罐車位移x2=v(t1+4) ③ 兩車最大距離Δx=x2-x1 ④ 聯(lián)立①②③④解得Δx=130 m。 ⑤ (2)設(shè)警車經(jīng)過t時(shí)間追上該非法改裝的油罐車,則 警車的總位移x1'=+v0(t-) ⑥ 油罐車的總位移x2'=v(t+4) ⑦ 追上,則有x1'=x2' ⑧ 聯(lián)立⑥⑦⑧代入數(shù)據(jù)得t=38 s。 8.答案 (1)　(2) 解析 (1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m,冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由動(dòng)能定理得 -μmgs0= ① 解得μ=。 ② (2)冰球到達(dá)擋板時(shí),滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員中,剛好到達(dá)小旗處的運(yùn)動(dòng)員的加速度最小。設(shè)這種情況下,冰球和運(yùn)動(dòng)員的加速度大小分別為a1和a2,所用的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 =2a1s0 ③ v0-v1=a1t ④ s1=a2t2 ⑤ 聯(lián)立③④⑤式得 a2=。 ⑥