（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練2 力與物體的直線運(yùn)動

專題強(qiáng)化訓(xùn)練(二)一、選擇題1(2019·貴陽高三監(jiān)測)一物體做勻減速直線運(yùn)動，4 s內(nèi)的位移為16 m，速度大小變?yōu)樵瓉淼娜种唬较虿蛔儎t該物體的加速度大小為()A1 m/s2 B1.5 m/s2C2 m/s2 D0.75 m/s2解析設(shè)該物體的初速度為v0，加速度大小為a，由題意知t4 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，x·t，v0at，聯(lián)立解得a1 m/s2，選項(xiàng)A正確答案A2(多選)(2019·江西南昌三模)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛甲車在前，乙車在后，速度均為v030 m/s，距離s0100 mt0時刻甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖甲、乙所示取運(yùn)動方向?yàn)檎较蛳铝姓f法正確的是()At3 s時兩車相距最近B09 s內(nèi)兩車位移之差為45 mCt6 s時兩車相距最近，為10 mD兩車在09 s內(nèi)會相撞解析由題圖可畫出兩車的速度時間圖像，如圖所示由圖像可知，t6 s時兩車速度相等，此時兩車相距最近，故A錯誤；圖中陰影部分面積為06 s內(nèi)兩車位移之差，可得x×30×3 m×30×(63) m90 m<100 m，此時兩車相距最近，為10 m，所以兩車不會相撞，故C正確，D錯誤；09 s內(nèi)兩車位移之差x×30×3 m45 m，故B正確答案BC3(2019·福州市質(zhì)檢)物體在水平地面上受到水平推力的作用，在6 s內(nèi)力F、速度v隨時間變化如圖所示，由圖像可得()A物體的質(zhì)量為2 kgB物體在6 s內(nèi)運(yùn)動的位移為6 mC在02 s內(nèi)推力做的功為2 JD物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.025解析物體在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a m/s2，由牛頓第二定律有：Fmgma，即：3mgma；物體在26 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，因此有：mg1 N，聯(lián)立解得：物體的質(zhì)量為m4 kg，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.025，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)vt圖像所圍的面積表示物體運(yùn)動的位移可得物體在6 s內(nèi)運(yùn)動的位移為x×2×1 m4×1 m5 m，選項(xiàng)B錯誤；力對物體所做的功等于力乘以力方向上的位移，因此在2 s內(nèi)推力做的功為WFx3××2×1 J3 J，選項(xiàng)C錯誤答案D4(2019·河南南陽一中開學(xué)考試)如圖所示，一輕質(zhì)長木板置于光滑水平地面上，木板上有質(zhì)量分別為mA1 kg和mB2 kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為0.2，水平恒力F作用在A物塊上，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.則()A若F1 N，則物塊、木板都靜止不動B若F1.5 N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5 NC若F4 N，則B物塊所受摩擦力大小為4 ND若F8 N，則B物塊的加速度大小為1 m/s2解析A與木板間的最大靜摩擦力fAmAg0.2×1×10 N2 N，B與木板間的最大靜摩擦力fBmBg0.2×2×10 N4 N，設(shè)A與木板恰好發(fā)生相對滑動時水平恒力大小為F0，則由牛頓第二定律可知，解得F03 N，F(xiàn)1 N<F0，則A、B均與木板保持相對靜止，整體在F作用下向左做勻加速運(yùn)動，故A錯誤；F1.5 N<F0，則A、B均與木板保持相對靜止，整體在F作用下向左做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得Ff1mAa，所以A物塊所受摩擦力f1<F1.5 N，故B錯誤；F4 N>F0，所以A在木板上滑動，B和木板整體受到的摩擦力大小為fA，輕質(zhì)木板質(zhì)量不計(jì)，所以B的加速度大小為a1 m/s21 m/s2，對B進(jìn)行受力分析，有f2mBa12×1 N2 N，故C錯誤；F8 N>f0，所以A相對于木板滑動，B和木板整體受到摩擦力fA，由上述分析可知B的加速度大小為1 m/s2，故D正確答案D5(多選)(2019·樂山二診)如下圖所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB2 N，A受到的水平向右的變力FA(92t) N，t的單位是s.從t0開始計(jì)時，則()AA物體在3 s末時刻的加速度是初始時刻的倍Bt>4 s后，B物體做勻加速直線運(yùn)動Ct4.5 s時，A物體的速度為零Dt>4.5 s后，A、B的加速度方向相反解析當(dāng)A、B間作用力為0時二者分離，此時aAaB，即，t4 s，此后B做勻加速直線運(yùn)動，而A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動當(dāng)t4.5 s時，A物體的加速度為零而速度不為零；t>4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反當(dāng)t<4 s時，A、B的加速度均為a.綜上所述，選項(xiàng)A、B、D正確答案ABD6(多選)(2019·沈陽教學(xué)抽樣檢測)如圖所示，足夠長的固定斜面傾角為，斜面a點(diǎn)以下(含a點(diǎn))光滑，a點(diǎn)以上粗糙可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為1 kg的A、B兩滑塊靜止在a點(diǎn)，某時刻在B上加一沿斜面向上、大小為7 N的恒力，彈簧的勁度系數(shù)為100 N/m，37°，sin37°0.6，cos37°0.8，兩滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，則A、B向上運(yùn)動的過程中有()AA、B剛分離時A有沿斜面向上的加速度B從加上恒力到A、B分離A上升高度為7 cmCA速度最大時，A沿斜面移動的距離為3 cmDA速度最大時，A、B間彈力為1 N解析由題意知m1 kg、F7 N、k100 N/m、0.25，A、B剛過a點(diǎn)時的加速度大小為1.5 m/s2，剛分離時A、B間無彈力，對B有aB1 m/s2，此時A、B加速度相同，故A的加速度沿斜面向下，此時對A有aA1 m/s2，解得x10.07 m，初態(tài)kx02mgsin，解得x00.12 m，A上升的高度為(0.12 m0.07 m)sin37°3 cm，A、B錯；A速度最大即加速度為零，對A、B整體有kx2F2mgsin2mgcos0，解得x20.09 m，A沿斜面移動的距離xx0x20.03 m，此時對A有kx2Nmgsinmgcos0，解得A、B間彈力N1 N，C、D對答案CD7(多選)(2019·湖北七市聯(lián)合模擬)如下圖所示，在一沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶的左端A點(diǎn)，每隔T的時間，輕放上一個相同的工件，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，工件的質(zhì)量均為m，經(jīng)測量，發(fā)現(xiàn)后面那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的工件之間的距離為x，重力加速度為g，下列判斷正確的是()A傳送帶的速率為B工件加速運(yùn)動的時間為C工件與傳送帶間的相對位移一定為xD根據(jù)題目已知條件可以求出工件與傳送帶的相對位移解析工件在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，每個工件放上傳送帶后運(yùn)動的規(guī)律相同，可知xvT，解得傳送帶的速率v，故A正確；設(shè)每個工件勻加速運(yùn)動的時間為t，根據(jù)牛頓第二定律得，工件的加速度為ag，根據(jù)vat，解得t，故B正確；工件加速過程的位移x工件，工件加速過程中傳送帶的位移x傳送帶vT2×x工件，工件與傳送帶間的相對位移xx傳送帶x工件，故C錯誤，D正確答案ABD8(多選)(2019·山東省泰安市上學(xué)期期中)如圖所示，傾角為的斜面靜置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然剪斷細(xì)線或彈簧下列判斷正確的是()A彈簧被剪斷的瞬間，A、B、C三個小球的加速度均為零B彈簧被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為零C細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B球的加速度沿斜面向上，大小為gsinD細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為4mgsin解析若是彈簧被剪斷，將三個小球看做一個整體，整體的加速度為agsin，然后隔離A，對A分析，設(shè)桿的作用力為F，則Fmgsinma，解得F0，A錯誤，B正確；剪斷細(xì)線前，以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，則彈簧的彈力為F彈(3m2mm)gsin6mgsin.以C為研究對象知，細(xì)線的拉力為3mgsin.剪斷細(xì)線的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得F彈(m2m)gsin(m2m)aAB，解得A、B兩個小球的加速度為aABgsin，方向沿斜面向上，以B為研究對象，由牛頓第二定律得：FAB2mgsin2maAB，解得桿的拉力為FAB4mgsin，故C、D正確答案BCD9(多選)(2019·湖北省黃岡市質(zhì)檢)如圖所示，足夠長的傾斜傳送帶以v2.4 m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平面的夾角37°，某時刻同時將A、B物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上，已知A、B兩物塊釋放時的間距為0.042 m，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)分別為A0.75、B0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取sin37°0.6，cos37°0.8，重力加速度g10 m/s2，則下列說法中正確的是()A物塊B先做勻加速直線運(yùn)動，后與傳送帶保持相對靜止B物塊B最終一定追上物塊AC在t0.24 s時，A、B物塊速度大小相等D在t0.54 s前，A、B兩物塊之間的距離先增大后不變解析物塊B先做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)與傳送帶共速后，因?yàn)锽0.5<tan37°0.75，則物塊B將繼續(xù)加速下滑，選項(xiàng)A錯誤；物塊A先做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)與傳送帶共速后，因?yàn)锳0.75tan37°，則物塊A將與傳送帶相對靜止，一起下滑，則物塊B最終一定追上物塊A，選項(xiàng)B正確；物塊B開始下滑的加速度aB1gsin37°Bgcos37°10 m/s2，與傳送帶共速經(jīng)過的時間：tB0.24 s，共速后物塊B以aB2gsinBgcos2 m/s2的加速度加速下滑；物塊A開始下滑的加速度aA1gsin37°Agcos37°12 m/s2，與傳送帶共速時經(jīng)過的時間：tA0.2 s；共速后物塊A與傳送帶一起勻速下滑，則t0.24 s時兩物塊速度相等，選項(xiàng)C正確；在開始的0.24 s內(nèi)因?yàn)锳的加速度較大，則兩物塊間的距離逐漸變大；在0.24 s后物塊B繼續(xù)加速下滑，速度逐漸變大，則兩物塊間的距離又逐漸減小，選項(xiàng)D錯誤答案BC二、非選擇題10(2019·成都實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的物塊A放在質(zhì)量M4 kg的木板B的左端，起初A、B均靜止在水平地面上現(xiàn)用一水平向左的力F作用在木板B上，已知A、B之間的動摩擦因數(shù)為10.4，地面與B之間的動摩擦因數(shù)為20.1，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求能使A、B相對靜止的F的最大值(2)若F30 N，作用1 s后撤去F，要使A不從B上滑落，則木板至少為多長？從開始到A、B均靜止，A運(yùn)動的總位移是多少？解析(1)對A進(jìn)行受力分析可知，其最大加速度由A、B之間的最大靜摩擦力決定，由牛頓第二定律得1mgmamax，代入數(shù)據(jù)解得amax4 m/s2對A、B整體進(jìn)行受力分析可知，恰好無相對運(yùn)動時，A、B具有共同的加速度，且大小為amax，由牛頓第二定律得Fmax2(Mm)g(Mm)amax，代入數(shù)據(jù)解得Fmax25 N.(2)設(shè)F作用在B上時，A、B的加速度大小分別為a1、a2，經(jīng)t11 s，撤掉F時，A、B的速度大小分別為v1、v2，加速度大小分別為a1、a2，A、B共同運(yùn)動時速度大小為v3，加速度大小為a3.對A進(jìn)行受力分析，可知a1amax4 m/s2，v1a1t14 m/s對B進(jìn)行受力分析，有F1mg2(Mm)gMa2，故a25.25 m/s2，v2a2t15.25 m/s撤去F時，有a1a14 m/s2，a22.25 m/s2經(jīng)過t2時間后A、B速度相等，有v1a1t2v2a2t2，代入數(shù)據(jù)解得t20.2 s則v3v1a1t24.8 m/s從開始到A、B相對靜止，A、B的相對位移應(yīng)不大于木板的長度L，設(shè)A的位移為xA，B的位移為xB，有LxBxAa1(t1t2)20.75 mA、B速度相等后共同在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，加速度a32g1 m/s2從A、B相對靜止至最終靜止，位移x11.52 m故A運(yùn)動的總位移為xA總xAx14.4 m.答案(1)25 N(2)0.75 m14.4 m11(2019·安徽皖南八校聯(lián)考)在某電視臺舉辦的沖關(guān)游戲中，AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑R1.6 m，BC是長度為L13 m的水平傳送帶，CD是長度為L23.6 m水平粗糙軌道，AB、CD軌道與傳送帶平滑連接，參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑，參賽者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，參賽者質(zhì)量m60 kg，滑板質(zhì)量可忽略已知滑板與傳送帶、水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為10.4、20.5，g取10 m/s2.求：(1)參賽者運(yùn)動到圓弧軌道B處對軌道的壓力；(2)若參賽者恰好能運(yùn)動至D點(diǎn)，求傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率及方向；(3)在第(2)問中，傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能解析(1)對參賽者：A到B過程，由動能定理得mgR(1cos60°)mv解得vB4 m/s在B處，由牛頓第二定律得FNBmgm解得FNB2mg1200 N根據(jù)牛頓第三定律得，參賽者對軌道的壓力FNBFNB1200 N，方向豎直向下(2)C到D過程由動能定理得2mgL20mv解得vC6 m/sB到C過程加速階段由牛頓第二定律得1mgma解得a4 m/s2參賽者加速至vC歷時t0.5 s位移x1t2.5 m<L1參賽者從B到C先勻加速后勻速，傳送帶順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，速率v6 m/s(3)0.5 s內(nèi)傳送帶位移x2vt3 m參賽者與傳送帶的相對位移xx2x10.5 m傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能E1mgxmvmv720 J答案(1)1200 N，方向豎直向下(2)6 m/s，順時針運(yùn)轉(zhuǎn)(3)720 J9