2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 專題一 力與運動 第2講 力與物體的直線運動優(yōu)練（含解析）

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1、力與物體的直線運動 一、選擇題(本題共8小題，其中1～5題為單選，6～8題為多選) 1．(2019·安徽省合肥市模擬)2018年5月21日5點28分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功發(fā)射嫦娥四號中繼星——鵲橋，為嫦娥四號探測器提供地月中繼通信支持。長征四號丙運載火箭飛行25分鐘后，星箭分離，將“鵲橋”直接送入近地點高度200公里，遠地點高度40萬公里的預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星太陽翼和中繼通信天線相繼展開正常。發(fā)射取得圓滿成功。下列說法正確的是(　A　) A．5月21日5點28分表示時刻 B．火箭飛行25分鐘后，星箭分離，25分鐘表示時刻 C．衛(wèi)星太陽翼和中繼通信天線相繼展

2、開正常時，“鵲橋”可以看作質(zhì)點 D．“鵲橋”繞地球飛行一圈，其位移和路程均為0 [解析]　5月21日5點28分對應(yīng)一個點，是時刻，故A正確；飛行25分鐘后，星箭分離，25分鐘表示時間間隔，故B錯誤；衛(wèi)星太陽翼和中繼通信天線相繼展開時，其形狀與大小不能忽略不計，“鵲橋”不可以看作質(zhì)點，故C錯誤；衛(wèi)星繞地球飛行一圈，位移是0，路程是周長，故D錯誤。 2．(2019·福建省三明市模擬)一列火車沿直線軌道從靜止出發(fā)由A地駛向B地，列車先做勻加速運動，加速度大小為a，接著做勻減速運動，加速度大小為2a，到達B地時恰好靜止，若A、B兩地距離為s，則火車從A地到B地所用時間t為 (　C　) A．　　

3、　　　　　　 B． C． D． [解析]　設(shè)汽車勻加速運動的時間為t1，勻減速運動的時間為t2，總時間為t，勻加速運動的末速度為v，則有：v＝at1＝2at2，得t1＝2t2，t1＋t2＝t，聯(lián)立得t1＝t，t2＝t總位移S＝tat，解得t＝，C正確，A、B、D錯誤。 3．(2019·四川省攀枝花市模擬)一質(zhì)點從t＝0時刻開始沿某一方向做直線運動，x表示物體運動的位移，其－t的圖象如圖所示，則(　D　) A．質(zhì)點做勻速直線運動，速度為2 m/s B．質(zhì)點做勻加速直線運動，加速度為2 m/s C．質(zhì)點做勻減速直線運動，初速度為2 m/s2 D．質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度為2

4、m/s [解析]　由公式x＝v0t＋at2，兩邊同時除以t，變形后得：＝v0＋at，結(jié)合數(shù)學(xué)知識知：物體做勻加速直線運動，初速度是0，加速度a＝2，a＝4 m/s2，A、B、C均錯誤；由公式v＝v0＋at,1 s末速度v＝4 m/s，質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度＝＝2 m/s，D正確。 4．(2019·廣東省汕頭市模擬)在中國，每年由于交通造成死亡的事故中50%以上都與酒后駕車有關(guān)，酒后駕車的危害觸目驚心。駕駛員從視覺感知前方危險，到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間，酒后駕駛將明顯增加反應(yīng)時間。對比某駕駛員正常駕駛和酒后駕駛過程，記錄感知前方危險后汽車運動v－t圖線如圖甲、乙所示。則(　D　)

5、 A．圖乙對應(yīng)于正常駕車 B．全過程酒后駕車的時間比較短 C．全過程酒后駕車的位移比較小 D．全過程酒后駕車的平均速度比較大 [解析]　駕駛員在反應(yīng)時間里沒有操作車，汽車仍做勻速直線運動，酒后駕駛將明顯增加反應(yīng)時間，圖乙對應(yīng)于酒后駕駛，故A錯誤；設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時間分別為t1、t2，由圖線可得t1＝0.5 s，t2＝1.5 s；汽車初速度v0＝30 m/s，正常駕駛時的減速時間為t3＝4.0 s，由圖線可得正常駕駛時的感知制動距離為：s＝v0t1＋t3＝75 m，同理，可求出酒后駕駛時的感知制動距離為：s′＝105 m，故B、C錯誤；根據(jù)＝可得正常駕駛時的平均速度＝＝ m

6、/s＝16.7 m/s，同理，可求出酒后駕駛時的平均速度＝＝≈19.1 m/s，故D正確。 5．(2019·山東省日照市模擬)如圖所示，一輛有驅(qū)動力的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一質(zhì)量為1 kg的物塊相連。物塊和小車一起向右勻速運動時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力大小為2 N。若小車開始向右加速運動，則(　D　) A．隨著小車的加速度增大，物塊受到的摩擦力逐漸減小 B．隨著小車的加速度增大，物塊受到的彈簧彈力逐漸增大 C．當小車的加速度大小為5 m/s2時，物塊一定與小車相對滑動 D．當小車的加速度大小為4 m/s2時，物塊一定與小車相對靜止 [解析]

7、　當物塊和小車一起向右勻速運動時，對物塊分析可得物塊受到水平向左的靜摩擦力，大小為2 N，即物所受的最大靜摩擦力fm≥2 N。小車向右做加速運動，對物塊由牛頓第二定律列方程：F－f＝ma，當加速度不太大時，彈簧彈力不變，隨著小車的加速度增大，物塊受到的摩擦力先是逐漸減小，后反向增大，A、B均錯誤；當小車的加速度大小為4 m/s2，可求得此時受的摩擦力大小為2 N，方向水平向右，物塊一定與小車相對靜止，D正確； 當小車的加速度大小為5 m/s2，假設(shè)物塊與小車仍相對靜止，可求得此時受的摩擦力大小為3 N，方向水平向右， 由于最大靜摩擦力大小不確定，此時物塊可能與小車相對靜止，C錯誤。 6．

8、(2019·山東省菏澤市模擬)水平地面上有一質(zhì)量為M的足夠長的木板B，一個質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點)放在木板B上，如圖甲所示。滑塊A在水平拉力F作用下運動，測出A的加速度a隨拉力F變化的a－F圖象如圖乙所示，設(shè)滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10 m/s2，則(　AC　) A．滑塊A的質(zhì)量m＝1 kg B．木板B的質(zhì)量M＝4 kg C．水平地面與木板B間的摩擦力為零 D．滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1 [解析]　由圖乙知，當F＜4 N時，A、B共同加速，F(xiàn)＞0，則a＞0說明水平地面與木板B間的摩擦力為零，C正確；當F＝4 N時，加速度為a＝1 m/s2,

9、 對整體分析：F＝(m＋M)a，解得m＋M＝4 kg，當F＞4 N時，A、B發(fā)生相對滑動，對A有：F－μmg＝ma，a＝F－μg，由圖示圖象可知，圖線的斜率：k＝＝1，解得m＝1 kg，B的質(zhì)量M＝3 kg，故A正確，B錯誤；由圖象可知當a＝0時，F(xiàn)＝3 N，則μg＝3，解得μ＝0.3，故D錯誤。 7．(2019·遼寧沈陽一模)如圖所示，甲、乙兩物體靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力F1和F2共同作用下，一起從靜止開始運動，已知F1>F2，兩物體運動一段時間后(　BC　) A． 若突然撤去F1，甲的加速度一定減小 B． 若突然撤去F1，甲乙間的作用力減小 C． 若突然撤去F2，

10、乙的加速度一定增大 D． 若突然撤去F2，甲乙間的作用力增大 [解析]　要分析加速度的變化，先由牛頓第二定律求出整體的加速度，再進行分析，由隔離法求出甲乙間的作用力，根據(jù)表達式進行分析；一起運動時，整體的加速度為：a＝；對乙分析，則甲、乙之間的作用力為：N－F2＝m2a ，解得N＝；突然撤去F1，則整體的加速度a1＝， a1不一定大于a，甲乙之間的作用力N1＝，故A錯誤、B正確；突然撤去F2，則整體的加速度a2＝，則a2＞a，即加速度增大，甲乙之間的作用力為：N2＝＜N，故選項C正確，D錯誤。 8．(2019·河北省衡水中學(xué)下學(xué)期二調(diào)模擬)如圖所示，寬為L的豎直障礙物上沿有間距d＝0.6

11、 m的矩形孔，其下沿離地高h＝1.2 m，離地高H＝2 m可視為質(zhì)點的小球與障礙物相距x，在障礙物以v0＝4 m/s的速度勻速向左運動的同時，小球自由下落，忽略空氣阻力，g＝10 m/s2，則下列說法正確的是(　BC　) A． L＝1 m、x＝1 m時小球可以穿過矩形孔 B． L＝0.8 m、x＝0.8 m時小球可以穿過矩形孔 C． L＝0.6 m、x＝1 m時小球可以穿過矩形孔 D． L＝0.6 m、x＝1.2 m時小球可以穿過矩形孔 [解析]　小球做自由落體運動到矩形孔的上沿的時間為：t1＝＝＝0.2 s；小球做自由落體運動到矩形孔下沿的時間為t2＝＝＝0.4 s，則小球通過

12、矩形孔的時間為Δt＝t2－t1＝0.2 s，根據(jù)等時性知L的最大值為Lm＝v0 Δt＝4×0.2 m＝0.8 m，故A錯誤；若L＝0.8 m，x的最小值為xmin＝v0t1＝4×0.2 m＝0.8 m，x的最大值為xmax＝v0t2－L＝4×0.4－0.8 m＝0.8 m，x的取值范圍是x＝0.8 m，B正確；若L＝0.6 m，x的最小值為xmin＝v0t1＝4×0.2 m＝0.8 m，x的最大值為xmax＝v0t2－L＝4×0.4－0.6 m＝1 m，所以0.8 m≤x≤1 m，C正確，D錯誤。 二、計算題(本題共3小題，需寫出完整的解題步驟) 9．(2019·江蘇省宿遷市模擬)如圖，光

13、滑固定斜面上有一楔形物體A。A的上表面水平，A上放置一物塊B。已知斜面足夠長、傾角為θ，A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，A、B間動摩擦因數(shù)為μ(μ＜)，最大靜擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對A施加一水平推力。求： (1)物體A、B保持靜止時，水平推力的大小F1； (2)水平推力大小為F2時，物體A、B一起沿斜面向上運動，運動距離x后撤去推力，A、B一起沿斜面上滑，整個過程中物體上滑的最大距離L； (3)為使A、B在推力作用下能一起沿斜面上滑，推力F應(yīng)滿足的條件。 [答案](1)(M＋m)gtanθ　(2) (3)(M＋m)gtanθ＜F≤ [解析] (1) A和B整

14、體處于平衡狀態(tài)，則 F1cosθ＝(m＋M)gsinθ： 解得： F1＝(m＋M)gtanθ； (2) A和B整體上滑過程由動能定理得 F2xcosθ－(m＋M)gLsinθ＝0 解得： L＝； (3)A和B間恰好不滑動時，設(shè)推力為F0，上滑的加速度為a，A對B的彈力為N，對A和B整體有 F0cosθ－(m＋M)gsinθ＝(m＋M)a 對B有： fm＝μN＝macosθ N－mg＝masinθ 解得： F0＝ 則為使A、B在推力作用下能一起沿斜面上滑，推力應(yīng)滿足的條件 (M＋m)gtanθ＜F≤ 10．(2019·江蘇海安質(zhì)檢)我國交通法規(guī)規(guī)定：黃燈亮?xí)r

15、車頭已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行，車頭未越過停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈，屬于交通違章行為，現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向以v0＝15 m/s的速度勻速行駛，甲車在前，乙車在后，當兩車快要到十字路口時，甲車司機看到黃燈閃爍，經(jīng)過3.0秒黃燈提示后將再轉(zhuǎn)為紅燈。 (1)若甲車在黃燈開始閃爍時緊急剎車，要使車在黃燈閃爍的時間內(nèi)停下來，求剎車時甲車到停車線的距離； (2)若甲車緊急剎車時產(chǎn)生的加速度大小分別為a1＝5 m/s2，當甲車司機看到黃燈開始閃爍時車頭距警戒線L＝30 m，要避免闖紅燈，他的反應(yīng)時間Δt1不能超過多少？ (3)滿足第(2)問的條件下，若乙車司機的反應(yīng)時間Δt

16、2＝0.4 s，乙車司機看到甲車剎車后也緊急剎車，已知乙車緊急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為a2＝6 m/s2。為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車剎車前的距離x0至少為多大？ [答案](1)22.5 m　(2)0.5 s　(3)2.4 m [解析]　(1)由L1＝t，代入數(shù)據(jù)得L1＝22.5 m (2)由v＝2ax，解得剎車距離x＝22.5 m 由L－x＝ v0Δt1，解得：Δt1＝0.5 s (3)設(shè)乙車剎車時間t時甲、乙兩車速度相等，即v0－a2t＝v0－a1(t＋Δt2) 解得t＝2 s 則t＝2 s時汽車時速v＝v0－a2t＝3 m/s 在這段時間內(nèi)甲車位移

17、x1＝＝21.6 m，乙車位移x2＝ v0Δt2＋＝6 m＋18 m＝24.0 m，故甲、乙兩車剎車前的距離至少為x0＝x2－x1＝2.4 m 11．(2019·湖南岳陽二模)如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，皮帶輪的半徑均為R＝0.1 m，兩輪軸距為L＝3 m，在電機的驅(qū)動下順時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一個旅行包(可視為質(zhì)點)無初速放在水平傳送帶左端，已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6，g＝10 m/s2，不計空氣阻力。 (1)要使旅行包到達右端不會直接飛出，傳送帶的速度應(yīng)小于多少？ (2)若傳送帶實際速度為0.2 m/s，春運期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸，則電機每天相對

18、于空載多消耗的電能E是多少？(所有旅行包均無初速，且與傳送帶間的μ相同) [答案]　(1)1 m/s　(2)400 J [解析]　(1)設(shè)旅行包從右端飛出的速度為v，受到傳遞帶的支持力為FN，則有 mg－FN＝m　?、? 得：v＝ 當FN＝0時， v有最大值vmax＝　?、? ＝ m/s＝1 m/s　?、? 旅行包一直加速能達到的最大速度為v′max＝＝6 m/s＞1 m/s　?、? 故傳送帶的速度應(yīng)小于1 m/s　　⑤ (2)旅行包在傳送帶上相對滑動過程中，傳送帶與旅行包對地位移分別為：x帶，x包 x帶＝v帶t，x包＝v包·t　?、? v包表示旅行包在滑動過程中的平均速度，有： v包＝　?、? 故有：x帶＝2x包　　⑧ 消耗電能為E＝μmgx帶 旅行包在滑動過程中動能的增量為：ΔEk＝μmgx帶 故E＝2ΔEk　?、? 結(jié)論：電機對每一個旅行包多消耗的電能均為旅行包增加動能的兩倍，一半電能轉(zhuǎn)化為動能，一半電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 故春運期每天多消耗的電能為10噸，旅行包在傳送帶上獲得總動能的兩倍： E電＝2ΔEk總＝m總v＝10 000×0.04 J＝400 J。⑩ - 8 -