（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練2 力與直線運(yùn)動(dòng)（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、專題限時(shí)訓(xùn)練2　力與直線運(yùn)動(dòng) 時(shí)間：45分鐘 一、單項(xiàng)選擇題 1．如圖所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，現(xiàn)施加水平力F拉B，A、B剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一起沿水平面運(yùn)動(dòng)．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相對(duì)靜止，一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，則F′不得超過(　B　) A．2F B. C．3F D. 解析：力F拉物體B時(shí)，A、B恰好不滑動(dòng)，故A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)物體A受力分析，受重力mg、支持力N、向前的靜摩擦力fm，根據(jù)牛頓第二定律，有fm＝ma?、伲瑢?duì)A、B整體受力分析，受重力3mg、支持力和拉力F，根據(jù)牛頓第二定律，有F＝3ma

2、?、?，由①②解得：fm＝F.當(dāng)F′作用在物體A上時(shí)，A、B恰好不滑動(dòng)時(shí)，A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)物體A，有F′－fm＝ma1　③，對(duì)整體，有：F′＝3ma1?、埽缮鲜龈魇铰?lián)立解得：F′＝F，即F′的最大值是F，則使A、B也保持相對(duì)靜止，一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，則F′不得超過F，故B正確． 2．如圖所示，Oa、Ob是豎直平面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿，O、a、b、c位于同一圓周上，c為圓周的最高點(diǎn)，a為最低點(diǎn)，Ob經(jīng)過圓心．每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)，兩個(gè)滑環(huán)都從O點(diǎn)無初速釋放，用t1、t2分別表示滑環(huán)到達(dá)a、b所用的時(shí)間，則下列關(guān)系正確的是(　B　) A．t1＝t2 B．t1

3、C．t1>t2 D．無法確定 解析：設(shè)Oa與豎直方向夾角為θ，則Ob與豎直方向夾角為2θ，則2Rcosθ＝gcosθ·t，2R＝gcos2θ·t，比較可得t1

4、直線運(yùn)動(dòng)，4～8 s內(nèi)先沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合v-t圖線包圍面積的意義可知，0～4 s內(nèi)物體的位移不斷增大，4 s末達(dá)到最大值，8 s末返回到出發(fā)點(diǎn)，C、D錯(cuò)誤． 4．一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦．現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長度且軸線水平．若在彈簧從自然長度到第一次達(dá)最長的過程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過程中滑塊的速度和加速度變化情況是(　D　) A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度減小 C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小 D．速度先增大后減小

5、，加速度先減小后增大 解析：滑塊輕放到皮帶上，受到向左的摩擦力，開始摩擦力大于彈簧的彈力，向左做加速運(yùn)動(dòng)，在此過程中，彈簧的彈力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí)，速度達(dá)到最大，然后彈力大于摩擦力，加速度方向與速度方向相反，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力繼續(xù)增大，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度逐漸增大，速度逐漸減?。蔇正確，A、B、C錯(cuò)誤． 5．如圖所示，一個(gè)人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)(圖中未畫出)懸吊在足夠長的傾斜鋼索上運(yùn)動(dòng)(設(shè)鋼索是直的)，下滑過程中到達(dá)圖中A位置時(shí)輕繩與鋼索垂直，到達(dá)圖中B位置時(shí)輕繩豎直．不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　B　) A．在

6、A位置時(shí)，人的加速度可能為零 B．在A位置時(shí)，鋼索對(duì)輕繩的作用力小于人的重力 C．在B位置時(shí)，鋼索對(duì)輕環(huán)的摩擦力為零 D．若輕環(huán)在B位置突然被卡住，則此時(shí)輕繩對(duì)人的拉力等于人的重力 解析：在A位置，人所受的合力不為0，加速度不為0，且輕繩拉力小于人的重力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在B位置，人受力平衡，輕環(huán)受拉力、支持力和摩擦力作用而平衡，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若B處輕環(huán)突然被卡住，此時(shí)人做圓周運(yùn)動(dòng)，需要向心力，則拉力大于重力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時(shí)水平細(xì)線一端連著A球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小

7、球分別連在另一根豎直彈簧兩端．開始時(shí)A、B兩球都靜止不動(dòng)，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在水平細(xì)線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(　D　) A．a(chǎn)A＝aB＝g B．a(chǎn)A＝2g，aB＝0 C．a(chǎn)A＝g，aB＝0 D．a(chǎn)A＝2g，aB＝0 解析：水平細(xì)線被剪斷前對(duì)A、B進(jìn)行受力分析如圖， 靜止時(shí)，F(xiàn)T＝Fsin60°，F(xiàn)cos60°＝mAg＋F1，F(xiàn)1＝mBg，且mA＝mB 水平細(xì)線被剪斷瞬間，F(xiàn)T消失，其他各力不變，所以aA＝＝2g，aB＝0，故選D. 二、多項(xiàng)選擇題 7．如圖所示，質(zhì)量為3 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面，質(zhì)量為

8、2 kg的物體B用細(xì)線懸掛，A、B間相互接觸但無壓力．取g＝10 m/s2.某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間(　AC　) A．B對(duì)A的壓力大小為12 N B．彈簧彈力大小為20 N C．B的加速度大小為4 m/s2 D．A的加速度為零 解析：剪斷細(xì)線前，A、B間無壓力，則彈簧的彈力F＝mAg＝30 N，剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧彈力不變，對(duì)A、B整體分析，整體加速度： a＝＝ m/s2＝4 m/s2 隔離對(duì)B分析有：mBg－FN＝mBa， 解得：FN＝(20－2×4) N＝12 N，由牛頓第三定律知B對(duì)A的壓力為12 N，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 8．機(jī)場使用的貨物安檢裝置如

9、圖所示，繃緊的傳送帶始終保持v＝1 m/s的恒定速率運(yùn)動(dòng)，AB為傳送帶水平部分且長度L＝2 m，現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1 kg的背包(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在水平傳送帶的A端，可從B端沿斜面滑到地面．已知背包與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g＝10 m/s2，下列說法正確的是(　AD　) A．背包從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為2.1 s B．背包從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為2.3 s C．背包與傳送帶之間的相對(duì)位移為0.3 m D．背包與傳送帶之間的相對(duì)位移為0.1 m 解析：背包在水平傳送帶上由滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律得μmg＝ma，得a＝5 m/s2，背包達(dá)到傳送帶的速度v＝1

10、 m/s所用時(shí)間t1＝＝0.2 s，此過程背包對(duì)地位移x1＝t1＝×0.2 m＝0.1 m

11、D　) A．該水平拉力大于輕繩中的張力 B．物塊c受到的摩擦力大小為μmg C．當(dāng)該水平拉力F增大為原來的1.5倍時(shí)，物塊c受到的摩擦力大小為0.5μmg D．剪斷輕繩后，在物塊b向右運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊c受到的摩擦力大小為μmg 解析：對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的整體，由平衡條件得F＝3μmg，同理對(duì)b和c，輕繩中的張力FT＝2μmg，則F>FT，對(duì)c，摩擦力為0，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)該水平拉力F增大為原來的1.5倍時(shí)，對(duì)三物塊組成的整體，有1.5F－3μmg＝3ma，則a＝0.5μg，此時(shí)對(duì)c，摩擦力f1＝ma＝0.5μmg，選項(xiàng)C正確；剪斷輕繩后，在物塊b向右運(yùn)動(dòng)的過程中，對(duì)b、c整體，加

12、速度a′＝＝μg，對(duì)c，摩擦力f2＝ma′＝μmg，選項(xiàng)D正確． 10．如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于粗糙水平桌面上，物塊B置于斜面上，B通過細(xì)繩跨過固定于桌面邊緣的光滑的定滑輪與物塊A相連，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行．已知B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝tanθ，A、B的質(zhì)量均為m，重力加速度為g.現(xiàn)將B由靜止釋放，則在B下滑至斜面底端之前且A尚未落地的過程中，下列說法正確的是(　AD　) A．物塊B一定勻加速下滑 B．物塊B的加速度大小為g C．水平桌面對(duì)C的摩擦力方向水平向左 D．水平桌面對(duì)C的支持力與B、C的總重力大小相等 解析：A、B兩物塊的加速度大小相等，由牛頓第二定律

13、，對(duì)物塊A，有mg－FT＝ma，對(duì)物體B，有FT＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma，又知μ＝tanθ，聯(lián)立解得加速度a＝，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)B，因μ＝tanθ，支持力和摩擦力的合力豎直向上，則B對(duì)C的壓力和摩擦力的合力豎直向下，對(duì)C，由平衡條件得，水平桌面對(duì)C的摩擦力為0，支持力FN＝(m＋mC)g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 三、計(jì)算題 11．如圖所示，在水平桌面上放置一質(zhì)量為M且足夠長的木板，木板上再疊放一質(zhì)量為m的滑塊，木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，開始時(shí)滑塊與木板均靜止．今在木板上施加一水平拉力F，它隨時(shí)間t的變化關(guān)系為F＝kt，k為已知的比例系數(shù)

14、．假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求滑塊剛好開始在木板上滑動(dòng)時(shí)， (1)拉力作用的時(shí)間． (2)木板的速度． 答案：(1)　(2)(M＋m) 解析：(1)滑塊剛好開始在木板上滑動(dòng)時(shí)，滑塊與木板的靜摩擦力達(dá)到最大，根據(jù)牛頓第二定律得： 對(duì)滑塊：μ2mg＝ma 解得：a＝μ2g 對(duì)滑塊和木板構(gòu)成的系統(tǒng)：kt2－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a 聯(lián)立解得：t2＝ (2)木板剛開始滑動(dòng)時(shí)：μ1(M＋m)g＝kt1 此后滑塊隨木板一起運(yùn)動(dòng)，直至兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在這個(gè)過程中，拉力的沖量為圖中陰影部分的面積． 由動(dòng)量定理得： I－μ1(M＋m)g(t2－t1)＝(M＋m)v，

15、 聯(lián)立解得：v＝(M＋m) 12．如圖，一輛汽車在平直公路上勻加速行駛，前擋風(fēng)玻璃上距下沿s處有一片質(zhì)量為m的樹葉相對(duì)于玻璃不動(dòng)，擋風(fēng)玻璃可視為傾角θ＝45°的斜面．當(dāng)車速達(dá)到v0時(shí)，樹葉剛要向上滑動(dòng)，汽車立即改做勻速直線運(yùn)動(dòng)，樹葉開始下滑，經(jīng)過時(shí)間t滑到玻璃的下沿．樹葉在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力，其大小F＝kv(v為車速，k為常數(shù))，方向與車運(yùn)動(dòng)方向相反．若最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，求： (1)樹葉在玻璃表面運(yùn)動(dòng)的加速度大小a′； (2)樹葉與玻璃表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (3)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小a. 答案：(1)　(2) (3)g－ 解析：

16、(1)根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有s＝a′t2 解得a′＝. (2)設(shè)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，樹葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N，樹葉受到的空氣阻力為F，樹葉受到的滑動(dòng)摩擦力為f F＝kv0　f＝μN(yùn)　N＝mgcosθ＋Fsinθ 由牛頓第二定律，有mgsinθ－f－Fcosθ＝ma′ 由題意，θ＝45° 聯(lián)立解得μ＝. (3)設(shè)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，樹葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N′，樹葉受到的空氣阻力為F′，樹葉受到的最大靜摩擦力為f′　f′＝μN(yùn)′　F′＝kv0 由牛頓第二定律，有N′sinθ＋f′cosθ－F′＝ma N′cosθ＝f′sinθ＋mg 聯(lián)立并代入μ，得a＝g－.