高考二輪復(fù)習(xí)物理試題（老高考新教材）專題分層突破練2　力與直線運(yùn)動(dòng)

專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)

A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023浙江衢州模擬)北京冬奧會(huì)速滑館內(nèi)裝有獵豹超高速4K軌道攝像機(jī),讓犯規(guī)無處遁形。某次速度滑冰比賽中,攝像機(jī)和運(yùn)動(dòng)員的水平位移x隨時(shí)間t變化的圖像分別如圖所示,下列說法正確的是()A.攝像機(jī)做直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)B.0~t1時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)在前,t1~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員在前C.0~t2時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同D.0~t2時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻攝像機(jī)的速度都大于運(yùn)動(dòng)員的速度2.如圖所示,甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行駛,兩車車頂O1、O2兩位置都裝有藍(lán)牙設(shè)備,這兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在5m以內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)通信。t=0時(shí)刻,甲、乙兩車剛好位于圖示位置,此時(shí)甲車的速度為5m/s,乙車的速度為2m/s,O1、O2的距離為3m。從該時(shí)刻起甲車以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停下,乙車保持原有速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。忽略信號傳遞時(shí)間,從t=0時(shí)刻起,甲、乙兩車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為()A.2.00s B.4.75sC.6.00s D.6.25s3.(2023河南安陽模擬)很多智能都有加速度傳感器,能通過圖像顯示加速度情況,用手掌托著智能,打開加速度傳感器,把向上拋出,然后又在拋出點(diǎn)接住,得到如圖所示的加速度隨時(shí)間變化的圖像,圖中t1=0.38s,t2=0.55s,t3=0.66s,t4=1.26s,重力加速度g取10m/s2,由此可判斷出()A.t1時(shí)刻的速度最大B.t2時(shí)刻離開手掌C.t3時(shí)刻處于超重狀態(tài)D.離開手掌后上升的高度為0.45m4.(2023全國乙卷)一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起,排球豎直向上運(yùn)動(dòng),隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比,則該排球()A.上升時(shí)間等于下落時(shí)間B.被墊起后瞬間的速度最大C.達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零D.下落過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)5.(2023山東日照模擬)如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體A靜止于豎直的輕彈簧上,質(zhì)量為2kg的物體B用細(xì)線懸掛,A、B間相互接觸但無壓力,重力加速度g取10m/s2。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷,則細(xì)線剪斷瞬間()A.彈簧的彈力大小為40NB.A的加速度為零C.B對A的壓力大小為20ND.B的加速度大小為5m/s26.(2023江蘇高郵模擬)如圖所示,彈簧下端固定,上端自由伸長到O點(diǎn),將質(zhì)量為m的物塊從上方B處由靜止釋放,物塊壓縮彈簧至最低點(diǎn)A后恰能返回到O點(diǎn),物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,則()A.物塊從B到O加速,從O到A減速B.物塊從B到O加速度恒定,從O到A加速度減小C.物塊下滑過程中速度最大的位置和上滑過程中速度最大的位置相同D.物塊從B到A的過程中加速度方向會(huì)發(fā)生變化7.(2023湖南長沙模擬)如圖所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2。下列反映a1和a2變化的圖線正確的是()B組素能提升練8.(多選)(2023湖北卷)t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P從原點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),其加速度a隨時(shí)間t按圖示的正弦曲線變化,周期為2t0。在0~3t0時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是()A.t=2t0時(shí),P回到原點(diǎn)B.t=2t0時(shí),P的運(yùn)動(dòng)速度最小C.t=t0時(shí),P到原點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)D.t=32t0時(shí),P的運(yùn)動(dòng)速度與t=12t9.(2023四川巴中模擬)越來越多的人喜歡挑戰(zhàn)極限,如圖是兩位“勇士”參與溜索活動(dòng),兩傾斜的鋼索分別套有M、N兩個(gè)滑輪(滑輪與鋼索之間有可調(diào)節(jié)的制動(dòng)片),兩滑輪上用安全帶系著兩位“勇士”,當(dāng)他們都沿鋼索向下滑動(dòng)時(shí),M上的安全帶與鋼索垂直,N上的安全帶始終豎直向下,則以下判斷正確的是()A.滑輪M與鋼索之間有摩擦力B.滑輪N與鋼索之間無摩擦力C.系在滑輪M上的“勇士”做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.系在滑輪N上的“勇士”做勻速直線運(yùn)動(dòng)10.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m=1.0kg的長方體物塊B放置在粗糙的水平地面上,右側(cè)中心點(diǎn)位置固定一個(gè)輕質(zhì)滑輪。一根不可伸長的輕繩一端通過滑輪與質(zhì)量為m=1.0kg、表面光滑的滑塊A相連,另一端固定在墻壁上,輕質(zhì)滑輪與墻壁之間的輕繩始終保持水平,滑塊A剛好與物塊B的右側(cè)相接觸且能豎直下滑?，F(xiàn)讓滑塊A由靜止釋放,已知重力加速度大小g取10m/s2,物塊B與粗糙水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=29。則在滑塊A下滑的過程中,下列說法正確的是(A.長方體物塊B的加速度大小為2m/s2B.滑塊A的加速度大小為2m/s2C.水平輕繩的拉力大小為10ND.長方體物塊B對滑塊A的支持力大小為2N11.(2023遼寧葫蘆島模擬)如圖甲所示,有一塊木板靜止在足夠長的粗糙水平面上,木板的質(zhì)量為m0=4kg,長為L=1.4m;木板右端放一小滑塊,小滑塊的質(zhì)量為m=1kg,可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同數(shù)值時(shí),小滑塊和木板的加速度分別對應(yīng)不同數(shù)值,兩者的aF圖像如圖乙所示,g取10m/s2。(1)求小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1以及木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。(2)若水平恒力F=27.8N,且始終作用在木板上,當(dāng)小滑塊從木板上滑落時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為多長?12.(2023浙江聯(lián)考)交規(guī)規(guī)定:“在沒有信號燈的路口,一旦行人走上人行道,機(jī)動(dòng)車車頭便不能越過停止線”。如圖甲所示,一長度為D=5m的卡車以v0=36km/h的初速度向左行駛,車頭距人行道距離為L1=40m,人行道寬度為L2=5m。同時(shí),一距離路口L3=3m的行人以v1=1m/s的速度勻速走向長度為L4=9m的人行道。圖乙為卡車的側(cè)視圖,車上的貨物可視為質(zhì)點(diǎn),貨物與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,貨物距離車頭、車尾的間距分別為d1=2.5m、d2=1.5m。重力加速度g取10m/s2。甲乙(1)當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖示位置時(shí)立即加速且以后加速度恒定,要保證卡車整體穿過人行道時(shí),人還沒有走上人行道,求卡車加速度的最小值。(2)如果司機(jī)以第(1)問的最小加速度加速,且穿過人行道后立即勻速,通過計(jì)算說明貨物是否會(huì)掉下來。(3)當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖示位置時(shí)立即減速且以后加速度恒定,要保證不違反交規(guī),且貨物不撞到車頭,求卡車剎車時(shí)加速度大小需要滿足的條件。專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)1.C攝像機(jī)做直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員也做直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;0~t1時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)在前,t1~t2時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)也在前,B錯(cuò)誤;0~t2時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)員的位移相同,根據(jù)v=xt可知,攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同,C正確;xt圖像的斜率表示速度,0~t2時(shí)間內(nèi)并不是任一時(shí)刻攝像機(jī)的速度都大于運(yùn)動(dòng)員的速度,D2.D根據(jù)幾何知識可知,當(dāng)甲車在乙車前方且O1、O2間的距離為5m時(shí),有x甲x乙=4m,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有x甲=v甲t12at2,x乙=v乙t,解得t1=2s,t2=4s;因?yàn)榧总囎鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)而乙車做勻速運(yùn)動(dòng),所以兩車之間的距離先增大后減小,當(dāng)0<t<2s時(shí),O1、O2間的距離小于5m;2s<t<4s時(shí),O1、O2間的距離大于5m。t=t2=4s時(shí),甲車的速度為v甲1=v甲at2=1m/s<v乙,所以t=4s之后,甲、乙兩車的距離不斷減小,且甲車能夠繼續(xù)行駛的距離為x甲1=v甲122a=0.5m,根據(jù)幾何關(guān)系可知,從t=4s開始到乙車行駛至甲車前方4m的過程中,O1、O2間的距離小于5m,這段過程經(jīng)歷的時(shí)間為t'=2×4m+0.5mv乙=4.25s,所以甲、乙兩車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為t總=2s+4.3.Dt1時(shí)刻的加速度最大,方向向上,與速度方向相同,向上加速,則速度不是最大,故A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,的加速度為0,所受合力為0,則不可能離開手掌,故B錯(cuò)誤;t3時(shí)刻,的加速度方向向下,處于失重狀態(tài),故C錯(cuò)誤;在t3=0.66s離開手掌后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),t4=1.26s被接住,則上升高度h=12gt2=12×10×1.26-0.6624.B在上升階段,初始時(shí)刻速度最大,對排球受力分析,受到重力和向下的阻力(變力),根據(jù)牛頓第二定律得mg+kv=ma,物體做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí)速度為零,受重力,加速度不為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。下降階段,重力方向向下,阻力(變力)方向向上,合力是向下的,根據(jù)牛頓第二定律得mgkv'=ma',物體做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。最終回到出發(fā)點(diǎn),上升階段的逆過程為初速度為0、加速度增大的變加速運(yùn)動(dòng),與下降階段相比,兩個(gè)階段位移的大小相同,加速度不同,時(shí)間不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。全過程有阻力做功,初始時(shí)刻速度最大,選項(xiàng)B正確。5.D原來A處于平衡狀態(tài),細(xì)線剪斷瞬間,彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變,仍有FT=mAg=20N,故A錯(cuò)誤;細(xì)線剪斷瞬間,A、B一起加速下降,由于原來A平衡,故整體受到的合力等于B的重力,由牛頓第二定律可得mBg=(mA+mB)a,解得A、B共同的加速度a=5m/s2,故B錯(cuò)誤,D正確;對B由牛頓第二定律可得mBgFN=mBa,解得B受到A的支持力為FN=10N,由牛頓第三定律可知,B對A的壓力大小為10N,故C錯(cuò)誤。6.D物塊從上方B處由靜止釋放向下運(yùn)動(dòng),說明mgsinθ>μmgcosθ,到達(dá)O點(diǎn)后,物塊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,當(dāng)重力沿斜面向下的分力等于滑動(dòng)摩擦力與彈簧彈力之和時(shí),加速度為0,此位置并不在O點(diǎn),應(yīng)在O點(diǎn)與A點(diǎn)之間的某點(diǎn),接著彈力繼續(xù)增大,物塊向下減速運(yùn)動(dòng),則物塊從B到O加速度恒定,從O到A加速度先減小后反向增大,故A、B錯(cuò)誤,D正確;物塊下滑過程中速度最大時(shí),有kx1+μmgcosθ=mgsinθ,物塊上滑過程中速度最大時(shí),有mgsinθ+μmgcosθ=kx2,由此可知,彈簧的壓縮量不同,即物塊下滑過程中速度最大的位置和上滑過程中速度最大的位置不相同,故C錯(cuò)誤。7.A當(dāng)F比較小時(shí),木板和木塊相對靜止,加速度相同,根據(jù)牛頓第二定律得a=Fm1+m2=ktm1+m2,a∝t。當(dāng)F比較大時(shí),木板和木塊相對滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,對木板有a1=μm2gm1,μ、m1、m2都一定,則a1一定;對木塊有a2=F-μm2gm2=km28.BDΔv=aΔt,圖像的面積表示速度變化量,P在0~t0內(nèi),Δv為正值,表示P沿正方向做加速度先增加后減小的加速運(yùn)動(dòng),t0~2t0內(nèi),加速度和速度反向,0~2t0內(nèi)圖像面積為0,表示Δv=0,在2t0時(shí)刻速度為0,在此之前,速度方向一直沿正方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。由于0~3t0內(nèi),速度方向一直沿正方向,在3t0時(shí)刻P到原點(diǎn)的距離最遠(yuǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。t02~3t02內(nèi),圖像的面積為0,則Δv=0,9.D滑輪M對應(yīng)的安全帶的彈力方向傾斜,對該“勇士”受力分析,如圖所示,由牛頓第二定律得加速度大小為a=mgsinθm=gsinθ,則滑輪M及系在其上的“勇士”做勻加速運(yùn)動(dòng),對整體受力分析,有m總gsinθFf=m總a,解得Ff=0,即滑輪M與鋼索之間沒有摩擦力,故A、C錯(cuò)誤;滑輪N對應(yīng)的安全帶的彈力為豎直方向,可知系在滑輪N上的“勇士”所受合力為零,做勻速直線運(yùn)動(dòng),則滑輪N受到沿鋼索向上的摩擦力,故B10.AD設(shè)水平輕繩的拉力大小為F,長方體物塊B對滑塊A的支持力大小為FN,長方體物塊B的加速度大小為a,滑塊A下降的加速度與物塊B向右運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等,由牛頓第二定律得,對A在豎直方向上mgF=ma,滑塊A在水平方向上與物塊B有共同的加速度,由牛頓第二定律有FN=ma,對物塊B在水平方向上,由牛頓第二定律得Fμ(mg+F)FN'=ma,又FN=FN',解得a=2m/s2,F=8N,FN=2N,故長方體物塊B的加速度大小為2m/s2,水平輕繩的拉力大小為8N,長方體物塊B對滑塊A的支持力大小為2N,故A、D正確,C錯(cuò)誤;滑塊A的加速度大小為aA=a2+a2=22m/s211.答案(1)0.40.1(2)2s解析(1)由題圖乙可知,當(dāng)恒力F>25N時(shí),小滑塊與木板將出現(xiàn)相對滑動(dòng),以小滑塊為研究對象根據(jù)牛頓第二定律得μ1mg=ma1代入數(shù)據(jù)解得μ1=0.4以木板為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有Fμ1mgμ2(m+m0)g=m0a2則a2=1m0由題圖乙可得μ1mg+μ2解得μ2=0.1。(2)設(shè)小滑塊在木板上滑動(dòng)的時(shí)間為t時(shí),小滑塊從木板上滑落,當(dāng)水平恒力F=27.8N時(shí),小滑塊的加速度為a1=μ1g=4m/s2小滑塊在時(shí)間t內(nèi)的位移為x1=12a1t木板的加速度為a2=F代入數(shù)據(jù)解得a2=4.7m/s2木板在時(shí)間t內(nèi)的位移為x2=12a2t由題可知,x2x1=L聯(lián)立以上各式解得t=2s。12.答案(1)409m/s2(2)會(huì)掉下來,(3)54m/s2≤a≤5m/s解析(1)人走上人行道的時(shí)間t1=L3v1=在3s末卡車剛好穿過人行道,加速度最小,設(shè)為a1有D+L1+L2=v0t1+12a1解得a1=409m/s2(2)卡車穿過人行道時(shí)的速度vm=v0+a1t1=10+409×3貨物的加速度a2=μg=4m/s2假設(shè)貨物沒掉下來,貨物加速的時(shí)間為t2=vm-貨物的位移為x2=v0+vm2t卡車的位移為x1=(D