專題02 力與直線運動（練習）（原卷版）

第02講力與直線運動目錄01運動的圖像 2考向一x-t圖像與v-t圖像 2考向二非常規(guī)圖像 502直線運動的規(guī)律 8考向一勻變速運動規(guī)律的應用 8考向二多過程問題 1003牛頓運動定律的應用 11考向一兩類基本動力學問題 11考向二連接體問題 18考向三瞬時類問題 19考向四板塊、傳送帶問題 1901運動的圖像考向一x-t圖像與v-t圖像1．（2023·江蘇·高考真題）電梯上升過程中，某同學用智能手機記錄了電梯速度隨時間變化的關(guān)系，如圖所示。電梯加速上升的時段是（

）

A．從20.0s到30.0s B．從30.0s到40.0sC．從40.0s到50.0s D．從50.0s到60.0s2．（2021·遼寧·高考真題）某駕校學員在教練的指導下沿直線路段練習駕駛技術(shù)，汽車的位置x與時間t的關(guān)系如圖所示，則汽車行駛速度v與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B．C． D．3．（2021·海南·高考真題）甲、乙兩人騎車沿同一平直公路運動，時經(jīng)過路邊的同一路標，下列位移-時間圖像和速度-時間圖像對應的運動中，甲、乙兩人在時刻之前能再次相遇的是（）A． B．C． D．4．（2021·廣東·高考真題）賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列和圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有（）A． B．C． D．5（22·23·貴州·模擬預測）如圖，是某物體做直線運動的圖像，則關(guān)于該物體的運動的描述正確的是（

）

A．沿某一方向做曲線運動 B．做勻速直線運動，位移為06（22·23下·?？凇ひ荒＃暗岩衾住笔谴汗?jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)的速度—時間圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中時刻為“笛音雷”起飛時刻、DE段是斜率大小為重力加速度g的直線。不計空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的運動，下列說法正確的是（）

A．“笛音雷”在時刻上升至最高點B．時間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運動C．時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度為D．時間內(nèi)“笛音雷”處于失重狀態(tài)7（2023·黑龍江·模擬預測）電梯上升過程中，某同學用智能手機記錄了電梯速度隨時間變化的關(guān)系，如圖甲所示，為簡化問題，將圖線簡化為圖乙，電梯處于超重狀態(tài)的時段是（）

A．從10.0s到11.8s B．從11.8s到20.0sC．從20.0s到27.5s D．從27.5s到30.0s8（2023·陜西商洛·一模）（多選）大范圍雨雪天氣會對交通造成極大影響，交通事故發(fā)生頻率上升。甲、乙兩車在高速公路上剎車時的圖像如圖所示，已知時刻兩車在同一條直道上同向行駛，且甲車在后，乙車在前。若兩車未發(fā)生碰撞，則以下說法正確的是（）

A．甲車剎車的加速度大小是乙車的3倍B．甲車剎車的加速度大小是乙車的2倍C．時刻，兩車間距一定不小于36mD．時刻，兩車間距一定不小于48m考向二非常規(guī)圖像9（2023·廣東湛江·模擬預測）一遙控小車在遙控器控制下在水平地面上勻加速直線運動（如圖甲所示），碰到前方擋板后反彈，小車與擋板作用時間不計，其速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，圖中兩斜線的斜率相等。以靜止開始運動起點為坐標原點，以小車開始運動時刻為t=0時刻，則下列選項中能正確反映小車運動的圖像是（）A． B．C． D．10．（2023·江西贛州·模擬預測）智能手機有許多的傳感器，如加速度傳感器。小明用手平托著手機，迅速向下運動，然后停止。以豎直向上為正方向，手機記錄了手機豎直方向的加速度a隨時間t變化的圖像如圖所示。則下列判斷正確的是（

）

A．t1時刻手機速度最大 B．手機t2時刻比t1速度更小C．t3時刻手受的壓力比手機重力小 D．t4時刻手受的壓力最大11．（2023·江西鷹潭·一模）利用圖像法研究物理量之間的關(guān)系是常用的一種數(shù)學物理方法。如圖所示，為物體做直線運動時各物理量之間的關(guān)系圖像，x、v、a、t分別表示物體的位移、速度、加速度和時間。下列說法中正確的是（）

A．根據(jù)甲圖可求出物體的加速度大小為1m/s2B．根據(jù)乙圖可求出物體的加速度大小為10m/s2C．根據(jù)丙圖可求出物體的加速度大小為4m/s2D．根據(jù)丁圖可求出物體在前2s內(nèi)的速度變化量大小為6m/s12．（2023·云南·模擬預測）一物體做勻加速直線運動，其中間位移的速度為v，如圖所示為圖象，則該物體的初速度和加速度a分別為（）

A． B．C． D．13．（22·23高三下·浙江·階段練習）電動汽車（BEV）是指由車載電源提供動力，由電機驅(qū)動其車輪，滿足道路交通和安全法規(guī)要求的車輛。如圖所示為某款比亞迪電動汽車的室內(nèi)試行-t圖像，以下說法正確的是（）

A．物體做勻速直線運動B．物體做變加速直線運動C．1s時，物體的加速度大小為2D．0s時，物體的速度大小為1m/s14．（2023·河南·模擬預測）如圖所示的一次函數(shù)圖像，橫軸與縱軸所表示的物理量并未標出，已知圖像的橫軸、縱軸的截距分別為、，根據(jù)所學的勻變速直線運動的規(guī)律來分析，下列說法正確的是（）

A．若橫軸表示時間t，縱軸表示物體的速度v，則t0時刻物體的速度為B．若橫軸表示位移x，縱軸表示物體速度的平方v2，則物體的加速度為C．若橫軸表示時間t，縱軸表示物體的平均速度v，則物體的加速度為D．當物體受到豎直向下的拉力F在真空中下落，若橫軸表示F，縱軸表示物體加速度a，則物體的質(zhì)量為02直線運動的規(guī)律考向一勻變速運動規(guī)律的應用1．（2021·湖北·高考真題）2019年，我國運動員陳芋汐獲得國際泳聯(lián)世錦賽女子單人10米跳臺冠軍。某輪比賽中，陳芋汐在跳臺上倒立靜止，然后下落，前5m完成技術(shù)動作，隨后5m完成姿態(tài)調(diào)整。假設整個下落過程近似為自由落體運動，重力加速度大小取10m/s2，則她用于姿態(tài)調(diào)整的時間約為（）A．0.2s B．0.4s C．1.0s D．1.4s2．（2023·湖南衡陽·模擬預測）小明同學乘坐汽車，觀測到做勻加速直線運動的汽車（可視為質(zhì)點）連續(xù)通過A、B、C、D四個位置，且通過AB、BC、CD段的時間分別為t、2t、3t，AB段、CD段的長度分別為L、6L，則汽車通過C點時的速度大小為（）A． B． C． D．3．（23·24上·河南·模擬預測）如圖所示，小球從斜面上的A點以一定的初速度開始下滑，加速度恒為a，小球在B點的速度等于小球從A運動到C的平均速度，且A、B兩點間的距離為L1，A、C兩點間的距離為L2，則小球從A到C的運動時間為（）

A． B． C． D．4．（2023·湖南·模擬預測）擰開水龍頭，水向下流出的過程水柱的直徑會發(fā)生變化。如圖，水龍頭的內(nèi)徑為2cm。接在流量恒定不變的水管上，若水龍頭出口處的流速為1m/s，且當水柱的直徑為1cm時開始出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，不考慮安裝高度，不計空氣阻力，取重力加速度大小為，則水柱第一次出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象的位置到出水口的距離為（）

A．45cm B．50cm C．65cm D．75cm5．（2023·浙江·模擬預測）下表是《國家學生體質(zhì)健康標準》中高三年級男生50m跑評分表（單位：s）。該測試簡化為先勻加速起跑，達到最大速度后再勻速直線到達終點?，F(xiàn)在有甲和乙兩位同學參加測試，他們兩人勻加速起跑時間均為2s，最終成績分別為90分和66分，則甲和乙最大速度的比值為（）等級優(yōu)秀良好合格單項得分1009590858078767472706866646260成績6.86.97.07.17.27.47.67.88.08.28.48.68.89.09.2A． B． C． D．6．（2023·全國·模擬預測）（多選）如圖所示，鋼珠從高為的塔頂上邊緣外側(cè)被豎直向上以的初速度拋出，最終落在地面上。已知點和距離塔頂分別為和，不計空氣阻力，重力加速度取。下列說法正確的是（）

A．從鋼珠被拋出到經(jīng)過塔頂邊緣需要B．鋼珠距離地面的最大高度為C．鋼珠從到所需時間為D．鋼珠從到所需時間為考向二多過程問題7．（2022·湖北·高考真題）我國高鐵技術(shù)全球領(lǐng)先，乘高鐵極大節(jié)省了出行時間。假設兩火車站W(wǎng)和G間的鐵路里程為1080km，W和G之間還均勻分布了4個車站。列車從W站始發(fā)，經(jīng)停4站后到達終點站G。設普通列車的最高速度為108km/h，高鐵列車的最高速度為324km/h。若普通列車和高鐵列車在進站和出站過程中，加速度大小均為0.5m/s2，其余行駛時間內(nèi)保持各自的最高速度勻速運動，兩種列車在每個車站停車時間相同，則從W到G乘高鐵列車出行比乘普通列車節(jié)省的時間為（）A．6小時25分鐘 B．6小時30分鐘C．6小時35分鐘 D．6小時40分鐘03牛頓運動定律的應用考向一兩類基本動力學問題1．（2022·江蘇·高考真題）高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度。若書不滑動，則高鐵的最大加速度不超過（）A． B． C． D．2．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，一小物塊從長1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端，經(jīng)過1s從另一端滑落。物塊與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正確的是（）A．v0=2.5m/s B．v0=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.253．（2022·北京·高考真題）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A．斜面對物塊的支持力大小為 B．斜面對物塊的摩擦力大小為C．斜面對物塊作用力的合力大小為 D．物塊所受的合力大小為4．（2022·湖南·高考真題）球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動機，總質(zhì)量為。飛行器飛行時受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即，為常量）。當發(fā)動機關(guān)閉時，飛行器豎直下落，經(jīng)過一段時間后，其勻速下落的速率為；當發(fā)動機以最大推力推動飛行器豎直向上運動，經(jīng)過一段時間后，飛行器勻速向上的速率為。重力加速度大小為，不考慮空氣相對于地面的流動及飛行器質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）A．發(fā)動機的最大推力為B．當飛行器以勻速水平飛行時，發(fā)動機推力的大小為C．發(fā)動機以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時，飛行器速率為D．當飛行器以的速率飛行時，其加速度大小可以達到5．（2022·全國·高考真題）如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線垂直。當兩球運動至二者相距時，它們加速度的大小均為（）A． B． C． D．6．（2021·全國·高考真題）如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點滑至P點所用的時間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時間t將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大7．（2021·北京·高考真題）某同學使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（

）A．30cm刻度對應的加速度為-0.5g B．40cm刻度對應的加速度為gC．50cm刻度對應的加速度為2g D．各刻度對應加速度的值是不均勻的8．（2022·天津·高考真題）冰壺是冬季奧運會上非常受歡迎的體育項目。如圖所示，運動員在水平冰面上將冰壺A推到M點放手，此時A的速度，勻減速滑行到達N點時，隊友用毛刷開始擦A運動前方的冰面，使A與間冰面的動摩擦因數(shù)減小，A繼續(xù)勻減速滑行，與靜止在P點的冰壺B發(fā)生正碰，碰后瞬間A、B的速度分別為和。已知A、B質(zhì)量相同，A與間冰面的動摩擦因數(shù)，重力加速度取，運動過程中兩冰壺均視為質(zhì)點，A、B碰撞時間極短。求冰壺A（1）在N點的速度的大小；（2）與間冰面的動摩擦因數(shù)。9．（2022·浙江·高考真題）第24屆冬奧會將在我國舉辦。鋼架雪車比賽的一段賽道如圖1所示，長12m水平直道AB與長20m的傾斜直道BC在B點平滑連接，斜道與水平面的夾角為15°。運動員從A點由靜止出發(fā)，推著雪車勻加速到B點時速度大小為8m/s，緊接著快速俯臥到車上沿BC勻加速下滑（圖2所示），到C點共用時5.0s。若雪車（包括運動員）可視為質(zhì)點，始終在冰面上運動，其總質(zhì)量為110kg，sin15°=0.26，求雪車（包括運動員）（1）在直道AB上的加速度大??；（2）過C點的速度大??；（3）在斜道BC上運動時受到的阻力大小。10．（2021·浙江·高考真題）機動車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)量的汽車以的速度在水平路面上勻速行駛，在距離斑馬線處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長的隊伍從斑馬線一端開始通過，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設汽車在剎車過程中所受阻力不變，且忽略駕駛員反應時間。（1）求開始剎車到汽車停止所用的時間和所受阻力的大小；（2）若路面寬，小朋友行走的速度，求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時間；（3）假設駕駛員以超速行駛，在距離斑馬線處立即剎車，求汽車到斑馬線時的速度。11．（2021·河北·高考真題）如圖，一滑雪道由和兩段滑道組成，其中段傾角為，段水平，段和段由一小段光滑圓弧連接，一個質(zhì)量為的背包在滑道頂端A處由靜止滑下，若后質(zhì)量為的滑雪者從頂端以的初速度、的加速度勻加速追趕，恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其拎起，背包與滑道的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取，，，忽略空氣阻力及拎包過程中滑雪者與背包的重心變化，求：（1）滑道段的長度；（2）滑雪者拎起背包時這一瞬間的速度。12．（2024·河南·模擬預測）傾角為30°的斜面體固定放置，當把物塊放置在斜面上時，物塊處于靜止狀態(tài)，摩擦力的大小為f=2.5N，如圖所示，當給物塊一個沿著斜面向上的拉力F=10N時，物塊從靜止開始向上做勻加速直線運動，在t=0.5s內(nèi)運動的位移為x=1.25m，重力加速度為g=10m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量；（2）物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)；（3）最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，改變拉力F的大小和方向，當物塊剛好不沿著斜面上滑時，則F的最小值為多少？

考向二連接體問題13．（2021·海南·高考真題）如圖，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時P靜止在水平桌面上。將一個水平向右的推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话搿Ｒ阎狿、Q兩物塊的質(zhì)量分別為、，P與桌面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度。則推力F的大小為（）A． B． C． D．14．（2023·江蘇連云港·模擬預測）質(zhì)量均為的兩個小物塊，用繞過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，將從圖示位置由靜止釋放，釋放前瞬間的底部到水平地面的高度為，輕繩處于伸直狀態(tài)，落地后不反彈，繼續(xù)沿水平臺面向右運動。與臺面間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度大小，不會與滑輪相碰，不計空氣阻力。求：（1）落地前輕繩的拉力大小是多少？（2）落地后，能繼續(xù)運動的位移的大??？

考向三瞬時類問題15．（2023·重慶梁平·一模）A、B、C、D四個物體通過輕繩和輕彈簧按如圖所示方式連接，已知mA=mC=2mB=2mD，重力加速度為g，若突然剪斷B、C間的繩子，剪斷繩子后的瞬間，下列有關(guān)表述正確的是（）

A．A的加速度為零 B．B的加速度為3gC．C的加速度為 D．D的加速度為g考向四板塊、傳送帶問題16．（2021·遼寧·高考真題）機場地勤工作人員利用傳送帶從飛機上卸行李。如圖所示，以恒定速率v1=0.6m/s運行的傳送帶與水平面間的夾角，轉(zhuǎn)軸間距L=3.95m。工作人員沿傳送方向以速度v2=1.6m/s從傳送帶頂端推下一件小包裹（可視為質(zhì)點）。小包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）小包裹相對傳送帶滑動時加速度的大小a；（2）小包裹通過傳送帶所需的時間t。17．（2023·重慶梁平·一模）如圖所示，長度L=4m的傳送帶與水平方向的夾角θ=37°，以v=5m/s的速率順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶的上端輕輕放一個質(zhì)量為m=1kg的小物體，若已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，則下列有關(guān)說法不正確的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（）

A．小物體運動0.5s后加速度大小為2m/s2B．小物體所受摩擦力大小保持不變C．小物體相對傳送帶的位移為1mD．小物體在傳送帶上的劃痕為1.5m18．（2024·山東·模擬預測）如圖甲所示，在無限大水平臺上放一個質(zhì)量M=1kg的薄長木板，質(zhì)量m=2kg的小滑塊位于長木板的中央，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。小滑塊與長木板及平臺間的動摩擦因數(shù)分別為μ1（未知）、μ2=0.1，長木板與平臺間的動摩擦因數(shù)μ3=0.5，最大靜摩擦力均等于滑動摩擦力。從某時刻開始，在長木板右端施加水平恒力F，使系統(tǒng)向右運動，小滑塊離開長木板前二者的速度隨時間變