2024高考物理二輪復(fù)習(xí)專題1力與運(yùn)動第2講力與直線運(yùn)動作業(yè)含解析

PAGE8-第2講力與直線運(yùn)動A組基礎(chǔ)實(shí)力練1．(2024·浙江杭州質(zhì)檢)由于生活水平的不斷提升，越來越多的家庭擁有了私家轎車，造成車位難求的現(xiàn)象，因此許多停車場采納了多層停車的結(jié)構(gòu)．若車子被“移送”停在上層，車主想運(yùn)用汽車時就須要車庫管理員把車子“移送”到下層．如圖是管理員正在“移送”車輛的過程．假設(shè)“移送”過程中車輛相對于底板始終靜止，底板始終保持水平，則下列說法正確的是(D)A．車子在被水平向右“移送”的過程中，車子對底板的摩擦力始終水平向左B．車子在被水平向右“移送”的過程中，底板對車子的摩擦力不行能水平向左C．車子在被豎直向下“移送”的過程中，車子對底板的力可能小于底板對車子的力D．車子在被豎直向下“移送”的過程中，底板對車子的力可能大于車子自身的重力【解析】車子在被水平向右“移送”的過程中，若減速向右移送，則車子對底板的摩擦力水平向左，若加速向右移送，則車子對底板的摩擦力水平向右，故A、B錯誤；車子對底板的力和底板對車子的力是一對作用力和反作用力，任何時刻都大小相等，方向相反，故C錯誤；車子在被豎直向下“移送”的過程中，若減速向下移動，則加速度向上，即FN＝mg＋ma，即底板對車子的力可能大于車子自身的重力，故D正確．2．(2024·江西宜春模擬)2024年是特別的一年，無情的新冠病毒攻擊了中國；經(jīng)過全國人民的努力，受傷最深的武漢也在全國各界的支持下使疫情得到了限制．在這場沒有硝煙的戰(zhàn)疫中涌現(xiàn)了大量最可愛的人，尤其是白衣天使和人民解放軍．在這場戰(zhàn)疫中某次空軍基地用直升飛機(jī)運(yùn)輸醫(yī)護(hù)人員去武漢，為了保證直升機(jī)升空過程中醫(yī)護(hù)人員不至于很難過，飛行員對上升過程某階段加速度進(jìn)行了相應(yīng)操作．操作的a－t圖像如圖所示(除ab段曲線，其余段均為直線，取向上為正)，則下列說法正確的是(B)A．Oa和ab段醫(yī)護(hù)人員處于超重狀態(tài)，cd段處于失重狀態(tài)B．O到d整個過程醫(yī)護(hù)人員均處于超重狀態(tài)C．O到d過程速度增量小于20.5m/sD．依據(jù)上述圖像可求出0～8s這段時間直升機(jī)往上上升的高度【解析】O到d過程中加速度始終為正，即始終向上，因此O到d整個過程中醫(yī)護(hù)人員均處于超重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；O到d過程速度增量為0～8s這段時間內(nèi)a－t圖像所圍的面積，粗略計(jì)算為eq\f(1,2)(2＋8)×4m/s＝20m/s，因不知ab段的精確速度增量，因此無法知道速度增量的精確值，故C錯誤；由于未告知初速度所以無法求出0～8s這段時間直升機(jī)往上上升的高度，故D錯誤．3．(2024·重慶一中模擬)如圖所示，小球以速率v0從地面豎直向上拋出，經(jīng)過時間t0正好落回拋出點(diǎn)．規(guī)定豎直向上為正方向，不計(jì)空氣阻力，小球在時間t0內(nèi)的位移時間(x－t)、速度時間(v－t)圖像正確的是(C)【解析】物體做豎直上拋運(yùn)動，加速度恒定為g，則位移時間關(guān)系為x＝v0t－eq\f(1,2)gt2則x－t圖像為曲線，選項(xiàng)A、B錯誤；因向上為正方向，則物體先向上做勻減速運(yùn)動，然后向下做勻加速運(yùn)動，v＝v0－gt，可知圖像C正確，D錯誤．4．(2024·石家莊模擬)如圖所示，足夠長的木板B放置在水平地面上，大小可忽視的鐵塊A靜止放在木板B的最左端．從t＝0時刻起對A施加一個水平向右的力F，且力F的大小隨時間t成正比增加，已知鐵塊A的加速度aA隨時間t改變的圖像如圖乙所示，則木板B的加速度大小aB隨時間t的aB－t圖像是下列圖中的(C)【解析】當(dāng)F≤2N時，A、B均不動，加速度均為0.當(dāng)2N＜F≤6N時，AB一起做加速運(yùn)動，加速度相同，B與A的加速度－時間圖像相同．當(dāng)F＞6N時，A相對于B運(yùn)動，B所受的合力等于A對B的滑動摩擦力，保持不變，所以B的加速度保持2m/s2不變，因此C正確，故A、B、D錯誤，選C．5．(多選)(2024·哈爾濱六中押題卷)A、B兩小球質(zhì)量相等，A球不帶電，B球帶正電，光滑的絕緣斜面傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕質(zhì)絕緣彈簧相連，圖乙中，A、B兩球用輕質(zhì)絕緣桿相連，兩個裝置均處于平行于斜面對上的勻強(qiáng)電場E中，此時A、B兩球組成的系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，重力加速度大小為g，當(dāng)撤去勻強(qiáng)電場E的瞬間，則下列說法正確的是(CD)A．兩圖中A、B兩球的加速度大小均為gsinθB．兩圖中A球的加速度大小均為零C．圖乙中輕桿的作用力肯定為零D．圖甲、乙中B球的加速度大小之比為2∶1【解析】撤去電場前，B球所受的電場力大小為2mgsinθ，因彈簧彈力不能突變，而桿的彈力會突變，所以撤去電場的瞬間，圖甲中A球所受合力為零，加速度為零，B球所受合力為2mgsinθ，加速度為2gsinθ；圖乙中桿的彈力突變?yōu)榱?，A、B球所受合力均為mgsinθ，加速度均為gsinθ，故圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍；故A、B錯誤，D、C正確．6．(2024·廣東廣州一模)高速馬路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點(diǎn)到自動欄桿的水平距離．某汽車以21.6km/h的速度勻速進(jìn)入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標(biāo)簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)覺自動欄桿沒有抬起，于是實(shí)行制動剎車，汽車剛好沒有撞桿．已知司機(jī)的反應(yīng)時間為0.7s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該ETC通道的長度約為(D)A．4.2m B．6.0mC．7.8m D．9.6m【解析】在識別車載電子標(biāo)簽的0.3s時間內(nèi)汽車勻速運(yùn)動距離x1＝vt1＝6×0.3m＝1.8m，在司機(jī)的反應(yīng)時間0.7s內(nèi)汽車勻速運(yùn)動距離x2＝vt2＝6×0.7m＝4.2m，剎車距離x3＝eq\f(v2,2a)＝3.6m，該ETC通道的長度約為x＝x1＋x2＋x3＝9.6m，選項(xiàng)D正確．B組素養(yǎng)提升練7．(2024·江蘇南通二調(diào))如圖所示，質(zhì)量為m2的物塊B放置在光滑水平桌面上，其上放置質(zhì)量為m1的物塊A，A通過跨過定滑輪的細(xì)線與質(zhì)量為M的物塊C連接，釋放C，A和B一起以加速度a從靜止起先運(yùn)動，已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ1，則細(xì)線中的拉力大小為(C)A．Mg B．Mg＋MaC．(m1＋m2)a D．m1a＋μ1m1g【解析】對AB的整體，依據(jù)牛頓其次定律T＝(m1＋m2)a，選項(xiàng)C正確；對C：Mg－T＝Ma，解得：T＝Mg－Ma，選項(xiàng)A、B錯誤；對物體A：T－f＝m1a，則T＝m1a＋f，因f為靜摩擦力，故不肯定等于μ1m1g，選項(xiàng)D錯誤；故選C．8．(2024·河南鄭州模擬)如圖所示是物體做直線運(yùn)動的v－t圖像，則下列由v－t圖像作出的加速度—時間(a－t)圖像和位移—時間(x－t)圖像中正確的是(A)【解析】由v－t圖像知，0～1s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動，加速度a＝0，位移x＝vt，x與t成正比；1～3s內(nèi)，物體的加速度不變，做勻變速直線運(yùn)動，有：a＝Δv/Δt＝eq\f(－1－1,3－1)m/s＝－1m/s2.位移為：x＝v0(t－1)＋eq\f(1,2)a(t－1)2＝1×(t－1)＋eq\f(1,2)×(－1)(t－1)2＝－t2＋2t－eq\f(3,2)，x－t圖像是開口向下的拋物線；3～5s內(nèi)，物體沿負(fù)方向做勻減速直線運(yùn)動，有：a′＝Δv/Δt＝(0＋1)/2m/s2＝0.5m/s2，位移為：x＝v0(t－3)＋eq\f(1,2)a′(t－3)2，x－t圖像是開口向上的拋物線；由數(shù)學(xué)學(xué)問知，A圖像正確，B、C、D錯誤．9．(2024·廣東深圳二調(diào))如圖所示，卡車上固定有傾角均為37°的兩個斜面體，勻質(zhì)圓筒狀工件置于兩個斜面間．卡車正以90km/h的速度勻速行駛，為了保證剎車時工件不與其中任何一個斜面脫離，則其剎車的最小距離更接近于(路面能供應(yīng)足夠大摩擦，sin37°＝0.6)(C)A．23m B．33mC．43m D．53m【解析】卡車剎車時，當(dāng)后斜面的支持力為零時，加速度最大，設(shè)卡車平安剎車的最大加速度大小為a，此時工件的受力狀況如圖所示依據(jù)牛頓其次定律可得mgtan37°＝ma，解得a＝eq\f(3,4)g，依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式則有0－v2＝－2ax，解得x＝eq\f(125,3)m，其剎車的最小距離更接近于43m，故C正確，A、B、D錯誤．10．(2024·云南昆明聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上，左側(cè)面是圓心為O、半徑為R的光滑四分之一圓弧面，當(dāng)用一水平恒力F作用在滑塊A上時，一質(zhì)量為m的小球B(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓弧面上與A保持相對靜止，此時小球B距軌道末端Q的豎直高度為H＝eq\f(R,3)，重力加速度為g，則F的大小為(D)A．eq\f(\r(5),3)Mg B．eq\f(\r(5),2)MgC．eq\f(\r(5),3)(M＋m)g D．eq\f(\r(5),2)(M＋m)g【解析】連接OB，設(shè)OB連續(xù)與豎直方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系得：cosθ＝eq\f(R－H,R)＝eq\f(2,3)，sinθ＝eq\r(1－cos2θ)＝eq\f(\r(5),3)，則tanθ＝eq\f(\r(5),2)，此時小球受到的合外力F＝mgtanθ＝eq\f(\r(5),2)mg，由牛頓其次定律可得：a＝eq\f(F,m)＝eq\f(\r(5),2)g，以整體為探討對象，由牛頓其次定律可得F＝(m＋M)a＝eq\f(\r(5),2)(m＋M)g，故D正確，A、B、C錯誤．11．(多選)(2024·山東濟(jì)南二模)雨雪天氣時路面濕滑，汽車在緊急剎車時的剎車距離會明顯增加．如圖所示為駕駛員駕駛同一輛汽車在兩種路面緊急剎車時的v－t圖像，駕駛員的反應(yīng)時間為1s．下列說法正確的是(CD)A．從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度B．從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度C．從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的行駛距離比在干燥路面的行駛距離多15mD．從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍【解析】從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的位移為x1＝30×1m＋eq\f(4×30,2)m＝90m，平均速度為v1＝eq\f(90,5)m/s＝18m/s，從t＝0到停下，汽車在干燥路面的位移為x2＝30×1m＋eq\f(3×30,2)m＝75m，平均速度為v2＝eq\f(75,4)m/s＝18.75m/s，則從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的行駛距離比在干燥路面的行駛距離多15m，故A錯誤，C正確；從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的平均速度v′1＝eq\f(30,2)m/s＝15m/s，從t＝1s到停下，汽車在干燥路面的平均速度v′2＝eq\f(30,2)m/s＝15m/s，故B錯誤；從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的加速度大小a1＝eq\f(30,4)m/s2＝7.5m/s2，從t＝1s到停下，汽車在干燥路面的加速度大小a2＝eq\f(30,3)m/s2＝10m/s2，則從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍，故D正確．12．(2024·浙江杭州質(zhì)檢)“避險車道”是由粗糙碎石鋪成的上坡路段，供下坡的汽車在剎車失靈的狀況下避險．如圖是某馬路的避險車道及四周路段示意圖(俯視圖)，其中下坡路段傾角為5°，避險車道傾角為37°.一輛總質(zhì)量為4.5×103kg，以54km/h的速率在下坡路段向下勻速行駛的汽車突然剎車失靈(同時發(fā)動機(jī)失去動力)，司機(jī)僅限制方向，使汽車駛?cè)氡茈U車道，最終停下．后經(jīng)交警勘察和回放錄像，發(fā)覺該汽車在避險車道上運(yùn)動的距離為28m，且從剎車失靈到停止運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)了28s．若該汽車在避險車道上運(yùn)動時受到的平均阻力大小為汽車總重力的0.8倍，它在下坡路段和避險車道上的運(yùn)動均看成勻變速直線運(yùn)動且不計(jì)其在下坡路段和避險車道交界處的能量損失，取sin37°＝0.6，sin5°＝0.09，g＝10m/s2，求：(1)汽車在避險車道上的加速度的大小；(2)汽車在運(yùn)動過程中的最大動量的大??；(3)汽車在剎車失靈后進(jìn)入避險車道前受到的平均阻力的大小．【答案】(1)14m/s2(2)1.26×105kg·m·s－1(3)1.8×103N【解析】(1)在避險車道上mg·sin37°＋0.8mg＝ma所以a＝14m/s2(2)由運(yùn)動公式－2ax2＝0－veq\o\al(2,m)所以vm＝28m/s最大動量p＝mvm＝1.26×105kg·m·s－1(3)在避險車道上減速過程有0－vm＝－at2所以t2＝2s故加速下滑過程t1＝28－t2＝26sa1＝eq\f(vm－v0,t1)mg·sin5°－f＝ma1求得f＝1.8×103N13.(2024·貴州畢節(jié)二模)一長木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物塊，如圖所示．木板與地面間的