《(新課標(biāo))2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題強化訓(xùn)練2 力和直線運動(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題強化訓(xùn)練2 力和直線運動(含解析)(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題強化訓(xùn)練(二)一、選擇題(共10個小題,3、4、5、8、10為多選,其余為單選,每題5分共50分)1(2016上海)物體做勻加速直線運動,相繼經(jīng)過兩段距離為16 m的路程,第一段用時4 s,第二段用時2 s,則物體的加速度是()A. m/s2B. m/s2C. m/s2 D. m/s2答案B解析根據(jù)題意,物體做勻加速直線運動,t時間內(nèi)的平均速度等于時刻的瞬時速度,在第一段內(nèi)中間時刻的瞬時速度為:v11 m/s4 m/s;在第二段內(nèi)中間時刻的瞬時速度為:v22 m/s8 m/s;則物體加速度為:a m/s2 m/s2,故B項正確2高速公路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示,ETC通道的長度是識別區(qū)
2、起點到自動欄桿的水平距離某汽車以21.6 km/h的速度勻速進(jìn)入識別區(qū),ETC天線用了0.3 s的時間識別車載電子標(biāo)簽,識別完成后發(fā)出“滴”的一聲,司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起,于是采取制動剎車,汽車剛好沒有撞桿已知司機的反應(yīng)時間為0.7 s,剎車的加速度大小為5 m/s2,則該ETC通道的長度約為()A4.2 m B6.0 mC7.8 m D9.6 m答案D解析21.6 km/h6 m/s汽車在前0.3 s0.7 s內(nèi)做勻速直線運動,位移為:x1v0(t1t2)6(0.30.7) m6 m隨后汽車做減速運動,位移為:x2 m3.6 m所以該ETC通道的長度為:Lx1x2(63.6) m9.6 m
3、故A、B、C三項錯誤,D項正確3一質(zhì)點沿x軸正方向做直線運動,通過坐標(biāo)原點時開始計時,其t的圖象如圖所示,則()A質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度為1.0 m/s2B質(zhì)點在1 s末速度為1.5 m/sC質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度為0.75 m/sD質(zhì)點做勻速直線運動,速度為0.5 m/s答案AB解析由圖得:0.50.5t.根據(jù)勻變速運動的位移公式xv0tat2,得:v0at,對比可得:a0.5 m/s2,則質(zhì)點的加速度為a20.5 m/s21 m/s2.初速度為v00.5 m/s,則知質(zhì)點的加速度不變,質(zhì)點做勻加速直線運動,故A項正確,D項錯誤;質(zhì)點做勻加速直線運動,在1 s末速度為vv0at0.
4、5 m/s1 m/s1.5 m/s.則質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度為1 m/s,故B項正確,C項錯誤故選A、B兩項4在人工智能機器人跑步比賽中,t0時兩機器人位于同一起跑線上,機器人甲、乙運動的速度時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是()A機器人乙起跑時,機器人甲正好跑了1 mB機器人甲、乙相遇之前的最大距離為4 mC機器人乙起跑4 s后剛好追上機器人甲D機器人乙超過機器人甲后,甲、乙不可能再次相遇答案AD解析機器人乙在t2 s時起跑,此時機器人甲正好跑過的距離x m1 m,故A項正確;當(dāng)兩機器人的速度相等時相距最遠(yuǎn),兩者間的最大距離等于03 s內(nèi)位移之差,即xmax m m1.5 m,故B項錯
5、誤;機器人乙起跑4 s后,甲通過的位移x甲1 m5 m,乙通過的位移x乙2 m6 m,知x乙x甲,說明在機器人乙起跑4 s前乙追上甲,故C項錯誤;機器人乙超過機器人甲后,乙的速度總比甲的大,則甲、乙不可能再次相遇,故D項正確故選A、D兩項5如圖甲所示,一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時,用傳感器測出其加速度a,得到如圖乙所示的aF圖取g10 m/s2,則()A滑塊的質(zhì)量m4 kgB木板的質(zhì)量M2 kgC當(dāng)F8 N時滑塊加速度為2 m/s2D滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.1答案ABD解析當(dāng)F等于6 N時,加速度為:a1 m/s2
6、,對整體分析,由牛頓第二定律有:F(Mm)a,代入數(shù)據(jù)解得:Mm6 kg,當(dāng)F大于6 N時,根據(jù)牛頓第二定律得:aF,由圖示圖象可知,圖線的斜率為:k,解得:M2 kg,滑塊的質(zhì)量為:m4 kg,故A、B兩項正確;根據(jù)F大于6 N的圖線知,F(xiàn)4時,a0,即:0F,代入數(shù)據(jù)解得:0.1,由圖示圖象可知,當(dāng)F8 N時,滑塊與木板相對滑動,滑塊的加速度為:ag1 m/s2,故C項錯誤,D項正確6.如圖所示,一固定桿與水平方向夾角為,將一質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上,通過輕繩懸掛一個質(zhì)量為m2的小球,桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為.若滑塊與小球保持相對靜止以相同的加速度a一起運動,此時繩子與豎直方向夾角為,且
7、,則滑塊的運動情況是()A沿著桿加速下滑 B沿著桿減速上滑C沿著桿減速下滑 D沿著桿加速上滑答案B解析把滑塊和球看作一個整體受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐標(biāo)系,若速度方向向下,則沿斜面方向:(m1m2)gsinf(m1m2)a,垂直斜面方向:FN(m1m2)gcos摩擦力:fFN聯(lián)立可解得:agsingcos,對小球有:若,agsin現(xiàn)有:gsin所以gsingcosgsin,gsingsingcos因為,所以gsingsin0,所以假設(shè)不成立,即速度的方向一定向上,由于加速度方向向下,所以物體沿著桿減速上滑,故B項正確7在兩個足夠長的固定的相同斜面體上(其斜面光滑),分別有如圖所示的兩
8、套裝置,斜面體B的上表面水平且光滑,長方體D的上表面與斜面平行且光滑,p是固定在B、D上的小柱,完全相同的兩只彈簧一端固定在p上,另一端分別連在A、C上,在A與B、C與D分別保持相對靜止?fàn)顟B(tài)沿斜面自由下滑的過程中,下列說法正確的是()A兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C彈簧L1處于壓縮狀態(tài),彈簧L2處于原長D彈簧L1處于拉伸狀態(tài),彈簧L2處于壓縮狀態(tài)答案C解析由于斜面光滑,它們整體沿斜面下滑的加速度相同,為gsin.對于題圖甲,以A為研究對象,重力與支持力的合力沿豎直方向,而A沿水平方向的加速度:axacosgsincos,該加速度由水平方向彈簧的彈力提供,所以彈簧L1處于壓縮狀態(tài);
9、對于題圖乙,以C為研究對象,重力與斜面支持力的合力大?。篎合mgsin,即C不能受到彈簧的彈力,彈簧L2處于原長狀態(tài),故C項正確,A、B、D三項錯誤8.如圖所示,質(zhì)量分別為3m和m的1、2兩物塊疊放在水平桌面上,物塊2與桌面間的動摩擦因數(shù)為,物塊1與物塊2間的動摩擦因數(shù)為2.物塊1和物塊2的加速度大小分別用a1、a2表示,物塊1與物塊2間的摩擦力大小用f1表示,物塊2與桌面間的摩擦力大小用f2表示,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力當(dāng)水平力F作用在物塊1上,下列反映a和f變化的圖線正確的是()答案AC解析物塊1與2間的最大靜摩擦力f1223mg6mg,物塊2與地面間的最大靜摩擦力f24mg4mg,當(dāng)拉
10、力F4mg時,1、2兩物塊靜止不動,摩擦力隨F的增大而增大,當(dāng)物塊1、2開始滑動而未發(fā)生相對滑動時,物塊2與地面間的摩擦力為滑動摩擦力,故大小不變,對物塊2分析可知,f14mgma,解得f14mgma逐漸增大,當(dāng)物塊1與2剛好發(fā)生相對滑動時,物塊2與地面間的摩擦力為滑動摩擦力,故大小不變,物體2產(chǎn)生的最大加速度a22g,對物塊1,根據(jù)牛頓第二定律,此時的拉力為F,則Ff123ma2,解得F12mg,拉力繼續(xù)增大,此后2做勻加速運動,1做加速度增大的加速度運動,故A、C兩項正確,B、D兩項錯誤9.如圖所示,地面上某個空間區(qū)域存在這樣的電場,水平虛線上方的場強為E1,方向豎直向下的勻強電場;虛線下
11、方為場強E2,方向豎直向上的勻強電場一個質(zhì)量為m,帶電量為q的小球從上方電場的A點由靜止釋放,結(jié)果剛好到達(dá)下方電場中與A關(guān)于虛線對稱的B點,則下列結(jié)論正確的是()A若A、B高度差為h,則UABB帶電小球在A、B兩點電勢能相等C在虛線上下方的電場中,帶電小球運動的加速度相同D若E1,則兩電場強度大小關(guān)系滿足E22E1答案D解析對A到B的過程運用動能定理得:qUABmgh0,解得:UAB,可知A、B的電勢不相等,則帶電小球在A、B兩點電勢能也不相等,故A、B兩項錯誤;A到虛線速度由零加速至v,虛線到B速度由v減為零,位移相同,根據(jù)v22ax,則加速度大小相等,方向相反,故C項錯誤;在上方電場,根據(jù)
12、牛頓第二定律得:a1,在下方電場中,根據(jù)牛頓第二定律得,加速度大小為:a2,因為a1a2,解得:E2E1,若E1,則有:E22E1,故D項正確故選D項10.如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距x4 m,以v04 m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉(zhuǎn),今將一小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放至A端,由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動,會在傳送帶上留下劃痕已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.4,取重力加速度g10 m/s2,則下列說法正確的是()A煤塊到A運動到B的時間是2.25 sB煤塊從A運動到B的時間是1.5 sC劃痕長度是2 mD劃痕長度是0.5 m答案BC解析煤塊在傳送帶上勻加速運動時,根據(jù)牛
13、頓第二定律有mgma,得ag4 m/s2,當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時,位移為:x12 m4 m因此煤塊先加速后勻速,勻加速運動的時間為:t11 s勻速運動的時間為:t20.5 s煤塊從A運動到B的總時間為:tt1t21.5 s,故A項錯誤,B項正確;在加速階段產(chǎn)生相對位移即產(chǎn)生劃痕,則劃痕長度為:xv0t1x12 m,故C項正確,D項錯誤故選B、C兩項二、計算題(共4個小題,11題11分,12題12分,13題12分,14題15分,共50分)11元旦期間,小聰和家人出去游玩,在途中的十字路口,他們乘坐的小汽車正在等綠燈,綠燈亮后,小汽車以大小a0.8 m/s2的加速度啟動,恰在此時,一輛勻速運
14、動的大卡車以大小v7.2 m/s的速度從旁邊超過假設(shè)小汽車啟動后一直以加速度a加速行駛,直路足夠長,且前方?jīng)]有其他車輛和行人求:(1)從兩車并行起到兩車距離最大所經(jīng)歷的時間t1;(2)兩車相遇之前的最大距離L;(3)從兩車并行起到兩車再次相遇所經(jīng)歷的時間t2.答案(1)9 s(2)32.4 m(3)18 s解析(1)經(jīng)分析可知,當(dāng)兩車的速度相等時,它們之間的距離最大,有:vat1解得:t19 s.(2)兩車速度相等時,小汽車和卡車行駛的距離分別為:xat12,xvt1又:Lxx解得:L32.4 m.(3)由運動學(xué)規(guī)律有:at22vt2解得:t218 s.12.如圖所示,質(zhì)量M2.0 kg的木板
15、靜止在光滑水平桌面上,木板上放有一質(zhì)量m1.0 kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點),小鐵塊離木板左端的距離為L0.5 m,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2.現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在木板上,使木板和鐵塊由靜止開始運動,設(shè)鐵塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2.則:(1)若要使鐵塊不從木板上滑出,求恒力的最大值F1;(2)若將木板從鐵塊下抽出歷時1 s,求拉力F2的大小;(3)若地面粗糙,且與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2.改用棒打擊木板左側(cè),使木板瞬間獲得向右的速度v0,求v0至少多大時才能使小鐵塊脫離木板答案(1)6 N(2)8 N(3) m/s解析(1)鐵塊受到的最大靜摩擦力為
16、:f1mg由牛頓第二定律得鐵塊的最大加速度為:a1對整體,由牛頓第二定律得:F1(Mm)a1解得:F16 N.(3)設(shè)木板抽出的加速度為a2,由題意得:a2t2a1t2L對木板,由牛頓第二定律得:F2f1Ma2解得:F28 N.(3)設(shè)經(jīng)時間t鐵塊滑到木板的最左端且二者速度相等,由牛頓第二定律得木板的加速度大小為:a34 m/s2由位移關(guān)系得:v0ta3t2a1t2La1tv0a3t解得:v0 m/s.13.如圖所示,一水平長為L2.25 m的傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面,皮帶以v04 m/s勻速順時針轉(zhuǎn)動,現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質(zhì)量為m1 kg的煤塊(視為質(zhì)點),煤塊與傳
17、送帶及煤塊與平板上表面之間的動摩擦因數(shù)均為10.2.經(jīng)過一段時間,煤塊被傳送到傳送帶的右端,此過程在傳送帶上留下了一段黑色痕跡,隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時,在平板右側(cè)施加一個水平向右恒力F17 N,F(xiàn)作用了t01 s時煤塊與平板速度恰好相等,此時刻撤去F.最終煤塊沒有從平板上滑下,已知平板質(zhì)量M4 kg(重力加速度為g10 m/s2),求:(1)傳送帶上黑色痕跡的長度;(2)平板與地面間的動摩擦因數(shù)2的大?。?3)平板上表面至少多長?(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)3.75 m(2)0.3(3)1.6 m解析(1)對煤塊由牛頓第二定律:1mgma1得a12 m/s2若煤塊一直加速
18、到右端,設(shè)到右端速度為v1得v122a1L解得:v13 m/s因為v11,共速后煤塊將以a1勻減速到停止,而平板以a3勻減速到停止對平板,由牛頓第二定律得:1mg2(Mm)gMa3得a3 m/s2t2 s s全過程平板位移為:s板(t0t2)解得:s板 m全過程煤塊位移為:s煤 m所以板長ls煤s板1.6 m.14一輕彈簧的一端固定在傾角為的固定光滑斜面的底部,另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連,如圖所示質(zhì)量為m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上,此時彈簧的壓縮量為x0,從t0時開始,對b施加沿斜面向上的外力,使b始終做勻加速直線運動經(jīng)過一段時間后,物塊a、b分離,再經(jīng)過同樣長的時間,b距其出發(fā)點的距離
19、恰好也為x0.彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g.求:(1)彈簧的勁度系數(shù);(2)物塊b加速度的大?。?3)在物塊a、b分離前,外力大小隨時間變化的關(guān)系式答案(1)(2)(3)Fmgsint2解析(1)對整體分析,根據(jù)平衡條件可知,沿斜面方向上重力的分力與彈簧彈力平衡,則有kx0(mm)gsin解得:k.(2)由題意可知,b經(jīng)兩段相等的時間位移為x0.由勻變速直線運動相鄰相等時間內(nèi)位移關(guān)系的規(guī)律可知:說明當(dāng)形變量為x1x0時二者分離;對m分析,因分離時a、b間沒有彈力,則根據(jù)牛頓第二定律可知:kx1mgsinma聯(lián)立式,解得:a.(3)設(shè)時間為t,則經(jīng)時間t時,ab前進(jìn)的位移為xat2則形變量變?yōu)椋簒x0x對整體分析可知,由牛頓第二定律,有Fkxgsina解得:Fmgsint2因分離時位移x由xat2,解得:t故應(yīng)保證t ,F(xiàn)表達(dá)式才能成立12