（課標版）高考物理二輪復習 專題限時訓練2 力與直線運動（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、專題限時訓練2　力與直線運動 時間：45分鐘 一、單項選擇題 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)生相對滑動，一起沿水平面運動．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相對靜止，一起沿水平面運動，則F′不得超過(　B　) A．2F B. C．3F D. 解析：力F拉物體B時，A、B恰好不滑動，故A、B間的靜摩擦力達到最大值，對物體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　①，對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F′作用在物體A上時，A、B恰好不滑動時，A、B間的靜摩擦力達到最大值，對物體A，有F′－fm＝ma1?、?，對整體，有：F′＝3ma1?、?，由上述各式聯(lián)立解得：F′＝F，即F′的最大值是F，則使A、B也保持相對靜止，一起沿水平面運動，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)兩根固定的光滑細桿，O、a、b、c位于同一圓周上，c為圓周的最高點，a為最低點，Ob經(jīng)過圓心．每根桿上都套著一個小滑環(huán)，兩個滑環(huán)都從O點無初速釋放，用t1、t2分別表示滑環(huán)到達a、b所用的時間，則下列關系正確的是(　B　) A．t1＝t2 B．t1

3、C．t1>t2 D．無法確定 解析：設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、直線運動，4～8 s內(nèi)先沿負方向做勻加速直線運動，然后做勻減速直線運動，再結合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末達到最大值，8 s末返回到出發(fā)點，C、D錯誤． 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最長的過程中，滑塊始終未與皮帶達到共速，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，向左做加速運動，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，當彈簧的彈力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大，然后彈力大于摩擦力，加速度方向與速度方向相反，滑塊做減速運動，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錯誤． 5．如圖所示，一個人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)(圖中未畫出)懸吊在足夠長的傾斜鋼索上運動(設鋼索是直的)，下滑過程中到達圖中A位置時輕繩與鋼索垂直，到達圖中B位置時輕繩豎直．不計空氣阻力，下列說法正確的是(　B　) A．在

6、A位置時，人的加速度可能為零 B．在A位置時，鋼索對輕繩的作用力小于人的重力 C．在B位置時，鋼索對輕環(huán)的摩擦力為零 D．若輕環(huán)在B位置突然被卡住，則此時輕繩對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A錯誤，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C錯誤；若B處輕環(huán)突然被卡住，此時人做圓周運動，需要向心力，則拉力大于重力，選項D錯誤． 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，同時水平細線一端連著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A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質(zhì)量，在水平細線被剪斷瞬間，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：水平細線被剪斷前對A、B進行受力分析如圖， 靜止時，F(xiàn)T＝Fsin60°，F(xiàn)cos60°＝mAg＋F1，F(xiàn)1＝mBg，且mA＝mB 水平細線被剪斷瞬間，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用細線懸掛，A、B間相互接觸但無壓力．取g＝10 m/s2.某時刻將細線剪斷，則細線剪斷瞬間(　AC　) A．B對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：剪斷細線前，A、B間無壓力，則彈簧的彈力F＝mAg＝30 N，剪斷細線的瞬間，彈簧彈力不變，對A、B整體分析，整體加速度： a＝＝ m/s2＝4 m/s2 隔離對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A的壓力為12 N，故A、C正確，B、D錯誤． 8．機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的恒定速率運動，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)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運動到B所用的時間為2.1 s B．背包從A運動到B所用的時間為2.3 s C．背包與傳送帶之間的相對位移為0.3 m D．背包與傳送帶之間的相對位移為0.1 m 解析：背包在水平傳送帶上由滑動摩擦力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律得μmg＝ma，得a＝5 m/s2，背包達到傳送帶的速度v＝1

10、 m/s所用時間t1＝＝0.2 s，此過程背包對地位移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．當該水平拉力F增大為原來的1.5倍時，物塊c受到的摩擦力大小為0.5μmg D．剪斷輕繩后，在物塊b向右運動的過程中，物塊c受到的摩擦力大小為μmg 解析：對勻速運動的整體，由平衡條件得F＝3μmg，同理對b和c，輕繩中的張力FT＝2μmg，則F>FT，對c，摩擦力為0，選項A正確，B錯誤；當該水平拉力F增大為原來的1.5倍時，對三物塊組成的整體，有1.5F－3μmg＝3ma，則a＝0.5μg，此時對c，摩擦力f1＝ma＝0.5μmg，選項C正確；剪斷輕繩后，在物塊b向右運動的過程中，對b、c整體，加

12、速度a′＝＝μg，對c，摩擦力f2＝ma′＝μmg，選項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的一段細繩與斜面平行．已知B與C間的動摩擦因數(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C的摩擦力方向水平向左 D．水平桌面對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、，對物塊A，有mg－FT＝ma，對物體B，有FT＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma，又知μ＝tanθ，聯(lián)立解得加速度a＝，選項A正確，B錯誤；對B，因μ＝tanθ，支持力和摩擦力的合力豎直向上，則B對C的壓力和摩擦力的合力豎直向下，對C，由平衡條件得，水平桌面對C的摩擦力為0，支持力FN＝(m＋mC)g，選項C錯誤，D正確． 三、計算題 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，木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ1，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，開始時滑塊與木板均靜止．今在木板上施加一水平拉力F，它隨時間t的變化關系為F＝kt，k為已知的比例系數(shù)

14、．假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，求滑塊剛好開始在木板上滑動時， (1)拉力作用的時間． (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時，滑塊與木板的靜摩擦力達到最大，根據(jù)牛頓第二定律得： 對滑塊：μ2mg＝ma 解得：a＝μ2g 對滑塊和木板構成的系統(tǒng)：kt2－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a 聯(lián)立解得：t2＝ (2)木板剛開始滑動時：μ1(M＋m)g＝kt1 此后滑塊隨木板一起運動，直至兩者發(fā)生相對滑動，在這個過程中，拉力的沖量為圖中陰影部分的面積． 由動量定理得： 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，前擋風玻璃上距下沿s處有一片質(zhì)量為m的樹葉相對于玻璃不動，擋風玻璃可視為傾角θ＝45°的斜面．當車速達到v0時，樹葉剛要向上滑動，汽車立即改做勻速直線運動，樹葉開始下滑，經(jīng)過時間t滑到玻璃的下沿．樹葉在運動中受到空氣阻力，其大小F＝kv(v為車速，k為常數(shù))，方向與車運動方向相反．若最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度為g，求： (1)樹葉在玻璃表面運動的加速度大小a′； (2)樹葉與玻璃表面之間的動摩擦因數(shù)μ； (3)汽車在勻加速運動階段的加速度大小a. 答案：(1)　(2) (3)g－ 解析：

16、(1)根據(jù)勻加速直線運動規(guī)律，有s＝a′t2 解得a′＝. (2)設汽車勻速運動時，樹葉受到擋風玻璃的支持力為N，樹葉受到的空氣阻力為F，樹葉受到的滑動摩擦力為f F＝kv0　f＝μN　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)設汽車勻加速運動時，樹葉受到擋風玻璃的支持力為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′　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－.