2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)2 力與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（含解析）

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1、專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)(二) (建議用時(shí)：40分鐘) [專(zhuān)題通關(guān)練] 1．(原創(chuàng)題)以20 m/s的速度勻速行駛的汽車(chē)，剎車(chē)后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若汽車(chē)剎車(chē)后第2 s內(nèi)的位移為11 m(剎車(chē)時(shí)間超過(guò)2 s)，則剎車(chē)后5 s內(nèi)的位移為(　　) A．50 m B. m C．100 m D. m B　[由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，汽車(chē)在第1.5 s時(shí)的瞬時(shí)速度大小為v＝11 m/s，由v＝v0＋at可得a＝＝ m/s2＝－6 m/s2，故汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′＝ s＝ s<5 s，故汽車(chē)在剎車(chē)后5 s內(nèi)的位移為x＝t′＝× m＝ m，故選項(xiàng)B正確。] 2．(2019·江西五

2、校聯(lián)考)A、B兩物體在水平面上沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它們的v-t圖象如圖中a、b所示。在t＝0時(shí)刻，B在A的前面，兩物體相距9 m，B物體在滑動(dòng)摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2 m/s2，則A物體追上B物體所用的時(shí)間是(　　) A．3 s B．5 s C．7.5 s D．8.5 s D　[B減速到零所需的時(shí)間t＝＝ s＝5 s，B減速到零的位移xB＝＝ m＝25 m，此時(shí)A的位移xA＝vAt＝4×5 m＝20 m，因?yàn)閤B＋d>xA，所以B停止時(shí)，A還未追上B，則A追上B需要繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′＝＝ s＝3.5 s，可知A物體追上B物體所用的時(shí)

3、間t總＝t＋t′＝8.5 s，故D正確。] 3.(一題多解)(多選)汽車(chē)由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛，在0～50 s內(nèi)汽車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．汽車(chē)行駛的最大速度為20 m/s B．汽車(chē)在第50 s末的速度為零 C．在0～50 s內(nèi)汽車(chē)行駛的總位移為850 m D．汽車(chē)在40～50 s內(nèi)的速度方向和在0～10 s內(nèi)的速度方向相反 AC　[法一：在0～10 s內(nèi)汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，10 s末汽車(chē)的速度v1＝a1t1＝20 m/s，汽車(chē)的位移為x1＝a1t＝100 m，在10～40 s內(nèi)汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，位移為x2＝v1t2＝600 m

4、，在40～50 s內(nèi)汽車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，a2＝－1 m/s2，第50 s末的速度為v2＝v1＋a2t3＝10 m/s，位移為x3＝v1t3＋a2t＝150 m，總位移為x＝x1＋x2＋x3＝850 m，汽車(chē)在40～50 s內(nèi)的速度為正值，與在0～10 s內(nèi)的速度方向相同，綜上所述，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤。 法二：本題A、B、D選項(xiàng)也可根據(jù)a-t圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度變化量來(lái)分析。最大面積為0～10 s內(nèi)圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積，所以汽車(chē)的最大速度為20 m/s，A正確。0～50 s內(nèi)圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積為20 m/s－10 m/s＝10 m/s，因此汽車(chē)在50 s末的速度為10

5、 m/s，汽車(chē)在40～50 s內(nèi)的速度均為正值，與在0～10 s內(nèi)的速度方向相同，B、D錯(cuò)誤。] 4.(易錯(cuò)題)(多選)如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m。B和C分別固定在彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計(jì)。B和C在吊籃的水平底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。將懸掛吊籃的細(xì)線(xiàn)剪斷的瞬間(　　) A．吊籃A的加速度大小為2g B．物體B的加速度大小為g C．物體C的加速度大小為2g D．吊籃A、物體B、物體C的加速度大小均為g AC　[彈簧開(kāi)始時(shí)的彈力為F＝3mg，剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間，彈簧彈力不變，將C和A看成一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律可得aAC＝＝2g，即A、C的加速度大小均為2g

6、，選項(xiàng)A、C正確，D錯(cuò)誤；因剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間，彈簧彈力不變，B受到的合力仍然為零，故B的加速度為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。] 易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：不能正確分析力的突變和漸變。 5．高樓墜物危害極大，常有媒體報(bào)道高空墜物傷人的事件。某建筑工地突然有一根長(zhǎng)為l的直鋼筋從高空墜下，垂直落地時(shí)，恰好被檢查安全生產(chǎn)的隨行記者用相機(jī)拍到鋼筋墜地瞬間的照片。為了查詢(xún)鋼筋是從幾樓墜下的，檢查人員將照片還原后測(cè)得鋼筋的影像長(zhǎng)為L(zhǎng)，且L>l，查得當(dāng)時(shí)相機(jī)的曝光時(shí)間為t，樓房每層高為h，重力加速度為g。則由此可以求得(　　) A．鋼筋墜地瞬間的速度約為 B．鋼筋墜下的樓層為＋1 C．鋼筋墜下的樓層為＋1 D．鋼筋在整個(gè)下落時(shí)

7、間內(nèi)的平均速度約為 B　[鋼筋墜下垂直落地時(shí)的影像長(zhǎng)度包括鋼筋長(zhǎng)度和鋼筋墜地前在曝光時(shí)間t內(nèi)下落的距離，因此在時(shí)間t內(nèi)的平均速度為＝，此速度很接近鋼筋墜地時(shí)的速度v，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由v2＝2gH、v＝，鋼筋墜下的樓層n＝＋1，解得n＝＋1，B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼筋在整個(gè)下落時(shí)間內(nèi)的平均速度約為＝，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。] 6.(2019·洛陽(yáng)市高三第二次聯(lián)考)在平直公路上行駛的a車(chē)和b車(chē)，它們的位移—時(shí)間圖象分別為圖中直線(xiàn)甲和曲線(xiàn)乙，下列判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)、b兩車(chē)相遇兩次 B．b車(chē)運(yùn)動(dòng)方向始終不變 C．t1到t2時(shí)間內(nèi)a車(chē)的平均速度小于b車(chē)的平均速度 D．t1到t2時(shí)間內(nèi)

8、兩車(chē)的速度不可能在某時(shí)刻相同 A　[位移—時(shí)間圖象中，兩圖線(xiàn)相交表示兩車(chē)相遇，有兩個(gè)交點(diǎn)，說(shuō)明兩車(chē)相遇兩次，A項(xiàng)正確；b車(chē)的位移先增大后減小，運(yùn)動(dòng)方向在t2時(shí)刻發(fā)生改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩車(chē)在t1、t2時(shí)刻的位置均相同，即在t1～t2時(shí)間內(nèi)兩車(chē)的位移相同，故平均速度相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；位移—時(shí)間圖象的斜率表示速度，故兩車(chē)在t1～t2時(shí)間內(nèi)的某一時(shí)刻速度相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 7．如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)2 m，以2 m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一小物塊以3 m/s的水平初速度從A點(diǎn)沖上傳送帶。若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，g取10 m/s2，則小物塊運(yùn)動(dòng)至傳送帶右端B點(diǎn)所用的時(shí)間

9、是(　　) A．0.5 s B．0.9 s C．1.2 s D．1.5 s B　[剛沖上傳送帶時(shí)，由于物塊的速度為3 m/s，大于傳送帶的速度，所以物塊相對(duì)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左，故做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，a＝＝2.5 m/s2，經(jīng)歷的時(shí)間為t1＝ s＝0.4 s，相對(duì)地面發(fā)生的位移為s＝ m＝1 m，之后兩者的速度相同，相對(duì)靜止的做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷的時(shí)間為t2＝ s＝0.5 s，故小物塊運(yùn)動(dòng)至傳送帶右端B點(diǎn)所用的時(shí)間是t＝t1＋t2＝0.9 s，B正確。] 8．(易錯(cuò)題)(多選)A、B兩車(chē)在同一直線(xiàn)上同向運(yùn)動(dòng)，B車(chē)在A車(chē)的前面，A車(chē)以vA＝10 m/s的速度

10、向前勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻B車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)A、B兩車(chē)相距s＝200 m，且B車(chē)速度vB＝10 m/s，B車(chē)所受的阻力恒為車(chē)重的，g取10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．B車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的加速度大小為1 m/s2 B．B車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后運(yùn)動(dòng)的位移為60 m C．A車(chē)追上B車(chē)所用的時(shí)間為25 s D．A車(chē)迫上B車(chē)所用的時(shí)間為30 s AC　[B車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝·＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2，所以選項(xiàng)A正確；B車(chē)速度減為零的時(shí)間t1＝＝10 s，此過(guò)程中B車(chē)的位移xB＝＝50 m，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A車(chē)在10 s內(nèi)的位移xA＝vAt1＝10×10 m＝10

11、0 m，因?yàn)閤A

12、內(nèi)，甲車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)速度—時(shí)間圖象與橫軸圍成圖形的面積表示位移可知，在0～0.5 h內(nèi)兩車(chē)相遇一次，在t＝1 h時(shí)兩車(chē)第二次相遇，在t＝3 h時(shí)兩車(chē)第三次相遇，即在0～4 h時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車(chē)相遇3次，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；在t＝0到t＝4 h的時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)的位移為x甲＝×40×4 km＝80 km，乙車(chē)的位移為x乙＝×40×1 km＋20×3 km＋×20×1 km＝90 km，由x乙－x甲－5 km＝5 km可知，t＝4 h時(shí)，甲車(chē)落后乙車(chē)5 km，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] 10．(2019·湖南省湘東六校聯(lián)考)如圖所示，A、B兩物塊放在光滑水平面上，它們之間用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)相連，兩

13、次連接情況中細(xì)線(xiàn)傾斜方向不同，但與豎直方向的夾角相同，對(duì)B施加水平力F1和F2，兩種情況下A、B整體的加速度分別為a1、a2，細(xì)線(xiàn)上的力分別為T(mén)1、T2，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若F1＝F2，則必有a1>a2 B．若F1＝F2，則必有T1＝T2 C．若T1>T2，則必有F1＝F2 D．若T1

14、T1＝T2，選項(xiàng)B正確；由T1sin θ＝mAa1，T2sin θ＝mAa2，若T1>T2，則必有a1>a2，根據(jù)牛頓第二定律，必有F1>F2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] 11．(2019·江蘇高考·T15)如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求： (1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA； (2)在左邊緣

15、再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、a′B； (3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB。 [解析]　(1)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知，A加速度的大小aA＝μg 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2aAL＝v 解得vA＝。 (2)設(shè)A、B的質(zhì)量均為m 對(duì)齊前，B所受合外力大小F＝3μmg 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F＝maB，得aB＝3μg 對(duì)齊后，A、B所受合外力大小F′＝2μmg 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F′＝2ma′B，得a′B＝μg。 (3)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，A、B達(dá)到共同速度v，位移分別為xA、xB，A加速度的大小等于aA 則v＝aAt，v＝vB－aBt xA＝aAt2，xB＝vBt－aBt2 且xB－xA＝L

16、 解得vB＝2。 [答案]　(1)　(2)3μg　μg　(3)2 12.如圖所示，傾角α＝30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面固定在水平面上，斜面上有一長(zhǎng)L＝1.8 m、質(zhì)量M＝3 kg的薄木板，現(xiàn)對(duì)木板施加沿斜面向上、大小為F＝37.5 N的恒力，使木板由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間，將質(zhì)量m＝1 kg的小物塊無(wú)初速地放在木板的最右端。物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，g取10 m/s2。 (1)物塊滑離木板所用的時(shí)間是多少？ (2)當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與木板下端的距離為多少？ [解析]　(1)對(duì)木板由牛頓第二定律得F－μmgcos α－Mgsin α＝Ma1，對(duì)物塊由牛頓

17、第二定律得μmgcos α－mgsin α＝ma2，設(shè)物塊滑離木板時(shí)間為t，則a1t2－a2t2＝L，聯(lián)立解得t＝1.2 s。 (2)物塊離開(kāi)木板時(shí)的速度v＝a2t，方向沿斜面向上，此后物塊做加速度為a3＝gsin α的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物塊向上運(yùn)動(dòng)的距離為x＝，所用時(shí)間為t1＝；此段時(shí)間內(nèi)，木板沿斜面向上做初速度v板＝a1t、加速度為a4＝的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，木板上滑的位移為x板＝v板t1＋a4t，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與木板下端的距離為Δx＝x板－x，聯(lián)立解得Δx＝4.05 m。 [答案]　(1)1.2 s　(2)4.05 m 題號(hào) 內(nèi)容 押題依據(jù) 核心考點(diǎn) 核心素養(yǎng) 1.

18、 v-t圖象信息應(yīng)用 數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中應(yīng)用 科學(xué)思維：立足基礎(chǔ)，體現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”思維方法 2. 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 力的合成與分解融入動(dòng)力學(xué) 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)以致用 1.一質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在水平力的作用下沿粗糙的水平面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，v-t圖象如圖所示，已知質(zhì)點(diǎn)與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，g取10 m/s2，則(　　) A．4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為10 m B．前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)加速度大小之比為4∶1 C．4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為3 m/s D．前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)水平力的大小之比為4∶1 B　[v-t圖象的斜率表示加速度，由圖可知，該

19、質(zhì)點(diǎn)在前2 s內(nèi)的加速度大小為a1＝4 m/s2，后2 s內(nèi)的加速度大小為a2＝1 m/s2，則a1∶a2＝4∶1,0～2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)減速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相同，有F1＋f＝ma1,2～4 s質(zhì)點(diǎn)加速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相反，有F2－f＝ma2，式中f＝μmg＝0.1×2×10 N＝2 N，可得F1＝6 N，F(xiàn)2＝4 N，即F1∶F2＝3∶2，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；v-t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，可得4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為x＝6 m，平均速度為＝＝1.5 m/s，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。] 2.(多選)某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，質(zhì)量為m，飛行器從

20、地面起飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向成θ＝30°角的直線(xiàn)斜向右上方由靜止開(kāi)始勻加速飛行，如圖所示，飛行器所受空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．加速時(shí)動(dòng)力的大小等于mg B．飛行器加速過(guò)程的加速度大小為0.5g C．如果將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，要使飛行器沿原方向勻減速飛行，則動(dòng)力大小應(yīng)調(diào)整為mg D．如果將動(dòng)力方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，要飛行器沿原方向勻減速飛行，則減速到零的時(shí)間一定是加速時(shí)間的2倍 ACD　[如圖甲所示，飛行器起飛時(shí)受到動(dòng)力F和重力mg作用，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，將重力m

21、g和動(dòng)力F沿合力方向和垂直合力方向正交分解，在垂直合力方向，根據(jù)受力平衡有Fsin 30°＝mgsin 60°，解得F＝mg，沿合力方向，根據(jù)牛頓第二定律有Fcos 30°－mgcos 60°＝ma1，解得飛行器加速過(guò)程的加速度大小為a1＝g，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；如果將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，動(dòng)力F′與飛行器飛行方向垂直，要使飛行器沿原方向勻減速飛行，如圖乙所示，則在垂直合力方向，根據(jù)受力平衡有F′＝mgsin 60°＝mg，沿合力方向，根據(jù)牛頓第二定律有F′合＝mgcos 60°＝ma2，解得a2＝0.5g，故有a1＝2a2，又a1t1－a2t2＝0，解得t2＝2t1，所以飛行器減速到零的時(shí)間t2一定是加速時(shí)間t1的2倍，選項(xiàng)C、D正確。] - 9 -