2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動 第2講 力與物體的直線運(yùn)動提升訓(xùn)練

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動 第2講 力與物體的直線運(yùn)動提升訓(xùn)練一、單項選擇題1.(xx·浙江理綜，15)如圖1所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間t。測得遮光條的寬度為x，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度。為使更接近瞬時速度，正確的措施是()圖1A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的精確度C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角解析是t時間內(nèi)的平均速度，t越小，就越接近某點(diǎn)的瞬時速度。A選項中換用更窄的遮光條，就是取更短的時間t，A正確；B、C、D選項中的處理不能保證t很短，不能確定更接近瞬時速度，選項B、C、D錯誤。答案A2.(xx·廣東理綜，13)甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動，前1小時內(nèi)的位移時間圖象如圖2所示，下列表述正確的是()圖2A.0.20.5小時內(nèi)，甲的加速度比乙的大B.0.20.5小時內(nèi)，甲的速度比乙的大C.0.60.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的小D.0.8小時內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等解析位移時間圖象的斜率絕對值反映速度大小，在0.20.5小時內(nèi)，甲、乙均做勻速直線運(yùn)動，加速度為0，甲圖象斜率大于乙圖象，說明甲的速度大于乙的速度，故A錯誤，B正確；由位移時間圖象可以看出在0.60.8小時內(nèi)甲的位移比乙的大，故C錯誤；由位移時間圖象看出在t0.5小時時，甲在s10 km處，而乙在s8 km處，進(jìn)一步得出在0.8小時內(nèi)甲的路程比乙的大，故D錯誤。答案B3.(xx·長春模擬)如圖3所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC兩部分組成，且ABBC，小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)滑上桌面，最后恰好停在C點(diǎn)，已知物塊經(jīng)過AB與BC兩部分的時間之比為14，則物塊P與桌面上AB、BC部分之間的動摩擦因數(shù)1、2之比為(P物塊在AB、BC兩段上所做運(yùn)動可看作勻變速直線運(yùn)動)()圖3A.14 B.11 C.81 D.41解析設(shè)初速度為vA，過B點(diǎn)速度為vB，ABBCx，tABt，tBC4t，則vv21gx，vAvB1gt；v22gx，vB42gt；解得1281，C正確。答案C4.(xx·臺州市高三3月調(diào)研考試)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動。某人做蹦極運(yùn)動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖4所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為()圖4A.g B.2g C.3g D.4g解析分析運(yùn)動過程及受力：人體向下先加速后減速運(yùn)動，速度減為零后反向向上先加速后減速，如此往復(fù)循環(huán)。FG時人體受力平衡，為加速運(yùn)動與減速運(yùn)動轉(zhuǎn)換的臨界點(diǎn)。圖中平緩段即表示受力平衡的時候，可知0.6F0G。找出圖中最大外力為1.8F0，由于繩子被拉伸，施加給人的力方向始終為豎直向上。從而可以算出最大加速度a2g，所以選B。答案B5.汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，在040 s內(nèi)汽車的加速度隨時間變化的圖象如圖5所示，則汽車位移最大的時刻是()圖5A.40 s末 B.30 s末C.20 s末 D.10 s末解析010 s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動，加速度為2 m/s2，10 s末汽車的速度為20 m/s；1020 s內(nèi)汽車的加速度為0，故汽車做勻速直線運(yùn)動；2040 s內(nèi)汽車的加速度為1 m/s2，故汽車做勻減速直線運(yùn)動，40 s末汽車的速度恰好減為0。因?yàn)?0 s內(nèi)汽車始終向同一方向運(yùn)動，所以汽車位移最大的時刻是40 s末，選項A正確。答案A6.甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動，其中甲車初速度為零，最大速度為4 m/s，乙車初速度為1.5 m/s，最大速度為3.5 m/s，其vt圖象如圖6所示，關(guān)于兩車的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()圖6A.在t4 s時，甲、乙相遇B.甲的加速度一直小于乙的加速度C.在t1 s時，兩車速度相等，加速度相等D.甲車運(yùn)動的總位移大于乙車運(yùn)動的總位移解析vt圖線與t軸所圍面積表示位移，斜率表示加速度；在t4 s，甲、乙的位移均為10 m，甲、乙相遇，選項A正確；在46 s，甲、乙加速度相同，選項B錯誤；在t1 s，甲的加速度大于乙的加速度，選項C錯誤；乙車運(yùn)動的總位移大于甲車運(yùn)動的總位移，選項D錯誤。答案A二、多項選擇題7.(xx·新課標(biāo)全國卷，20)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時，P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A.8 B.10 C.15 D.18解析設(shè)PQ西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則Fnma設(shè)PQ東邊有k節(jié)車廂，則Fkm·a聯(lián)立得3n2k，由此式可知n只能取偶數(shù)，當(dāng)n2時，k3，總節(jié)數(shù)為N5當(dāng)n4時，k6，總節(jié)數(shù)為N10當(dāng)n6時，k9，總節(jié)數(shù)為N15當(dāng)n8時，k12，總節(jié)數(shù)為N20，故選項B、C正確。答案BC8.如圖7所示，一同學(xué)在自家高為H10 m的陽臺上，伸手豎直向上拋出一個可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球，小球的拋出點(diǎn)距離陽臺的高度為h00.8 m，小球拋出后升高了h0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，最終小球落在地面上。g10 m/s2。根據(jù)以上信息，你認(rèn)為下列說法正確的是()圖7A.小球拋出時的初速度大小是4 m/sB.小球拋出時的初速度大小是3 m/sC.小球從拋出到接觸地面的過程中經(jīng)歷的時間為1.8 sD.小球從拋出到接觸地面的過程中經(jīng)歷的時間為1.0 s解析上升階段v2gh，則v03 m/s，A錯誤，B正確；上升階段0v0gt1，下降階段h0hHgt，歷時：tt1t2，得：t1.8 s，C正確，D錯誤。答案BC9.傾角為37°的光滑斜面上固定一個槽，勁度系數(shù)k20 N/m、原長l00.6 m的輕彈簧下端與輕桿相連，開始時桿在槽外的長度l0.3 m，且桿可在槽內(nèi)移動，輕桿與槽間的滑動摩擦力大小Ff6 N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。質(zhì)量m1 kg的小車從距彈簧上端L0.6 m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動。已知在本次碰撞過程中輕桿已滑動。g取10 m/s2，sin 37°0.6。關(guān)于小車和桿的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()圖8A.桿剛要滑動時小車已通過的位移為0.6 mB.桿剛要滑動時小車已通過的位移為0.9 mC.小車先做勻加速運(yùn)動，后做加速度逐漸增大的變加速運(yùn)動D.小車先做勻加速運(yùn)動，后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，再做勻速直線運(yùn)動解析小車在沿斜面向下的重力分力Gxmgsin 6 N作用下，先沿斜面做勻加速運(yùn)動，碰到彈簧后，小車受到沿斜面向上的彈力，做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，當(dāng)彈力等于6 N后，小車、彈簧、輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動，C錯誤，D正確；桿剛要滑動時，彈力為6 N，所以彈簧形變量為x0.3 m，所以小車已通過的位移為Lx0.9 m，A錯誤，B正確。答案BD三、計算題10.出租車上安裝有速度表，計價器里安裝有里程表和時間表，出租車載客后，從高速公路入口處駛?cè)敫咚俟贰２?0時10分55秒開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過10 s時，速度表顯示54 km/h，求：(1)這時出租車離出發(fā)點(diǎn)的距離；(2)出租車?yán)^續(xù)做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度表顯示108 km/h時，出租車開始做勻速直線運(yùn)動，若時間表顯示10時12分35秒，此時計價器里程表示數(shù)應(yīng)為多少？(出租車啟動時，里程表示數(shù)為零)解析(1)根據(jù)速度公式，得到a m/s21.5 m/s2再根據(jù)位移公式，得到x1at×1.5×102 m75 m這時出租車距出發(fā)點(diǎn)的距離為75 m。(2)根據(jù)v2ax2式，得到x2 m300 m這時出租車從靜止載客開始，已經(jīng)經(jīng)歷的時間t2，可根據(jù)位移公式x2at解得t2s20 s這時出租車時間表應(yīng)顯示10時11分15秒。出租車?yán)^續(xù)勻速運(yùn)動，它勻速運(yùn)動時間t3應(yīng)為80 s，通過位移x3v2t330×80 m2 400 m所以10時12分35秒時，計價器里程表應(yīng)顯示x(3002 400) m2 700 m答案(1)75 m(2)2 700 m11.如圖9所示，甲、乙兩傳送帶傾斜放置，與水平方向夾角均為37 °，傳送帶乙長為4 m，傳送帶甲比乙長0.45 m，兩傳送帶均以3 m/s的速度逆時針勻速運(yùn)動，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從傳送帶甲的頂端由靜止釋放，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B由傳送帶乙的頂端以3 m/s的初速度沿傳送帶下滑，兩物塊質(zhì)量相等，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。求：圖9(1)物塊A由傳送帶頂端滑到底端經(jīng)歷的時間；(2)物塊A、B在傳送帶上顯示的劃痕長度之比。解析(1)物塊A一開始受重力、支持力和沿斜面向下的滑動摩擦力，由牛頓第二定律知mgsin 37°mgcos 37°ma1，代入數(shù)值得a110 m/s2設(shè)經(jīng)時間t1物塊A與傳送帶共速，則由運(yùn)動學(xué)規(guī)律知v帶a1t1，即t10.3 s此過程中物塊A的位移為x1a1t0.45 m物塊A與傳送帶共速后，由牛頓第二定律知mgsin 37°mgcos 37°ma2，代入數(shù)值得a22 m/s2由運(yùn)動學(xué)規(guī)律知L甲x1v帶t2a2t，代入數(shù)值得t21 s所以物塊A由傳送帶頂端滑到底端經(jīng)歷的時間為tt1t21.3 s(2)在物塊A的第一個加速過程中，物塊A在傳送帶上顯示的劃痕長度為L1v帶t1x10.45 m在物塊A的第二個加速過程中，物塊A在傳送帶上的劃痕長度為L2v帶t2a2tv帶t21.0 m所以物塊A在傳送帶上顯示的劃痕長度為LAL21 m由分析知物塊B的加速度與物塊A在第二個加速過程的加速度相同，從傳送帶頂端加速到底端所需時間與t2相同所以物塊B在傳送帶上的劃痕長度為LBv帶t2a2tv帶t21.0 m故物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為LALB11。答案(1)1.3 s(2)1112.(xx·江蘇省連云港、徐州、淮安、宿遷四市高三調(diào)研考試)如圖10所示，質(zhì)量M0.2 kg的長板靜止在水平地面上，與地面間動摩擦因數(shù)10.1，另一質(zhì)量m0.1 kg的帶正電小滑塊以v08 m/s初速度滑上長木板，滑塊與長木板間動摩擦因數(shù)20.5，小滑塊帶電荷量為q2×103C，整個運(yùn)動過程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E1×102N/C，(g取10 m/s2)求：圖10(1)剛開始時小滑塊和長木板的加速度大小各為多少？(2)小滑塊最后停在距木板左端多遠(yuǎn)的位置？(3)整個運(yùn)動過程中產(chǎn)生的熱量。解析(1)設(shè)小滑塊的加速度為a1，長木板的加速度為a2，規(guī)定水平向右為正方向。由牛頓第二定律得qE2mgma1，得a13 m/s2，2mg1(mM)gMa2，得a21 m/s2。(2)設(shè)兩者經(jīng)過時間t相對靜止，此時的速度為v，則vv0a1ta2t，得t2 s，v2 m/s。這段時間內(nèi)小滑塊的位移x1v0ta1t210 m。木板的位移x2a2t22 m。由于此后兩者一起向右減速運(yùn)動，所以小滑塊最后停在距木板左端xx1x28 m處。(3)設(shè)兩者一起向右減速運(yùn)動的加速度為a3，由牛頓第二定律得qE1(Mm)g(Mm)a3，解得a3 m/s2。一起向右減速的位移x36 m。由能量守恒可知QmvEq(x1x3)6.4 J。答案(1)3 m/s21 m/s2(2)8 m(3)6.4 J