江苏专用2017届高考物理二轮复习专题一力与运动第2讲力与直线运动提升训练2.docx

第2讲力与直线运动一、单项选择题1(2016银川模拟)汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急刹车开始，2 s与5 s时汽车的位移之比为()A54 B45 C34 D43解析汽车停下来所用的时间为t4 s，故2 s时汽车的位移x1v0t1(a)t30 m；5 s时汽车的位移与4 s时汽车的位移相等，x2v0t2(a)t40 m，解得，选项C正确。答案C2(2016扬州模拟)图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力时间图象。两图中ag各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g10 m/s2。根据图象分析可知()图1A人的重力为1 500 NBc点位置人处于超重状态Ce点位置人处于失重状态Dd点的加速度小于f点的加速度解析由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N，质量m50 kg，b点位置人处于失重状态，c、d、e点位置人处于超重状态，选项A、C错误，B正确；d点位置传感器对人的支持力F最大，为1 500 N，由Fmgma可知，d点的加速度ad20 m/s2，f点位置传感器对人的支持力为0 N，由Fmgma可知，f点的加速度af10 m/s2，故d点的加速度大于f点的加速度，选项D错误。答案B3(2016镇江模拟)质量为0.5 kg的物体在水平面上以一定的初速度运动，如图2所示，a、b分别表示物体不受拉力和受到水平拉力作用的vt图象，则拉力与摩擦力大小之比为()图2A12 B21 C31 D32解析物体不受水平拉力时，加速度大小为a11.5 m/s2。物体受到水平拉力作用时加速度大小为a20.75 m/s2。根据牛顿第二定律得fma1，Ffma2，可得Ff32，故选D。答案D4(2016河南模拟)汽车在平直公路上做刹车试验，若从t0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图3所示，下列说法正确的是()图3At0时汽车的速度为10 m/sB刹车过程持续的时间为5 sC刹车过程经过3 s时汽车的位移为7.5 mD刹车过程汽车的加速度大小为10 m/s2解析由图象可得xv210，根据v2v2ax可得xv2，解得a5 m/s2，v010 m/s，选项A正确，选项D错误；汽车刹车过程的时间为t2 s，选项B错误；汽车经过2 s停止，因而经过3 s时汽车的位移为x10 m(要先判断在所给时间内，汽车是否已停止运动)，选项C错误。答案A5如图4所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。现从t0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比，即Ikt，其中k为常量，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象，可能正确的是()图4解析当t s时间，电流Ikt，安培力FBIL，设最大静摩擦力为fm，则加速度at，所以at图象是一条倾斜的直线，且不过原点，与纵轴的交点为，选项A、B错；导体棒速度vatt2t是一条开口向上的曲线，选项C错，D对。答案D二、多项选择题6.(2016山东临沂市5月第二次模拟)如图5所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动。将一物块轻轻放在皮带左端，以v、a、x、F表示物块速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列选项正确的是()图5解析足够长的水平传送带，物块的运动分为两个过程，刚开始滑动摩擦力向右，物块匀加速运动，当物块的速度增加到等于皮带的传送速度后，物块和传送带一块匀速运动。物块与传送带相对静止，滑动摩擦力为零，加速度为零，因此A、B正确，C错误；小物块的位移在加速阶段为xat2，是抛物线不是直线，而匀速阶段xv0t用线应为直线而非曲线，故D错误。答案AB7如图6甲所示，质量为m1 kg、带电荷量为q2103 C的小物块静置于绝缘水平面上，A点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场，小物块运动的vt图象如图乙所示，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()图6A小物块在03 s内的平均速度为 m/sB小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4C匀强电场的电场强度为3 000 N/CD物块运动过程中电势能减少了12 J解析由vt图象中图线与纵轴所围面积的意义知03 s内物块的位移为x6 m，所以在03 s内的平均速度为v2 m/s，A错；由vt图象中图线斜率的意义知加速阶段和减速阶段物块的加速度大小分别为a加4 m/s2和a减2 m/s2，由牛顿第二定律知qEmgma加，mgma减，联立并代入数值得0.2，E3 000 N/C，B错，C对；由图象知加速阶段的位移为x12 m，所以电场力做功WqEx112 J，即物块运动过程中电势能减少了12 J，D对。答案CD8(2016全国卷，21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图7所示。已知两车在t3 s时并排行驶，则()图7A在t1 s时，甲车在乙车后B在t0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析根据vt图，甲、乙都沿正方向运动。t3 s时，甲、乙相遇，此时v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt图线所围面积对应位移关系知，03 s内甲车位移x甲330 m45 m，乙车位移x乙3(1025) m52.5 m。故t0时，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B选项正确；01 s内，x甲110 m5 m，x乙1(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，说明甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为xx甲x甲45 m5 m40 m，所以D选项正确。答案BD9(2016天津理综，8)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()图8A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12解析列车启动时，乘客随车厢加速运动，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，选项A错误；对6、7、8节车厢的整体有F563kmg3ma，对7、8节车厢的整体有F672kmg2ma，故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为F56F6732，选项B正确；关闭发动机后，根据动能定理得8mv28kmgx，解得x，可见滑行的距离与关闭发动机时速度的平方成正比，选项C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1；8节车厢有4节动车时最大速度为vm2，则，选项D正确。答案BD三、计算题10.如图9所示，质量均为m3 kg 的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平外力F作用下向右做a2 m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5，g10 m/s2。求：图9(1)物块A、B分离时，所加外力F的大小；(2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间。解析(1)物块A、B分离时，对B：Fmgma解得：F21 N(2)A、B静止时，对A、B：kx12mgA、B分离时，对A：kx2mgma此过程中：x1x2at2解得：t0.3 s答案(1)21 N(2)0.3 s11如图10甲所示，一根直杆AB与水平面成某一角度固定，在杆上套一个小物块，杆底端B处有一弹性挡板，杆与板面垂直，现将物块拉到A点静止释放，物块下滑与挡板第一次碰撞前后的vt图象如图乙所示，物块最终停止在B点。重力加速度g取10 m/s2，求：图10(1)物块与杆之间的动摩擦因数；(2)物块滑过的总路程s。解析(1)由图象可知，物块下滑的加速度a14 m/s2，上滑时的加速度大小a28 m/s2，杆AB长L2 m，设直杆的倾角为，物块的质量为m，由牛顿第二定律得：mgsin mgcos ma1mgsin mgcos ma2代入数据得：0.25，sin 0.6，cos 0.8。(2)对物块整个过程分析，由动能定理得：mgLsin mgscos 0，代入数据得：s6 m答案(1)0.25(2)6 m12(2016四川理综，10)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图11竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos 1，sin 0.1，g10 m/s2。求：图11(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度。解析(1)设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢的动摩擦因数0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则fmgsin ma1fmgcos 联立并代入数据得a15 m/s2a1的方向沿制动坡床向下。(2)设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v23 m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s03