2020届高三物理二轮复习专题能力提升练一力与直线运动

1、最新教育教学资料精选 专题能力提升练(一) 力与直线运动 (45 分钟 100 分) 一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分。第 15 题只有一项符合题目要求,第 68题有多项符合题目要求) 1.水下潜水器在某次海试活动中,完成任务后从海底竖直上浮,从上浮速度为 v 时开始计时,此后匀减速上浮,经过时间 t 上浮到海面,速度恰好减为零,则水下潜水器在 t(tt)时刻距离海平面的深度为 ( ) 00 (1-B.vt) A.0 D.C. h=,若 t 时距离海平面的深度为 h。从计时到上浮到海面过程中选 D,上升的高度,则根据运【解析】0 22,选项 Dh正确。= 动学公式,

2、h=at,h)=a(t-t,综上可得02.(2016沈阳二模)从地面以大小为 v 的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间 t 皮球落回地面,落地时1皮球的速度大小为v。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小2为 g。下面给出时间 t 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解 t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,你认为 t 的合理表达式应为 ( ) B.t= A.t= D.t=C.t= 的单位为=m,C、D 错误;若 vs,A【解析】选。时间的单位应该是而=v,即不考虑空气阻力时,t上 21 最新教育教学资料精选最

3、新教育教学资料精选 t=,经验证,A 正确=,运动的总时间,B 错误。=t 下3.甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的 v -t 图象如图所示,在 3s 末两质点在途中相遇,两质点位置关系是 ( ) A.相遇前甲、乙两质点的最远距离为 2m B.相遇前甲、乙两质点的最远距离为 4m C.两质点出发点间的距离是乙在甲之前 4m D.两质点出发点间的距离是甲在乙之前 2m 【解析】选 B。相遇前任意时刻乙的速度都大于甲的速度,也即相遇前,乙的位移大于甲的位移,而两质点在 3s 时刻相遇,可知相遇前乙在后,甲在前,出发时两质点相距最远。最远距离为x=x-x=4m,B 正确。 甲乙【加固训练】

4、某汽车在启用 ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示。由图可知,启用 ABS 后 ( ) A.t 时刻车速更小 1B.0t 的时间内加速度更大 1C.加速度总比不启用 ABS 时大 D.刹车后前行的距离比不启用 ABS 更短 【解析】选 D。由题图看出,启用 ABS 后 t 时刻车速更大,故 A 错误。由斜率等于加速度的大小得到,启用1ABS 后 0t 的时间内加速度小,tt 的时间内加速度大,故 B、C 错误。根据速度图象的“面积”等于位211移大小看出,刹车后前行的距离比不启用 ABS 更短,故 D 正确。 4.两个物体从同一高度同时由静

5、止开始下落,经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹,碰撞前后瞬间速度大小不变,其中一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列分别用虚线和实线描述的两物体运动的 v -t 图象,可能正确的是 ( ) 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 匀减与地面碰撞后做竖直上抛运动(,先做匀加速直线运动,【解析】选 D。若不计空气阻力,则小球下落后根据牛顿第,速度越来越大则空气阻力越来越大),加速度不变,若考虑空气阻力,下落过程中速直线运动根据牛顿第二,速度越来越小,则空气阻力越来越小二定律可知,加速度越来越小且小于 g,与地面碰撞后, 正确。g,根

6、据速度时间图象的斜率表示加速度可知,D 定律可知,加速度越来越小且大于受到 A,小球、B 悬挂在 O 点的小球 5.(2016宁波一模)如图甲所示,两段等长细线将质量分别为 2m、mA 出现了如图乙所,当系统处于静止状态时 B 受到水平向左的恒力 F 的作用小球水平向右的恒力 F 的作用,21) ( 与 F 的大小关系正确的是 点正下方。则示的状态,小球 B 刚好位于 OF21 B.F=3FA.F=4F2211 D.F=FC.F=2F2211绳 OA 以整体为研究对象,设,B 受到水平向左的力 F,受力分析如图:选【解析】A。A 受到水平向右的力 F21 则由平衡条件得 tan 与竖直方向的夹

7、角为 , 由几何=则由平衡条件得 tan,以 B 球为研究对象设 AB 绳与竖直方向的夹角为 ,= 正确。,故选项 A=,联立解得 F=4F 关系21 【加固训练】通过最高点处的钉子用水平细线拉,的半球形物体 A 放在水平地面上 R,(多选)如图所示质量为 M、半径为) 。则 B ( 的光滑球、半径为住一质量为 mr (M+m)g 对地面的压力等于 A.A 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 B.A 对地面的摩擦力方向向左 的压力大小为 mg C.B 对 A 细线对小球的拉力大小为 mg D.【解析】选 A、C。物体 A 与球 B 整体只受重力和地面的支持力作用而平衡,由平衡条件得F=(

8、M+m)g,由牛N顿第三定律得 A 对地面的压力等于(M+m)g,选项 A 正确,B 错误;球 B 受力如图所示,由平衡条件得: =mg, =FN 的压力大小为 mg, 对 A 由牛顿第三定律得 B mg=mg,选项 C 正确,D=mgtanF 错误。= T6.(2016赣州一模)某杂技演员在做手指玩耍盘高难度的表演,如图所示。设该盘的质量为 m,手指与盘之间的动摩擦因数为 ,重力加速度为 g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,则下列说法中正确的是 ( ) A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力等于 mg B.若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动

9、,则盘受水平向右的静摩擦力 C.若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手指对盘的作用力大小为 mg 则手指对盘的作用力大小不超过 mg 若盘随手指一起水平匀加速运动,D.【解析】选 A、D。若手指支撑着盘,使盘保持静止状态或匀速运动状态,则盘只受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指对盘的作用力等于 mg,A 正确,B 错误;若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力 fmg,手对盘的作用力 F 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 错误,D 正确。=mg,C 处于静止状态。现将一个倾斜的光滑木板与球弹性橡皮绳下悬挂一个小球,

10、7.(2016宜春一模)如图所示, ,下列说法正确的是把木板缓慢竖直向上移动,移动过程中木板倾角不变,在橡皮绳平行木板前轻轻接触,) ( A.橡皮绳的长度逐渐减小 B.球对木板的压力先增大后减小 C.木板对小球做的功小于小球机械能的增加量 橡皮绳对小球不做功 D.,对小球受力分析橡皮绳与木板的夹角 减小,、C。木板上移的过程中,木板的倾角 不变,【解析】选 A: 如图所示 则 不变,=mgsin,N+Tsin=mgcos,木板缓慢竖直向上移动,小球受力平衡,根据平衡条件则有 Tcos, 增大 减小,则 cos,sin 和 cos 都不变除重力;故 A 正确,故 B 错误;橡皮绳的拉力减小则橡皮

11、绳的长度逐渐减小,N,sin 减小所以 T 减小增大所以木板对小球做的功和橡皮绳对小球做功之和等于小球外的力对小球做的功等于小球机械能的增加量, 正确,D 错误。机械能的增加量,故 C 的物 m=1kg 时,将质量 t=0 的足够长的传送带以恒定的速率如图甲所示 8.,倾角为v 沿逆时针方向运行。0重力,物体相对地面的)轻放在传送带上,v -t 图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向可视为质点体(2) g=10m/s 加速度取。则( 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 =10m/s 传送带的速率 vA.0 =30B.传送带的倾角 =0.5 物体与传送带之间的动摩擦因数C.=-24J 内摩

12、擦力对物体做的功 WD.02.0 sf加速度也发生,物体受到的摩擦力方向发生改变 D。当物体的速度超过传送带的速度后,【解析】选 A、C、2之后 a=10m/s,1.0s=10m/s,选项 A 正确;1.0s之前的加速度改变,根据 v -t 图象可得,传送带的速率为 v102=0.6,=ma,解得sin+mgcos=ma,mgsin-mgcosa 的加速度=2m/s,结合牛顿第二定律 mgsin221摩擦力对物体做正1.0s 内,F=mgcos=4N,在 0 摩擦力大小选项 =37,=0.5,B 错误,选项 C 正确;f11 2.0 s 内物体的位移是,摩擦力对物体做负功,01.0 s 内物体

13、的位移为 5 m,1.0,功在1.02.0 s 内 D 正确。(45-411)J=-24 J,选项 m,摩擦力做的功为) 分。需写出规范的解题步骤小题本大题共 2,共 36 二、计算题(的弹性小的圆管竖直放置 L,顶端塞有一个可看成质点的质量为 m)9.(16 分如图所示,一个质量为 M、长为,处自由落下,运动过程中 4mg 球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为。管从下端距地面 H: g。求,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为管始终保持竖直 管第一次落地弹起瞬间管和球的加速度大小和方向。(1) ,L 至少多长。(2)管第一次落地弹起后,

14、若球没有从管中滑出 球和管的加速度。(1)根据牛顿第二定律可分别求出管反弹后,【解题指导】小球相对管的,管向上匀减速运动,小球先向下减速运动后向上加速运动小球与管速度相等时,(2)碰地后 位移最大。, 管第一次落地弹起时【解析】(1) 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 =2g,方向向下。 (3 管的加速度 a 分) 1 =3g,方向向上。 (3 球的加速度 a 分) 2(2)球与管第一次碰地时速度 =2gH = (2 分所以 v) 0 =v 碰地后管的速度,方向向上1 =v 球的速度,方向向下。 2若球刚好没有从管中滑出,设经过时间 t,球管速度相同,取向上为正方向则有 v-at=-v

15、+at 2112 = (2t=分) 管从弹起经 t 这段时间上升的高度为 2H (2 分) h=vt-at=111球上升的高度为 2H (2 分 t+at=-=-vh) 222 =H (2-hL=h 分) 21答案:(1)2g 方向向下 3g 方向向上 (2)L=H 10.(20 分)(2016四川高考)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,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为 的斜面。一辆长 12m 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,

16、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 最新教育教学资料精选最新教育教学资料精选 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2: 。求取 10m/scos=1,sin=0.1,g 小滑块和平板,取 (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。 【解题指导】(1)货物向车头滑动,所受摩擦力方向沿车厢向下; (2)“货物在车厢内滑动了 4m”指此过程中两者相对位移为 4m。 【解析】(1)设货物的质量为 m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢间的动摩擦因数 =0.4,受摩擦力大小为 f,加速度大小为 a,则 1f+mgsin=ma(2 分) 1f=mgcos(2 分) 联立并代入数据得 2) 分=5m/s(1a1) 分 (1 的方向沿制动坡床向下。a1的过程=38m 到车头距制动坡床顶端 s 设货车的质量为 M,从车尾位于制动坡床的底端、车速为 v=23m/s(2)0货车相 a,在车厢内滑动了 s=4m,货车的加速度大小为,中,所用时间为 t,货物相对于制动坡床的位