2020届高三物理二轮复习专题能力提升练(一)

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1〜5题只有一项符合题目要求，第6〜8题有多项符合题目要求）某运动员拉弓时手对弦的作用力为F,弦的拉力分别为Ta和Tb，如图所示，则箭被发射前的受力情况分析正确的是（）F一定大于TAT和T的大小之和等于FAB箭受的合力为零人将弦拉得越紧，箭受的合力越大【解析】选C。弓发射箭的瞬间，受力如图。乙放箭处弦的拉力分别为T、T,它们的合力与F平衡，箭所受的合力为AB零，选项C正确。根据力的平行四边形定则可知,F可能大于弦的拉力，也可能等于弦的拉力，也可能小于弦的拉力，选项A、B错误。人将弦拉得紧时,箭被发射前所受合力仍为零，故D错误。（2015•宁波一模）近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅（约270N）的重量，相当于给颈椎挂俩大西瓜，比一个7岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图所示的模型：重心在P点的头部,在可绕0转动的颈椎OP（轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°,PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的多少倍（）4.2B.3.4C.2.8D.2.0【解析】选B。由题意可知人的头受力如图所示，将力正交分解得：Fsin45°二Fsin60NTFcos45°二Fcos60°+GNT解得飞；二丁~3.4,选项B正确。GV3-1在水下潜水器某次海试活动中，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（t〈t）时刻距离海平面的深度为00（）'B.vt（1-二）TOC\o"1-5"\h\z202tC甲t卷d“尸*2t*2t【解析】选D。从计时到上浮到海面过程中，上升的高度h二匸，若t时01-1距离海平面的深度为h‘，则根据运动学公式,h~at2,h‘—a（t-t）2,0综上可得h‘二’r-，选项d正确。2t（2015•聊城一模）两个物体从同一高度同时由静止开始下落，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图像，可能正确的是（）【解析】选D。若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动,与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动）,加速度不变,若考虑空气阻力，下落过程中，速度越来越大,则空气阻力越来越大，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且小于g,与地面碰撞后，速度越来越小，则空气阻力越来越小，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且大于g，根据速度时间图像的斜率表示加速度可知,D正确。质量为0.5kg的物体在水平面上以一定的初速度运动，如图a、b分别表示物体不受拉力和受到水平拉力作用的v-t图像,则拉力与摩擦力大小之比为()l：2B.2：lC.3：lD.3：2【解析】选D。物体不受水平拉力时，加速度大小为a二二^=1.5m/s2,1皿物体受到水平拉力作用时加速度大小为：a二二^=0.75m/s2,根据牛顿2旳第二定律得f=ma;F-f=ma，可得：F：f=3:2,选项D正确。126•如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圆心间的距离为L。在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C,A、B、C始终都处于静止状态，则()

B对地面的压力大小为加g地面对A的作用力沿AC圆心连线方向L越小,A、C间的弹力越小L越小,地面对A、B的摩擦力越大【解析】选A、C。以三个物体组成的整体为研究对象，受到总重力和地面对A和B的支持力，两个支持力大小相等,则由平衡条件得知：地面对B的支持力为2mg,则由牛顿第三定律得知B对地面的压力大小也为2mg,选项A正确。地面对A有支持力和摩擦力两个力的作用，地面对A的作用力是它们的合力；A受到重力mg、地面的支持力N、摩擦力f、C球的压力1N。如图所示，根据平衡条件知：地面的支持力N和摩擦力f的合力21与力mg和压力N的合力等值、反向,C球对A的压力N方向沿CA方22向，则力mg和压力N的合力一定不沿CA方向，故地面对A的作用力不2沿AC方向，选项B错误。以C为研究对象,分析受力情况如图，由平衡条件有：2Nzcos0=2mg，得N，二二,L越小，6越小，则得A对C的22cosO弹力N'越小，选项C正确。以A为研究对象,根据平衡条件得知：地2面对A的摩擦力f二Nsin0,而C对A的压力N二N则得L越小，0222越小，f越小。选项D错误。【加固训练】（多选）如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A

放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。贝lj()A对地面的压力等于(M+m)gA对地面的摩擦力方向向左B对A的压力大小为一mgR细线对小球的拉力大小为—mgR【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=(M+m)g，由牛顿第三定N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：F'二m^mg,NCOSO尺由牛顿第三定律得B对A的压力大小为—^mg,F=mgtan9二mg=一"'mg,选项C正确，D错误。T如图甲所示,倾角为。的足够长的传送带以恒定的速率v沿逆时针0方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带甲)上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,重力加速度取g=10m/s2。贝lj(甲)传送带的速率v=10m/s0传送带的倾角e=30°物体与传送带之间的动摩擦因数卩=0.50〜2.0s内摩擦力对物体做的功W=-24Jf【解析】选A、C、D。当物体的速度超过传送带的速度后，物体受到

的摩擦力方向发生改变，加速度也发生改变，根据v-t图像可得，传送

带的速率为v=10m/s,选项A正确；1.0s之前的加速度a=10m/s2,1.0s

01之后的加速度a=2m/s2,结合牛顿第二定律mgsin9+|dmgcos92二ma,mgsin9_umgcos9二ma,解得sin9=0.6,9=37°,|d=0.5,选项12B错误，选项C正确；摩擦力大小F=umgcos9=4N,在0〜1.0s内，摩f擦力对物体做正功，在1.0〜2.0s内，摩擦力对物体做负功，0〜1.0s内物体的位移为5m,1.0〜2.0s内物体的位移是11m,摩擦力做的功为（4X5-4X11）J=-24J,选项D正确。（2015•泰州一模）如图所示,光滑的水平地面上有三块质量均为m的木块a、b、c,a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，使三木块一起运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某木块上,系统始终保持相对静止。下列说法中正确的是（）无论粘在哪块木块上，系统的加速度一定减小若粘在a木块上,a、b间摩擦力一定不变若粘在b木块上，绳中拉力一定减小D.若粘在c木块上，绳中拉力一定增大【解析】选A、C、D。用整体法求得a=，所以橡皮泥无论粘在哪块3m木块上，整体质量都变大，系统加速度一定减小,A正确；若粘在a木块上对b列方程F-f=ma,a变小，F不变，所以摩擦力f变大，选项B错误;若粘在b木块上，对木块c列方程,T=ma,a变小，所以拉力T变小，C选项正确；若粘在c上，对a、b整体列方程,F-T=2ma,a变小，F不变，拉力变大，选项D正确。【加固训练】（多选）如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体（m〈M）,用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动。现把此水平力作用在M物体上，则以下说法正确的是（）F两物体间的摩擦力减小m受到的合外力与第一次相同M受到的摩擦力增大两物体间可能有相对运动【解析】选A、B。用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动，以m、M组成的整体为研究对象,根据牛顿第二定律知，加速度a=,以M为研究对象,根据牛顿第二定律知，两者之间的静摩擦m+M力f二Ma二.,当水平力作用在M物体上时,假设两物体保持相对静止,m+M整体的加速度a'=二a,隔离m分析，两者之间的摩擦力f‘二ma'm+M=<f,可知假设成立,两者之间仍然保持相对静止且摩擦力减小，Am-H-M正确，C、D错误；由于加速度不变,m受到的合外力F二ma，故B正确。合二、计算题（本大题共2小题，共36分。需写出规范的解题步骤）（16分）（2015•镇江二模）如图所示，电荷量均为+q、质量分别为m和加的小球A和B,中间连接质量不计的绝缘细线，在竖直方向的匀强电场中以速度v匀速上升。重力加速度为g,某时刻细绳断开（不考0虑电荷间的库仑力作用），求：（1）细线断开后,A、B两球的加速度的大小和方向。⑵从细线断开至B球速度为零的过程中,A球的位移。【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）根据平衡条件，可确定电场强度；再由牛顿第二定律，即可求解加速度。⑵根据运动学公式，分别分析A、B两球运动过程，利用两球运动的时间关系，即可求得A球的位移。【解析】（1）设电场强度为E,把小球A、B看作一个系统，由于绳未断前做匀速运动，则有：2qE=3mg（2分）可得：E=（1分）绳断后，根据牛顿第二定律:TOC\o"1-5"\h\z对A:qE-mg二ma（21分）得：a三,方向竖直向上（112分）对B：2mg-qE=2ma（22分）得：a三,方向竖直向下（124-分）（2）B球：0二v-at（302分）A球：h二vt+—at2（3A021分）得:h=（1Ag分）答案：（1）A球的加速度的大小为2,方向竖直向上;B球的加速度大小2是二方向竖直向下（2）三4-g（20分）（2015•泉州二模）车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m=5kg的行李包（可视为质点）无初速度地放在水平传送带的A端,传送到B端时没有被及(1(1时取下，行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽,已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5,行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8,g取10m/s2，不计空气阻力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。行李包相对于传送带滑动的距离。若B轮的半径为R=0.2m,求行李包在B点对传送带的压力。若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度。【解题指南】(1)行李包在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，相对滑动发生在匀加速运动阶段。行李包在B点的运动满足圆周运动的规律。行李包在斜面上做匀减速直线运动。【解析】(1)行李包在水平传送带上加速时，摩擦力产生加速度，umg二ma(1分)(1分)(1(1若行李包达到水平传送带的速度所用时间为t,则v=at1分)、d行李包前进距离x—at2121分)传送带前进距离x=vt2分）行李包相对传送带前进距离TOC\o"1-5"\h\z△x二X-X（121分）所以△x=0.1m（1分）（