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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練 專題二 力與物體的直線運(yùn)動 一、選擇題(本題共6小題,每小題10分,共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,1~3題只有一個選項(xiàng)符合題目要求,4~6題有多個選項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得10分,選對但不全的得5分,有選錯的得0分) 1. 如圖所示,在光滑水平面上有一靜止小車,小車質(zhì)量為m0=5 kg,小車上靜止放置一質(zhì)量為m=1 kg的木塊,木塊和小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,用水平恒力F拉動小車,下列關(guān)于木塊的加速度a1和小車的加速度a2,可能正確的有(　　) A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2　　　B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2 C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s2 2. (xx河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖為用索道運(yùn)輸貨物的情景,已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37,重物與車廂地板之間的動摩擦因數(shù)為0.30。當(dāng)載重車廂沿索道向上加速運(yùn)動時,重物與車廂仍然保持相對靜止?fàn)顟B(tài),重物對車廂內(nèi)水平地板的正壓力為其重力的1.15倍,sin 37=0.6,cos 37=0.8,那么這時重物對車廂地板的摩擦力大小為(　　) A.0.35mg　　　　　　　　　　B.0.30mg C.0.23mg D.0.20mg 3. 如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30,質(zhì)量為0.3 kg 的小物塊靜止在A點(diǎn)?，F(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上,作用一段時間后撤去推力F,小物塊能達(dá)到的最高位置為C點(diǎn),小物塊從A到C的v-t圖象如圖乙所示。g取10 m/s2,則下列說法正確的是(　　) A.小物塊到C點(diǎn)后將沿斜面下滑 B.小物塊加速時的加速度是減速時加速度的 C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 D.推力F的大小為6 N 4.(xx湖北荊門調(diào)研)下面四個圖象依次分別表示四個物體A、B、C、D的加速度a、速度v、位移x和滑動摩擦力f隨時間t變化的規(guī)律。其中物體受力可能平衡的是(　　) 5. 如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計質(zhì)量的彈簧,放在光滑的水平面上,A球緊靠豎直墻壁。今用水平力F將B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將F撤去,在這一瞬間,下列說法正確的是(　　) A.B球的速度為零,加速度為零 B.B球的速度為零,加速度大小為 C.在彈簧第一次恢復(fù)原長之后,A才離開墻壁 D.在A離開墻壁后,A、B兩球均向右做勻速運(yùn)動 6.(xx山西四校聯(lián)考) 在某次軍事演習(xí)中,空降兵從懸停在高空的直升機(jī)上跳下,當(dāng)下落到距離地面適當(dāng)高度時打開降落傘,最終安全到達(dá)地面,空降兵從跳離飛機(jī)到安全到達(dá)地面過程中在豎直方向上運(yùn)動的v-t圖象如圖所示,則以下判斷中正確的是(　　) A.空降兵在0~t1時間內(nèi)做自由落體運(yùn)動 B.空降兵在t1~t2時間內(nèi)的加速度方向豎直向上,大小在逐漸減小 C.空降兵在0~t1時間內(nèi)的平均速度v2 D.空降兵在t1~t2時間內(nèi)的平均速度(v1+v2) 二、非選擇題(本題共2小題,共40分) 7.(17分)(xx湖南懷化質(zhì)量監(jiān)測)某日一輛警車正停在高速公路邊執(zhí)勤,10時12分50秒,警員發(fā)現(xiàn)有一輛非法改裝的油罐車正以v=20 m/s的速度從他旁邊勻速駛過,于是他決定開車前去攔截。10時12分54秒警車從靜止開始以4 m/s2的恒定加速度啟動,警車達(dá)到最大速度v0=24 m/s后,保持該速度勻速行駛。假設(shè)追趕過程中油罐車的速度保持不變。試問: (1)警車在追趕非法改裝油罐車的過程中,兩車間的最大距離是多少? (2)警車啟動后需多長時間才能追上該非法改裝油罐車? 8. (23分)(xx江西贛州十二縣(市)聯(lián)考)如圖所示,一平直的傳送帶以速度v=2 m/s勻速運(yùn)動,傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處,A、B相距L=10 m。從A處把工件無初速地放到傳送帶上,經(jīng)過時間t=6 s能傳送到B處。求: (1)上述過程中工件在傳送帶上做勻加速運(yùn)動的時間。 (2)若皮帶速度v可取不同值,求出工件從A至B的時間t隨皮帶運(yùn)動速度v的變化的函數(shù)關(guān)系式。 參考答案 1.C　解析:本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,意在考查學(xué)生合理選擇研究對象以及應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的能力。當(dāng)木塊與小車間的摩擦力恰好達(dá)到最大值時,木塊與小車加速度相同,木塊的加速度最大,對木塊,a1=μg=2 m/s2為最大值且a1≤a2,故選項(xiàng)A、D錯誤;當(dāng)木塊的加速度為1 m/s2時,木塊與小車加速度相同,故選項(xiàng)B錯誤;當(dāng)a=2 m/s2時,若木塊相對小車發(fā)生滑動,小車的加速度隨外力F增大而增大,故選項(xiàng)C正確。 2.D　解析:將a沿水平和豎直兩個方向分解,對重物受力分析如圖 水平方向:f=max 豎直方向:N-mg=may 由 三式聯(lián)立解得f=0.20mg,D正確。 3.B　解析:撤去推力F后,物塊在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動,由v-t圖象求得小物塊在加速和減速兩個過程中的加速度大小分別為a1= m/s2,a2=10 m/s2,在勻減速直線運(yùn)動過程中,由牛頓第二定律可知mgsin 30+μmgcos 30=ma2,μ=,選項(xiàng)B正確,C錯誤;由此判斷mgsin 30=Ffm=μmgcos 30,因此小物塊到達(dá)C點(diǎn)后將靜止在斜面上,選項(xiàng)A錯誤;在勻加速階段F-mgsin 30-μmgcos 30=ma1,F=4 N,選項(xiàng)D錯誤。 4.CD　解析:由A圖知,加速度隨時間在減小,根據(jù)牛頓第二定律知,合外力減小,所以A錯誤;由B圖知物體做勻減速運(yùn)動,受力不平衡,故B錯誤;C圖表示物體做勻速運(yùn)動,所以受力平衡,故C正確;D圖物體受摩擦力逐漸減小,若物體還受一與摩擦力等大反向的拉力作用,則受力可能平衡,所以D正確。 5.BC　解析:撤去F前,B球受四個力作用,豎直方向的重力和支持力平衡,水平方向推力F和彈簧的彈力平衡,即彈簧的彈力大小為F,撤去F的瞬間,彈簧的彈力仍為F,故B球所受合力為F,則B球加速度為a=,而此時B球的速度為零,B正確,A錯誤;在彈簧恢復(fù)原長前,彈簧對A球有水平向左的彈力使A球壓緊墻壁,直到彈簧恢復(fù)原長時A球才離開墻壁,A球離開墻壁后,由于彈簧的作用,使A、B兩球均做變速運(yùn)動,C正確,D錯誤。 6.BD　解析:速度—時間圖象斜率表示加速度,而圖象0~t1時間內(nèi),斜率逐漸變小,說明受到空氣阻力,不是自由落體運(yùn)動,選項(xiàng)A錯。t1~t2時間內(nèi),速度逐漸減小為減速運(yùn)動,加速度豎直向上,斜率逐漸變小,表明加速度在變小,選項(xiàng)B對。0~t1時間內(nèi)的位移即圖象與時間軸圍成的面積,如圖,若為勻變速直線運(yùn)動,圖象為直線,則可判斷0~t1時間內(nèi)的位移大于勻變速直線運(yùn)動的位移,所以平均速度大于勻變速直線運(yùn)動的平均速度,選項(xiàng)C錯。同理,t1~t2時間內(nèi)的平均速度小于,選項(xiàng)D對。 7.答案:(1)130 m　(2)38 s 解析:(1)兩車速度相等時,兩車距離最大,設(shè)此刻警車已加速時間為t1,則at1=v① 警車位移x1=② 油罐車位移x2=v(t1+4)③ 兩車最大距離Δx=x2-x1④ 聯(lián)立①②③④解得Δx=130 m。⑤ (2)設(shè)警車經(jīng)過t時間追上該非法改裝的油罐車,則 警車的總位移x1=+v0(t-)⑥ 油罐車的總位移x2=v(t+4)⑦ 追上,則有x1=x2⑧ 聯(lián)立⑥⑦⑧代入數(shù)據(jù)得t=38 s。 8.答案:(1)2 s　(2)t=(v≤2 m/s),v≥2 m/s時,工件一直加速,用時為t=2 s 解析:(1)設(shè)工件勻加速的時間為t,由題意可得t+v(6-t)=L 代入數(shù)據(jù)解得t=2 s。 (2)由v=at可得,工件的加速度 a=1 m/s2 工件由A至B一直加速時用時最短,由v2=2ax得, 傳送帶的速度至少為v=2 m/s 用時t1==2 s 由工件的運(yùn)動過程可得t隨皮帶運(yùn)動速度v的變化關(guān)系式為 t=(v≤2 m/s) 當(dāng)傳送帶速度v>2 m/s時,工件一直加速,用時為t=2 s。