高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)

專題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)A組1.在一段筆直的路面上有一汽車遇緊急情況剎車,經(jīng)1.5s停止,剎車距離為9m。若汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則汽車停止前最后0.5s的位移是()A.1m B.1.5mC.2m D.2.5m2.一物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化如圖所示,則1~2s的平均速度大小()A.等于3m/s B.大于3m/sC.小于3m/s D.無(wú)法確定3.下圖為一輛塞滿足球、排球、籃球的手推車,車沿傾角為θ的粗糙路面向下加速運(yùn)動(dòng)。圖中A是質(zhì)量為m的一個(gè)籃球,關(guān)于它受到的周圍其他球的作用力,下列判斷正確的是()A.一定等于mgsinθB.一定大于mgsinθC.一定等于mgcosθD.一定大于mgcosθ4.(多選)(2023貴州貴陽(yáng)三模)如圖甲所示,緊挨但不粘連的兩物塊P、Q靜止放置在光滑水平地面上。t=0時(shí),水平方向的力F作用于P上,以水平向右為正方向,F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列關(guān)于P運(yùn)動(dòng)的速度v及加速度a隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是()5.如圖所示,光滑水平面與傾角為θ的光滑斜面平滑連接,小滑塊A從斜面上某位置由靜止釋放,同時(shí)位于平面上緊靠斜面的小滑塊B在外力的作用下由靜止開始向左勻加速運(yùn)動(dòng),若要求A不能追上B,則B的加速度a的取值范圍是()A.a>12gsinB.a>gsinθC.a>gD.條件不足,無(wú)法確定6.大型商場(chǎng)的螺旋滑梯是小孩喜歡游玩的設(shè)施,該設(shè)施由三段軌道組成,小孩從第一段OA軌道進(jìn)入后,從第二段軌道A處由靜止開始加速下滑到B處,AB段總長(zhǎng)為16m,小孩在該段通過(guò)的路程s隨時(shí)間t變化規(guī)律為s=0.125t2(s單位為m,t單位為s),小孩在第三段BC看作勻減速直線運(yùn)動(dòng),BC長(zhǎng)度為x=2m,高度差h=0.4m,小孩最終剛好停在C點(diǎn)處。小孩可視為質(zhì)點(diǎn),求:(1)小孩在BC段的加速度大小;(2)小孩與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。7.如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶以某一恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行。現(xiàn)將一小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的頂端,滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度的二次方隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求:甲乙(1)滑塊在0~3.2m位移內(nèi)的加速度大小a1及其在3.2~12.2m位移內(nèi)的加速度大小a2;(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。B組8.(多選)兩輛汽車在同一直道上以相同的速度v0做同向直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻前車突然熄火做加速度大小為a1的勻減速運(yùn)動(dòng),后車司機(jī)經(jīng)時(shí)間Δt后剎車,以大小為a2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果兩車同時(shí)停下且沒(méi)有發(fā)生碰撞,則在前車熄火前,兩車正常行駛時(shí)之間距離至少是()A.v0Δt2 B.C.v0229.(2023遼寧遼陽(yáng)期末)動(dòng)車組列車由動(dòng)車和拖車編組而成,提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車,不提供動(dòng)力的車廂叫拖車。某動(dòng)車組列車由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車,其余為拖車,若各車廂的質(zhì)量均相等,列車在水平直軌道上行駛時(shí)所受阻力與車重成正比,則該列車沿水平直軌道勻加速行駛時(shí),第6、7節(jié)與第7、8節(jié)車廂間的作用力大小之比為()A.1∶2 B.2∶1C.2∶3 D.3∶210.(多選)(2023廣西南寧二模)如圖所示,1、2、3、4四小球均由靜止開始沿著光滑的斜面從頂端運(yùn)動(dòng)到底端,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2、t3、t4,已知豎直固定的圓環(huán)的半徑為r,O為圓心,固定在水平面上的斜面水平底端的長(zhǎng)度為3r,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()A.t1>t2 B.t3=t4C.t2<t4 D.t1=t411.(2023河北邢臺(tái)一模)如圖所示,兩同種材料的滑塊A、B,用輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪相連,A放在粗糙的水平桌面上,由靜止釋放A、B兩滑塊,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a1;A和B調(diào)換位置并也都由靜止釋放,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a2,已知兩滑塊與水平面間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=12,A滑塊的質(zhì)量為12m,B滑塊的質(zhì)量為8m,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是(A.調(diào)換前A和B的加速度大小均為116B.調(diào)換后A和B的加速度大小均為110C.調(diào)換前后繩的拉力不變D.調(diào)換后繩的拉力變大12.如圖所示,一輛長(zhǎng)l0=8m的載貨卡車質(zhì)量為m0=1500kg,車廂載有m=500kg的圓柱形鋼錠,并用鋼絲繩固定在車廂中,鋼錠離車廂右端距離l=4m?？ㄜ囈詖0=8m/s的速度勻速行駛,當(dāng)卡車行駛到某一十字路口前,車頭距人行橫道s0=25m處時(shí)發(fā)現(xiàn)綠燈還有t0=4s轉(zhuǎn)為黃燈,司機(jī)決定讓車以a=1m/s2的加速度加速通過(guò)這個(gè)路口,重力加速度g取10m/s2。(1)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷卡車能否在綠燈轉(zhuǎn)黃燈前車尾通過(guò)x=5m寬的人行橫道;(2)當(dāng)卡車剛加速行駛t=2s時(shí)發(fā)現(xiàn)有行人要通過(guò)人行橫道,司機(jī)立刻緊急剎車使車所受阻力恒為Ff=1.2×104N而做減速運(yùn)動(dòng),剎車瞬間車廂固定鋼錠的鋼絲繩脫落,鋼錠勻速撞向車頭(不計(jì)鋼錠與車廂間的摩擦),求從卡車開始剎車到鋼錠撞上車頭經(jīng)歷的時(shí)間;(3)在第(2)問(wèn)情形中,若鋼錠與車頭碰撞時(shí)鋼錠沒(méi)有反彈,且相撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷卡車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車頭是否壓上人行橫道線。答案：1.A解析汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到停止,采用逆向思維法可看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由x=12at2可得,剎車的加速度大小為a=2xt2=2×91.52m/s2=8m/s2,則汽車在停止前最后0.5s內(nèi)的位移為x'=12at'2.B解析at圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度變化量,則1s末的速度為2m/s,2s末的速度為4m/s,1~2s時(shí)間內(nèi),若物體做勻加速運(yùn)動(dòng),平均速度為v=3.D解析球與小車有共同的加速度,加速度方向沿斜面向下,則沿斜面方向合力向下,設(shè)籃球受到周圍其他球的作用力為F,方向斜向左上與斜面夾角為α,α<90°,則沿斜面方向mgsinθ>Fcosα,垂直斜面方向mgcosθ=Fsinα,則F=mgcosθsinα>mgcosθ,F<mgsinθcosα,則F一定大于4.AD解析在0~t1時(shí)間內(nèi),F沿正方向,故P和Q兩個(gè)物體的加速度相同,大小為a1=Fm1+m2=F0-ktm1+m2,兩物體做加速度均勻減小的加速運(yùn)動(dòng);在t1~t2時(shí)間內(nèi),F沿負(fù)方向,則此后P、Q脫離,Q做勻速運(yùn)動(dòng),P做減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)P的加速度5.A解析設(shè)A恰能追上B,A在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1,在平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2,則有位移關(guān)系gsinθ·t1t2=12a(t1+t2)2,速度關(guān)系gsinθ·t1=a(t1+t2),解得a=12gsinθ,要使得A追不上B,則應(yīng)有a>12g6.答案(1)2m/s2(2)6解析(1)AB段可看成斜面模型,小孩在該段的運(yùn)動(dòng)可看成沿軌道切線做勻加速運(yùn)動(dòng)。由已知s=0.125t2對(duì)比s=12at2,可知a=0.25m/s滑到B處的速度v=2asAB=2小孩在BC段的加速度大小a'=v22x=(2)設(shè)第三段與水平面的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律,有μmgcosθmgsinθ=ma'以及sinθ=h利用數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)立解得μ=667.答案(1)10m/s22m/s2(2)0.5解析(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—位移關(guān)系式v2v02=可得a=v結(jié)合題圖乙解得a1=10m/s2,a2=2m/s2。(2)設(shè)滑塊的質(zhì)量為m、傳送帶的傾角為θ,由牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1mgsinθμmgcosθ=ma2解得μ=0.5。8.AD解析前車減速至速度為0的時(shí)間t1=v0a1,前進(jìn)的位移為x1=v022a1,后車減速至速度為0的時(shí)間t2=v0a2,前進(jìn)的位移為x2=v0Δt+v022a2,由于兩車同時(shí)停下且沒(méi)有相碰,故滿足Δt=t9.B解析設(shè)動(dòng)車車廂的牽引力為F,對(duì)動(dòng)車整體由牛頓第二定律有2Fk×8mg=8ma①,設(shè)第6、7節(jié)車廂間的作用力為FT,對(duì)最后的7、8節(jié)車廂由牛頓第二定律有FTk×2mg=2ma②,聯(lián)立①②兩式,解得FT=F2,設(shè)第7、8節(jié)車廂間的作用力為FT',對(duì)第8節(jié)車廂由牛頓第二定律有FT'kmg=ma③,聯(lián)立①③兩式,解得FT'=F4,可得FT∶FT'=210.BC解析由幾何關(guān)系可求1軌道長(zhǎng)x1=2rcos30°=3r,可得加速度大小為a1=gsin(90°30°)=32g,可得x1=12a1t12,聯(lián)立解得t1=2x1a1=2×3r32g=2rg;同理可求沿軌道2運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=2x2a2=2×r12g=2rg;由幾何關(guān)系可求3軌道長(zhǎng)x3=3r×1sin30°=23r,加速度大小為a可知,t1<t4,t2<t4,故A、D錯(cuò)誤,B、C正確。11.C解析調(diào)換前,對(duì)A滑塊受力分析如圖甲所示,得FT12μmg=12ma,對(duì)B滑塊受力分析如圖乙所示,易得8mgFT=8ma,聯(lián)立解得a=110g,FT=365mg,故A錯(cuò)誤。調(diào)換后對(duì)B受力分析,FT8μmg=8ma,對(duì)A受力分析,12mgFT=12ma,聯(lián)立解得a=25g,FT=12.答案見(jiàn)解析解析(1)設(shè)載貨卡車在時(shí)間t0內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得s=v0t0+1解得s=40m由于s>s0+l0+x,所以卡車能在綠燈轉(zhuǎn)黃燈前車尾通過(guò)人行橫道。(2)設(shè)當(dāng)卡車加速行駛t=2s時(shí)速度為v1,位移為s1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得v1=v0+ats1=v0t+12at設(shè)卡車從開始剎車到鋼錠撞上車頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t',卡車速度為v2、位移為s2,鋼錠位移為s2',卡車勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及它們間的位移關(guān)系可得Ff=m0a1v2=v1a1t's