2020版高考物理二輪復習 第一部分 專題復習訓練 課時作業(yè)二 力與直線運動（含解析）

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1、課時作業(yè)二　力與直線運動 一、選擇題 1．(2019年江蘇六市聯(lián)考)如圖1所示，質量為m2的物塊B放置在光滑水平桌面上，其上放置質量為m1的物塊A，A通過跨過光滑定滑輪的細線與質量為M的物塊C連接．由靜止釋放C，A和B一起以加速度a從靜止開始運動，已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ，則細線中的拉力大小為(　　) 圖1 A．Mg B．Mg＋Ma C．(m1＋m2)a D．m1a＋μm1g 圖2 解析：把A、B看作一個整體受力分析如圖2所示，由牛頓第二定律可得FT＝(m1＋m2)a，故C正確． 答案：C 2．(2019年湖南長沙一模)如圖3所示，小車在恒力F

2、作用下沿水平地面向右運動，其內底面左壁有一物塊，物塊與小車右壁之間有一壓縮的輕彈簧，小車內底面光滑，當小車由左側光滑地面進入到右側粗糙地面時，物塊一直與左壁保持接觸，則車左壁受物塊的壓力FN1和車右壁受彈簧的壓力FN2的大小變化情況是(　　) 圖3 A．FN1變大，F(xiàn)N2不變 B．FN1不變，F(xiàn)N2變大 C．FN1和FN2都變小 D．FN1變小，F(xiàn)N2不變 解析：因物塊相對于小車靜止不動，故彈簧長度不變，彈簧彈力不變，車右壁受彈簧的壓力FN2不變；小車由左側光滑地面進入右側粗糙地面時，小車向右的加速度會減小，由于物塊和小車的加速度相同，故物塊所受合外力減小，又彈簧彈力不

3、變，物塊受車左壁的支持力變小，由牛頓第三定律知FN1變小，選項D正確． 答案：D 3．甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v－t圖象如圖4所示．已知兩車在t＝3 s時并排行駛，則(　　) 圖4 A．在t＝1 s時，甲車在乙車后 B．在t＝0時，乙車在甲車前7.5 m C．兩車另一次并排行駛的時刻是t＝2 s D．甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 解析：根據(jù)v－t圖象知，甲、乙都沿正方向運動．t＝3 s時，甲、乙相遇，此時v甲＝30 m/s，v乙＝25 m/s，由v－t圖線所圍面積對應位移關系知，0～3 s內甲車位移x甲＝×3×30 m＝45 m，乙車位

4、移x乙＝×3×(10＋25) m＝52.5 m．故t＝0時，甲、乙相距Δx1＝x乙－x甲＝7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B選項錯誤；0～1 s內，x甲′＝×1×10 m＝5 m，x乙′＝×1×(10＋15) m＝12.5 m，Δx2＝x乙′－x甲′＝7.5 m＝Δx1，說明在t＝1 s時甲、乙第一次相遇，A、C錯誤；甲、乙兩次相遇地點之間的距離為x＝x甲－x甲′＝45 m－5 m＝40 m，所以D選項正確． 答案：D 4．(2019年山東臨沂檢測)如圖5所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B緊挨在

5、一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時刻把細線剪斷，當細線剪斷瞬間，下列說法正確的是(　　) 圖5 A．物塊A的加速度為0 B．物塊A的加速度為 C．物塊B的加速度為0 D．物塊B的加速度為 解析：剪斷細線前，彈簧的彈力F彈＝mgsin30°＝mg，細線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝mg；剪斷細線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為a＝＝，即A和B的加速度均為，故選B. 答案：B 5．(2019年山西太原市高三月考)甲、乙兩質點同時沿同一直線運動，它們的x－t圖象如圖6所示．關于兩質點的運動情況，下列說法正確的是(　　) 圖6 A．在0～t0時間內

6、，甲、乙的運動方向相同 B．在0～t0時間內，乙的速度一直增大 C．在0～t0時間內，乙平均速度的值大于甲平均速度的值 D．在0～2t0時間內，甲、乙發(fā)生的位移相同 解析：在0～t0時間內，甲、乙的運動方向相反，選項A錯誤；在位移—時間圖象中，斜率表示速度，在0～t0時間內，乙的速度一直減小，選項B錯誤；在0～t0時間內，乙的位移為2x0，甲的位移為x0，乙平均速度的值(v乙＝)大于甲平均速度的值(v甲＝)，選項C正確；在0～2t0時間內，甲發(fā)生的位移是－2x0，乙發(fā)生的位移是2x0，負號說明兩者方向不同，選項D錯誤． 答案：C 6．(2019年青海西寧高三月考)質量為2 kg的物

7、體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，假設最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等．從t＝0時刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖7所示．重力加速度g取10 m/s2，則物體在t＝0到t＝6 s這段時間內的位移大小為(　　) 圖7 A．4 m B．8 m C．10 m D．12 m 解析：最大靜摩擦力Ffmax＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N，當拉力大于最大靜摩擦力時，物體才會由靜止開始運動，所以在t＝2 s時才開始運動；2～4 s時，F(xiàn)>Ffmax，物體由靜止開始做勻加速直線運動，摩擦力為滑動摩擦力

8、，F(xiàn)f＝Ffmax＝4 N，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a＝＝1 m/s2，位移為x1＝at2＝2 m，4 s末的速度為v＝at＝2 m/s，4～6 s時根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a1＝＝－1 m/s2，位移為x2＝vt＋a1t2＝2×2 m＋×(－1)×4 m＝2 m，則物體的總位移是x＝x1＋x2＝2 m＋2 m＝4 m，故A正確，B、C、D錯誤． 答案：A 7．如圖8所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ.以速度v0逆時針勻速轉動，在傳送帶的上端輕輕放置一個質量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ

9、 解析：當小木塊速度小于v0時，小木塊受沿傳送帶向下的滑動摩擦力作用，此時有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，可知a1＝gsinθ＋μgcosθ，當小木塊速度達到v0時，因為μ＜tanθ，所以mgsinθ＞μmgcosθ，所以小木塊將繼續(xù)加速下滑，此時有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，可知a2＝gsinθ－μmcosθ，a1＞a2，對比各v－t圖象可知選項D正確． 答案：D 8．(2019年浙江聯(lián)考)(多選)酒后駕駛會導致許多安全隱患是因為駕駛員的反應時間變長，反應時間是指從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間，表中“思考距離”是指從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離

10、；“制動距離”是指從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設汽車以不同速度行駛時制動的加速度大小都相同)分析表中數(shù)據(jù)可知，下列說法正確的是(　　) 思考距離/m 制動距離/m 速度(m·s－1) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 A.駕駛員酒后反應時間比正常情況下多0.5 s B．駕駛員采取制動措施后汽車剎車的加速度大小為7.5 m/s2 C．若汽車的初速度增加一倍，制動距離也增大一倍 D．若汽車以25 m/s的速度行駛時發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險情，酒后駕駛不能安全停車 解析：由x1＝vt可得正常情況下的反應時間為0.5 s

11、，酒后的反應時間為1.0 s，選項A說法正確；由剎車距離x2＝x－x1＝，解得制動后汽車剎車的加速度大小為a＝7.5 m/s2，選項B說法正確；若汽車的初速度增加一倍，思考距離增大一倍，而剎車距離將增大三倍，選項C說法不正確；若汽車以25 m/s的速度行駛時，酒后思考距離為25×1.0 m＝25 m，剎車距離為＝41.7 m，制動距離為25 m＋41.7 m＝66.7 m，發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險情，酒后駕駛不能安全停車，選項D說法正確． 答案：ABD 9．(多選)如圖9所示，長為L＝6 m、質量為m＝10 kg的木板放在水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，一個質量為M＝50 k

12、g的人從木板的左端開始向右加速跑動，從人開始跑到人離開木板的過程中，以下v－t圖象可能正確的是(g取10 m/s2，a為人的v－t圖象，b為木板的v－t圖象)(　　) 圖9 解析：人在木板上加速，受到木板向右的摩擦力，F(xiàn)f＝Ma1，木板與地面之間的最大靜摩擦力Ffm＝μ(M＋m)g＝120 N；A中人的加速度a1＝1 m/s2，F(xiàn)f＝Ma1＝50 N<120 N，木板靜止不動，t＝2 s內人的位移x＝6 m，A正確；同理F＝Ma＝50×2 N＝120 N，板靜止不動，B正確；C中人的加速度a1＝3 m/s2，F(xiàn)f＝Ma1＝150 N>120 N，木板向左加速，F(xiàn)f－μ(M＋m)g＝

13、ma2，a2＝3 m/s2，t＝ s內人的位移大小x1＝3 m，木板的位移大小x2＝3 m，C正確；D中木板要運動的話只能向左運動，其位移為負值，v－t圖線應在時間軸的下方，D錯誤． 答案：ABC 10．(多選)在斜面上，兩物塊A、B用細線連接，當用力F沿斜面向上拉物塊A時，兩物塊以大小為a的加速度向上運動，細線中的張力為FT，兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相等．則當用大小為2F的拉力沿斜面向上拉物塊A時(　　) 圖10 A．兩物塊向上運動的加速度大小為2a B．兩物塊向上運動的加速度大小大于2a C．兩物塊間細線中的張力為2FT D．兩物塊間細線中的張力與A、B的質量無關 解

14、析：設斜面傾角為θ，A、B兩物塊的質量分別為M和m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律得兩物塊的加速度大小為a＝ ＝－g(sinθ＋μcosθ)，當拉力為2F時，加速度大小為a′＝－g(sinθ＋μcosθ)，則a′－a＝>a，即a′>2a，A項錯誤，B項正確；FT＝ma＋mgsinθ＋μmgcosθ＝，則當拉力為2F時，細線中的張力為2FT，但張力與兩物塊的質量有關，C項正確，D項錯誤． 答案：BC 11．(2019年洛陽二模)(多選)如圖11甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，斜面頂端有一理想定滑輪，一輕繩跨過滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B.保持A的質量不變，改變B

15、的質量m，當B的質量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質量m變化的圖線，如圖11乙所示．設加速度沿斜面向上的方向為正方向，空氣阻力不計，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的傾角為θ，下列說法正確的是(　　) 圖11 A．若θ已知，可求出A的質量 B．若θ未知，可求出圖乙中a1的值 C．若θ已知，可求出圖乙中a2的值 D．若θ已知，可求出圖乙中m0的值 解析：由題中圖象，若m＝0，A的加速度方向沿斜面向下，a2＝－gsinθ，C項正確；若m＝m0，A的加速度為零，m0g＝mAgsinθ，必須知道A的質量mA和θ的值，m0才可求，D項錯誤；若B的質量無限大，B的加速度趨近于g，所

16、以A的最大加速度為a1＝g，B項正確；對以上狀態(tài)的分析中，均無法計算出A的質量，A項錯誤． 答案：BC 12．(多選)汽車A和汽車B(均可視為質點)在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛，A車在后(如圖12甲所示)．以某時刻作為計時起點，此時兩車相距x0＝12 m．汽車A運動的x－t圖象如圖12乙所示，汽車B運動的v－t圖象如圖12丙所示．則下列說法正確的是(　　) 圖12 A．在t＝3 s時，兩車相距最遠，且最遠距離為20 m B．B車在0～6 s內的位移為23 m C．在t＝8 s時，兩車相遇 D．若t＝1 s時，A車緊急制動(視為勻變速)，要使A車追不上B車，則A車的加

17、速度大小應大于 m/s2 解析：由圖乙可知A車做勻速直線運動，速度大小為vA＝4 m/s，由圖丙分析可知，t＝3 s時兩車速度相等，相距最遠，由位移關系得最遠距離為20 m，選項A正確．B車在0～6 s內的位移和0～5 s內的位移相等，為24 m，選項B錯誤.0～8 s內A車的位移大小為32 m，B車的位移大小為24 m，位移之差為8 m，此時A車未追上B車，選項C錯誤．t＝1 s時兩車相距16 m，當B車停下來，A車速度減為零時恰好追上B車，此時A車的加速度為一臨界值，由速度與位移的關系可知，加速度a＝ m/s2，故要使A車追不上B車，則A車的加速度大小應大于 m/s2，選項D正確． 答

18、案：AD 二、解答題 13．如圖13甲所示．質量m＝1 kg的物塊在平行于斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t＝0.5 s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間變化的關系圖象(v－t圖象)如圖13乙所示，g取10 m/s2，求： 圖13 (1)2 s內物塊的位移大小x和通過的路程L； (2)沿斜面向上運動的兩個階段加速度大小a1、a2和拉力大小F. 解：(1)在2 s內，由圖乙知： 物塊上滑的最大距離：s1＝×2×1 m＝1 m 物塊下滑的距離：s2＝×1×1 m＝0.5 m 所以位移大小x＝s1－s2＝0.5 m 路程L＝s1＋s2＝1.5 m (

19、2)由圖乙知，所求兩個階段加速度的大小 a1＝4 m/s2，a2＝4 m/s2. 設斜面傾角為θ，斜面對物塊的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律有 0～0.5 s內：F－f－mgsinθ＝ma1 0．5～1 s內：f＋mgsinθ＝ma2 解得F＝8 N. 14．如圖14所示，質量M＝4 kg的小車長L＝1.4 m，靜止在光滑水平面上，其上面右端靜止一質量m＝1 kg的小滑塊(可看作質點)，小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，先用一水平恒力F向右拉小車．(g＝10 m/s2.) 圖14 (1)若用一水平恒力F＝10 N，小滑塊與小車間的摩擦力為多大？ (2)小滑塊與小車間不發(fā)生

20、相對滑動的水平恒力F大小要滿足的條件？ (3)若用一水平恒力F＝28 N向右拉小車，要使滑塊從小車上恰好滑下來，力F至少應作用多長時間？ 解：(1)當F＝10 N時，設兩者間保持相對靜止， 由整體法可得：F＝(M＋m)a1 得a1＝2 m/s2 隔離小滑塊可得：f＝ma1＝2 N 而兩者間的最大靜摩擦力為fmax＝μmg＝4 N所以小滑塊與小車間的摩擦力為2N. (2)若要發(fā)生相對滑動時，兩者間要達到最大的靜摩擦力．此時小滑塊的加速度可由 fmax＝μmg＝ma2得a2＝4 m/s2 由整體法可得：F＝(M＋m)a2＝20 N 小滑塊與小車間不發(fā)生相對滑動的水平恒力F的大小范

21、圍是F≤20 N. (3)當F＝28 N時，兩者間相對滑動， 小滑塊μmg＝ ma2，a2＝4 m/s2 小車F－μmg ＝Ma3，得： a3＝6 m/s2 設F撤去前作用了時間t1， 則兩者獲得的速度為vm＝a2t1，vM＝a3t1 兩者產(chǎn)生的位移為：xm＝a2t12，xM＝a3t12， F撤去后m仍以a2加速，M以a4減速，減速的加速度為a4＝＝1 m/s2， 設過時間t2兩者等速v′＝vm＋a2t2＝vM－a4t2， 代入得t2＝t1，v′＝t1， t2時間內位移xm′＝t2，xM′＝t2 (xM＋xM′ )－(xm＋xm′)＝L 得t12＝L，得t1＝1 s. - 11 -