2020版高考物理二轮复习 第一部分 专题复习训练 课时作业二 力与直线运动（含解析）

课时作业二力与直线运动一、选择题1(2019年江苏六市联考)如图1所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接由静止释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为，则细线中的拉力大小为()图1AMg BMgMaC(m1m2)a Dm1am1g图2解析：把A、B看作一个整体受力分析如图2所示，由牛顿第二定律可得FT(m1m2)a，故C正确答案：C2(2019年湖南长沙一模)如图3所示，小车在恒力F作用下沿水平地面向右运动，其内底面左壁有一物块，物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧，小车内底面光滑，当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时，物块一直与左壁保持接触，则车左壁受物块的压力FN1和车右壁受弹簧的压力FN2的大小变化情况是()图3AFN1变大，FN2不变 BFN1不变，FN2变大CFN1和FN2都变小 DFN1变小，FN2不变解析：因物块相对于小车静止不动，故弹簧长度不变，弹簧弹力不变，车右壁受弹簧的压力FN2不变；小车由左侧光滑地面进入右侧粗糙地面时，小车向右的加速度会减小，由于物块和小车的加速度相同，故物块所受合外力减小，又弹簧弹力不变，物块受车左壁的支持力变小，由牛顿第三定律知FN1变小，选项D正确答案：D3甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图4所示已知两车在t3 s时并排行驶，则()图4A在t1 s时，甲车在乙车后B在t0时，乙车在甲车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析：根据vt图象知，甲、乙都沿正方向运动t3 s时，甲、乙相遇，此时v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt图线所围面积对应位移关系知，03 s内甲车位移x甲330 m45 m，乙车位移x乙3(1025) m52.5 m故t0时，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B选项错误；01 s内，x甲110 m5 m，x乙1(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，说明在t1 s时甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为xx甲x甲45 m5 m40 m，所以D选项正确答案：D4(2019年山东临沂检测)如图5所示，在倾角为30的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m.物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是()图5A物块A的加速度为0 B物块A的加速度为C物块B的加速度为0 D物块B的加速度为解析：剪断细线前，弹簧的弹力F弹mgsin30mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹mg；剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为a，即A和B的加速度均为，故选B.答案：B5(2019年山西太原市高三月考)甲、乙两质点同时沿同一直线运动，它们的xt图象如图6所示关于两质点的运动情况，下列说法正确的是()图6A在0t0时间内，甲、乙的运动方向相同B在0t0时间内，乙的速度一直增大C在0t0时间内，乙平均速度的值大于甲平均速度的值D在02t0时间内，甲、乙发生的位移相同解析：在0t0时间内，甲、乙的运动方向相反，选项A错误；在位移时间图象中，斜率表示速度，在0t0时间内，乙的速度一直减小，选项B错误；在0t0时间内，乙的位移为2x0，甲的位移为x0，乙平均速度的值(v乙)大于甲平均速度的值(v甲)，选项C正确；在02t0时间内，甲发生的位移是2x0，乙发生的位移是2x0，负号说明两者方向不同，选项D错误答案：C6(2019年青海西宁高三月考)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，假设最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图7所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t0到t6 s这段时间内的位移大小为()图7A4 m B8 m C10 m D12 m解析：最大静摩擦力Ffmaxmg0.2210 N4 N，当拉力大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动，所以在t2 s时才开始运动；24 s时，FFfmax，物体由静止开始做匀加速直线运动，摩擦力为滑动摩擦力，FfFfmax4 N，根据牛顿第二定律可得加速度为a1 m/s2，位移为x1at22 m，4 s末的速度为vat2 m/s，46 s时根据牛顿第二定律可得加速度为a11 m/s2，位移为x2vta1t222 m(1)4 m2 m，则物体的总位移是xx1x22 m2 m4 m，故A正确，B、C、D错误答案：A7如图8所示，足够长的传送带与水平面夹角为.以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，则选项图中能反映小木块的速度随时间变化的关系的是()图8解析：当小木块速度小于v0时，小木块受沿传送带向下的滑动摩擦力作用，此时有mgsinmgcosma1，可知a1gsingcos，当小木块速度达到v0时，因为tan，所以mgsinmgcos，所以小木块将继续加速下滑，此时有mgsinmgcosma2，可知a2gsinmcos，a1a2，对比各vt图象可知选项D正确答案：D8(2019年浙江联考)(多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间，表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)分析表中数据可知，下列说法正确的是()思考距离/m制动距离/m速度(ms1)正常酒后正常酒后157.515.022.530.0A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2C若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍D若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车解析：由x1vt可得正常情况下的反应时间为0.5 s，酒后的反应时间为1.0 s，选项A说法正确；由刹车距离x2xx1，解得制动后汽车刹车的加速度大小为a7.5 m/s2，选项B说法正确；若汽车的初速度增加一倍，思考距离增大一倍，而刹车距离将增大三倍，选项C说法不正确；若汽车以25 m/s的速度行驶时，酒后思考距离为251.0 m25 m，刹车距离为41.7 m，制动距离为25 m41.7 m66.7 m，发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车，选项D说法正确答案：ABD9(多选)如图9所示，长为L6 m、质量为m10 kg的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数0.2，一个质量为M50 kg的人从木板的左端开始向右加速跑动，从人开始跑到人离开木板的过程中，以下vt图象可能正确的是(g取10 m/s2，a为人的vt图象，b为木板的vt图象)()图9解析：人在木板上加速，受到木板向右的摩擦力，FfMa1，木板与地面之间的最大静摩擦力Ffm(Mm)g120 N；A中人的加速度a11 m/s2，FfMa150 N120 N，木板向左加速，Ff(Mm)gma2，a23 m/s2，t s内人的位移大小x13 m，木板的位移大小x23 m，C正确；D中木板要运动的话只能向左运动，其位移为负值，vt图线应在时间轴的下方，D错误答案：ABC10(多选)在斜面上，两物块A、B用细线连接，当用力F沿斜面向上拉物块A时，两物块以大小为a的加速度向上运动，细线中的张力为FT，两物块与斜面间的动摩擦因数相等则当用大小为2F的拉力沿斜面向上拉物块A时()图10A两物块向上运动的加速度大小为2aB两物块向上运动的加速度大小大于2aC两物块间细线中的张力为2FTD两物块间细线中的张力与A、B的质量无关解析：设斜面倾角为，A、B两物块的质量分别为M和m，物块与斜面间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律得两物块的加速度大小为ag(sincos)，当拉力为2F时，加速度大小为ag(sincos)，则aaa，即a2a，A项错误，B项正确；FTmamgsinmgcos，则当拉力为2F时，细线中的张力为2FT，但张力与两物块的质量有关，C项正确，D项错误答案：BC11(2019年洛阳二模)(多选)如图11甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图11乙所示设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的倾角为，下列说法正确的是()图11A若已知，可求出A的质量B若未知，可求出图乙中a1的值C若已知，可求出图乙中a2的值D若已知，可求出图乙中m0的值解析：由题中图象，若m0，A的加速度方向沿斜面向下，a2gsin，C项正确；若mm0，A的加速度为零，m0gmAgsin，必须知道A的质量mA和的值，m0才可求，D项错误；若B的质量无限大，B的加速度趋近于g，所以A的最大加速度为a1g，B项正确；对以上状态的分析中，均无法计算出A的质量，A项错误答案：BC12(多选)汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后(如图12甲所示)以某时刻作为计时起点，此时两车相距x012 m汽车A运动的xt图象如图12乙所示，汽车B运动的vt图象如图12丙所示则下列说法正确的是()图12A在t3 s时，两车相距最远，且最远距离为20 mBB车在06 s内的位移为23 mC在t8 s时，两车相遇D若t1 s时，A车紧急制动(视为匀变速)，要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 m/s2解析：由图乙可知A车做匀速直线运动，速度大小为vA4 m/s，由图丙分析可知，t3 s时两车速度相等，相距最远，由位移关系得最远距离为20 m，选项A正确B车在06 s内的位移和05 s内的位移相等，为24 m，选项B错误.08 s内A车的位移大小为32 m，B车的位移大小为24 m，位移之差为8 m，此时A车未追上B车，选项C错误t1 s时两车相距16 m，当B车停下来，A车速度减为零时恰好追上B车，此时A车的加速度为一临界值，由速度与位移的关系可知，加速度a m/s2，故要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 m/s2，选项D正确答案：AD二、解答题13如图13甲所示质量m1 kg的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图象(vt图象)如图13乙所示，g取10 m/s2，求：图13(1)2 s内物块的位移大小x和通过的路程L；(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.解：(1)在2 s内，由图乙知：物块上滑的最大距离：s121 m1 m物块下滑的距离：s211 m0.5 m所以位移大小xs1s20.5 m路程Ls1s21.5 m(2)由图乙知，所求两个阶段加速度的大小a14 m/s2，a24 m/s2.设斜面倾角为，斜面对物块的摩擦力为f，根据牛顿第二定律有00.5 s内：Ffmgsinma1051 s内：fmgsinma2解得F8 N.14如图14所示，质量M4 kg的小车长L1.4 m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m1 kg的小滑块(可看作质点)，小车与木板间的动摩擦因数0.4，先用一水平恒力F向右拉小车(g10 m/s2.)图14(1)若用一水平恒力F10 N，小滑块与小车间的摩擦力为多大？(2)小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件？(3)若用一水平恒力F28 N向右拉小车，要使滑块从小车上恰好滑下来，力F至少应作用多长时间？解：(1)当F10 N时，设两者间保持相对静止，由整体法可得：F(Mm)a1 得a12 m/s2隔离小滑块可得：fma12 N而两者间的最大静摩擦力为fmaxmg4 N所以小滑块与小车间的摩擦力为2N.(2)若要发生相对滑动时，两者间要达到最大的静摩擦力此时小滑块的加速度可由fmaxmgma2得a24 m/s2由整体法可得：F(Mm)a220 N小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F的大小范围是F20 N.(3)当F28 N时，两者间相对滑动， 小滑块mg ma2，a24 m/s2小车Fmg Ma3，得： a36 m/s2设F撤去前作用了时间t1，则两者获得的速度为vma2t1，vMa3t1两者产生的位移为：xma2t12，xMa3t12，F撤去后m仍以a2加速，M以a4减速，减速的加速度为a41 m/s2，设过时间t2两者等速vvma2t2vMa4t2，代入得t2t1，vt1，t2时间内位移xmt2，xMt2(xMxM )(xmxm)L得t12L，得t11 s.- 11 -