高考物理二轮专题复习练案：第2讲 直线运动和牛顿运动定律 Word版含解析

专题一第2讲限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中15题为单选，68题为多选)1(2018湖南省郴州市高三下学期一模)如图所示，一物块以初速度v0从图中所示位置A开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块受到的滑动摩擦力大小等于0.6F，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体从A点向右运动到最大位移处所用的时间与从右侧最大位移处再回到A点所用时间之比为(C)A14B13C12D23解析物体从A点向右运动的过程，由牛顿第二定律得F0.6Fma1，物体从右侧最大位移处向左运动的过程，由牛顿第二定律得F0.6Fma2，则得a1a241，物体向右的运动逆过程是初速度为零的匀加速运动，由xat2可得t1t212，故ABD错误，C正确；故选C。2(2018四川省凉山州高三第三次诊断试题)AB两物体同时同地从静止开始运动，其运动的速度随时间的vt图如图所示，关于它们运动的描述正确的是(D)A物体B在直线上做往返运动B物体A做加速度增大的曲线运动CAB两物体在01s运动过程中距离越来越近DB物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比为132解析vt图，其数值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移；由图可知，B先匀加速直线，再做匀减速直线，速度为正值，为单向直线运动。物体A做加速度增大的直线运动；在01s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由于面积表示位移，可求1s内、第2s内、第3s内的位移比为132，由，可知平均速度大小为132。综上分析，D正确。3(2018北京市西城区高三下学期5月模拟)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。在上述过程中，关于座舱中的人所处的状态，下列判断正确的是(B)A座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B座舱在减速运动的过程中人处于超重状态C座舱在整个运动过程中人都处于失重状态D座舱在整个运动过程中人都处于超重状态解析座舱在自由下落的过程中，加速度为向下的g，人处于完全失重状态；座舱在减速运动的过程中，加速度向上，则人处于超重状态，故选B。4(2018全国押题卷二)如图所示，两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为。传送带顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，(弹簧在弹性限度内，重力加速度为g)则(C)AaA(1)g，aBgBaAg，aB0CaA(1)g，aB0DaAg，aBg解析对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：m2gkx，则x。以两个物块组成的整体为研究对象，则绳子的拉力：T(m1m2)g；突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为0，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，则：aA；B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0。故选项C正确，ABD错误。故选C。5(2018河北省邯郸市高三下学期第一次模拟)如图所示，在光滑水平面上放有一质量M30kg的斜劈，在其斜面上放一质量m2kg的物块，现用一水平向右的力F拉斜劈，使其由静止开始运动，物块恰好能与斜劈保持相对静止。已知斜劈倾角37，物块与斜面间的动摩擦因数0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin370.6，cos370.8，重力加速度g10m/s2。则拉力F大小为(B)A1NB10NC31ND310N解析对m受力分析如图所示：根据牛顿第二定律可得：fcos37Nsin37ma，竖直方向：fsin37Ncos37mg，其中fN，联立解得：am/s2，把M、m看成一个整体有：F(Mm)a，解得：F10N，故B正确，ACD错误。6(2018陕西省榆林市高三下学期第四次模拟)如图所示，质量为m的小滑块在水平地面上以大小恒为a的加速度减速向左运动，当滑块向左运动的速度大小为v时，加一方向水平向右、大小为2ma的恒定拉力。若滑块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，空气阻力不计，则(BC)A滑块受到的摩擦力大小可能为2maB该拉力作用一段时间后，滑块的加速度大小可能为aC从刚受到恒定拉力起经过时间，滑块的速度大小又变为vD从受到恒定拉力起经过时间，滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置相同解析小滑块在水平地面上以大小恒为a的加速度减速向左运动，则所受的摩擦力fma，选项A错误；当施加向右的拉力2ma时，物体向左做减速运动，当速度减到零后向右加速运动，加速度大小为aa，选项B正确；物体的速度减到零时：(ma2ma)t10mv；物体的速度从零增加到v时：(2mama)t2mv，则从刚受到恒定拉力起，当滑块的速度大小又变为v时经过时间为tt1t2，因两段时间中的平均速度相同，但是时间不同，则两段时间的位移大小不同，即从受到恒定拉力起经过时间，滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置不相同，选项D错误；故选BC。7(2018湖南省邵阳市高三下学期模拟)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的aF图象，取g10m/s2，则(AC)A滑块A的质量m1.5kgB木板B的质量M1.5kgC当F5N时，木板B的加速度a4m/s2D滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.1解析由图乙知，当F4N时，加速度为a2m/s2，对整体分析：F(mM)a，解得mM2kg，当F4N时，A、B发生相对滑动，对B有：aF，由图示图象可知，图线的斜率：k2，解得M0.5kg，滑块A的质量m1.5kg，故A正确，B错误；当a0时，F3N，代入解得0.2，故D错误；根据F5N4N时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为aBFg4m/s2，故C正确。8倾角为的斜面体M静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知质量为m的物块恰可沿其斜面匀速下滑。今对下滑的物块m施加一个向左的水平拉力F，物块仍沿斜面向下运动，斜面体M始终保持静止。则此时(BD)A物块m下滑的加速度等于B物块m下滑的加速度大于C水平面对斜面体M的静摩擦力方向水平向右D水平面对斜面体M的静摩擦力大小为零解析由题意知，物块自己能够沿斜面匀速下滑，得mgsinmgcos，施加拉力F后，mgsinFcos(mgcosFsin)ma，解得a，所以A错误B正确；以斜面体为研究对象，受物块的摩擦力沿斜面向下为Ff(mgcosFsin)，正压力FNmgcosFsin，又tan，把摩擦力和压力求和，方向竖直向下，所以斜面体在水平方向没有运动的趋势，故不受地面的摩擦力，所以D正确C错误。二、计算题(本题共3小题，需写出完整的解题步骤)9(2018四川省高三下学期第二次模拟)如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上。弹簧上端与轻薄片P相连，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后一起做匀减速运动，下移距离为时速度减为0。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：(1)Q做减速运动时加速度的大小；(2)Q从开始运动到速度减为零所用的时间；(3)Q下移距离d(d)时，智能材料对P阻力的大小。解析(1)令Q刚接触P时速度为v：v22gH，得：v接触P后令其加速度大小为a，则有：2av2得：a(2)Q自由下落所用的时间：t1，Q做减速运动时所用的时间：t2Q运动的总时间：tt1t2(3)令新型智能材料对P的阻力为FkdFmgma解得：Fmgk(Hd)10(2018浙江省杭州市高三下学期预测卷)2018年第23届平昌冬奥会冰壶混双比赛循环赛在江陵冰壶中心进行，巴德鑫和王芮联袂出战以6比4击败美国队。如图为我国运动员巴德鑫推冰壶的情景，现把冰壶在水平面上的运动简化为匀加速或匀减速直线运动，冰壶可视为质点。设一质量为m20kg的冰壶从运动员开始推到最终静止共用时t23s。冰壶离开运动员的手后，运动了x30m才停下来，冰壶与冰面间动摩擦因数为0.015，g10m/s2。求：(1)冰壶在减速阶段的加速度大小？(2)运动员推冰壶的时间。(3)运动员推冰壶的平均作用力。解析(1)根据牛顿第二定律得mgma1冰壶在减速阶段的加速度大小为：a10.15m/s2(2)采用逆向思维，有xa1t解得：t120s运动员推冰壶的时间为：t2tt12320s3s(3)匀减速运动的初速度为：va1t10.1520m/s3m/s则推冰壶的平均加速度：a2m/s21m/s2根据牛顿第二定律得：Fmgma2代入数据解得：F23N11(2018安徽省蚌埠市高三第三次教学质量检测)图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为v0，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；(2)若人以v0的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离l应为多少？(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体(厚度不计)，并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门(如图c)，物体的移动速度不能超过多少？解析(1)依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：设门全部开启所用的时间为t0，由图可得dv0t0由速度时间关系得：v0a(t0)联立解得：a(2)要使单扇门打开，需要的时间为tt0人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为lv0t联立解得：ld(3)依题意宽为d的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动d的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动s1的距离，速度达到v0，所用时间为t1，而后又做匀减速运动，设减速时间为t2，门又动了s2ddd的距离由匀变速运动公式，得：s2v0t2at解得：t2和t2(不合题意舍去)要使每扇门打开d所用的时间为t1t2故物体移动的速度不能超过vv0