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1、專題分層突破練2力與直線運動A組1.t=0時刻汽車a和b沿兩條平直的平行車道以相同速度同時經(jīng)過同一地點,如圖,直線a和曲線b分別是這兩車行駛的速度時間圖象,由圖可知()A.在t1時刻,兩車運動方向相反B.在t1時刻,兩車再次相遇C.在0t1這段時間內(nèi),b車的速度先增大后減小,但方向不變D.在0t1這段時間內(nèi),b車的平均速度等于v1+v222.(2019寧夏銀川質(zhì)量檢測)利用函數(shù)圖象是解決物理問題的常用方法。某同學利用傳感器探究一玩具車沿某一路段做直線運動的性質(zhì),從t=0時刻開始計時得到了xt-t的圖象。如圖所示,由此可知()A.玩具車做速度為-3 m/s的勻速直線運動B.玩具車做變加速直線運動

2、C.玩具車做勻加速直線運動,初速度大小為2 m/sD.玩具車做勻加速直線運動,加速度的大小為1.5 m/s23.(2019山東淄博三模)如圖所示,某賓館大樓中的電梯下方固定有4根相同的豎直彈簧,其勁度系數(shù)均為k。這是為了防止電梯在空中因纜繩斷裂而造成生命危險。若纜繩斷裂后,總質(zhì)量為m的電梯下墜,4根彈簧同時著地而開始緩沖,電梯墜到最低點時加速度大小為5g(g為重力加速度大小),下列說法正確的是()A.電梯墜到最低點時,每根彈簧的壓縮長度為mg2kB.電梯墜到最低點時,每根彈簧的壓縮長度為6mgkC.從彈簧著地開始至電梯下落到最低點的過程中,電梯先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D.從彈簧著地開始至電

3、梯下落到最低點的過程中,電梯始終處于失重狀態(tài)4.如圖所示,粗糙水平面上并排放著兩個長方體木塊A、B,質(zhì)量分別為mA=m,mB=3m,與水平面間的動摩擦因數(shù)均為,木塊A通過輕質(zhì)水平彈簧與豎直墻壁相連,現(xiàn)用外力緩緩向左水平推木塊B,使木塊A、B一起向左緩慢移動一段距離后突然撤去外力,木塊A、B由靜止開始向右運動,當彈簧彈力大小為F時(木塊A、B未分離),則()A.木塊A對木塊B的作用力大小一定為3F4B.木塊A對木塊B的作用力大小一定為F4C.木塊A對木塊B的作用力大小一定為34F-3mgD.木塊A對木塊B的作用力大小一定為F-mg5.如圖所示,在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為m的木板B處于靜止狀態(tài),

4、現(xiàn)有一個質(zhì)量為m的木塊A從B的左端以初速度v0=3 m/s開始水平向右滑動,已知mm。用和分別表示木塊A和木板B的圖象,在木塊A從B的左端滑到右端的過程中,下面關于二者速度v隨時間t的變化圖象,其中可能正確的是()6.如圖所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上,A、B質(zhì)量分別為mA=6 kg,mB=2 kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)=0.2,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)對A施加一水平力F,則A、B的加速度可能是(g取10 m/s2)()A.aA=6 m/s2,aB=2 m/s2B.aA=2 m/s2,aB=6 m/s2C.aA=8 m/s2,aB=4 m/s2D.aA=10 m/s2

5、,aB=6 m/s27.(2019江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市二模)如圖所示,置于粗糙水平面上的物塊A和B用輕質(zhì)彈簧連接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右運動。A、B的質(zhì)量關系為mAmB,它們與地面間的動摩擦因數(shù)相同。為使彈簧穩(wěn)定時的伸長量增大,下列操作可行的是()A.僅減小B的質(zhì)量B.僅增大A的質(zhì)量C.僅將A、B的位置對調(diào)D.僅減小水平面的粗糙程度8.(多選)如圖所示,傳送帶與水平面夾角為,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)xa。在0t1這段時間內(nèi),a車做勻變速直線運動,平均速度va=xat=v1+v22,b車平均速度vb=x

6、btv1+v22,故D項錯誤。2.C解析 由圖得:xt=23t+2m/s,由x=v0t+12at2得:xt=v0+12at,可得12a=23m/s2,解得a=43m/s2,v0=2m/s,可知物體做勻加速直線運動,初速度大小為2m/s,加速度的大小為43m/s2。故A、B、D錯誤,C正確。故選C。3.C解析 在最低點時,由牛頓第二定律:4kx-mg=ma,其中a=5g,解得x=3mg2k,選項A、B錯誤;從彈簧著地開始至電梯下落到最低點的過程中,重力先大于彈力,電梯向下先加速運動,當重力小于彈力時,電梯的加速度向上,電梯向下做減速運動,則電梯先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài),選項C正確,D錯誤。4

7、.A解析 當彈簧彈力大小為F時,設木塊A對木塊B的作用力大小為FN。根據(jù)牛頓第二定律,對A、B整體有:F-4mg=4ma,對B有FN-3mg=3ma,聯(lián)立解得:FN=34F,故選A。5.C解析 木塊A滑上B時,A做勻減速直線運動,B做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律得aA=mgm,aB=mgm,已知maB,即斜率的絕對值應大于的斜率,故A、B錯誤。若A不能滑下,則兩者最終共速,若A滑下,則A的速度較大,B的速度較小,故C項正確,D項錯誤。6.D解析 對B而言,當A、B間的摩擦力達到最大值時,此時的加速度達到最大,則Ffm=mAg=12N,則最大加速度a=mAgmB=6m/s2。對整體運用牛頓第

8、二定律可得F=(mA+mB)a=48N,即當拉力增加到48N時,發(fā)生相對滑動,當F48N時,aA=aB6m/s2,當F48N時,aAaB,且aA6m/s2,aB=6m/s2恒定不變,故D正確。7.C解析 設彈簧的勁度系數(shù)為k,伸長量為x,加速度相同為a,對B受力分析有kx-mBg=mBa,對A受力分析有F-mAg-kx=mAa,兩式消去a,整理可得x=Fk1+mAmB;mB減小,x減小,故A錯誤;mA增大,x減小,故B錯誤;因為mAmB,所以mAmB1,AB位置對調(diào)以后x的表達式為x=Fk1+mBmA,又因為mBmA1,所以x增大,故C正確;x的表達式中沒有動摩擦因數(shù),因此x與水平面的粗糙程度

9、無關,故D錯誤。8.BD解析 在剛開始時,由于木塊的速度小于傳送帶的速度,所以木塊受到的摩擦力方向向下,此時a1=mgsin+mgcosm=gsin+gcos。若到達傳送帶最低端時,木塊的速度仍沒有達到和傳送帶的速度相同,則整個過程中木塊都是以加速度a1做勻加速直線運動。若在到達底端前速度和傳送帶的速度相同了,則由tan知,木塊繼續(xù)沿傳送帶加速向下運動,但是此時摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛頓第二定律求出此時的加速度a2=mgsin-mgcosm=gsin-gcosa0可知斜面體對滑塊的靜摩擦力方向沿斜面向下,可知則摩擦力對滑塊做正功,選項D正確。11.答案 (1)1050 s(2)2.44

10、N解析 (1)設砝碼在紙板上加速運動時的加速度為a1,在桌面上減速運動的加速度為a2由m1g=m1a知:a1=a2=2m/s2所以砝碼加速和減速的時間相等,分析可知加速運動的最大距離是12l。由12l=12a1t2得:t=10100s則砝碼移動的最長時間為tm=2t=1050s(2)設當紙板的加速度為a3時砝碼經(jīng)歷時間t恰好從紙板上滑下,則此時的拉力最小,設為F,由運動學公式:d+l2=12a3t2得:a3=202m/s2由F-(2m1+m2)g=m2a3得:F=2.44N即紙板所需的拉力至少為2.44N12.答案 (1)0.48 m(2)20.4 J(3)2 s解析 (1)乙沿傳送帶向下做勻

11、加速直線運動,加速度大小為:a1=2m2gcos30+m2gsin30m2=2gcos30+gsin30=12.5m/s2甲沿傳送帶向下做勻減速直線運動,加速度大小為:a2=2m2gcos30+1(m1+m2)gcos30-m1gsin30m1=256m/s2設甲和乙剛好達到共同速度時速度為v1,時間為t1根據(jù)運動學公式可得:v1=a1t1v1=v0-a2t1聯(lián)立解得:v1=3m/s,t1=0.24s甲的位移為:x甲=v0t1-12a2t12=0.84m乙的位移為:x乙=12a1t12=0.36m乙相對甲滑行的最大距離:x=x甲-x乙=0.48m(2)從t=0時刻到甲和乙剛好達到共同速度的過程

12、中,甲與傳送帶之間因克服摩擦而產(chǎn)生的熱量:Q1=1(m1+m2)gcos30x甲=16.8J甲與乙之間因克服摩擦而產(chǎn)生的熱量:Q2=2m2gcos30x=3.6J系統(tǒng)因克服摩擦而產(chǎn)生的總熱量:Q=Q1+Q2=20.4J(3)當甲和乙剛好達到共同速度的瞬間啟動傳送帶時,對甲乙系統(tǒng),則有:1(m1+m2)gcos30=(m1+m2)gsin30所以甲乙與傳送帶共速前,甲乙一起做勻速直線運動運動時間為:t2=v1a=1s甲乙一起運動的位移:x1=v1t2=3m甲乙與傳送帶共速后,甲乙與傳送一起做勻加速直線運動根據(jù)運動學公式有:s-x甲-x1-L=v1t3+12at32解得:t3=1s從傳送帶啟動到甲的左端動到傳送帶底端N點所用的時間:t=t2+t3=2s11