課時(shí)作業(yè)二力與直線運(yùn)動一、選擇題1(2019年江蘇六市聯(lián)考)如圖1所示，質(zhì)量為m2的物塊B放置在光滑水平桌面上，其上放置質(zhì)量為m1的物塊A，A通過跨過光滑定滑輪的細(xì)線與質(zhì)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(yùn)動，已知A、B間動摩擦因數(shù)為，則細(xì)線中的拉力大小為()圖1AMg BMgMaC(m1m2)a Dm1am1g圖2解析：把A、B看作一個(gè)整體受力分析如圖2所示，由牛頓第二定律可得FT(m1m2)a，故C正確答案：C2(2019年湖南長沙一模)如圖3所示，小車在恒力F作用下沿水平地面向右運(yùn)動，其內(nèi)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(nèi)底面光滑，當(dāng)小車由左側(cè)光滑地面進(jìn)入到右側(cè)粗糙地面時(shí)，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3AFN1變大，F(xiàn)N2不變 BFN1不變，F(xiàn)N2變大CFN1和FN2都變小 DFN1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(cè)光滑地面進(jìn)入右側(cè)粗糙地面時(shí)，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(xiàng)D正確答案：D3甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其vt圖象如圖4所示已知兩車在t3 s時(shí)并排行駛，則()圖4A在t1 s時(shí)，甲車在乙車后B在t0時(shí)，乙車在甲車前7.5 mC兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t2 sD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)vt圖象知，甲、乙都沿正方向運(yùn)動t3 s時(shí)，甲、乙相遇，此時(shí)v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt圖線所圍面積對應(yīng)位移關(guān)系知，03 s內(nèi)甲車位移x甲×3×30 m45 m，乙車位移x乙×3×(1025) m52.5 m故t0時(shí)，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；01 s內(nèi)，x甲×1×10 m5 m，x乙×1×(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，說明在t1 s時(shí)甲、乙第一次相遇，A、C錯(cuò)誤；甲、乙兩次相遇地點(diǎn)之間的距離為xx甲x甲45 m5 m40 m，所以D選項(xiàng)正確答案：D4(2019年山東臨沂檢測)如圖5所示，在傾角為30°的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力已知重力加速度為g，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是()圖5A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(xì)線前，彈簧的彈力F彈mgsin30°mg，細(xì)線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈mg；剪斷細(xì)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：B5(2019年山西太原市高三月考)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)沿同一直線運(yùn)動，它們的xt圖象如圖6所示關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()圖6A在0t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙的運(yùn)動方向相同B在0t0時(shí)間內(nèi)，乙的速度一直增大C在0t0時(shí)間內(nèi)，乙平均速度的值大于甲平均速度的值D在02t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙發(fā)生的位移相同解析：在0t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙的運(yùn)動方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在位移時(shí)間圖象中，斜率表示速度，在0t0時(shí)間內(nèi)，乙的速度一直減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在0t0時(shí)間內(nèi)，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(xiàng)C正確；在02t0時(shí)間內(nèi)，甲發(fā)生的位移是2x0，乙發(fā)生的位移是2x0，負(fù)號說明兩者方向不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C6(2019年青海西寧高三月考)質(zhì)量為2 kg的物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(shè)最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等從t0時(shí)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(shí)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t0到t6 s這段時(shí)間內(nèi)的位移大小為()圖7A4 m B8 m C10 m D12 m解析：最大靜摩擦力Ffmaxmg0.2×2×10 N4 N，當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體才會由靜止開始運(yùn)動，所以在t2 s時(shí)才開始運(yùn)動；24 s時(shí)，F(xiàn)>Ffmax，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，摩擦力為滑動摩擦力，F(xiàn)fFfmax4 N，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a1 m/s2，位移為x1at22 m，4 s末的速度為vat2 m/s，46 s時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a11 m/s2，位移為x2vta1t22×2 m×(1)×4 m2 m，則物體的總位移是xx1x22 m2 m4 m，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤答案：A7如圖8所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為.以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)<tan，則選項(xiàng)圖中能反映小木塊的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的是()圖8解析：當(dāng)小木塊速度小于v0時(shí)，小木塊受沿傳送帶向下的滑動摩擦力作用，此時(shí)有mgsinmgcosma1，可知a1gsingcos，當(dāng)小木塊速度達(dá)到v0時(shí)，因?yàn)閠an，所以mgsinmgcos，所以小木塊將繼續(xù)加速下滑，此時(shí)有mgsinmgcosma2，可知a2gsinmcos，a1a2，對比各vt圖象可知選項(xiàng)D正確答案：D8(2019年浙江聯(lián)考)(多選)酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患是因?yàn)轳{駛員的反應(yīng)時(shí)間變長，反應(yīng)時(shí)間是指從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時(shí)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(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離；“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(shè)汽車以不同速度行駛時(shí)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·s1)正常酒后正常酒后157.515.022.530.0A.駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5 sB駕駛員采取制動措施后汽車剎車的加速度大小為7.5 m/s2C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(shí)發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險(xiǎn)情，酒后駕駛不能安全停車解析：由x1vt可得正常情況下的反應(yīng)時(shí)間為0.5 s，酒后的反應(yīng)時(shí)間為1.0 s，選項(xiàng)A說法正確；由剎車距離x2xx1，解得制動后汽車剎車的加速度大小為a7.5 m/s2，選項(xiàng)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(xiàng)C說法不正確；若汽車以25 m/s的速度行駛時(shí)，酒后思考距離為25×1.0 m25 m，剎車距離為41.7 m，制動距離為25 m41.7 m66.7 m，發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險(xiǎn)情，酒后駕駛不能安全停車，選項(xiàng)D說法正確答案：ABD9(多選)如圖9所示，長為L6 m、質(zhì)量為m10 kg的木板放在水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，一個(gè)質(zhì)量為M50 kg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vt圖象可能正確的是(g取10 m/s2，a為人的vt圖象，b為木板的vt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)fMa1，木板與地面之間的最大靜摩擦力Ffm(Mm)g120 N；A中人的加速度a11 m/s2，F(xiàn)fMa150 N<120 N，木板靜止不動，t2 s內(nèi)人的位移x6 m，A正確；同理FMa50×2 N120 N，板靜止不動，B正確；C中人的加速度a13 m/s2，F(xiàn)fMa1150 N>120 N，木板向左加速，F(xiàn)f(Mm)gma2，a23 m/s2，t s內(nèi)人的位移大小x13 m，木板的位移大小x23 m，C正確；D中木板要運(yùn)動的話只能向左運(yùn)動，其位移為負(fù)值，vt圖線應(yīng)在時(shí)間軸的下方，D錯(cuò)誤答案：ABC10(多選)在斜面上，兩物塊A、B用細(xì)線連接，當(dāng)用力F沿斜面向上拉物塊A時(shí)，兩物塊以大小為a的加速度向上運(yùn)動，細(xì)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(dāng)用大小為2F的拉力沿斜面向上拉物塊A時(shí)()圖10A兩物塊向上運(yùn)動的加速度大小為2aB兩物塊向上運(yùn)動的加速度大小大于2aC兩物塊間細(xì)線中的張力為2FTD兩物塊間細(xì)線中的張力與A、B的質(zhì)量無關(guān)解析：設(shè)斜面傾角為，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為M和m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，由牛頓第二定律得兩物塊的加速度大小為ag(sincos)，當(dāng)拉力為2F時(shí)，加速度大小為ag(sincos)，則aa>a，即a>2a，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；FTmamgsinmgcos，則當(dāng)拉力為2F時(shí)，細(xì)線中的張力為2FT，但張力與兩物塊的質(zhì)量有關(guān)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC11(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(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當(dāng)B的質(zhì)量連續(xù)改變時(shí)，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如圖11乙所示設(shè)加速度沿斜面向上的方向?yàn)檎较颍諝庾枇Σ挥?jì)，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的傾角為，下列說法正確的是()圖11A若已知，可求出A的質(zhì)量B若未知，可求出圖乙中a1的值C若已知，可求出圖乙中a2的值D若已知，可求出圖乙中m0的值解析：由題中圖象，若m0，A的加速度方向沿斜面向下，a2gsin，C項(xiàng)正確；若mm0，A的加速度為零，m0gmAgsin，必須知道A的質(zhì)量mA和的值，m0才可求，D項(xiàng)錯(cuò)誤；若B的質(zhì)量無限大，B的加速度趨近于g，所以A的最大加速度為a1g，B項(xiàng)正確；對以上狀態(tài)的分析中，均無法計(jì)算出A的質(zhì)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC12(多選)汽車A和汽車B(均可視為質(zhì)點(diǎn))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(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，此時(shí)兩車相距x012 m汽車A運(yùn)動的xt圖象如圖12乙所示，汽車B運(yùn)動的vt圖象如圖12丙所示則下列說法正確的是()圖12A在t3 s時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)，且最遠(yuǎn)距離為20 mBB車在06 s內(nèi)的位移為23 mC在t8 s時(shí)，兩車相遇D若t1 s時(shí)，A車緊急制動(視為勻變速)，要使A車追不上B車，則A車的加速度大小應(yīng)大于 m/s2解析：由圖乙可知A車做勻速直線運(yùn)動，速度大小為vA4 m/s，由圖丙分析可知，t3 s時(shí)兩車速度相等，相距最遠(yuǎn)，由位移關(guān)系得最遠(yuǎn)距離為20 m，選項(xiàng)A正確B車在06 s內(nèi)的位移和05 s內(nèi)的位移相等，為24 m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.08 s內(nèi)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(shí)A車未追上B車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤t1 s時(shí)兩車相距16 m，當(dāng)B車停下來，A車速度減為零時(shí)恰好追上B車，此時(shí)A車的加速度為一臨界值，由速度與位移的關(guān)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(yīng)大于 m/s2，選項(xiàng)D正確答案：AD二、解答題13如圖13甲所示質(zhì)量m1 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(yùn)動，t0.5 s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象(vt圖象)如圖13乙所示，g取10 m/s2，求：圖13(1)2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L；(2)沿斜面向上運(yùn)動的兩個(gè)階段加速度大小a1、a2和拉力大小F.解：(1)在2 s內(nèi)，由圖乙知：物塊上滑的最大距離：s1×2×1 m1 m物塊下滑的距離：s2×1×1 m0.5 m所以位移大小xs1s20.5 m路程Ls1s21.5 m(2)由圖乙知，所求兩個(gè)階段加速度的大小a14 m/s2，a24 m/s2.設(shè)斜面傾角為，斜面對物塊的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律有00.5 s內(nèi)：Ffmgsinma1051 s內(nèi)：fmgsinma2解得F8 N.14如圖14所示，質(zhì)量M4 kg的小車長L1.4 m，靜止在光滑水平面上，其上面右端靜止一質(zhì)量m1 kg的小滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))，小車與木板間的動摩擦因數(shù)0.4，先用一水平恒力F向右拉小車(g10 m/s2.)圖14(1)若用一水平恒力F10 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F28 N向右拉小車，要使滑塊從小車上恰好滑下來，力F至少應(yīng)作用多長時(shí)間？解：(1)當(dāng)F10 N時(shí)，設(shè)兩者間保持相對靜止，由整體法可得：F(Mm)a1 得a12 m/s2隔離小滑塊可得：fma12 N而兩者間的最大靜摩擦力為fmaxmg4 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(shí)，兩者間要達(dá)到最大的靜摩擦力此時(shí)小滑塊的加速度可由fmaxmgma2得a24 m/s2由整體法可得：F(Mm)a220 N小滑塊與小車間不發(fā)生相對滑動的水平恒力F的大小范圍是F20 N.(3)當(dāng)F28 N時(shí)，兩者間相對滑動， 小滑塊mg ma2，a24 m/s2小車Fmg Ma3，得： a36 m/s2設(shè)F撤去前作用了時(shí)間t1，則兩者獲得的速度為vma2t1，vMa3t1兩者產(chǎn)生的位移為：xma2t12，xMa3t12，F(xiàn)撤去后m仍以a2加速，M以a4減速，減速的加速度為a41 m/s2，設(shè)過時(shí)間t2兩者等速vvma2t2vMa4t2，代入得t2t1，vt1，t2時(shí)間內(nèi)位移xmt2，xMt2(xMxM )(xmxm)L得t12L，得t11 s.- 11 -