2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題一 力與運動 第一講 物體平衡與直線運動課后“高仿”檢測卷1多選(2018·全國卷)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是()A在t1時刻兩車速度相等B從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等解析：選CDx­t圖像斜率表示兩車速度，則可知t1時刻乙車速度大于甲車速度，故A錯誤。由兩圖線的縱截距知，出發(fā)時甲車在乙車前面，t1時刻圖線相交表示兩車相遇，可得0到t1時間內(nèi)乙車比甲車多走了一段距離，故B錯誤。t1和t2時刻兩圖線相交，表明兩車均在同一位置，從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等；在t1到t2時間內(nèi)，兩圖線有斜率相等的一個時刻，即該時刻兩車速度相等，故C、D正確。2多選(2016·全國卷)一質(zhì)點做勻速直線運動?，F(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則()A質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變解析：選BC質(zhì)點原來做勻速直線運動，說明所受合外力為0，當(dāng)對其施加一恒力后，恒力的方向與原來運動的速度方向關(guān)系不確定，則質(zhì)點可能做直線運動，也可能做曲線運動，但加速度的方向一定與該恒力的方向相同，選項B、C正確。 3.(2017·全國卷)如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()A2B.C. D.解析：選C當(dāng)拉力水平時，物塊做勻速運動，則Fmg，當(dāng)拉力方向與水平方向的夾角為60°時，物塊也剛好做勻速運動，則Fcos 60°(mgFsin 60°)，聯(lián)立解得，A、B、D項錯誤，C項正確。4(2016·全國卷)如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為()A.B.mCm D2m解析：選C如圖所示，由于不計摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心。由于a、b間距等于圓弧半徑，則aOb60°，進一步分析知，細(xì)線與aO、bO間的夾角皆為30°。取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m。故選項C正確。5(2017·全國卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點上，彈性繩的原長也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點，平衡時彈性繩的總長度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點，則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))()A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：選B將鉤碼掛在彈性繩的中點時，由數(shù)學(xué)知識可知鉤碼兩側(cè)的彈性繩(勁度系數(shù)設(shè)為k)與豎直方向夾角均滿足sin ，對鉤碼(設(shè)其重力為G)靜止時受力分析，得G2kcos ；彈性繩的兩端移至天花板上的同一點時，對鉤碼受力分析，得G2k，聯(lián)立解得L92 cm，可知A、C、D項錯誤，B項正確。6多選(2015·全國卷)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。當(dāng)機車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時，P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A8 B10C15 D18解析：選BC設(shè)該列車廂與P相連的部分為P部分，與Q相連的部分為Q部分。設(shè)該列車廂有n節(jié)，Q部分為n1節(jié)，每節(jié)車廂質(zhì)量為m，當(dāng)加速度為a時，對Q有Fn1ma；當(dāng)加速度為a時，對P有F(nn1)ma，聯(lián)立得2n5n1。當(dāng)n12，n14，n16時，n5，n10，n15，由題中選項得該列車廂節(jié)數(shù)可能為10或15，選項B、C正確。7多選(2015·全國卷)如圖(a)，一物塊在t0時刻滑上一固定斜面，其運動的v­t圖線如圖(b)所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()A斜面的傾角B物塊的質(zhì)量C物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑行的最大高度解析：選ACD由題圖(b)可以求出物塊上升過程中的加速度為a1，下降過程中的加速度為a2。物塊在上升和下降過程中，由牛頓第二定律得mgsin fma1，mgsin fma2，由以上各式可求得sin ，滑動摩擦力f，而fFNmgcos ，由以上分析可知，選項A、C正確。由v­t圖像中橫軸上方的面積可求出物塊沿斜面上滑的最大距離，可以求出物塊沿斜面向上滑行的最大高度，選項D正確。二、名校模擬重點演練知熱點8(2019屆高三·成都模擬)如圖，在水平晾衣桿(可視為光滑桿)上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)細(xì)桿。隨著細(xì)桿位置的不同，細(xì)桿上邊兩側(cè)床單間夾角(150°)將不同。設(shè)床單重力為G，晾衣桿所受壓力大小為N，下列說法正確的是()A當(dāng)60°時，NGB當(dāng)90°時，NGC只有當(dāng)120°時，才有NGD無論取何值，都有NG解析：選D對床單受力分析，受豎直向下的重力和晾衣桿豎直向上的支持力，晾衣桿對床單的支持力始終等于G，則根據(jù)牛頓第三定律知，無論夾角取何值都有NG，故A、B、C錯誤，D正確。9.(2019屆高三·洛陽模擬)宇航員的訓(xùn)練、競技體育的指導(dǎo)、汽車的設(shè)計等多種工作都用到急動度的概念。加速度對時間的變化率稱為急動度，其方向與加速度的變化方向相同。一質(zhì)點從靜止開始做直線運動，其加速度隨時間的變化關(guān)系如圖。下列說法正確的是()At3 s時的急動度和t5 s時的急動度等大反向B24 s內(nèi)的質(zhì)點做減速運動Ct6 s時質(zhì)點速度大小等于7 m/sD06 s內(nèi)質(zhì)點速度方向不變解析：選D加速度對時間的變化率稱為急動度，等于a­t圖像的斜率。則知t3 s時的急動度和t5 s時的急動度等大同向，故A錯誤；根據(jù)a­t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，知24 s內(nèi)質(zhì)點的速度增大，做加速運動，故B錯誤；根據(jù)a­t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，得06 s速度的變化量為v×2 m/s×2×2 m/s×2×(2) m/s3 m/s，因初速度為0，故t6 s時的速度為3 m/s，故C錯誤；根據(jù)a­t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，知06 s內(nèi)質(zhì)點速度的變化量均為正，說明質(zhì)點速度方向不變，故D正確。10多選(2018·菏澤一模)質(zhì)量為M的足夠長的木板B放在光滑水平地面上，一個質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點)放在木板上，設(shè)滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，如圖甲所示。木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的a­F圖像，取g10 m/s2，則()A滑塊A的質(zhì)量m1.5 kgB木板B的質(zhì)量M1.5 kgC當(dāng)F5 N時，木板B的加速度a4 m/s2D滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為0.1解析：選AC由題圖乙知，當(dāng)F4 N時，加速度為a2 m/s2，對整體分析：F(mM)a，解得mM2 kg，當(dāng)F>4 N時，A、B發(fā)生相對滑動，對B有：aF，由圖示圖像可知，圖線的斜率：k2，解得M0.5 kg，滑塊A的質(zhì)量為：m1.5 kg，故A正確，B錯誤；當(dāng)a0時，F(xiàn)3 N，代入解得0.2，故D錯誤；根據(jù)F5 N>4 N時，滑塊與木板相對滑動，B的加速度為aBF4 m/s2，故C正確。11多選(2018·甘肅天水一模)一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放有質(zhì)量分別為mA1 kg和mB2 kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示(重力加速度g取10 m/s2)。則()A若F1 N，則物塊、木板都靜止不動B若F1.5 N，則A物塊所受摩擦力大小為1 NC若F4 N，則B物塊所受摩擦力大小為2 ND若F>8 N，則B物塊相對于木板滑動解析：選BCA與木板間的摩擦力最大為fA0.2×1×10 N2 N，B與木板間的摩擦力最大為fB0.2×2×10 N4 N，若F1 N，小于最大靜摩擦力，所以A、B的加速度相同，a m/s2，故A錯誤；若F1.5 N，小于最大靜摩擦力，所以A、B的加速度相同，a m/s20.5 m/s2，fAmBa0.5×2 N1 N，故B正確；若F4 N，假設(shè)A、B都相對木板靜止，則整體共同的加速度a m/s2，A所受的摩擦力fFmAa N2 N，假設(shè)不成立，故此時A已滑動，B所受的摩擦力為2 N，C正確；若F8 N，則A相對木板滑動，此時A給木板的摩擦力為2 N，小于B所受的最大靜摩擦力，所以B物塊相對木板靜止，故D錯誤。12.如圖，一輛汽車在平直公路上勻加速行駛，前擋風(fēng)玻璃上距下沿s處有一片質(zhì)量為m的樹葉相對于玻璃不動，擋風(fēng)玻璃可視為傾角45°的斜面。當(dāng)車速達(dá)到v0時，樹葉剛要向上滑動，汽車立即改做勻速直線運動，樹葉開始下滑，經(jīng)過時間t滑到玻璃的下沿。樹葉在運動中受到空氣阻力，其大小Fkv(v為車速，k為常數(shù))，方向與車運動方向相反。若最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度為g，求：(1)樹葉在玻璃表面運動的加速度大小a；(2)樹葉與玻璃表面之間的動摩擦因數(shù)；(3)汽車在勻加速運動階段的加速度大小a。解析：(1)根據(jù)勻加速直線運動規(guī)律，有sat2解得a。(2)設(shè)汽車勻速運動時，樹葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N，樹葉受到的空氣阻力為F，樹葉受到的滑動摩擦力為fFkv0fNNmgcos Fsin 由牛頓第二定律，有mgsin fFcos ma由題意，45°聯(lián)立解得。(3)設(shè)汽車勻加速運動時，樹葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N，樹葉受到的空氣阻力為F，樹葉受到的最大靜摩擦力為ffNFkv0由牛頓第二定律有Nsin fcos FmaNcos fsin mg聯(lián)立并代入，得ag。答案：(1)(2)(3)g13(2019屆高三·皖南八校聯(lián)考)如圖甲所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量m11 kg的小物塊放在質(zhì)量m22 kg的長木板正中央位置，長木板靜止在水平地面上，連接物塊的輕質(zhì)細(xì)繩與水平方向的夾角為37°，現(xiàn)對長木板施加水平向左的拉力F18 N，長木板運動v­t圖像如圖乙所示，sin 37°0.6，g10 m/s2，求： (1)長木板長度L；(2)木板與地面間的動摩擦因數(shù)2；(3)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)1。解析：(1)從圖線可知，木板運動2 s離開小物塊，在02 s，由圖線可知x m1 m，L2x2 m。(2)在23 s，由圖線可得a24 m/s2，a2，解得20.5。(3)在02 s，小物塊在豎直方向受力平衡，F(xiàn)支Tsin 37°m1g，Tcos 37°f1，f11F支，長木板加速度a10.5 m/s2，a1，解得1。答案：(1)2 m(2)0.5(3)