2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題跟蹤訓(xùn)練2 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)一、選擇題1(2018·貴陽(yáng)高三監(jiān)測(cè))一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在4 s內(nèi)的位移為16 m，速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的三分之一，方向不變則該物體的加速度大小為()A1 m/s2 B1.5 m/s2C2 m/s2 D0.75 m/s2解析設(shè)該物體的初速度為v0，加速度大小為a，由題意知t4 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，xv0tat2，v0at，聯(lián)立解得a1 m/s2，選項(xiàng)A正確答案A2(2018·全國(guó)卷)(多選)甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛下列說(shuō)法正確的是()A兩車在t1時(shí)刻也并排行駛B在t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前C甲車的加速度大小先增大后減小D乙車的加速度大小先減小后增大解析本題可巧用逆向思維分析，兩車在t2時(shí)刻并排行駛，根據(jù)題圖分析可知在t1t2時(shí)間內(nèi)甲車運(yùn)動(dòng)的位移大于乙車運(yùn)動(dòng)的位移，所以在t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前，B正確，A錯(cuò)誤；依據(jù)vt圖象斜率表示加速度分析出C錯(cuò)誤，D正確答案BD3(2018·全國(guó)卷)(多選)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)甲、乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示下列說(shuō)法正確的是()A在t1時(shí)刻兩車速度相等B從0到t1時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等C從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車走過(guò)的路程相等D從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車速度相等解析xt圖象某點(diǎn)的切線斜率表示瞬時(shí)速度，A錯(cuò)誤；前t1時(shí)間內(nèi)，由于甲、乙的出發(fā)點(diǎn)不同，故路程不同，B錯(cuò)誤；t1t2時(shí)間內(nèi)，甲、乙的位移和路程都相等，大小都為x2x1，C正確；t1t2時(shí)間內(nèi)，甲的xt圖象在某一點(diǎn)的切線與乙的xt圖象平行，此時(shí)刻兩車速度相等，D正確答案CD4(2018·遼寧五校聯(lián)考)如圖a所示，某研究小組利用此裝置探究物塊在恒力作用下加速度與木板傾角的關(guān)系木板OA可繞軸心O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊受到平行于木板且指向A端、大小為F8.5 N的力的作用通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖b所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線，且每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中木板OA的傾角保持不變?nèi)魣Db中圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a06 m/s2，物塊的質(zhì)量m1 kg，重力加速度大小g10 m/s2，sin53°0.8，cos53°0.6，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力則()A物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B圖b中2大于60°C如圖b所示，將木板傾角由1緩慢增加到2的過(guò)程中，摩擦力一直減小D木板傾角為37°時(shí)，物塊所受的摩擦力為2.5 N解析當(dāng)0°時(shí)，F(xiàn)mgma0，a06 m/s2，解得0.25，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)>2時(shí)，加速度為負(fù)值，當(dāng)2時(shí)，F(xiàn)mgcos2mgsin2，易得2>60°，選項(xiàng)B正確；由題圖b可知，在1<<2時(shí)，物塊的加速度為零，靜止在木板上，物塊的合外力為零，在角較小時(shí)摩擦力與重力沿斜面分力同向，有mgsinfF，在角較大時(shí)摩擦力與重力沿斜面分力反向，有mgsinfF，可知隨著增大，摩擦力f先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；木板傾角為37°時(shí)物塊的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力fmgcos2 N，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B5(2018·鄭州質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖所示，一端固定在地面上的桿與水平方向夾角為，將一質(zhì)量為M的滑塊套在桿上，滑塊通過(guò)輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，桿與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.先給滑塊一個(gè)沿桿方向的初速度，穩(wěn)定后，滑塊和小球一起以共同的加速度沿桿運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩子與豎直方向夾角為，且>，不計(jì)空氣阻力，則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是()A沿著桿減速下滑 B沿著桿減速上滑C沿著桿加速下滑 D沿著桿加速上滑解析把滑塊和小球看成一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，假設(shè)滑塊的速度方向向下，由牛頓第二定律知，沿桿方向有：(Mm)gsinf(Mm)a，垂直桿方向有：FN(Mm)gcos，摩擦力fFN，F(xiàn)NFN，聯(lián)立可解得：agsingcos，對(duì)小球，若，agsin，由題知<，根據(jù)分析有a>gsin，所以gsingcos>gsin，gsingsin>gcos，因?yàn)?lt;，所以gsingsin<0，但gcos>0，所以假設(shè)不成立，即滑塊的速度方向一定向上，由于加速度方向向下，所以滑塊沿桿減速上滑，選項(xiàng)B正確答案B6(2018·安徽合肥一模改編)(多選)如圖所示，繃緊的長(zhǎng)為6 m的水平傳送帶，沿順時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蕍12 m/s運(yùn)行一小物塊從與傳送帶等高的光滑水平臺(tái)面滑上傳送帶，其速度大小為v25 m/s.若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10 m/s2，下列說(shuō)法中正確的是()A小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B若傳送帶的速度為5 m/s，小物塊將從傳送帶左端滑出C若小物塊的速度為4 m/s，小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出D若小物塊的速度為1 m/s，小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出解析小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，速度減至零時(shí)通過(guò)的位移為x.根據(jù)牛頓第二定律得mgma，解得ag2 m/s2，則x m6.25 m>6 m，所以小物塊將從傳送帶左端滑出，不會(huì)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；傳送帶的速度為5 m/s時(shí)，小物塊在傳送帶上受力情況不變，則運(yùn)動(dòng)情況也不變，仍會(huì)從傳送帶左端滑出，B正確；若小物塊的速度為4 m/s，小物塊向左減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x m4 m<6 m，則小物塊的速度減到零后再向右加速，小物塊加速到與傳送帶共速時(shí)的位移為x m1 m<4 m，以后小物塊以v12 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到右端，則小物塊從傳送帶右端滑出時(shí)的速度為2 m/s，C正確；若小物塊的速度為1 m/s，小物塊向左減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x m0.25 m<6 m，則小物塊速度減到零后再向右加速，由于x<x，則小物塊不可能與傳送帶共速，小物塊將以1 m/s的速度從傳送帶的右端滑出，D錯(cuò)誤答案BC7(2018·福州市質(zhì)檢)物體在水平地面上受到水平推力的作用，在6 s內(nèi)力F、速度v隨時(shí)間變化如圖所示，由圖象可得()A物體的質(zhì)量為2 kgB物體在6 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為6 mC在02 s內(nèi)推力做的功為2 JD物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.025解析物體在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a m/s2，由牛頓第二定律有：F合Fmgma，即：3 Nmgma；物體在26 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此有：mg1 N，聯(lián)立解得：物體的質(zhì)量為m4 kg，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.025，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)vt圖象所圍的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移可得物體在6 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為x×2×1 m4×1 m5 m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；力對(duì)物體所做的功等于力乘以力方向上的位移，因此在2 s內(nèi)推力做的功為WFx3××2×1 J3 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案D8(2018·浙江七校聯(lián)考)(多選)將長(zhǎng)木板和物塊放在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的斜面體頂端，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，已知長(zhǎng)木板的ab段長(zhǎng)度為3 m且上表面光滑，bc段的長(zhǎng)度為8 m且上表面粗糙，已知物塊與bc段的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.15，長(zhǎng)木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.4，長(zhǎng)木板與物塊的質(zhì)量相等，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，由某時(shí)刻開(kāi)始將長(zhǎng)木板和物塊無(wú)初速釋放，sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是()A長(zhǎng)木板和物塊釋放的瞬間，物塊的加速度大小為4.8 m/s2B長(zhǎng)木板和物塊釋放的瞬間，長(zhǎng)木板的加速度大小為0.8 m/s2C從釋放到物塊離開(kāi)長(zhǎng)木板所用的總時(shí)間為2 sD物塊離開(kāi)長(zhǎng)木板瞬間的速度大小為10.8 m/s解析系統(tǒng)釋放瞬間，設(shè)物塊的加速度為a1，長(zhǎng)木板的加速度為a2，對(duì)物塊，由牛頓第二定律可得mgsin37°ma1，代入數(shù)據(jù)解得a16 m/s2，A錯(cuò)誤；對(duì)長(zhǎng)木板，由于mgsin37°<22mgcos37°，故物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)，即加速度為零，B錯(cuò)誤；物塊在ab段滑動(dòng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得xaba1t，解得t11 s，當(dāng)物塊滑到長(zhǎng)木板的bc段時(shí)，對(duì)物塊，由牛頓第二定律得mgsin37°1mgcos37°ma1，代入數(shù)據(jù)解得a14.8 m/s2，則物塊的位移為x1vt2a1t，va1t1，對(duì)長(zhǎng)木板，由牛頓第二定律得mgsin37°1mgcos37°2·2mgcos37°ma2，解得a20.8 m/s2，長(zhǎng)木板的位移為x2a2t，當(dāng)物塊剛好離開(kāi)長(zhǎng)木板時(shí)有x1x2xbc，聯(lián)立可解得t21 s，則物塊在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為tt1t22 s，C正確；由以上分析可知，物塊離開(kāi)長(zhǎng)木板時(shí)的速度大小為va1t1a1t2(6×14.8×1) m/s10.8 m/s，D正確答案CD9.(2018·河南洛陽(yáng)高三統(tǒng)考)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為2 kg和1 kg，靜止疊放在水平地面上A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為10 m/s2.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，不計(jì)空氣阻力，則()A當(dāng)F17 N時(shí)，物體A的加速度大小為0.5 m/s2B當(dāng)F21 N時(shí)，物體A的加速度大小為3 m/s2C當(dāng)F22 N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D當(dāng)F39 N時(shí)，B的加速度為9 m/s2解析當(dāng)水平拉力F17 N時(shí)，大于B與地面之間的最大靜摩擦力fBB(mAmB)g0.4×(21)×10 N12 N，若A、B之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，由牛頓第二定律，F(xiàn)fB(mAmB)a，解得它們的加速度a m/s2，對(duì)A，設(shè)B對(duì)A的摩擦力為f，由牛頓第二定律，F(xiàn)fmAa，解得f N，A、B之間的滑動(dòng)摩擦力fAAmAg0.8×2×10 N16 N，大于A、B之間的摩擦力f，則A、B之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，物體A的加速度為a m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；要使A、B之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A對(duì)B向右的摩擦力fA使B加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，fAfBmBaB，解得aB4 m/s2；對(duì)A，由牛頓第二定律，F(xiàn)fAmAaA，且aA>aB，解得F>24 N當(dāng)F21 N時(shí)，A、B未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，可解得A的加速度a3 m/s2，選項(xiàng)B正確；當(dāng)F22 N時(shí)，A相對(duì)B未發(fā)生滑動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只要A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，無(wú)論F多大，B的加速度都為aB4 m/s2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B10.(2018·湖北黃岡高三質(zhì)檢)(多選)如圖所示，光滑水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩滑塊A、B在水平外力作用下緊靠在一起壓緊彈簧，彈簧左端固定在墻壁上，此時(shí)彈簧的壓縮量為x0，以兩滑塊此時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示一維坐標(biāo)系現(xiàn)將外力突然反向并使B向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于拉力F、兩滑塊間彈力FN與滑塊B的位移x變化的關(guān)系圖象可能正確的是()解析外力反向后，A水平方向受彈簧彈力與B對(duì)A的彈力作用，B水平方向受A對(duì)B的彈力與拉力F作用，A、B先共同向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩滑塊間彈力恰好為0時(shí)，A、B分離當(dāng)兩滑塊間彈力恰好為0時(shí)，A、B加速度相同，此時(shí)A的加速度由彈簧彈力提供，所以此時(shí)彈簧未恢復(fù)原長(zhǎng)，此后B在水平方向只受F作用，B、D正確答案BD二、非選擇題11(2018·湖北襄陽(yáng)模擬)如圖所示，傳送帶長(zhǎng)6 m，與水平方向的夾角為37°，以v5 m/s的恒定速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，沿平行于傳送帶方向以v010 m/s的速度滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2.求：(1)物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大?。?2)物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大小解析(1)設(shè)物塊剛滑上傳送帶時(shí)，加速度大小為a1，由牛頓第二定律有：mgsin37°mgcos37°ma1代入數(shù)據(jù)解得：a110 m/s2.(2)設(shè)物塊速度減為5 m/s所用時(shí)間為t1則v0va1t1，解得：t10.5 s通過(guò)的位移：x1·t13.75 m<6 m因<tan，此后物塊繼續(xù)減速上滑，設(shè)加速度大小為a2，則：mgsin37°mgcos37°ma2代入數(shù)據(jù)解得：a22 m/s2設(shè)物塊到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v1，則：v2v2a2x2x2lx12.25 m，解得：v14 m/s.答案(1)10 m/s2(2)4 m/s12.(2018·河南五校聯(lián)考)如圖所示，在足夠高的光滑水平臺(tái)面上靜置一質(zhì)量為3 kg的長(zhǎng)木板A，A右端用輕繩繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為1 kg的物體B連接，木板A的右端與滑輪之間的距離足夠大當(dāng)B從靜止開(kāi)始下落距離0.8 m時(shí)，在木板A的右端輕放一質(zhì)量為1 kg的小鐵塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終C恰好未從木板A上滑落A、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力重力加速度g10 m/s2.求：(1)在木板上放小鐵塊前瞬間木板的速度大?。?2)木板A的長(zhǎng)度l.解析(1)在木板上放小鐵塊前，把A、B看作整體，由牛頓第二定律有mBg(mAmB)a1v2a1h解得：v12 m/s.(2)在木板上放小鐵塊后，取向右為正方向，由牛頓第二定律，對(duì)小鐵塊有：mCgmCa2得a24 m/s2對(duì)A、B整體有：mBgmCg(mAmB)a3得a31.5 m/s2由題意知，小鐵塊滑到木板左端時(shí)，小鐵塊與木板的速度相同，則有a2tv1a3t，解得：t0.8 s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：lv1ta3t2a2t2解得：l0.8 m.答案(1)2 m/s(2)0.8 m