課時作業(yè)2力與物體的直線運動一、選擇題(14題為單項選擇題，57題為多項選擇題)1一輛汽車沿著平直道路行駛，在040 s內的xt圖象如圖所示，下列選項正確的是()A汽車離出發(fā)點的最遠距離為30 mB汽車沒有行駛的時間為20 sC汽車在前20 s內的平均速度大小為22.5 m/sD汽車在前10 s內與后10 s內的平均速度大小相同解析：由題圖可知，汽車在010 s的時間內運動了30 m，在1020 s的時間內停止在距離出發(fā)點30 m處，在2040 s的時間內反向運動，且在t40 s時剛好回到出發(fā)點，A正確、B錯誤；汽車在前20 s內的平均速度大小為1 m/s1.5 m/s，C錯誤；汽車在前10 s內的平均速度大小為2 m/s3 m/s，汽車在后10 s內的平均速度大小為3 m/s1.5 m/s，D錯誤答案：A2.2018山東濰坊高三統(tǒng)考如圖所示，等量異種點電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點，ACBD構成一個正方形一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速釋放，由C運動到D的過程中，下列說法正確的是()A小球的速度先減小后增大B小球的速度先增大后減小C桿對小球的作用力先減小后增大D桿對小球的作用力先增大后減小解析：等量異種點電荷中垂線上的場強方向為水平向右，從C到D場強的大小先變大后變小，并且C、D兩點的場強相等帶負電的小球沿光滑桿運動時，豎直方向上只受重力，水平方向上受力平衡，則小球的速度越來越大，A、B兩項錯誤；桿對小球的作用力等于電場力，則先變大，后變小，C項錯誤，D項正確答案：D32017海南卷汽車緊急剎車后，停止運動的車輪在水平地面上滑動直至停止，在地面上留下的痕跡稱為剎車線由剎車線的長短可知汽車剎車前的速度已知汽車輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.80，測得剎車線長25 m汽車在剎車前的瞬間的速度大小為(重力加速度g取10 m/s2)()A10 m/sB20 m/sC30 m/s D40 m/s解析：剎車后汽車的合外力為摩擦力Ffmg，加速度ag8 m/s2；又有剎車線長25 m，故可由勻變速直線運動規(guī)律得到汽車在剎車前的瞬間的速度大小v20 m/s，故A、C、D三項錯誤，B項正確，故選B項答案：B4甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其中vt圖象如圖所示，已知兩車在t2 s時恰好并排行駛則()At0時，甲車在乙車前10 m處Bt1.5 s時，甲車在乙車之后C前2 s內甲車的平均速度小于乙車的平均速度D甲、乙兩車在前2 s內的距離是先減小后增大再減小解析：由題可知兩車在t2 s時并排行駛，前2 s內乙車的速度大于甲車的速度，甲車的位移為x甲120 m10 m，乙車的位移x乙2(2010) m30 m，則兩車前2 s內的位移不等，由知，甲車的平均速度小于乙車的平均速度，t0時刻，甲車在乙車前面20 m處，故A錯誤、C正確；兩車在t2 s時恰好并排行駛，t0時刻，甲車在乙車前面20 m處，則在t1.5 s時，乙車落后于甲車，甲、乙兩車在前2 s內的距離一直減小，故B、D錯誤答案：C5汽車A和汽車B(均可視為質點)在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛，A車在后(如圖甲所示)以某時刻作為計時起點，此時兩車相距x012 m汽車A運動的xt圖象如圖乙所示，汽車B運動的vt圖象如圖丙所示則下列說法正確的是()A在t3 s時，兩車相距最遠，且最遠距離為20 mBB車在06 s內的位移為23 mC在t8 s時，兩車相遇D若t1 s時，A車緊急制動(視為勻變速)，要使A車追不上B車，則A車的加速度大小應大于 m/s2解析：由圖乙可知A車做勻速直線運動，速度大小為vA4 m/s，由圖丙分析可知，t3 s時兩車速度相等，相距最遠，由位移關系得最遠距離為20 m，選項A正確B車在06 s內的位移和05 s內的位移相等，為24 m，選項B正確.08 s內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A車未追上B車，選項C錯誤t1 s時兩車相距16 m，當B車停下來，A車速度減為零時恰好追上B車，此時A車的加速度為一臨界值，由速度與位移的關系可知，加速度a m/s2，故要使A車追不上B車，則A車的加速度大小應大于 m/s2，選項D正確答案：AD62018湖南三模如圖所示，傳送帶AB與水平面間夾角為37，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶保持勻速運轉現(xiàn)將物塊由靜止放到傳送帶中部，A、B間距離足夠大(若物塊可與帶面等速，則物塊與帶面等速時，物塊尚未到達A或B，sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)下列關于物塊在帶面AB上的運動情況的分析正確的是()A若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，物塊沿傳送帶向上加速滑動B若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，物塊沿傳送帶向下加速滑動C若傳送帶沿逆時針方向勻速運轉，物塊加速度的大小先為10 m/s2，后為0D若傳送帶沿逆時針方向勻速運轉，物塊加速度的大小先為10 m/s2，后為2 m/s2解析：若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，對物塊受力分析如圖甲所示，物塊受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力Ffmgcos，小于物塊受到沿傳送帶向下的重力分力Gmgsin，由于GFf，所以物塊將沿傳送帶向下加速運動，故選項A錯誤、B正確；若傳送帶沿逆時針方向勻速運轉，對物塊受力分析如圖乙所示，物塊的加速度由物塊受到的滑動摩擦力與重力分力的合力提供，所以agcosgsin10 m/s2，方向沿傳送帶向下；當物塊速度與傳送帶速度達到共同速度時，對物塊重新受力分析如圖甲所示，此時的加速度為agsingcos2 m/s2，方向沿傳送帶向下，故選項C錯誤、D正確答案：BD72018南通模擬如圖所示，空間有豎直方向的勻強電場，一帶正電的小球質量為m，在豎直平面內沿與水平方向成30角的虛線以速度v0斜向上做勻速運動當小球經(jīng)過O點時突然將電場方向旋轉一定的角度，電場強度大小不變，小球仍沿虛線方向做直線運動，選O點電勢為零，重力加速度大小為g，則()A原電場方向豎直向下B改變后的電場方向垂直于ONC電場方向改變后，小球的加速度大小為gD電場方向改變后，小球的最大電勢能為解析：小球沿虛線做勻速運動，所以電場力與重力平衡，小球帶正電，則原電場方向豎直向上，A選項錯誤；要小球仍沿虛線方向做直線運動，要求電場力與重力的合力方向與ON平行，如圖所示，所以改變后的電場方向應與ON成120角，B選項錯誤；電場方向改變后，小球所受到的合力F合mg，根據(jù)牛頓第二定律得加速度大小為g，C選項正確；電場方向改變后，小球沿ON向上運動的最大位移x，克服電場力做的功為W電，小球的最大電勢能為，所以D選項正確答案：CD二、非選擇題8隨著中國女子冰壺隊的走俏，該運動項目深受人們的喜愛，某中學物理興趣實驗小組在實驗室模擬了冰壺比賽將隊員們分成兩隊，各隊的隊員從起點O開始用一水平恒力推動一質量為m0.5 kg的小車，在該恒力作用一段時間后撤走，最后小車停在MN區(qū)域內算作有效，如圖所示，所有隊員都完成比賽后，有效次數(shù)多的隊獲勝已知O、N間的距離為x15 m，M、N間的距離為x21 m，小車與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4，g10 m/s2.假設某隊員的水平推力為F20 N，小車整個運動過程中始終沿直線ON運動，小車可視為質點求：(1)要想使該小車停在MN區(qū)域，隊員對小車作用的最長時間；(2)若要使該小車停在MN區(qū)域，隊員對小車作用的最小距離解析：(1)要想使小車停在有效區(qū)域，若小車運動到N點速度正好為零，力作用的時間最長，設最長作用時間為t1，有力作用時小車做勻加速運動，設加速度為a1，t1時刻小車的速度為v，力停止作用后小車做勻減速運動，設此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得：Fmgma1mgma2加速運動過程中的位移x01減速運動過程中的位移x02位移關系滿足：x01x02x1又：va1t1由以上各式解得：t1 s(2)要想使小車停在有效區(qū)域，若小車運動到M點速度正好為零，力作用的距離最小，設最小距離為d，則：x1x2v22a1d聯(lián)立解得：d0.4 m.答案：(1) s(2)0.4 m9如圖甲所示，固定的光滑平行導軌(電阻不計)與水平面夾角為30，導軌足夠長且間距L0.5 m，底端接有阻值為R4 的電阻，整個裝置處于垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場中，一質量為m1 kg、電阻r1 、長度也為L的導體棒MN垂直導軌放置，現(xiàn)讓MN在沿導軌向上的外力F作用下由靜止開始運動，拉力F與導體棒速率的倒數(shù)的關系如圖乙所示已知g10 m/s2.求：(1)v5 m/s時拉力的功率；(2)勻強磁場的磁感應強度的大??；(3)當棒的加速度a8 m/s2時，導體棒受到的安培力的大小解析：(1)由圖乙可知，v5 m/s時拉力F114 N故拉力的功率PF1F1v145 W70 W.(2)由圖乙知，導體棒達到最大速率vm10 m/s時拉力最小，為Fmin7 NFminmgsinF安0，F(xiàn)安代入數(shù)據(jù)得B2 T.(3)由圖乙知F70FmgsinF安maF安由以上三式得v265v3500解得v5 m/s故此時安培力的大小F安1 N.答案：(1)70 W(2)2 T(3)1 N10如圖甲所示，有一塊木板靜止在足夠長的粗糙水平面上，木板的質量為M4 kg，長為L1.4 m；木板右端放一小滑塊，小滑塊的質量為m1 kg，可視為質點現(xiàn)用水平恒力F作用在木板右端，恒力F取不同數(shù)值時，小滑塊和木板的加速度分別對應不同數(shù)值，兩者的aF圖象如圖乙所示，取g10 m/s2.(1)求小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)1以及木板與地面之間的動摩擦因數(shù)2.(2)若水平恒力F27.8 N，且始終作用在木板上，當小滑塊從木板上滑落時，經(jīng)歷的時間為多長？解析：(1)由題圖乙可知，當恒力F25 N時，小滑塊與木板將出現(xiàn)相對滑動，以小滑塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得1mgma1代入數(shù)據(jù)解得10.4以木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有F1mg2(mM)gMa2則a2F由圖乙可得 m/s2解得20.1.(2)設小滑塊在木板上滑動的時間為t時，小滑塊從木板上滑落，當水平恒力F27.8 N時，小滑塊的加速度為a11g4 m/s2而小滑塊在時間t內的位移為x1a1t2木板的加速度為a2代入數(shù)據(jù)解得a24.7 m/s2而木板在時間t內的位移為x2a2t2由題可知，x2x1L聯(lián)立以上各式解得t2 s.答案：(1)0.1(2)2 s