1、1第一部分 专题一 第 2 讲 力与物体的直线运动一、单项选择题1某汽车在启用 ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示,由图 1218 可知,启用 ABS 后图 1218A t1时刻车速更小B0 t3时间内加速度更小C加速度总比不启用 ABS 时大D刹车后前行的距离比不启用 ABS 时短解析 由题图可知,启用 ABS 后, t1时刻车速更大,A 错误;由 v t 图线的斜率等于加速度可知,在 0 t1时间内,启用 ABS 后的加速度比不启用 ABS 时小,而在 t1 t3时间内,启用 ABS 后加速度比不启用 ABS 时大,B、C 错误。由图
2、线与坐标轴的围面积表示位移可知,启用 ABS 后,刹车距离比不启用 ABS 时短,D 正确。答案 D2(2018沈阳二模)元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日,按照设计,某种型号的装有炮火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在 3 s 末到达离地面 90 m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的 k 倍, g10 m/s2,那么 v0和 k 分别等于A30 m/s,1 B30 m/s,0.5C60 m/s,0.5 D60 m/s,1解析 本题考查运动学规律和牛顿第二定律,利用运动学知识有 x t,代
3、入v0 02数据得 v060 m/s;对上升过程中的礼花弹受力分析,如图所示。由牛顿第二定律有:mg Ff ma,又 Ff kmg, a m/s220 m/s 2,解得: k1。故 A、B、C 错,D 对。v0t 6032答案 D3(2018合肥模拟)如图 1219 所示, a、 b 两物体的质量分别为 m1、 m2,由轻质弹簧相连。当用恒力 F 竖直向上拉着 a,使 a、 b 一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x1,加速度大小为 a1;当用大小仍为 F 的恒力沿水平方向拉着 a,使 a、 b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x2,加速度大小为 a2。则有图 121
4、9A a1 a2, x1 x2 B a1x2 D a1x2解析 以两物体及弹簧组成的整体为研究对象,竖直向上运动时, F( m1 m2)g( m1 m2)a1;沿光滑水平桌面运动时, F( m1 m2)a2,比较两式可得: a1a2,A、C 项错;以 b 为研究对象,由牛顿第二定律有: kx1 m2g m2a1, kx2 m2a2,解得: x1 x2,B 项正确。m2Fk(m1 m2)答案 B4.(2018玉溪模拟)如图 1220 所示,水平桌面由粗糙程度不同的 AB、 BC 两部分组成,且 AB BC,小物块 P(可视为质点)以某一初速度从 A 点滑上桌面,最后恰好停在 C点,已知物块经过
5、AB 与 BC 两部分的时间之比为 14,则物块 P 与桌面上 AB、 BC 部分之间的动摩擦因数 1、 2之比为( P 物块在 AB、 BC 上所做的运动可看作匀变速直线运动)图 1220A11 B14C41 D81解析 设 AB、 BC 两部分的长度为 L,在 B 点的速度为 v,受摩擦力F1 1mg、 F2 2mg,加速度大小为 a1 1g, a2 2g,时间 t1 t, t24 t, B 点速度v a2t2;逆向研究 BC, a2t L;逆向研究 BA, vt1 a1t L,解得 1 281,D12 2 12 213正确。答案 D5如图 1221 所示,物体自 O 点由静止出发开始做匀
6、加速直线运动,途径A, B, C 三点,其中 A, B 之间的距离 L12 m, B, C 之间的距离 L23 m,若物体通过L1、 L2这两段位移的时间相等,则 OA 之间的距离 L 等于图 1221A. m B. m34 43C. m D. m98 89解析 物体通过 L1、 L2这两段位移的时间相等,设为 T,则 vB ,加速度L1 L22T 52Ta ,在 A 点速度 vA vB aT ,解得 L m。L2 L1T2 1T2 32T v2A2a 12a 94T2 98答案 C6(2018唐山模拟)一列有 8 节车厢的动车组列车,沿列车前进方向看,每两节车厢中有一节自带动力的车厢(动车)
7、和一节不带动力的车厢(拖车)。该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时,设每节动车的动力装置均提供大小为 F 的牵引力,每节车厢所受的阻力均为 f,每节车厢总质量均为 m,则第 4 节车厢与第 5 节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为A0 B2 FC2( F f) D2( F2 f)解析 以整体为研究对象,由牛顿第二定律 4F8 f8 ma,以后 4 节车厢为研究对象,由牛顿第二定律 F452 F4 f4 ma,解得 F450,选项 A 正确。答案 A7.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,在 4 s 内该力随时间变化的关系如图 1222 所示,则下列结论正确的是图 1222A物体
8、将做往复运动B2 s 末物体的加速度最大C2 s 末物体的速度最小4D4 s 内物体的位移最大解析 02 s 内物体向正方向做匀加速运动,24 s 内向正方向做匀减速运动,所以2 s 末物体的速度最大,由于前 2 s 与后 2 s 的加速度大小相等,所以 4 s 末速度为 0,则4 s 内位移最大,选项 D 正确。答案 D二、多项选择题8.如图 1223 所示为运送粮袋的传送装置,已知 AB 间长度为 L,传送带与水平方向的夹角为 ,工作时运行速度为 v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ,正常工作时工人在 A 点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从 A 到 B 的运动,以下说法正确的是(设最大
9、静摩擦力等于滑动摩擦力)图 1223A粮袋到达 B 点的速度可能大于、等于或小于 vB粮袋开始运动的加速度为 g(sin cos ),若 L 足够大,则以后将以速度 v做匀速运动C若 tan ,则粮袋从 A 到 B 一直做加速运动D不论 大小如何,粮袋从 A 到 B 一直做匀加速运动,且 a gsin 解析 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达 B 点时的速度小于 v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达 B 点时速度与 v 相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达 B 点时的速度大于 v,故 A 正确。粮袋开始时受到沿
10、斜面向下的滑动摩擦力,大小为 mg cos ,根据牛顿第二定律得,加速度 a g(sin cos ),故 B 错误。若 tan ,则重力的下滑分力大于滑动摩擦力,故 a 的方向一直向下,粮袋从 A 到 B 一直是做加速运动,可能是一直以加速度 g(sin cos )匀加速;也可能先以加速度 g(sin cos )匀加速,后以加速度 g(sin cos )匀加速,故 C 正确。由此上分析可知,粮袋从 A 到 B 不一定一直做匀加速运动,故 D 错误。答案 AC9(2018大连模拟)大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾天行车安全显得尤为重要。在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同
11、向匀速行驶,乙在前,甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞,如图 1224 为两车刹车后匀减速运动的 v t 图像,以下分析正确的是5图 1224A甲车刹车的加速度的大小为 0.5 m/s2B两车开始刹车时的间距为 100 mC两车刹车后间距一直在减小D两车都停下来后相距 12.5 m解析 由题图可知,两车刹车后直到速度相等经历的时间为 20 s,甲车的加速度 a1m/s2 1 m/s2,乙车的加速度 a2 m/s20.5 m/s2,此时甲车的位移 x 甲 2525 1530 v 甲 t a1t2 m300 m,乙车的位移 x 乙 v 乙 t a2t212
12、(2520 121400) 12m200 m,两车刚好没有发生碰撞,则两车开始刹车时的(1520120.5400)间距 x(300200) m100 m,选项 A 错误,B 正确;两车刹车后甲的速度先大于乙的速度,两者间距减小,后来甲的速度小于乙的速度,两者相距增大,选项 C 错误;根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,两车都停下来的距离为如图中阴影部分三角形面积,则 x (3025)5 m12.5 m,选项 D 正确。12答案 BD10.(2018吉林实验中学二模)如图 1225 所示,重 80 N 的物体 A 放在倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为 10 cm,劲度系数为 1 000
13、N/m 的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体 A 后,弹簧长度缩短为 8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为 25 N,当弹簧的长度仍为 8 cm 时,测力计读数可能为图 1225A10 N B20 NC40 N D60 N解析 施加拉力前,物体受到四个力的作用而平衡,重力 G、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的摩擦力 f 和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力 T,受力如图,其中6T kx1 0000.02 N20 N,根据平衡条件可求出 f Gsin 30 T20 N,方向沿斜面向上。施加拉力 F 后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物体施加的
14、弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,则 F f T Gsin 30,即 F f20 N,摩擦力f 随着 F 增大而变小,当 F20 N 时, f0,若 F20 N,摩擦力沿斜面向下,因为物体没有滑动,所以 F T Gsin 30 Fm,代入数据可得 F45 N,所以测力计读数在 045 N之间。选项 A、B、C 正确,D 错误。答案 ABC三、计算题11.(2018浙江选考)如图 1226 所示,可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。有一企鹅在倾角为 37的倾斜冰面上,先以加速度 a0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑” , t8 s 时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到
15、出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 0.25,已知 sin 370.6,cos 370.8。求:图 1226(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小:(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(计算结果可用根式表示)解析 (1)企鹅“奔跑”过程有 x at212代入数据得 x16 m(2)企鹅上滑过程有 a1 gsin 37 g cos 37解得 a18 m/s 2企鹅下滑过程有 a2 gsin 37 g cos 37解得 a24 m/s 2(3)企鹅上滑位移 x1 1 m(at)22a1企鹅退滑到出发点的速度大小 v 满足
16、 v22 a2(x x1)解得 v2 m/s。347答案 (1)16 m (2)8 m/s 2 4 m/s 2(3)2 m/s3412(2018太原一模)如图 1227 所示,长 2 m 的木板 AB 静止在粗糙水平地面上,C 为其中点,木板上表面 AC 部分光滑, CB 部分粗糙,下表面与水平地面间的动摩擦因数 10.1,木板右端静止放置一个小物块(可看成质点),它与木板 CB 部分的动摩擦因数 20.2。已知木板和小物块的质量均为 2 kg,重力加速度 g10 m/s2,现对木板施加一个水平向右的恒力 F。图 1227(1)为使小物块与木板保持相对静止,求恒力的最大值 Fm;(2)当 F20 N 时,求小物块经多长时间滑到木板中点 C。解析 (1)设小物块能够达到的最大加速度为 am,则有 2mg mam解得 am2 m/s 2对整体进行受力分析,有Fm 1(M m)g( M m)am解得 Fm12 N。(2)当 F20 N 时,小物块相对于木板发生相对滑块,对木板受力分析,有F 1(M m)g 2mg Ma1得 a16 m/s 2小物块加速度 a2 am 2g2 m/s 2则有 a1t2 a2t2 L12 12 12解得 t s。22答案 (1)12 N (2) s22
copyright@ 2008-2019 麦多课文库(www.mydoc123.com)网站版权所有
备案/许可证编号:苏ICP备17064731号-1