1、1专题限时训练 2 力与直线运动时间：45 分钟一、单项选择题1物块 M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针转动，传送带转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后( B )A物块将减速下滑B物块仍匀速下滑C物块受到的摩擦力变小D物块受到的摩擦力变大解析：当传送带静止时，物块匀速下滑，由物块受力平衡可得：mgsin mg cos ；当传送带转动起来时，由于物块与传送带之间运动方向相反，可判断物块所受的滑动摩擦力方向并没有发生变化，仍然沿斜面向上，大小仍为 mg cos ，选项 C、D 错误；物块受力仍然是平衡的，所以物块仍匀速下滑，选项 A错误，B 正确2(2018石家庄模拟)质量为 2
2、kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为 0.3，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等从 t0 时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F的作用， F随时间 t的变化规律如图所示重力加速度 g取 10 m/s2，则物体在 t0 到 t10 s 这段时间内的位移大小为( C )A6 m B18 mC30 m D24 m解析：物体所受的最大静摩擦力 f mg 6 N在 02 s内，拉力小于摩擦力，物体不动；在 24 s内，物体做匀加速直线运动， a1 m/s23 m/s2，则位移F fm 12 62x1 a1t 34 m6 m；在 46 s内，物体做匀减速直线运
3、动，加速度大小12 21 122a2 g 3 m/s2，初速度 v0 a1t16 m/s，则位移 x2 v0t2 a2t 12 m 34 m6 12 2 12m；物体的末速度 v1 v0 a2t26 m/s32 m/s0在 68 s内，物体做匀加速直线运动，匀加速直线运动位移 x36 m/s，末速度v26 m/s.在 810 s 内，物体做匀速直线运动，位移 x4 v2t412 m.则 010 s 内的位移 x6 m6 m6 m12 m30 m，故 C正确，A、B、D 错误3(2018福建四地六校联考)图甲是张明同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点 P是他的重心位置图乙是根据传感器采
4、集到的数据画出的力时间图线两图中 a g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出重力加速度 g取 10 m/s2.根据图象分析可知( B )A张明所受重力为 1 000 NB e点位置张明处于超重状态C c点位置张明处于失重状态D张明在 d点的加速度小于在 f点的加速度解析：开始时张明处于平衡状态，对传感器的压力是 500 N，根据牛顿第三定律和力的平衡可知，张明所受重力也是 500 N，故 A错误； e点时张明对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故 B正确； c点时张明对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故 C错误；张明在 d点时有 a1 m/s220 m/s2，张明在 f点时有Fd
5、 Gm 1 500 50050010a2 m/s210 m/s2，可知张明在 d点的加速度大于在 f点的加速度，故 D错G 0m 50050010误4(2018莆田模拟)如图所示，在光滑水平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为 0.3，用水平恒力 F拉动小车，设物块的加速度为 a1，小车的加速度为 a2.当水平恒力 F取不同值时， a1与 a2的值可能为(当地重力加速度 g取 10 m/s2)( D )3A a12 m/s 2， a23 m/s 2 B a13 m/s 2， a22 m/s 2C a15 m/s 2， a23 m/s 2 D a13 m/s
6、2， a25 m/s 2解析：由受力分析可知物块的加速度取决于小车对物块的摩擦力，即 Ff ma1，且 Ff的最大值为 Ffm mg ，即 a1的最大值为 a1m g 3 m/s2.当二者相对静止一起加速时，a1 a23 m/s2.当 F较大时，物块与小车发生相对滑动， a13 m/s2， a23 m/s2.综上所述只有选项 D符合题意5(2018陕西渭南模拟)如图甲所示，在倾角为 30的足够长的光滑斜面上，有一质量为 m的物体，受到沿斜面方向的力 F作用，力 F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是 F与 mg的比值，力沿斜面向上为正)则物体运动的速度 v随时间 t变化的规律是下图中的(物体的初速
7、度为零， g取 10 m/s2)( C )解析：在 01 s内，由牛顿第二定律得 a1 g，方向沿斜面向上，F mgsin30m 12物体沿斜面向上做匀加速直线运动；在 12 s内，力 F大小为零，由牛顿第二定律得a2 g，方向沿斜面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2 s末速度为mgsin30m 12零；在 23 s内，由牛顿第二定律得 a3 g，方向沿斜面向下，物体沿F mgsin30m 32斜面向下做匀加速直线运动，3 s 末的速度大小 v a3t15 m/s，故 C正确6目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚，如图所示，以 8
8、m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线 8 m，该车减速时的加速度大小为 5 m/s2.则下4列说法中正确的是( D )A如果驾驶员立即刹车制动，则 t2 s 时，汽车离停车线的距离为 2 mB如果在距停车线 6 m处开始刹车制动，汽车能在停车线处刹住停车让人C如果驾驶员的反应时间为 0.4 s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人D如果驾驶员的反应时间为 0.2 s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人解析：若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间 t0 s1.6 sv2时， P相对于传送带向左滑动，受到的滑动摩擦力向右，当 FfFT时，合外力向右， P向右做
9、加速运动，当达到与传送带速度一样时，一起做匀速运动，受力分析如图甲，则 B正确；当 Ff2.5 N时，两物体之间发生相对滑动(2)分析可知，当一开始就用水平向右 F25.5 N的恒力作用于小物块时，两物体发生相对滑动；设滑动摩擦力的大小为 Ff，小物块、木板的加速度分别为 a2、 a3，由牛顿第二定律可得：对小物块： F2 Ff ma2 对木板 Ff Ma3其中 Ff mg 解得 a23.5 m/s 2； a30.5 m/s 2设小物块滑下木板历时为 t，小物块、木板相对于地面的位移大小分别为 x1、 x2，由匀变速直线运动的规律和几何关系可知： x1 a2t2， x2 a3t2， x1 x2
10、 L，解得： t1 12 12 12s.答案：(1) F2.5 N (2)1 s12(2017新课标全国卷)如图，两个滑块 A和 B的质量分别为 mA1 kg和 mB5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为 10.5；木板的质量为 m4 kg，与地面间的动摩擦因数为 20.1. 某时刻 A、 B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 v03 m/s.A、 B相遇时， A与木板恰好相对静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 g10 m/s 2.求：8(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、 B开始运动时，两者之间的距离解析：(1)滑块 A和 B在木
11、板上滑动时，木板也在地面上滑动设 A、 B所受的摩擦力大小分别为 Ff1、 Ff2，木板受地面的摩擦力大小为 Ff3， A和 B相对于地面的加速度大小分别为 aA和 aB，木板相对于地面的加速度大小为 a1.在滑块 B与木板达到共同速度前有 Ff1 1mAgFf2 1mBgFf3 2(m mA mB)g由牛顿第二定律得 Ff1 mAaAFf2 mBaBFf2 Ff1 Ff3 ma1设在 t1时刻， B与木板达到共同速度，其大小为 v1.由运动学公式有 v1 v0 aBt1v1 a1t1联立式，代入已知数据得 v11 m/s，方向与 B的初速度方向相同(2)在 t1时间间隔内， B相对于地面移动
12、的距离为sB v0t1 aBt 12 21设在 B与木板达到共同速度 v1后，木板的加速度大小为 a2.对于 B与木板组成的系统，由牛顿第二定律有Ff1 Ff3( mB m)a2由式知， aA aB；再由式知， B与木板达到共同速度时， A的速度大小也为 v1，但运动方向与木板相反由题意知， A和 B相遇时， A与木板的速度相同，设其大小为 v2.设 A的速度大小从 v1变到 v2所用的时间为 t2，则由运动学公式，对木板有v2 v1 a2t2对 A有： v2 v1 aAt2在 t2时间间隔内， B(以及木板)相对地面移动的距离为s1 v1t2 a2t 12 2在( t1 t2)时间间隔内， A相对地面移动的距离为9sA v0(t1 t2) aA(t1 t2)212A和 B相遇时， A与木板的速度也恰好相同因此 A和 B开始运动时，两者之间的距离为 s0 sA s1 sB联立以上各式，并代入数据得 s01.9 m(也可用下图中的速度时间图线求解)答案：(1)1 m/s，方向与 B的初速度方向相同(2)1.9 m
