高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动试题
第2讲 力与物体的直线运动 一、选择题(1～3题为单项选择题，4～7题为多项选择题) 1．(2016·银川模拟)汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急刹车开始，2 s与5 s时汽车的位移之比为( ) A．5∶4 B．4∶5 C．3∶4 D．4∶3
解析 汽车停下来所用的时间为t＝v0a＝4 s，故2 s时汽车的位移x1＝v0t1＋12(－a)t21＝
30 m；5 s时汽车的位移与4 s时汽车的位移相等，x2＝v0t2＋12(－a)t22＝40 m，解得x1x2＝34，选项C正确。
答案 C 2．图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力－时间图象。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m/s2。根据图象分析可知( )
图1 A．人的重力为1 500 N B．c点位置人处于超重状态 C．e点位置人处于失重状态 D．d点的加速度小于f点的加速度 解析 由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N，质量m＝50 kg，b点位置人处于失重状态，c、d、e点位置人处于超重状态，选项A、C错误，B正确；d点位置传感器对人的支持力F最大，为1 500 N，由F－mg＝ma可知，d点的加速度ad＝20 m/s2，f点位置传感器对人的支持力为0 N，由F－mg＝ma可知，f点的加速度af＝－10 m/s2，故d点的加速度大于f点的加速度，选项D错误。 答案 B 3．(2016·河南模拟)汽车在平直公路上做刹车试验，若从t＝0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图2所示，下列说法正确的是( )
图2 A．t＝0时汽车的速度为10 m/s B．刹车过程持续的时间为5 s C．刹车过程经过3 s时汽车的位移为7.5 m D．刹车过程汽车的加速度大小为10 m/s2
解析 由图象可得x＝－110v2＋10，根据v2－v20＝2ax可得x＝12av2－v202a，解得a＝－5 m/s2，
v0＝10 m/s，选项A正确，选项D错误；汽车刹车过程的时间为t＝0－v0a＝2 s，选项B
错误；汽车经过2 s停止，因而经过3 s时汽车的位移为x＝10 m(要先判断在所给时间内，汽车是否已停止运动)，选项C错误。 答案 A 4. (2016·山东临沂市5月第二次模拟)如图3所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动。将一物块轻轻放在皮带左端，以v、a、x、F表示物块速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列选项正确的是( )
图3
解析 足够长的水平传送带，物块的运动分为两个过程，刚开始滑动摩擦力向右，物块匀加速运动，当物块的速度增加到等于皮带的传送速度后，物块和传送带一块匀速运动。物块与传送带相对静止，滑动摩擦力为零，加速度为零，因此A、B正确，C错误；小物块
的位移在加速阶段为x＝12at2，是抛物线不是直线，故D错误。 答案 AB 5.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化 图象如图4所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是( ) 图4 A．在0～4 s内甲车做匀加速直线运动，乙车做加速度减小的加速直线运动 B．在0～2 s内两车间距逐渐增大，2～4 s内两车间距逐渐减小 C．在t＝2 s时甲车速度为3 m/s，乙车速度为4.5 m/s D．在t＝4 s时甲车恰好追上乙车 解析 在0～4 s内，甲车做匀加速直线运动，而乙车做加速度逐渐减小的加速直线运动，选项A正确；在a－t图象中，图线与坐标轴围成的面积等于物体的速度变化，因两车的初速度为零，故面积的大小等于两车的速度大小，即t＝2 s时甲车速度为3 m/s，乙车速度为4.5 m/s，选项C正确；两车沿相同方向由静止开始运动，由a－t图象可知，4 s时两车的速度相等，此时两车的间距最大，选项B、D错误。 答案 AC 6．如图5甲所示，质量为m＝1 kg、带电荷量为q＝2×10－3 C的小物块静置于绝缘水平面上，A点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场，小物块运动的v－t图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
图5 A．小物块在0～3 s内的平均速度为43 m/s B．小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4 C．匀强电场的电场强度为3 000 N/C D．物块运动过程中电势能减少了12 J 解析 由v－t图象中图线与纵轴所围面积的意义知0～3 s内物块的位移为x＝6 m，所
以在0～3 s内的平均速度为v＝xt＝2 m/s，A错；由v－t图象中图线斜率的意义知加速阶段和减速阶段物块的加速度大小分别为a加＝4 m/s2和a减＝2 m/s2，由牛顿第二定律知qE－μmg＝ma加，μmg＝ma减，联立并代入数值得μ＝0.2，E＝3 000 N/C，B错，C对； 由图象知加速阶段的位移为x1＝2 m，所以电场力做功W＝qE·x1＝12 J，即物块运动过程中电势能减少了12 J，D对。 答案 CD 7．(2016·天津理综，8)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )
图6 A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2 C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2 解析 列车启动时，乘客随车厢加速运动，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，选项A错误；对6、7、8节车厢的整体有F56－3kmg＝3ma，对7、8节车厢的整体有F67－2kmg＝2ma，故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用
力之比为F56∶F67＝3∶2，选项B正确；关闭发动机后，根据动能定理得12·8mv2＝8kmgx，
解得x＝v22kg，可见滑行的距离与关闭发动机时速度的平方成正比，选项C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1＝2P8kmg；8节车厢有4节动车时最大速度为vm2＝4P8kmg，则vm1
vm2
＝12，选项D正确。 答案 BD 二、非选择题 8.如图7所示，质量均为m＝3 kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平外力F作用下向右做a＝2 m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g＝10 m/s2。求： 图7 (1)物块A、B分离时，所加外力F的大小； (2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间。 解析 (1)物块A、B分离时，对B：F－μmg＝ma 解得：F＝21 N (2)A、B静止时，对A、B：kx1＝2μmg A、B分离时，对A：kx2－μmg＝ma
此过程中：x1－x2＝12at2 解得：t＝0.3 s 答案 (1)21 N (2)0.3 s 9．如图8甲所示，一根直杆AB与水平面成某一角度固定，在杆上套一个小物块，杆底端B处有一弹性挡板，杆与板面垂直，现将物块拉到A点静止释放，物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v－t图象如图乙所示，物块最终停止在B点。重力加速度g取10 m/s2，求：
图8 (1)物块与杆之间的动摩擦因数μ； (2)物块滑过的总路程s。
解析 (1)由图象可知，物块下滑的加速度a1＝Δv1Δt1＝4 m/s2，上滑时的加速度大小a2＝Δv2
Δt2
＝8 m/s2，杆AB长L＝2 m，设直杆的倾角为θ，物块的质量为m，由牛顿第二定律得：
mgsin θ－μmgcos θ＝ma1
mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2代入数据得：μ＝0.25，sin θ＝0.6，cos θ＝0.8。
(2)对物块整个过程分析，由动能定理得： mgLsin θ－μmgscos θ＝0，代入数据得：s＝6 m
答案 (1)0.25 (2)6 m 10．(2016·衡阳模拟)如图9所示，在水平地面上建立x轴，有一个质量m＝1 kg的木块放在质量为M＝2 kg的长木板上，木板长L＝11.5 m。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1
＝0.1，木块与长木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
木块与长木板保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0＝10 m/s，在坐标为x＝21 m处的P点处有一挡板，木板与挡板瞬间碰撞后立即以原 速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板，g取10 m/s2，求： 图9 (1)木板碰挡板时的速度大小v1； (2)碰后木板与木块刚好共速时的速度； (3)最终木板停止运动时A、P间的距离。 解析 (1)对木块和木板组成的系统，由牛顿第二定律得 μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1 v20－v21＝2a1(x－L)
代入数据得v1＝9 m/s。 (2)碰后木板向左运动，木块向右运动，由牛顿第二定律可知木块的加速度大小am＝μ2g
＝9 m/s2
木板的加速度大小aM＝μ1（m＋M）g＋μ2mgM＝6 m/s2 设从木板与挡板相碰至木块与木板共速所用时间为t 对木板v共＝v1－aMt，对木块v共＝－v1＋amt 得t＝1.2 s 共同速度大小v共＝1.8 m/s，方向向左。
(3)从木板与挡板相碰至木板与木块共速，木板的位移大小s1＝v1＋v共2t＝6.48 m 共速后木板与木块以大小为a1＝μ1g＝1 m/s2的加速度向左减速至停下，木板的位移大小s2＝v2共2a1＝1.62 m
最终A、P间距离sAP＝L＋s1＋s2＝19.60 m。 答案 (1)9 m/s (2)1.8 m/s 方向向左 (3)19.60 m 11．(2016·四川理综，10)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图10竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos θ＝1，sin θ＝0.1，g＝10 m/s2。求：
高考物理二轮复习 训练2 力与物体的直线运动
训练2 力与物体的直线运动一、单项选择题1．如图2－10所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后( )．图2－10A．将立即做变减速运动B．将立即做匀减速运动C．在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大D．在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零2．以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为( )．A．12.5 m B．2 mC．10 m D．0.5 m3．一质点受到10 N的力的作用时，其加速度为2 m/s2；若要使小球的加速度变为5 m/s2，则应该给小球施的力的大小为( )．A．10 N B．20 NC．50 N D．25 N4．我国道路安全部门规定，在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h，交通部门提供下列资料：资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6 s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数( )．A．100 m B．200 mC．300 m D．400 m5. (2012·安徽卷，17)如图2－11所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )．图2－11A．物块可能匀速下滑B．物块仍以加速度a匀加速下滑C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑6. (2012·海南单科，6)如图2－12所示，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑．在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是( )．图2－12二、多项选择题7．(2012·新课标，14)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础，早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是( )．A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动8.一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动，如图2－13所示，图线a表示物体受水平拉力时的v－t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v－t图象，下列说法正确的是( )．图2－13A．水平拉力的大小为0.1 N，方向与摩擦力方向相同B．水平拉力对物体做功的数值为1.2 JC．撤去拉力后物体还能滑行7.5 mD．物体与水平面间的动摩擦因数为0.19．(2012·天津卷，8)如图2－14甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等，则( )．图2－14A．0～t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t2时刻后物块A做反向运动D．t3时刻物块A的动能最大10.如图2－15所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.则( )．图2－15A ．物块B 刚要离开C 时B 的加速度也为a B ．加速度a ＝gC ．以A 、B 整体为研究对象可以计算出加速度a ＝12gD ．从F 开始作用到B 刚要离开C ，A 的位移为mgk三、计算题11. (2012·江苏泰州三模)如图2－16所示，在光滑水平面上有A 、B 两个物体，B 在前，A 在后，A 正以6 m/s 的速度向右运动，B 静止；当A 、B 之间距离为18 m 时，在A 、B 之间建立相互作用，其作用力为恒力，此后B 物体加速，经过4 s ，物体B 的速度达到3 m/s ，此时撤去A 、B 之间的相互作用，A 、B 继续运动又经4 s ，A 恰好追上B ，在这一过程中：求：图2－16(1)在A 物体追上B 物体前，B 运动的位移大小；(2)在两物体间有相互作用时，物体A 和B 的加速度a A 和a B 的大小； (3)物体A 和B 的质量之比． 12．如图2－17所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC 与水平面夹角为θ＝37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：图2－17(1)斜面BC 的长度；(2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功．参考答案1．C [物体在力F作用下向左加速，接触弹簧后受到弹簧向右的弹力，合外力向左逐渐减小，加速度向左逐渐减小，速度增大，当弹簧的弹力大小等于力F时合外力为0，加速度为0，速度最大，物体继续向左运动，弹簧弹力大于力F，合外力向右逐渐增大，加速度向右逐渐增大，速度减小，最后速度减小到0，此时加速度最大，综上所述，A、B、D错误，C正确．]2．D [由v t＝at可得t＝2.5 s，则第3 s内的位移，实质上就是2～2.5 s内的位移，x＝12at′2＝0.5 m．]3．D [根据F1＝ma1，把F1＝10 N，a1＝2 m/s2，代入，得m＝5 kg，再由F2＝ma2，把m＝5 kg，a2＝5 m/s2代入，解得F2＝25 N．]4．B [当驾驶员的反应时间最长，路面的动摩擦因数最小时对应的最长距离是安全距离．v＝120 km/h＝33.3 m/s，反应时间t＝0.6 s内位移x1约为20 m；又μmg＝ma，a＝3.2 m/s2，s2＝v22a＝173 m；s＝s1＋s2＝193 m．]5．C [设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律知物块的加速度a＝mg sin θ－μmg cos θm，即μ<tan θ. 对物块施加竖直向下的压力F后，物块的加速度a′＝mg＋F sin θ－μmg＋F cos θm＝a＋F sin θ－μF cos θm，且F sin θ－μF cos θ>0，故a′>a，物块将以大于a的加速度匀加速下滑．故选项C正确，选项A、B、D错误．]6．C [物块在整个运动过程中，由能量守恒知，物块在c点的动能小于初动能，即v<v0，A项错误；物块在ab段和bc段分别做匀减速和匀加速运动，且a1>a2，故B、D错误，C正确．]7．AD [物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项D正确．]8．AB [图线a表示的v－t图象加速度较大，说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同，则F＋f＝ma a＝0.2 N，图线b表示物体只在摩擦力作用下做匀减速运动，有f＝ma b ＝0.1 N ，解得F ＝f ＝0.1 N ，A 项正确；有水平拉力时，物体位移为s ＝5＋32×3 m＝12 m ，故拉力做功的数值为W ＝Fs ＝1.2 J ，B 项正确；撤去拉力后物体能滑行13.5 m ，C 项错误；动摩擦因数μ＝f mg ＝130，D 项错误．] 9．BD [在0～t 1时间内物块A 所受的合力为零，物块A 处于静止状态，根据P ＝Fv 知，力F 的功率为零，选项A 错误；在t 2时刻物块A 受到的合力最大，根据牛顿第二定律知，此时物块A 的加速度最大，选项B 正确；物块A 在t 1～t 2时间内做加速度增大的加速运动，在t 2～t 3时间内做加速度减小的加速运动，t 3时刻，加速度等于零，速度最大，选项C 错误、选项D 正确．]10．BD [物块B 刚要离开C 时B 的加速度为0，A 项错；未加F 时对A 受力 分析得弹簧的压缩量x 1＝mg sin 30°k ＝mg2k，B 刚要离开C 时对B 受力分析得弹簧的伸长量x 2＝mg2k，此时对A 由牛顿第二定律得F －mg sin 30°－kx 2＝ma ，解得a ＝g ，B 项正确、C 项错；物体A 的位移x 1＋x 2＝mg k，D 项正确．] 11．解析 物体B 先加速运动后匀速运动(1)x B ＝v B 2t 1＋v B t 2＝⎝⎛⎭⎫32×4＋3×4m ＝18 m.(2)a B ＝Δvt 1＝0.75 m/s 2A 物体先减速运动再匀速运动 A 减速运动的位移：x 1＝v 0t 1－12a A t 21＝6×4－12a A ×42＝24－8a A ， A 匀速运动的位移：x 2＝(v 0－a A t 1)×t 2＝24－16a A ，由题知x A ＝x 1＋x 2＝x B ＋18，即48－24a A ＝18＋18， 解得a A ＝0.5 m/s 2.(3)由牛顿第三定律有F 1＝－F 2，则质量之比m A m B ＝a B a A ＝32.答案 (1)18 m (2)a A ＝0.5 m/s 2 a B ＝0.75 m/s 2 (3)3212.解析 (1)分析滑块受力，由牛顿第二定律得：a 1＝g sin θ＝6 m/s 2通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：t 1＝1 s由运动学公式得：s ＝121t 21＝3 m.(2)滑块对斜面的压力为N 1′＝mg cos θ 木块对传感器的压力为F 1＝N 1′sin θ 由图象可知：F 1＝12 N ，解得m ＝2.5 kg.(3)滑块滑到B 点时的速度为：v 1＝a 1t 1＝6 m/s ，由图象可知：f 1＝5 N ，t 2＝2 s ，滑块受到的摩擦力f ＝f 1＝5 N ，a 2＝f m 2 m/s ，s 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝8 m ，W ＝fs 2＝40 J.答案 见解析。
高考物理二轮复习专题一力与直线运动力与物体的直线运动训练.docx
1-1-2 力与物体的直线运动课时强化训练1．(2018·河南一联)图示为一做直线运动的质点的位移与速度的二次方的关系图线。
该质点运动的加速度大小为()A．4 m/s2B．2 m/s2C．1 m/s2D．0.5 m/s2[解析] 由x-v2图像结合速度-位移关系式v2－v20＝2ax分析可知，质点做初速度为零的匀加速直线运动，图线函数表达式为v2＝2ax，可得a＝v22x＝42×1m/s2＝2 m/s2，故选项B正确。
[答案] B2．(2018·北京石景山区一模)如图所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定，当弹簧的长度为原长时，其上端位于O点。
现有一小球从O点由静止释放，将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)。
在此过程中，关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系，下图中正确的是()[答案] A3．(2018·广东四校联考)甲、乙两物体从不同地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的v-t图线为两段直线，乙物体运动的v-t图线为两段半径相同的四分之一圆弧的曲线，如图所示，图中t4＝2t2，则以下说法正确的是()A．两物体在t1时刻加速度相同B．两物体不可能在t2时刻相遇C．两物体在0～t4这段时间内的平均速度相同D．两物体在t3时刻相距最远，t4时刻相遇[解析] 在v-t图中，图线的斜率表示加速度，在t1时刻甲、乙的加速度方向不同，A错误。
两物体从不同地点出发，同时开始同向运动，两物体尽管在0～t2时间内位移不同，但仍可能在t2时刻相遇，B项错误。
在v-t图像中图线与t轴所围面积代表位移，由图可知在0～t4时间内甲、乙两物体位移相同，而平均速度＝xt相同，C项正确。
由于从不同地点出发，谁在前不知道，不能判定相距最远及相遇的时刻，D项错误。
[答案] C4．(2018·湖北黄冈期末)远在春秋战国时代(公元前772—前221年)，我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也。
高考物理二轮复习第一部分二轮专题突破专题一力与运动1.2力与物体的直线运动
1.(2016·全国丙卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，
在时间间隔 t 内位移为 s，动能变为原来的 9 倍．该质点的加速度
为( )
s
3s
A.t2
B.2t2
4s
8s
C. t2
D. t2
解析：质点在时间 t 内的平均速度 v＝st，设时间 t 内的初、末 速度分别为 v1 和 v2，则 v＝v1＋2 v2，故v1＋2 v2＝st.由题意知：12mv22＝ 9×12mv21，则 v2＝3v1，进而得出 2v1＝st.质点的加速度 a＝v2－t v1＝2vt 1
解析：由题图知，甲车做初速度为 0 的匀加速直线运动，其加 速度 a 甲＝10 m/s2.乙车做初速度 v0＝10 m/s、加速度 a 乙＝5 m/s2 的 匀加速直线运动.3 s 内甲、乙车的位移分别为：
x 甲＝12a 甲 t32＝45 m，x 乙＝v0t3＋12a 乙 t23＝52.5 m 由于 t＝3 s 时两车并排行驶，说明 t＝0 时甲车在乙车前，Δx ＝x 乙－x 甲＝7.5 m，选项 B 正确；t＝1 s 时，甲车的位移为 5 m，乙 车的位移为 12.5 m，由于甲车的初始位置超前乙车 7.5 m，由 t＝1 s 时两车并排行驶，选项 A、C 错误；甲、乙车两次并排行驶的位置 之间沿公路方向的距离为 52.5 m－12.5 m＝40 m，选项 D 正确． 答案：BD 命题点：利用匀变速直线运动规律解决追及与相遇问题，匀变
3．分析追及问题时的“一、二、一” (1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间距离最大或最小 的临界条件，也是分析判断问题的切入点． (2)两个关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的 时间关系和位移关系是解题的突破口． (3)一点注意：若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意 判断追上前该物体是否已经停止运动．
高考物理大二轮复习与测试强化练 第2讲 力与物体的直
第2讲力与物体的直线运动1.(2013·维坊模拟)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)( )A．物体经10 s速度减为零B．物体经2 s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止D．物体速度减为零后将向右运动答案：BC2．汽车正在走进千家万户，在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患．行车过程中，如果车距较近，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为 5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A．450 N B．400 NC．350 N D．300 N答案： C3．用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别为( )A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，a＝2 m/s2C．v＝6 m/s，a＝2 m/s2D．v＝10 m/s，a＝0答案： A4．(2013·全国大纲·19)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s，它们运动的v－t图象分别如直线甲、乙所示．则( )A．t＝2 s时，两球高度相差一定为40 mB．t＝4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D．甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等解析： 运动过程与v －t 图象相结合．甲、乙两小球抛出后均做竖直上抛运动，只是乙的运动滞后2 s ．因初始位置高度不同，所以无法确定t ＝2 s 时两小球的高度差，选项A 错误；v －t 图象中位移的大小等于图线与t 轴所围的面积，从图象中可以看出t ＝4 s 时两球相对于各自抛出点的位移相等，选项B 正确；同时因抛出速度相同，所以从抛出至达到最高点的时间相同，从v －t 图象知，该时间间隔均为3 s ，选项D 正确；因两球抛出时高度不同且高度差不确定，运动时间就不确定，选项C 错误．答案： BD5．(2013·重庆卷·4)图甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y 随θ变化的图象分别对应图乙中的( )A ．①、②和③B ．③、②和①C ．②、③和①D ．③、①和② 解析： 小球对斜面的压力F N ＝mg cos θ，其最大值为mg ，y ＝F N mg ＝cos θ，对应于图象③；小球运动的加速度a ＝g sin θ，其最大值为g ，所以y ＝a g＝sin θ，对应于图象②；重力加速度不变，故y ＝1，对应于图象①，选项B 正确．答案： B6．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 的作用，力F 按如图乙所示规律变化，图中纵坐标是F ，规定力沿斜面向上为正方向，则物体运动的速度v 随时间t 变化的图象是(物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s 2)( )答案： C7.如图所示，总质量为460 kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s 2，当热气球上升到180 m 时，以5 m/s 的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g ＝10 m/s 2.关于热气球，下列说法正确的是( )A ．所受浮力大小为4 830 NB ．加速上升过程中所受空气阻力保持不变C ．从地面开始上升10 s 后的速度大小为5 m/sD ．以5 m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析： 热气球刚开始上升时，速度为零，不受空气阻力，只受重力、浮力，由牛顿第二定律知F －mg ＝ma ，得F ＝4 830 N ，选项A 正确；随着热气球速度逐渐变大，其所受空气阻力发生变化(变大)，故热气球并非匀加速上升，其加速度逐渐减小，故上升10 s 后速度要小于5 m/s ，选项B 、C 错误；最终热气球匀速运动，此时热气球所受重力、浮力空气阻力平衡，由F ＝mg ＋F 阻得F 阻＝230 N ，选项D 正确．答案： AD8.(2013·浙江卷·17)如图所示，水平木板上有质量m ＝1.0 kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小．取重力加速度g ＝10 m/s 2，下列判断正确的是( )A ．5 s 内拉力对物块做功为零B ．4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D ．6 s ～9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2 解析： 对物块受力分析，分析图象中各段的运动规律，结合牛顿运动定律及做功的条件分析各选项．由图象知物块前4 s 静止，4 s ～5 s 内物块做加速运动，前5 s 内拉力对物块做功不为零，故A 选项错误；4 s 末物块静止，所受合力为零，B 选项错误；由4 s 之后的运动情况判断其受滑动摩擦力F f ＝μmg ＝3 N ，得μ＝0.3，C 选项错误；由牛顿第二定律可知4 s 后物块的加速度a ＝F －F f m＝2 m/s 2，D 选项正确． 答案： D9．如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B (长木板足够长)的左端放着小物块A ，某时刻，B 受到水平向右的外力F 作用，F 随时间t 的变化规律如图乙所示，即F ＝kt ，其中k 为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力F f 的大小等于最大静摩擦力，且A 、B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述物块A 的v －t 图象的是( )解析： 刚开始，外力F 较小，两物体保持相对静止，加速度大小为a ＝F 2m ＝kt 2m，可见，加速度a 的大小随着时间t 逐渐增大，对应的v －t 图线的斜率逐渐增大，C 、D 错误；随着时间t 的增大，外力F 增大，当物块和木板之间的摩擦力大小达到最大静摩擦力时，物块A与木板B 发生相对运动，此时有F f ＝ma ，F －F f ＝ma ，解得F ＝2F f ，即kt ＝2F f ，可见t ＞2F f k后物块将在大小恒定的摩擦力的作用下做匀加速直线运动，其对应的v －t 图线是倾斜的直线，A 错误、B 正确．答案： B10．(2013·安徽三联·22)据2012年10月12日新浪网消息，安徽凤阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝．最终在安徽省举重队推荐下，小金龙选择了铜陵市业余体校举重队．教练盛红星称在省队测试的时候，小金龙不仅举起45 kg 杠铃，还背起体重高达120 kg 的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”．(g ＝10 m/s 2)(1)在以a ＝2 m/s 2匀加速下降的电梯中小金龙能举起杠铃的质量是多少？(2)在以a ＝2 m/s 2匀加速上升的电梯中小金龙能背起的质量又是多少？解析： (1)小金龙的举力是一定的，则有F 1＝mg ＝450 N在以a ＝2 m/s 2匀加速下降的电梯中，设其能举起杠铃的质量为m 1，则有 m 1g －F 1＝m 1a解得m 1＝56.25 kg.(2)小金龙能背起的重量是一定的，则有F 2＝Mg ＝1 200 N在以a ＝2 m/s 2匀加速上升的电梯中，设其能背起的质量为m 2，则有F 2－m 2g ＝m 2a 解得m 2＝100 kg.答案： (1)56.25 kg (2)100 kg11．(2013·四川卷·9)近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量8 t、车长7 m 的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×104 N．求卡车的制动距离．(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？解析：此题运用动能定理解答较简单，也可根据卡车刹车做匀减速直线运动，应用牛顿第二定律和运动学公式解决问题．已知卡车质量m＝8 t＝8×103 kg初速度v0＝54 km/h＝15 m/s.(1)设卡车减速的加速度为a.由牛顿第二定律得：F f＝ma①根据运动学公式得：v20＝2ax1②联立①②式，代入数据解得x1＝30 m．③(2)已知车长l＝7 m，AB与CD的距离为x0＝23 m．设卡车驶过的距离为x2，D处人行横道信号灯至少需要经过时间Δt后变灯，有x2＝x0＋l④x2＝v0Δt⑤联立④⑤式，代入数据解得Δt＝2 s.答案：(1)30 m (2)2 s12.(2013·山东卷·22)如图所示，一质量m＝0.4 kg的小物块，以v0＝2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L ＝10 m ．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝33.重力加速度g 取10 m/s 2.(1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小．(2)拉力F 与斜面夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？ 解析： (1)设物块加速度的大小为a ，到达B 点时速度的大小为v ，由运动学公式得 L ＝v 0t ＋12at 2①v ＝v 0＋at ②联立①②式，代入数据得a ＝3 m/s 2③v ＝8 m/s.④(2)设物块所受支持力为F N ，所受摩擦力为F f ，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得F cos α－mg sin θ－F f ＝ma ⑤F sin α＋F N －mg cos θ＝0⑥又F f ＝μF N ⑦联立⑤⑥⑦式得F ＝mg sin θ＋μcos θ＋macos α＋μsin α⑧由数学知识得cos α＋33sin α＝233sin(60°＋α)⑨由⑧⑨式可知对应F 最小的夹角α＝30°F min ＝1335 N ．⑪答案： (1)3 m/s 2 8 m/s (2)30° 1335 N。
近年高考物理大二轮复习专题一力与运动专题能力训练2力与物体的直线运动(2021年整理)
2019高考物理大二轮复习专题一力与运动专题能力训练2 力与物体的直线运动编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019高考物理大二轮复习专题一力与运动专题能力训练2 力与物体的直线运动）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题能力训练2 力与物体的直线运动（时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题10分,共60分。
在每小题给出的四个选项中，1~3题只有一个选项符合题目要求,4~6题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分）1.如图所示，在光滑水平面上有一静止小车,小车质量为m0=5 kg，小车上静止放置一质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2，用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的是()A。
a1=2 m/s2,a2=1 m/s2 B.a1=1 m/s2，a2=2 m/s2C。
a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s22。
右图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0。
30.当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1。
15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0。
8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（）A.0.35mgB.0.30mgC。
统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与直线运动第2讲牛顿运动定律与直线运动课
牛顿运动定律与直线运动
考点一
匀变速直线运动规律的应用
1．基本公式
1 2
v＝v0＋at，x＝v0 t + at ，v 2 − v02 ＝2ax.
2
2．重要推论
3．符号法则
选定正方向，将矢量运算转化为代数运算．
4．解决运动学问题的基本思路
例1 [2023·山东卷]如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，
μ
答案：BC
预测6 [2022·全国乙卷]如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为
m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等
于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线
3
垂直．当两球运动至二者相距 L时，它们加速度的大小均为(
)
5F
A．
8m
2F
B．
5m
3F
C．
8m
10m/s，则(
)
A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B．入水后全红婵处于失重状态
C．全红婵在空中运动的时间为1.5 s
D．入水后全红婵受到水的阻力为612.5 N
答案：AD
预测4 [2023·江苏省淮安市模拟]如图所示，倾角为30°的光滑斜面
的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s速度运动，运动方向如图所
速度为a1，则
运动学公式可得
v＝at＝5×1.6 m/s＝8 m/s
由牛顿第二定律有μmg＝ma1
解得a1＝5 m/s2
物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，则由运动学公式可得
L
v2＝2a1·AB
2
解得LAB＝12.8 m
(3)如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑的最大高
高考物理二轮复习 专题一 第2讲 力与物体的直线运动课件
2.(多选)(2015·新课标全国卷Ⅱ，20)在一东西向的水平直铁轨上，停
放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以
大小为 a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q
二定律得：μ1(m＋15m)g＝(m＋15m)a1，即 μ1g＝a1 解得 μ1＝0.1
(2)设碰撞后木板的加速度为 a3，木板向左做匀减速运动，依据牛 顿第二定律有 μ1(15m＋m)g＋μ2mg＝15ma3
可得 a3＝43 m/s2 对滑块，加速度大小为 a2＝4 m/s2 由于 a2＞a3，所以滑块速度先减小到 0，所用时间为 t1＝1 s
第2讲 力与物体的直线运动
1.(2015·浙江理综，15)如图 1 所示，气垫导轨
上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光
遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt。
测得遮光条的宽度为 Δx，用ΔΔxt 近似代表滑
块通过光电门时的瞬时速度。为使ΔΔxt 更接
图1
近瞬时速度，正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 解析 ΔΔxt 是 Δt 时间内的平均速度，Δt 越小，ΔΔxt 就越接近某点的 瞬时速度。A 选项中换用更窄的遮光条，就是取更短的时间 Δt，
答案 20 m/s
5.(2015·新课标全国卷Ⅰ，25)一长木板置于粗糙水平地面上，木板 左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距 离为4.5 m，如图3(a)所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以 共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。 碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终 未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v－t图线如图(b)所 示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求：
(附答案)高考专题力与运动专题二：力与物体的直线运动
高考专题力与运动专题二：力与物体的直线运动学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________命题特点：命题既有选择题也有答题，题目新颖，与生活实际密切联系，试题大多综合v -t 图像，牛顿运动定律，受力分析，运动过程分析等思想方法：极限思想，微元累积法，逆向思维，理想实验思维；比例法，公式法，图像法，推论法，控制变量法，整体法，隔离法，数学公式法等真题研究必备考点一、单选题1．（2019·全国卷I ）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。
上升第一个4H所用的时间为t 1，第四个4H所用的时间为t 2。
不计空气阻力，则21t t 满足（ ） A ．2112t t << B ．2123t t << C ．2134t t << D ．2145t t << 2．（2020·山东高考）一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s 与时间t 的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用F N 表示，速度大小用v 表示。
重力加速度大小为g 。
以下判断正确的是（ ） A ．0~t 1时间内，v 增大，F N >mg B ．t 1~t 2时间内，v 减小，F N <mgC ．t 2~t 3时间内，v 增大，F N <mgD ．t 2~t 3时间内，v 减小，F N >mg 3．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。
由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。
已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0m/s 2，测得刹车线长25m 。
汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（ ） A ．10m/sB ．15m/sC ．20m/sD ．30m/s4．（2020·江苏高考）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。