高考物理二轮复习专题测试练一力与直线运动docx.docx

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专题测试卷

（一）　力与直线运动

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

）

1．（2018·天津河东一模）传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带始终保持恒定的速率v运行，将行李无初速度地放在左端点A处。

传送带的水平部分A、B间的距离为L，则（　　）

A．行李在传送带上一定匀加速至B端

B．行李在传送带上可能受到向右的静摩擦力

C．行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力

D．行李在传送带上的时间可能小于

[解析]行李开始做匀加速直线运动。

若当v行＝v带时，行李的位移小于传送带长度，则之后行李相对于传送带静止做匀速直线运动，此时不受摩擦力，故A、B错，C对。

因行李最大速度为v，故最短时间为

，D错。

[答案]C

2．（2018·广东佛山质检）有几位同学为了测试某款汽车的性能，记录了该汽车沿平直公路启动、匀速行驶和制动三个过程速度的变化情况如表，若汽车启动和制动可看作是匀变速直线运动，则下列说法正确的是（　　）

时间（s）

0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

速度（m/s）

0

10.0

20.0

28.0

28.0

28.0

28.0

20.0

0

A.汽车加速到6s末才开始匀速运动

B．加速阶段位移为90m

C．前8s内汽车通过的位移大小为145.6m

D．制动过程加速度大小一定为10m/s2

[解析]加速时，a＝

m/s2＝5m/s2，又v＝28.0m/s，由v＝at得t＝5.6s，故A错；加速阶段s＝

t＝

×5.6m＝78.4m，故B错；前8s位移s′＝s＋vt′＝78.4m＋28.0×（8－5.6）m＝145.6m，故C对；制动时间不确定，故制动时加速度不确定，D错。

[答案]C

3．（2018·全国模拟）a、b两物体在同一直线上运动，二者运动的v-t图像均为直线，如图所示，已知两物体在4s末相遇。

则关于它们在0～4s内的运动，下列说法正确的是（　　）

A．a、b两物体运动的方向相反

B．a物体的加速度大小小于b物体的加速度

C．t＝2s时两物体相距最远

D．t＝0时刻，a物体在b物体前方3m远处

[解析]由题图可知，a、b两物体都沿正方向运动，运动的方向相同，A错误；a物体的加速度大小为：

a1＝

m/s2＝1m/s2，b物体的加速度大小为：

a2＝

m/s2＝0.5m/s2，a物体的加速度大小大于b物体的加速度，B错误；两物体在4s末相遇，结合题图可知是a物体追b物体，因此速度相等即t＝2s时，两物体相距最远，C正确；设t＝0时相距为x0，两物体在4s末相遇，则有：

x0＋xa＝xb，因v-t图像中图线与t轴所围面积表示位移，由图可知0～4s内a、b两物体位移大小相等，即xa＝xb，则x0＝0，D错误。

[答案]C

4．（2018·湖北四地七校联盟联考）如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。

绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为T，则能正确描述T与x之间的关系的图像是（　　）

[解析]设单位长度绳子的质量为m。

对整段绳子分析有：

F＝Lma；

对右侧x长度的绳子分析可知：

T＝xma

联立解得：

T＝

x，

故可知T与x成正比，且x＝0时，T＝0。

故A正确。

[答案]A

5．（2018·天津河东一模）（多选）如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q相接触。

若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力。

以下说法正确的是（　　）

A．若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则Q对球B有压力

B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对B球均无压力

C．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力

D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面以一定的初速度减速下滑，则P对球B有压力

[解析]若C的斜面光滑，无论斜劈是由静止释放还是以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球具有相同的加速度，方向均沿斜面向下；根据牛顿第二定律，知B球所受的合力方向沿斜面向下，所以B球受重力、盒子底部的支持力以及Q对球的压力，而P对球无压力，所以A选项是正确的，B选项是错误的。

若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则B球处于平衡状态，受重力和盒子底部的支持力而平衡，P、Q对球均无压力，所以C选项是正确的。

若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面减速下滑，斜劈和球整体具有相同的加速度，方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律，知B球所受的合力方向沿斜面向上，所以B球受重力、盒子底部的支持力以及P对球的压力，所以D选项是正确的。

[答案]ACD

6．（2018·山西考前测试）如图所示，倾角为θ＝37°的传送带以速度v1＝2m/s顺时针匀速转动。

将一小物块以v2＝8m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。

已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带足够长，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．小物块运动的加速度大小恒为10m/s2

B．小物块向上运动的时间为0.6s

C．小物块向上滑行的最远距离为4m

D．小物块最终将随传送带一起向上匀速运动

[解析]小物块的运动分两个阶段：

因初始时v2＞v1，则开始一段时间小物块相对传送带向上运动，其所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律有：

ma1＝mgsinθ＋μmgcosθ

得a1＝10m/s2

因μmgcosθ＜mgsinθ，则小物块速度与传送带速度相同之后，小物块将相对传送带向下运动，其所受滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律有：

ma2＝mgsinθ－μmgcosθ

得a2＝2m/s2

所以A选项错误。

两段运动的时间分别为：

t1＝

＝0.6s

t2＝

＝1.0s

所以向上运动的时间为t1＋t2＝1.6s，B选项错。

两段运动的位移分别为：

s1＝

·t1＝3m

s2＝

·t2＝1m

向上滑行最远距离s＝s1＋s2＝4m，所以选项C正确。

由以上分析可知，小物块先向上减速到零，再向下加速，D选项错。

[答案]C

7．（2018·河北衡水中学六调）如图所示，质量为m0、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上，有一质量为m的小物块放在斜面上，轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动。

若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F，斜面体始终静止。

施加恒力F后，下列说法正确的是（　　）

A．小物块沿斜面向下运动的加速度为

B．斜面体对地面的压力大小等于（m＋m0）g＋Fsinθ

C．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左

D．斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化

[解析]在未施加恒力F时，因小物块能沿斜面匀速运动，根据共点力平衡可知，mgsinθ＝μmgcosθ，当施加恒力F后，对物块受力分析可知F＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得a＝

，故A正确；

施加恒力后，物块对斜面的压力和摩擦力不变，其中压力和摩擦力的合力等于物块的重力，方向竖直向下。

对斜面体分析可知，其受到的支持力等于m0g＋mg，地面对其没有摩擦力作用，故B、C错误；斜面体对物块的支持力和摩擦力大小和方向都不变，故D错误。

[答案]A

8．（2018·山东泰安二模）如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。

两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细绳相连，两球均处于静止状态。

已知B球质量为m，O在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，现将轻质细绳剪断的瞬间（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　）

A．弹簧弹力大小为

mg

B．球B的加速度为g

C．球A受到的支持力为

mg

D．球A的加速度为

g

[解析]剪断细绳前对B球受力分析如图，由平衡条件可得F弹＝mgtan45°＝mg；剪断细绳瞬间，细绳上弹力立即消失，而弹簧弹力F弹和重力的大小和方向均没有改变，则F合＝

＝

mg，aB＝

g，A、B项错误。

F绳＝

mg，A球的重力大小GA＝2F绳cos30°＝

mg，A球受到的支持力NA＝GAcos30°＝

mg，C项错误。

对A球由牛顿第二定律有mAgsin30°＝mAaA，得A的加速度aA＝g·sin30°＝

g，D项正确。

[答案]D

9．如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。

斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是（　　）

A．在0～t1时间内，N增大，f减小

B．在0～t1时间内，N减小，f增大

C．在t1～t2时间内，N增大，f增大

D．在t1～t2时间内，N减小，f减小

[解析]在0～t1时间内，根据速度时间图线知，物体做加速运动，加速度逐渐减小。

设斜面倾角为θ，对物体研究，在竖直方向上有Ncosθ＋fsinθ－mg＝ma，Nsinθ＝fcosθ，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f减小。

在t1～t2时间内，根据速度时间图线知，物体做减速运动，加速度逐渐增大。

对物体研究，在竖直方向上有mg－（Ncosθ＋fsinθ）＝ma，Nsinθ＝fcosθ，因加速度逐渐增大，则支持力N和摩擦力f逐渐减小，选项D正确，A、B、C错误。

[答案]D

10.（多选）利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数，将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度-时间（vt）图像。

先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的vt图像如图乙所示，则（　　）

A．滑块A上滑时加速度的大小为8m/s2

B．滑块A下滑时加速度的大小为8m/s2

C．滑块与滑板之间的动摩擦因数μ＝0.5

D．滑块A上滑时运动的位移为1m

[解析]滑块A上滑时加速度的大小a1＝|

|m/s2＝8.0m/s2，选项A正确；滑块A下滑时的加速度a2＝

m/s2＝4.0m/s2，选项B错误；由牛顿第二定律知A上滑时mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，A下滑时mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得μ＝0.25，选项C错误；在速度-时间图像中面积表示位移，滑块A上滑时运动的位移为1m，选项D正确。

[答案]AD

二、非选择题（本题共6小题，共60分。

按题目要求作答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）

11．（8分）（2018·辽宁葫芦岛期末）有同学利用如图所示的装置来探究力的平行四边形定则。

在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将细绳打一个结O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数确定3根细绳的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是____________（填字母代号）。

A．钩码的个数N1＝1，N3＝2，N2＝4

B．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4

D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

（2）在拆下钩码和细绳前，必须要完成的一个步骤是

________（填字母代号）。

A．用天平测出钩码的质量

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三段绳子之间的夹角

D．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

[解析]

（1）结点受三个力而平衡，第三个力必须在另外两个力的合力范围内。

又因为OA和OB有夹角，所以|F1－F2|

（2）因为钩码的质量都相同，所以钩码的个数就代表了拉力大小，没有必要测量钩码的质量；只需要记录O点位置和各细绳的方向，没有必要测量细绳的长度和三段绳间的夹角。

[答案]

（1）BD　

（2）D

12．（8分）（2018·河南濮阳期中）在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m之间的定量关系”的实验中，甲、乙两个实验小组分别采用不同的实验器材进行实验：

（1）实验小组甲采用图甲的实验装置探究加速度a与质量m之间的定量关系，图中A为小车（质量为m1），B为电火花计时器，C为重物（质量为m2），D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力，则：

①质量m1、m2应满足的关系是：

m1________m2（填“远大于”或“远小于”）；

②________平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）。

（2）实验小组乙探究加速度a与物体所受合力F之间的定量关系，他们在图甲的小车上固定了能将数据进行无线传输的拉力传感器，并将传感器的数据传输给计算机，可在计算机上直接读出绳对小车拉力F的大小，其他器材相同，则：

①此实验装置________（填“需要”或“不需要”）满足小组甲的条件①；

②通过实验数据画出aF图像如图乙所示，图线不过坐标原点的主要原因可能是________。

A．小车的质量m1较小

B．重物的质量m2较大

C．平衡摩擦力时木板的倾角偏大

D．平衡摩擦力时木板的倾角偏小

（3）图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。

根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2。

（结果保留2位有效数字）

[解析]

（1）以整体为研究对象有m2g＝（m1＋m2）a，

解得a＝

。

以小车为研究对象有绳子的拉力F＝m1a＝

m2g＝

，显然只有m1≫m2时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力。

实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力，则需要平衡摩擦力。

（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将重物的重力作为小车的拉力，故不需要满足重物的质量远小于小车的质量。

图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时F为零，故平衡摩擦力过度，故C正确。

（3）相邻计数点之间还有1个点，说明相邻两个计数点时间间隔为0.04s。

运用匀变速直线运动的公式Δx＝aT2，a＝

＝

m/s2

＝3.2m/s2。

[答案]

（1）①远大于　②需要　

（2）①不需要　②C

（3）3.2

13．（10分）（2018·安徽宣城八校期末联考）某人驾驶汽车在平直公路上

以72km/h的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下，位移随速度变化的关系如图所示，图像由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。

求：

（1）该人刹车的反应时间；

（2）刹车的加速度大小及刹车的时间。

[解析]

（1）汽车在反应时间内做匀速直线运动，由图可知，反应时间内的位移x1＝12m，速度v＝72km/h＝20m/s，反应时间t1＝

＝

s＝0.6s。

（2）开始刹车时，速度v＝72km/h＝20m/s，刹车过程的位移x2＝（37－12）m＝25m，根据匀变速直线运动的速度位移关系为v2＝2ax2，

可得刹车时的加速度大小a＝

＝

m/s2＝8m/s2，

根据速度-时间关系知，刹车的时间t2＝

＝

s＝2.5s。

[答案]

（1）0.6s　

（2）8m/s2　2.5s

14．（10分）车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m＝5kg的行李包（可视为质点）无初速度地放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g取10m/s2，不计空气阻力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。

（1）求行李包相对于传送带滑动的距离。

（2）若B轮的半径为R＝0.2m，求行李包在B点对传送带的压力。

（3）若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度。

[解析]

（1）行李包在水平传送带上加速时，摩擦力产生加速度，μ1mg＝ma1

若行李包达到水平传送带的速度所用时间为t，则：

v＝a1t

行李包前进距离x1＝

a1t2

传送带前进距离x2＝vt

行李包相对传送带前进距离

Δx＝x2－x1

所以Δx＝0.1m

（2）行李包在B点受重力和支持力

根据牛顿第二定律mg－FN＝

解得：

FN＝25N

根据牛顿第三定律可得：

行李包在B点对传送带的压力为25N，方向竖直向下。

（3）行李包在斜面上受重力、支持力、摩擦力，根据牛顿第二定律：

μ2mgcos37°－mgsin37°＝ma2

行李包从斜面滑下过程：

0－v2＝－2a2x

解得：

x＝1.25m。

[答案]

（1）0.1m　

（2）25N，方向竖直向下　（3）1.25m

15．（12分）（2018·安徽江南十校联考）如图甲所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。

已知mA＝2kg，mB＝4kg，斜面倾角θ＝37°。

某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的vt图像如图乙所示。

已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：

（1）A与斜面间的动摩擦因数；

（2）A沿斜面向上滑动的最大位移；

（3）滑动过程中细线对A的拉力所做的功。

[解析]

（1）在0～0.5s内，根据图像，A、B系统的加速度为

a1＝

m/s2＝4m/s2

对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律有

mBg－mAgsinθ－μmAgcosθ＝（mA＋mB）a1

得：

μ＝0.25

（2）B落地后，A减速上滑。

由牛顿第二定律有

mAgsinθ＋μmAgcosθ＝mAa2

将已知量代入，可得

a2＝8m/s2

故A减速向上滑动的位移为

x2＝

＝0.25m

0～0.5s内A加速向上滑动的位移

x1＝

＝0.5m

所以，A上滑的最大位移为

x＝x1＋x2＝0.75m

（3）A加速上滑过程中，由动能定理：

W－mAgx1sinθ－μmAgx1cosθ＝

mAv

－0

得W＝12J。

[答案]

（1）0.25　

（2）0.75m　（3）12J

16．（12分）（2018·江西红色六校第二次联考）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞减速下落。

他打开降落伞后的vt图线如图甲所示。

降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙，已知人的质量为50kg，降落伞的质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff＝kv（g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。

求：

（1）打开降落伞前人下落的距离；

（2）阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；

（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？

[解析]

（1）设打开降落伞时的速度为v0，下落高度为h0。

由题图甲知v0＝20m/s，则

h0＝

＝20m。

（2）设匀速下落时速度为v，由题图甲知v＝5m/s，

由kv＝2mg，得k＝200N·s/m。

对整体有kv0－2mg＝2ma，

a＝

＝30m/s2，方向竖直向上。

（3）设每根绳拉力为FT，以运动员为研究对象有

8FTcos37°－mg＝ma，

得FT＝312.5N。

由牛顿第三定律得，悬绳能承受的拉力至少为312.5N。

[答案]

（1）20m

（2）k＝200N·s/m　a＝30m/s2　方向竖直向上

（3）312.5N