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全国通用2022高考物理二轮复习专题一第2讲力与物体的直线运动提升训练
全国通用2022高考物理二轮复习专题一第2讲力与物体的直线运动提升训练
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第2讲 力与物体的直线运动专题提升训练一、选择题(1~7题为单项选择题,8~9题为多项选择题)1.(2022·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,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )图1A.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 是Δt时间内的平均速度,Δt越小,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,A正确;B、C、D选项中的处理不能保证Δt很短,不能确定更接近瞬时速度,选项B、C、D错误。答案 A2.(2022·广东理综,13)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图2所示,下列表述正确的是( )图2A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等8\n解析 位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在0.2~0.5小时内,甲、乙均做匀速直线运动,加速度为0,甲图象斜率大于乙图象,说明甲的速度大于乙的速度,故A错误,B正确;由位移-时间图象可以看出在0.6~0.8小时内甲的位移比乙的大,故C错误;由位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在s=10km处,而乙在s=8km处,进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大,故D错误。答案 B3.(2022·长春模拟)如图3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AB与BC两部分的时间之比为1∶4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC两段上所做运动可看作匀变速直线运动)( )图3A.1∶4B.1∶1C.8∶1D.4∶1解析 设初速度为vA,过B点速度为vB,AB=BC=x,tAB=t,tBC=4t,则v-v=2μ1gx,vA-vB=μ1gt;v=2μ2gx,vB=4μ2gt;解得μ1∶μ2=8∶1,C正确。答案 C4.(2022·台州市高三3月调研考试)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图4所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )图4A.gB.2gC.3gD.4g解析 分析运动过程及受力:人体向下先加速后减速运动,速度减为零后反向向上先加速后减速,如此往复循环。F=G时人体受力平衡,为加速运动与减速运动转换的临界点。图中平缓段即表示受力平衡的时候,可知0.6F0=G。找出图中最大外力为1.8F0,由于绳子被拉伸,施加给人的力方向始终为竖直向上。从而可以算出最大加速度a====2g,所以选B。答案 B8\n5.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,在0~40s内汽车的加速度随时间变化的图象如图5所示,则汽车位移最大的时刻是( )图5A.40s末B.30s末C.20s末D.10s末解析 0~10s内汽车做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,10s末汽车的速度为20m/s;10~20s内汽车的加速度为0,故汽车做匀速直线运动;20~40s内汽车的加速度为-1m/s2,故汽车做匀减速直线运动,40s末汽车的速度恰好减为0。因为40s内汽车始终向同一方向运动,所以汽车位移最大的时刻是40s末,选项A正确。答案 A6.甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速度为4m/s,乙车初速度为1.5m/s,最大速度为3.5m/s,其v-t图象如图6所示,关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )图6A.在t=4s时,甲、乙相遇B.甲的加速度一直小于乙的加速度C.在t=1s时,两车速度相等,加速度相等D.甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移解析 v-t图线与t轴所围面积表示位移,斜率表示加速度;在t=4s,甲、乙的位移均为10m,甲、乙相遇,选项A正确;在4~6s,甲、乙加速度相同,选项B错误;在t=1s,甲的加速度大于乙的加速度,选项C错误;乙车运动的总位移大于甲车运动的总位移,选项D错误。答案 A7.(2022·江苏单科,5)如图7所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m8\n/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )图7A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5解析 由题意知,该同学先加速后匀速,速度增大到2m/s用时t1==1s,在加速时间内通过的位移x1=at=1m,t2=4s,x2=vt2=8m,已过关卡2,t3=2s时间内x3=4m,关卡打开,t4=5s,x4=vt4=10m,此时关卡关闭,距离关卡4还有1m,到达关卡4还需t5=0.5s,小于2s,所以最先挡住他前进的是关卡4,故C正确。答案 C8.如图8所示,一同学在自家高为H=10m的阳台上,伸手竖直向上抛出一个可以看成质点的小球,小球的抛出点距离阳台的高度为h0=0.8m,小球抛出后升高了h=0.45m达到最高点,最终小球落在地面上。g=10m/s2。根据以上信息,你认为下列说法正确的是( )图8A.小球抛出时的初速度大小是4m/sB.小球抛出时的初速度大小是3m/sC.小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间为1.8sD.小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间为1.0s解析 上升阶段-v=-2gh,则v0==3m/s,A错误,B正确;上升阶段0=v0-gt1,下降阶段h0+h+H=gt,历时:t=t1+t2,得:t=1.8s,C正确,D错误。答案 BC9.倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l=0.3m8\n,且杆可在槽内移动,轻杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知在本次碰撞过程中轻杆已滑动。g取10m/s2,sin37°=0.6。关于小车和杆的运动情况,下列说法正确的是( )图9A.杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.6mB.杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9mC.小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐增大的变加速运动D.小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动,再做匀速直线运动解析 小车在沿斜面向下的重力分力Gx=mgsinθ=6N作用下,先沿斜面做匀加速运动,碰到弹簧后,小车受到沿斜面向上的弹力,做加速度逐渐减小的变加速运动,当弹力等于6N后,小车、弹簧、轻杆构成的系统做匀速直线运动,C错误,D正确;杆刚要滑动时,弹力为6N,所以弹簧形变量为x==0.3m,所以小车已通过的位移为L+x=0.9m,A错误,B正确。答案 BD二、非选择题10.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路。并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10s时,速度表显示54km/h,求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度表显示108km/h时,出租车开始做匀速直线运动,若时间表显示10时12分35秒,此时计价器里程表示数应为多少?(出租车启动时,里程表示数为零)解析 (1)根据速度公式,得到a==m/s2=1.5m/s2再根据位移公式,得到x1=at=×1.5×102m=75m这时出租车距出发点的距离为75m。(2)根据v=2ax2式,得到x2==m=300m8\n这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间t2,可根据位移公式x2=at解得t2==s=20s这时出租车时间表应显示10时11分15秒。出租车继续匀速运动,它匀速运动时间t3应为80s,通过位移x3=v2t3=30×80m=2400m所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x=(300+2400)m=2700m答案 (1)75m (2)2700m11.如图10所示,甲、乙两传送带倾斜放置,与水平方向夹角均为37°,传送带乙长为4m,传送带甲比乙长0.45m,两传送带均以3m/s的速度逆时针匀速运动,可视为质点的物块A从传送带甲的顶端由静止释放,可视为质点的物块B由传送带乙的顶端以3m/s的初速度沿传送带下滑,两物块质量相等,与传送带间的动摩擦因数均为0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:图10(1)物块A由传送带顶端滑到底端经历的时间;(2)物块A、B在传送带上显示的划痕长度之比。解析 (1)物块A一开始受重力、支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力,由牛顿第二定律知mgsin37°+μmgcos37°=ma1,代入数值得a1=10m/s2设经时间t1物块A与传送带共速,则由运动学规律知v带=a1t1,即t1=0.3s此过程中物块A的位移为x1=a1t=0.45m物块A与传送带共速后,由牛顿第二定律知mgsin37°-μmgcos37°=ma2,代入数值得a2=2m/s2由运动学规律知L甲-x1=v带t2+a2t,代入数值得t2=1s所以物块A由传送带顶端滑到底端经历的时间为t=t1+t2=1.3s(2)在物块A的第一个加速过程中,物块A在传送带上显示的划痕长度为L1=v带t1-x1=0.45m在物块A的第二个加速过程中,物块A在传送带上的划痕长度为L2=v带t2+a2t-v带t2=1.0m8\n所以物块A在传送带上显示的划痕长度为LA=L2=1m由分析知物块B的加速度与物块A在第二个加速过程的加速度相同,从传送带顶端加速到底端所需时间与t2相同所以物块B在传送带上的划痕长度为LB=v带t2+a2t-v带t2=1.0m故物块A、B在传送带上的划痕长度之比为LA∶LB=1∶1。答案 (1)1.3s (2)1∶112.如图11所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以v0=8m/s初速度滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.5,小滑块带电荷量为q=2×10-3C,整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中,电场强度E=1×102N/C,(g取10m/s2)求:图11(1)刚开始时小滑块和长木板的加速度大小各为多少?(2)小滑块最后停在距木板左端多远的位置?(3)整个运动过程中产生的热量。解析 (1)设小滑块的加速度为a1,长木板的加速度为a2,规定水平向右为正方向。由牛顿第二定律得qE-μ2mg=ma1,得a1=-3m/s2,μ2mg-μ1(m+M)g=Ma2,得a2=1m/s2。(2)设两者经过时间t相对静止,此时的速度为v,则v=v0+a1t=a2t,得t=2s,v=2m/s。这段时间内小滑块的位移x1=v0t+a1t2=10m。木板的位移x2=a2t2=2m。由于此后两者一起向右减速运动,所以小滑块最后停在距木板左端Δx=x1-x2=8m处。(3)设两者一起向右减速运动的加速度为a3,由牛顿第二定律得qE-μ1(M+m)g=(M+m)a3,解得a3=-m/s2。一起向右减速的位移x3=-=6m。由能量守恒可知Q=mv+Eq(x1+x3)=6.4J。8\n答案 (1)3m/s2 1m/s2 (2)8m (3)6.4J8
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 23:51:32
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