2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第2講 力與物體的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)提升訓(xùn)練

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第2講 力與物體的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)提升訓(xùn)練 一、單項(xiàng)選擇題 1.(xx·浙江理綜，15)如圖1所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt。測(cè)得遮光條的寬度為Δx，用近似代表滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度。為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是(　　) 圖1 A.換用寬度更窄的遮光條 B.提高測(cè)量遮光條寬度的精確度 C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門(mén) D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角 解析　是Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度，Δt越小，就越接近某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。A選項(xiàng)中換用更窄的遮光條，就是取更短的時(shí)間Δt，A正確；B、C、D

2、選項(xiàng)中的處理不能保證Δt很短，不能確定更接近瞬時(shí)速度，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。 答案　A 2.(xx·廣東理綜，13)甲、乙兩人同時(shí)同地出發(fā)騎自行車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，前1小時(shí)內(nèi)的位移－時(shí)間圖象如圖2所示，下列表述正確的是(　　) 圖2 A.0.2～0.5小時(shí)內(nèi)，甲的加速度比乙的大 B.0.2～0.5小時(shí)內(nèi)，甲的速度比乙的大 C.0.6～0.8小時(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的小 D.0.8小時(shí)內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等 解析　位移－時(shí)間圖象的斜率絕對(duì)值反映速度大小，在0.2～0.5小時(shí)內(nèi)，甲、乙均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度為0，甲圖象斜率大于乙圖象，說(shuō)明甲的速度大于乙的速度，故A錯(cuò)誤，B正確；由位移－

3、時(shí)間圖象可以看出在0.6～0.8小時(shí)內(nèi)甲的位移比乙的大，故C錯(cuò)誤；由位移－時(shí)間圖象看出在t＝0.5小時(shí)時(shí)，甲在s＝10 km處，而乙在s＝8 km處，進(jìn)一步得出在0.8小時(shí)內(nèi)甲的路程比乙的大，故D錯(cuò)誤。 答案　B 3.(xx·長(zhǎng)春模擬)如圖3所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC兩部分組成，且AB＝BC，小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)滑上桌面，最后恰好停在C點(diǎn)，已知物塊經(jīng)過(guò)AB與BC兩部分的時(shí)間之比為1∶4，則物塊P與桌面上AB、BC部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1、μ2之比為(P物塊在AB、BC兩段上所做運(yùn)動(dòng)可看作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))(　　) 圖3 A.1∶4 B.1∶1

4、 C.8∶1 D.4∶1 解析　設(shè)初速度為vA，過(guò)B點(diǎn)速度為vB，AB＝BC＝x，tAB＝t，tBC＝4t，則v－v＝2μ1gx，vA－vB＝μ1gt；v＝2μ2gx，vB＝4μ2gt；解得μ1∶μ2＝8∶1，C正確。 答案　C 4.(xx·臺(tái)州市高三3月調(diào)研考試)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖4所示。將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過(guò)程中最大加速度約為(　　) 圖4 A.g B.2g C.3g D

5、.4g 解析　分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程及受力：人體向下先加速后減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后反向向上先加速后減速，如此往復(fù)循環(huán)。F＝G時(shí)人體受力平衡，為加速運(yùn)動(dòng)與減速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的臨界點(diǎn)。圖中平緩段即表示受力平衡的時(shí)候，可知0.6F0＝G。找出圖中最大外力為1.8F0，由于繩子被拉伸，施加給人的力方向始終為豎直向上。從而可以算出最大加速度a＝＝＝＝2g，所以選B。 答案　B 5.汽車(chē)由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛，在0～40 s內(nèi)汽車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖5所示，則汽車(chē)位移最大的時(shí)刻是(　　) 圖5 A.40 s末 B.30 s末 C.20 s末 D.10 s末 解析　0～10 s內(nèi)

6、汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度為2 m/s2，10 s末汽車(chē)的速度為20 m/s；10～20 s內(nèi)汽車(chē)的加速度為0，故汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；20～40 s內(nèi)汽車(chē)的加速度為－1 m/s2，故汽車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，40 s末汽車(chē)的速度恰好減為0。因?yàn)?0 s內(nèi)汽車(chē)始終向同一方向運(yùn)動(dòng)，所以汽車(chē)位移最大的時(shí)刻是40 s末，選項(xiàng)A正確。 答案　A 6.甲、乙兩車(chē)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中甲車(chē)初速度為零，最大速度為4 m/s，乙車(chē)初速度為1.5 m/s，最大速度為3.5 m/s，其v－t圖象如圖6所示，關(guān)于兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.在t＝4 s時(shí)，甲、乙相遇

7、B.甲的加速度一直小于乙的加速度 C.在t＝1 s時(shí)，兩車(chē)速度相等，加速度相等 D.甲車(chē)運(yùn)動(dòng)的總位移大于乙車(chē)運(yùn)動(dòng)的總位移 解析　v－t圖線(xiàn)與t軸所圍面積表示位移，斜率表示加速度；在t＝4 s，甲、乙的位移均為10 m，甲、乙相遇，選項(xiàng)A正確；在4～6 s，甲、乙加速度相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t＝1 s，甲的加速度大于乙的加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙車(chē)運(yùn)動(dòng)的總位移大于甲車(chē)運(yùn)動(dòng)的總位移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　A 二、多項(xiàng)選擇題 7.(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，20)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車(chē)廂。當(dāng)機(jī)車(chē)在東邊拉著這列車(chē)廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車(chē)廂的掛鉤P和

8、Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車(chē)在西邊拉著車(chē)廂以大小為a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車(chē)廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，則這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)可能為(　　) A.8 B.10 C.15 D.18 解析　設(shè)PQ西邊有n節(jié)車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂的質(zhì)量為m，則F＝nma① 設(shè)PQ東邊有k節(jié)車(chē)廂，則F＝km·a② 聯(lián)立①②得3n＝2k，由此式可知n只能取偶數(shù)， 當(dāng)n＝2時(shí)，k＝3，總節(jié)數(shù)為N＝5 當(dāng)n＝4時(shí)，k＝6，總節(jié)數(shù)為N＝10 當(dāng)n＝6時(shí)，k＝9，總節(jié)數(shù)為N＝15 當(dāng)n＝8時(shí)，k＝12，總節(jié)數(shù)為N＝20，故選項(xiàng)B、C正確。 答案　BC 8.如圖7所示

9、，一同學(xué)在自家高為H＝10 m的陽(yáng)臺(tái)上，伸手豎直向上拋出一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球，小球的拋出點(diǎn)距離陽(yáng)臺(tái)的高度為h0＝0.8 m，小球拋出后升高了h＝0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，最終小球落在地面上。g＝10 m/s2。根據(jù)以上信息，你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A.小球拋出時(shí)的初速度大小是4 m/s B.小球拋出時(shí)的初速度大小是3 m/s C.小球從拋出到接觸地面的過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為1.8 s D.小球從拋出到接觸地面的過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為1.0 s 解析　上升階段－v＝－2gh，則v0＝＝3 m/s，A錯(cuò)誤，B正確；上升階段0＝v0－gt1，下降階段h0＋h＋H＝gt，歷時(shí)：t

10、＝t1＋t2，得：t＝1.8 s，C正確，D錯(cuò)誤。 答案　BC 9.傾角為37°的光滑斜面上固定一個(gè)槽，勁度系數(shù)k＝20 N/m、原長(zhǎng)l0＝0.6 m的輕彈簧下端與輕桿相連，開(kāi)始時(shí)桿在槽外的長(zhǎng)度l＝0.3 m，且桿可在槽內(nèi)移動(dòng)，輕桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力大小Ff＝6 N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。質(zhì)量m＝1 kg的小車(chē)從距彈簧上端L＝0.6 m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。已知在本次碰撞過(guò)程中輕桿已滑動(dòng)。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6。關(guān)于小車(chē)和桿的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖8 A.桿剛要滑動(dòng)時(shí)小車(chē)已通過(guò)的位移為0.6 m B.桿剛要滑動(dòng)時(shí)小車(chē)已通

11、過(guò)的位移為0.9 m C.小車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng) D.小車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 解析　小車(chē)在沿斜面向下的重力分力Gx＝mgsin θ＝6 N作用下，先沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，碰到彈簧后，小車(chē)受到沿斜面向上的彈力，做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于6 N后，小車(chē)、彈簧、輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確；桿剛要滑動(dòng)時(shí)，彈力為6 N，所以彈簧形變量為x＝＝0.3 m，所以小車(chē)已通過(guò)的位移為L(zhǎng)＋x＝0.9 m，A錯(cuò)誤，B正確。 答案　BD 三、計(jì)算題 10.出租車(chē)上安裝有速度表，計(jì)價(jià)器里安裝有里程表和時(shí)間

12、表，出租車(chē)載客后，從高速公路入口處駛?cè)敫咚俟?。并?0時(shí)10分55秒開(kāi)始做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)10 s時(shí)，速度表顯示54 km/h，求： (1)這時(shí)出租車(chē)離出發(fā)點(diǎn)的距離； (2)出租車(chē)?yán)^續(xù)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度表顯示108 km/h時(shí)，出租車(chē)開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若時(shí)間表顯示10時(shí)12分35秒，此時(shí)計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)應(yīng)為多少？(出租車(chē)啟動(dòng)時(shí)，里程表示數(shù)為零) 解析　(1)根據(jù)速度公式，得到a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2 再根據(jù)位移公式，得到x1＝at＝×1.5×102 m＝75 m 這時(shí)出租車(chē)距出發(fā)點(diǎn)的距離為75 m。 (2)根據(jù)v＝2ax2式，得到x2＝＝ m＝3

13、00 m 這時(shí)出租車(chē)從靜止載客開(kāi)始，已經(jīng)經(jīng)歷的時(shí)間t2，可根據(jù)位移公式x2＝at 解得t2＝＝s＝20 s 這時(shí)出租車(chē)時(shí)間表應(yīng)顯示10時(shí)11分15秒。出租車(chē)?yán)^續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，它勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3應(yīng)為80 s，通過(guò)位移x3＝v2t3＝30×80 m＝2 400 m 所以10時(shí)12分35秒時(shí)，計(jì)價(jià)器里程表應(yīng)顯示x＝(300＋2 400) m＝2 700 m 答案　(1)75 m　(2)2 700 m 11.如圖9所示，甲、乙兩傳送帶傾斜放置，與水平方向夾角均為37 °，傳送帶乙長(zhǎng)為4 m，傳送帶甲比乙長(zhǎng)0.45 m，兩傳送帶均以3 m/s的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從傳送帶甲的頂

14、端由靜止釋放，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B由傳送帶乙的頂端以3 m/s的初速度沿傳送帶下滑，兩物塊質(zhì)量相等，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： 圖9 (1)物塊A由傳送帶頂端滑到底端經(jīng)歷的時(shí)間； (2)物塊A、B在傳送帶上顯示的劃痕長(zhǎng)度之比。 解析　(1)物塊A一開(kāi)始受重力、支持力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律知 mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma1，代入數(shù)值得a1＝10 m/s2 設(shè)經(jīng)時(shí)間t1物塊A與傳送帶共速，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知v帶＝a1t1，即t1＝0.3 s 此過(guò)程中物塊A的位移為x1

15、＝a1t＝0.45 m 物塊A與傳送帶共速后，由牛頓第二定律知 mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma2，代入數(shù)值得a2＝2 m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知L甲－x1＝v帶t2＋a2t，代入數(shù)值得t2＝1 s 所以物塊A由傳送帶頂端滑到底端經(jīng)歷的時(shí)間為t＝t1＋t2＝1.3 s (2)在物塊A的第一個(gè)加速過(guò)程中，物塊A在傳送帶上顯示的劃痕長(zhǎng)度為 L1＝v帶t1－x1＝0.45 m 在物塊A的第二個(gè)加速過(guò)程中，物塊A在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為 L2＝v帶t2＋a2t－v帶t2＝1.0 m 所以物塊A在傳送帶上顯示的劃痕長(zhǎng)度為L(zhǎng)A＝L2＝1 m 由分析知物塊B的加速度與物塊A在第

16、二個(gè)加速過(guò)程的加速度相同，從傳送帶頂端加速到底端所需時(shí)間與t2相同 所以物塊B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為L(zhǎng)B＝v帶t2＋a2t－v帶t2＝1.0 m 故物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為L(zhǎng)A∶LB＝1∶1。 答案　(1)1.3 s　(2)1∶1 12.(xx·江蘇省連云港、徐州、淮安、宿遷四市高三調(diào)研考試)如圖10所示，質(zhì)量M＝0.2 kg的長(zhǎng)板靜止在水平地面上，與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，另一質(zhì)量m＝0.1 kg的帶正電小滑塊以v0＝8 m/s初速度滑上長(zhǎng)木板，滑塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.5，小滑塊帶電荷量為q＝2×10－3C，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)

17、度E＝1×102N/C，(g取10 m/s2)求： 圖10 (1)剛開(kāi)始時(shí)小滑塊和長(zhǎng)木板的加速度大小各為多少？ (2)小滑塊最后停在距木板左端多遠(yuǎn)的位置？ (3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。 解析　(1)設(shè)小滑塊的加速度為a1，長(zhǎng)木板的加速度為a2，規(guī)定水平向右為正方向。 由牛頓第二定律得qE－μ2mg＝ma1，得a1＝－3 m/s2， μ2mg－μ1(m＋M)g＝Ma2，得a2＝1 m/s2。 (2)設(shè)兩者經(jīng)過(guò)時(shí)間t相對(duì)靜止，此時(shí)的速度為v， 則v＝v0＋a1t＝a2t，得t＝2 s，v＝2 m/s。 這段時(shí)間內(nèi)小滑塊的位移x1＝v0t＋a1t2＝10 m。 木板的位移x2＝a2t2＝2 m。 由于此后兩者一起向右減速運(yùn)動(dòng)，所以小滑塊最后停在距木板左端Δx＝x1－x2＝8 m處。 (3)設(shè)兩者一起向右減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a3， 由牛頓第二定律得qE－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a3， 解得a3＝－ m/s2。 一起向右減速的位移x3＝－＝6 m。 由能量守恒可知Q＝mv＋Eq(x1＋x3)＝6.4 J。 答案　(1)3 m/s2　1 m/s2　(2)8 m　(3)6.4 J