2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（三） 力與直線運動1.3 Word版含答案

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1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。 2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（三） 力與直線運動1.3 Word版含答案 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分。第1～5題只有一項符合題目要求,第6～8題有多項符合題目要求) 1.為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設計了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當此車加速上坡時,盤腿坐在座椅上的一位乘客(　　) A.處于失重狀態(tài) B.不受摩擦力的作用 C.受到向前(水

2、平向右)的摩擦力作用 D.所受力的合力豎直向上 【解析】選C。將車和人當作整體進行分析,加速度方向沿斜面向上,所以人所受合力方向沿斜面向上,選項D錯誤;將沿斜面向上的加速度進行沿水平方向和豎直方向分解,因為人有水平向右的加速度,則人受到水平向右的靜摩擦力(向前),選項C正確、B錯誤;豎直方向加速度是向上的,人處于超重狀態(tài),選項A錯誤。 2.(xx·懷化一模)如圖所示,在光滑的水平面上有一段長為L、質量分布均勻的繩子,繩子在水平向左的恒力F作用下做勻加速直線運動。繩子上某一點到繩子右端的距離為x,設該處的張力為T,則能正確描述T與x之間關系的圖像是 (　　) 【解析】選A。研究

3、整段繩子,根據(jù)牛頓第二定律可得：F=ma,研究該點右端的繩子,根據(jù)牛頓第二定律可得：T=ma,由以上兩式可得：T=F,所以選項A正確。 3.如圖,彈簧吊著箱子A,箱內放有物體B,它們的質量均為m,現(xiàn)對箱子施加豎直向上的力F=4mg,而使系統(tǒng)靜止。撤去F的瞬間,A、B的加速度分別為(　　) A.aA=aB=g B.aA=g,aB=0 C.aA=2g,aB=g D.aA=3g,aB=g 【解析】選D。撤去F前：設彈簧的彈力大小為f,根據(jù)平衡條件得 對整體：F-2mg=f,解得：f=2mg 撤去F的瞬間：彈簧的彈力沒有來得及變化,大小仍為f=2mg 假設A、B之間的彈力突變?yōu)榱?

4、 則根據(jù)牛頓第二定律得 對箱子A：f+mg=maA 解得：aA=3g 對物體B：mg=maB 解得：aB=g 所以aA>aB 又因物體B處在箱子A的底板之上,因此假設成立,故選D。 【總結提升】瞬時性問題的解題技巧 (1)分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關鍵是明確該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時加速度,此類問題應注意以下幾種模型： 特性 模型 受外力時 的形變量 力能否 突變 產生拉力 或支持力 質 量 內部 彈力 輕繩 微小不計 可以 只有拉力 沒有支持力 不 計 處 處 相 等 橡皮繩 較大 不能

5、 只有拉力 沒有支持力 輕彈簧 較大 不能 既可有拉力 也可有支持力 輕桿 微小不計 可以 既可有拉力 也可有支持力 (2)在求解瞬時性加速度問題時應注意： ①物體的受力情況和運動情況是時刻對應的,當外界因素發(fā)生變化時,需要重新進行受力分析和運動分析。 ②加速度可以隨著力的突變而突變,而速度的變化需要一個過程的積累,不會發(fā)生突變。 4.(xx·南昌一模)如圖,斜面與平面平滑連接,物體與斜面和平面間的動摩擦因數(shù)都是μ,物體從斜面上由靜止滑下。下列圖像中v、a、Ff和s分別表示物體速度大小、加速度大小、所受摩擦力大小和路程,其中正確的是(　　) 【解析】選C

6、。物體在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,摩擦力Ff1= μmgcosθ,加速度a1=g(sinθ-μcosθ),速度v1=a1t1,路程s1=a1,由此可知A、B、D均錯誤;在水平面上物體做勻減速直線運動,摩擦力Ff2=μmg,選項C正確。 5.如圖所示,在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個勻強電場E1、E2,并且E1

7、區(qū)域Ⅰ“勻速下落”表明油滴所受電場力與重力等大、反向,兩個力是平衡力。 (2)油滴在區(qū)域Ⅱ受到向上的電場力,且電場力大于重力。 【解析】選C。帶負電的油滴受到重力和電場力的作用,在上面的電場中重力等于電場力,油滴恰做勻速直線運動,在下面的電場中,電場力將大于重力,油滴做勻減速直線運動,待速度為零后反向運動,然后返回上面的電場做勻速直線運動,由分析可知,選項C正確。 6.物體原來靜止在水平地面上,用一水平力F拉物體,在F從0開始逐漸增大的過程中,物體先靜止后又做變加速運動,其加速度a隨外力F變化的圖像如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。根據(jù)題目提供的信息,下列判斷正確的是(g取10m

8、/s2)(　　) A.物體的質量為m=2kg B.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3 C.物體與水平面的最大靜摩擦力Ffmax=12N D.在F為10N時,物體的加速度a=2.5m/s2 【解析】選A、B。由題圖可知,當F=7N時,a=0.5m/s2,當F=14N時,a=4m/s2,由牛頓第二定律知,F-Ff=ma,故7-Ff=0.5m,14-Ff=4m,聯(lián)立解得：m=2kg,Ff=6N,選項A正確,C錯誤;由Ff=μmg解得μ=0.3,選項B正確;由牛頓第二定律,F-Ff=ma,在F為10N時,物體的加速度a=2.0m/s2,選項D錯誤。 7.如圖所示,表面粗糙的斜面固定于

9、地面上,并處于方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是(　　) A.滑塊受到的摩擦力不變 B.滑塊到達地面時的動能與B的大小無關 C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下 D.不論B多大,滑塊都不可能靜止于斜面上 【解析】選C、D?；瑝K受到重力、洛倫茲力、彈力、摩擦力四個力的作用,如圖所示。洛倫茲力F=qvB,由左手定則知洛倫茲力垂直斜面向下,C選項正確;由于FN=mgcosθ+qvB,彈力隨滑塊速度的增大而增大,故由Ff=μFN知滑塊受到的摩擦力增大,A選項錯誤,雖然洛倫茲力不做功,

10、但由于彈力受洛倫茲力影響,使得摩擦力增大,摩擦力做功增大,故滑塊到達地面時的動能與B的大小有關,B選項錯誤;由mgsinθ-μ(mgcosθ+qvB)=ma,知滑塊的最終狀態(tài)為沿斜面勻速下滑,B增大僅能影響勻速運動的速度的大小,故B很大時,滑塊也不能靜止于斜面上,故D選項正確。 8.如圖所示,質量為M=5kg的箱子B置于光滑水平面上,箱子底板上放一質量為m2=1kg的物體C,質量為m1=2kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與箱子B相連,在A加速下落的過程中,C與箱子B始終保持相對靜止。不計定滑輪的質量和一切阻力,g取10m/s2,下列正確的是(　　) A.物體A處于失重狀態(tài) B.物體A的

11、加速度大小為2.5m/s2 C.物體C對箱子B的靜摩擦力大小為2.5N D.輕繩對定滑輪的作用力大小為30N 【解析】選A、B、C。假設繩子拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律,對A有：m1g-F=m1a;對B、C整體有：F=(M+m2)a;聯(lián)立解得：F=15N;a=2.5m/s2;物體A有向下的加速度,故是失重,故A、B正確;對C受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律有：f=m2a=1×2.5N=2.5N,故C正確;繩子的張力為15N,由于滑輪兩側繩子垂直,根據(jù)平行四邊形定則,其對滑輪的作用力為15N,故D錯誤。 【加固訓練】(多選)如圖所示,質量為m的光滑球放在底面光滑的質量為

12、M的三角劈與豎直擋板之間,在水平方向對三角劈施加作用力F,可使小球處于靜止狀態(tài)或恰使小球自由下落,則關于所施加的水平力大小和方向的描述中,正確的是 (　　) A.小球處于靜止時,應施加水平向左的力F,且大小為mg B.小球處于靜止時,應施加水平向左的力F,且大小為mgtanθ C.小球恰好自由下落時,應施加水平向右的力F,且大小為Mgcotθ D.小球恰好自由下落時,應施加水平向右的力F,且大小為Mgtanθ 【解析】選B、C。小球所受的重力產生兩個效果,即壓緊斜面和豎直擋板,因此重力mg可分解為F1和F2兩個分力,則F1=,若使系統(tǒng)靜止,應對三角劈施加一個向左的水平力F,且F

13、=F1sinθ=mgtanθ,故A錯,B正確。若使小球自由下落,小球與三角劈之間應當無作用力,則三角劈向右做加速運動,對三角劈x=at2,對小球h=gt2,根據(jù)牛頓第二定律F=Ma,tanθ=,解得F=Mgcotθ,故C正確,D錯。 二、計算題(本大題共2小題,共36分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 9.(15分)(xx·孝感一模)如圖所示,有同學做實驗時不慎將圓柱形試管塞卡于試管底部,該試管塞中軸穿孔。為了拿出試管塞而不損壞試管,該同學緊握試管讓其倒立由靜止開始豎直向下做勻加速直線運動,t=0.20s后立即停止,此時試管下降H=0.80m,試管塞將恰好能從試管口滑出。已知試管總長l=21.

14、0cm,底部球冠的高度h=1.0cm,試管塞的長度為d=2.0cm,設試管塞相對試管壁滑動時受到的摩擦力恒定,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求： (1)試管塞從靜止開始到離開試管口的總位移。 (2)試管塞受到的滑動摩擦力與其重力的比值。 【解題指南】解答本題應注意以下兩點： (1)試管塞先隨試管一起做勻加速運動,后做勻減速運動。 (2)“恰好能從試管口滑出”表明試管塞滑到管口時速度恰好為零。 【解析】(1)試管塞開始與試管一起運動的位移： x1=H=0.80m　 (1分) 之后又獨立運動的位移： x2=l-h=(0.21-0.01

15、)m=0.20m　 (2分) 所以總位移：x=x1+x2=(0.80+0.20)m=1.0m　 (2分) (2)設試管塞質量為m,與試管一起做勻加速直線運動的加速度大小為a1,末速度為v,之后滑動過程中的摩擦力大小為Ff,加速度大小為a2,由運動學公式有：x1=a1t2　 ①(2分) v=a1t　 ②(2分) 由①②解得：v=8m/s　 (1分) 試管塞在試管中做勻減速運動時有： -2a2x2=0-v2　 ③(2分) 由牛頓第二定律：F

16、f-mg=ma2　 ④(2分) 由③④解得：Ff=17mg 故滑動摩擦力與重力的比值為17∶1　 (1分) 答案：(1)1.0m　(2)17∶1 10.(21分)(xx·全國卷Ⅱ)下暴雨時,有時會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質災害。某地有一傾角為θ=37°(sin37°=)的山坡C,上面有一質量為m的石板B,其上下表面與斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均處于靜止狀態(tài),如圖所示。假設某次暴雨中,A浸透雨水后總質量也為m(可視為質量不變的滑塊),在極短時間內,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1減小為,B、C間的動摩擦因數(shù)μ2減小為0.5,A、B開始運動

17、,此時刻為計時起點;在第2s末,B的上表面突然變?yōu)楣饣?μ2保持不變。已知A開始運動時,A離B下邊緣的距離l=27m,C足夠長,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)在0～2s時間內A和B加速度的大小。 (2)A在B上總的運動時間。 【解析】(1)在0～2s時間內A的受力分析如圖 N=Gcos37°=0.8mg F=Gsin37°-μ1N=0.6mg-×0.8mg=0.3mg　 (2分) 由牛頓第二定律可得 aA===3m/s2　 (2分) 在0～2s時間內B的受力分析如圖 NA=mgco

18、s37°=0.8mg　 (1分) NC=NA+mgcos37°=1.6mg fA=μ1NA=×0.8mg=0.3mg fC=μ2NC=0.5×1.6mg=0.8mg F′=G′sin37°+fA-fC=0.6mg+0.3mg-0.8mg=0.1mg　 (3分) 由牛頓第二定律可得 aB===1m/s2　 (2分) (2)2s時, vA=aAt=3×2m/s=6m/s　 (1分) vB=aBt=1×2m/s=2m/s　 (1分) B的上表面突然變?yōu)楣饣? aA′==6m/s2　 (2分) aB′===-2m/s2　 (2分) 1s后B將停止運動,3s內B運動的距離為 sB=aB×(2s)2+vB×1s+aB′×(1s)2=3m　 (2分) 設A在B上總的運動時間為t,則A的位移為30m, sA=aA×(2s)2+vA(t-2s)+aA′(t-2s)2=30m　 (2分) 解得t=4s　 (1分) 答案：(1)3 m/s2　1 m/s2　(2)4 s 關閉Word文檔返回原板塊