【高考复习指导】2021年高考物理二轮复习 专题滚动检测(一)力与直线运动（含2021试题含详解）.doc

专题滚动检测(一)(满分：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1被称为“史上最严交规”于2013年1月1日起施行对校车、大中型客货车、危险品运输车等重点车型驾驶人的严重交通违法行为，提高了记分分值如图1是张明在2013年春节假期试驾中某次小轿车在平直公路上运动的025 s内的速度随时间变化的图象，下列说法错误的是() 图1A小轿车在015 s内的位移为200 mB小轿车在1015 s内加速度为零C小轿车在10 s末运动方向发生改变D小轿车在49 s内的加速度大小大于1624 s内的加速度大小【解析】小轿车在015 s内的位移为200 m，A项正确；1015 s内小轿车匀速运动，B项正确；025 s内小轿车始终未改变方向，C项错误；小轿车49 s内的加速度大小是2 m/s2,1624 s内的加速度大小是1 m/s2，D项正确【答案】C2如图2所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成角的细绳拴接一小球当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是() 图2A细绳一定对小球有拉力的作用 B轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力【解析】若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车运动的加速度agtan ，则轻弹簧对小球无弹力，选项D正确【答案】D 3(2013·长沙一中三模)如图3甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图3乙所示(g10 m/s2)，则正确的结论是() 甲乙图3A物体的质量为3 kgB物体的加速度大小为5 m/s2C物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态D弹簧的劲度系数为7.5 N/cm【解析】开始物体处于静止状态Nmg，当拉力如图乙F110 N时，F合F110 Nmax4 cm以后，F不变，说明在x4 cm处物体与弹簧分离，弹簧恢复到原长，则对物块有30 Nmgma由得m2 kg，a5 m/s2，故可知A、C错误，B正确Nmg时，弹簧压缩量x1x4 cm，则mgNkx1，得k5 N/cm，故D错误【答案】B4. (2012·长春模拟)如图4所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为() 图4A.FB.FC24mgD因为动摩擦因数未知，所以不能确定【解析】先对50个小物块整体分析设各物块与斜面间的动摩擦因数均为.由牛顿第二定律得：F50mgsin 30°50×mgcos 30°50ma再隔离1、2两个物块分析设3对2的作用力为F，则F2mgsin 30°2mgcos 30°F2ma.解以上两式得：FF，B正确【答案】B5如图5所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是 () 图5A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短【解析】刚开始，木炭包与传送带的速度不同，它们之间发生相对运动，木炭包必受到水平向右的滑动摩擦力的作用，设木炭包的质量为m，木炭包与传送带间的动摩擦因数为，则滑动摩擦力的大小为fmg，木炭包在f的作用下，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为ag，直到木炭包的速度增加到与传送带相同，然后随传送带一起运动，设传送带自左向右匀速运行的速度为v，则木炭包加速运动的时间tv/av/g，径迹的长度lvtat2，联立各式可得l，可见，径迹的长度与木炭包的质量无关，只与v和有关，v越大，越小时，径迹的长度越长，选项B、C错误，D正确；木炭包匀速运动前，与其接触并被染黑的传送带上各点的速度较大，相继运动到木炭包的右侧，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，选项A错误. 【答案】D6甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t0时，乙车在甲车前50 m处，它们的vt图象如图6所示，下列对甲、乙两车运动情况的描述正确的是() 图6A甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动B在第20 s末，甲、乙两车的加速度大小相等C在第30 s末，甲、乙两车相距50 mD在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次【解析】由图可知甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动；在第20 s末，甲、乙两车的速度大小相等，加速度大小不相等；在第30 s末甲车位移x1400 m，乙车位移x2300 m，甲车在乙车前50 m处；甲车初始速度较大，在20 s前甲车已经超过乙车，相遇一次，30 s后甲车停止运动，32.5 s时乙车与甲车第二次相遇答案为C、D.【答案】CD7一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图7中所示位置时恰好都能保持静止状态，此时B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°角，已知B球的质量为3 kg，g10 m/s2，则下列判断正确的是 () 图7A绳的张力大小为30 NBA球质量为6 kgC剪断绳瞬间A的加速度大小为5 m/s2D剪断绳瞬间B的加速度大小为10 m/s2【解析】对A球，受力分析如图所示，正交分解绳的张力T与环的弹力NA，由平衡条件有：水平方向：Tcos 30°NAsin 30°在竖直方向：NAcos 30°mAgTsin 30°同理对B球进行受力分析及正交分解得：竖直方向：Tsin 30°mBg联立以上三式可得：T60 N，mA2mB6 kg，A错，B对；剪断绳瞬间，绳中张力立即消失，环对球的弹力发生突变，B球只受重力，由牛顿第二定律知其加速度为g10 m/s2，D对；此时分解A球的重力(沿半径方向和垂直半径方向)，加速度为agcos 60°5 m/s2，C错【答案】BD8(2013·河南省实验中学模拟)如图8所示，小车板面上的物体质量为m8 kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6 N现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1 m/s2，随即以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动下列说法中正确的是()图8A物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右 C当小车加速度(向右)为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用D小车以1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8 N【解析】由题意可知，外力F作用前，物体所受的静摩擦力F静FN6 N，因此，施加外力后，弹簧弹力和静摩擦力的合力对物体产生的加速度至少可以达到a m/s21.5 m/s2>1 m/s2，故物体与小车始终保持相对静止，且弹簧对物体的作用力不会发生变化，A正确；由FNF静ma可知，随着加速度a的逐渐增大，F静逐渐减小，当加速度增大到a m/s20.75 m/s2时，静摩擦力等于零，加速度a继续增大时，静摩擦力变为水平向右，此时有FNF静ma，故加速度由0.75 m/s2增大到1 m/s2时静摩擦力会逐渐增大，B、C正确；当小车的加速度a1 m/s2时，F静maFN2 N，D错误【答案】ABC二、非选择题(共3小题，共52分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的，必须明确写出数值和单位)9(16分) (2013·陕西师大附中模拟)如图9所示，质量为10 kg的环在F200 N的拉力作用下，沿粗糙长直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角37°，拉力F与杆的夹角也为.力F作用0.5 s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4 s后速度减为零(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)求：图9(1)环与杆之间的动摩擦因数；(2)环沿杆向上运动的总距离s.【解析】(1)在F力作用0.5 s内，根据牛顿第二定律有Fcos mgsin fma1FNFsin mgcos 0fFN设0.5 s末速度为v根据运动学公式有va1t1F撤去后0.4 s内有mgsin mgcos ma2va2t2联立得0.5.(2)将代入式得a210 m/s2，则va2t24 m/s则sv(t1t2)1.8 m.【答案】(1)0.5(2)1.8 m10(18分)一同学想研究电梯上升过程的运动规律某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg的重物和一套便携式DIS实验系统，重物悬挂在力传感器上电梯从第一层开始启动，中间不间断一直到最高层停止在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图10所示取重力加速度g10 m/s2，根据图象中的数据，求：图10(1)电梯在加速阶段的加速度a1与减速阶段的加速度a2的大小； (2)电梯在3.013.0 s时间内的速度v1的大小与电梯在19.0 s内上升的高度H.【解析】 (1)由图象知，重物在加速的t13 s内受到的拉力F158 N在减速的t26 s内受到的拉力F246 N由牛顿第二定律有F1mgma1，F2mgma2代入数据解得a11.6 m/s2，a20.8 m/s2(大小为0.8 m/s2)(2)电梯在3.013.0 s的t10 s时间内做匀速运动，此过程的速度为v1a1t14.8 m/s由运动规律得电梯在19.0 s内上升的高度为Ha1tv1tv1t2a2t代入数据解得H69.6 m.【答案】(1)1.6 m/s20.8 m/s2(2)4.8 m/s69.6 m11(18分)如图11所示，长度L1 m、质量M0.25 kg的木板放在光滑水平面上，质量m2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数0.1.现突然给木板一向左的初速度v02 m/s，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F10 N，经过一段时间后，物块与木板相对静止，取g10 m/s2，求：图11(1)从开始运动到小物块与木板相对静止经过的时间；(2)小物块最终在木板上的位置【解析】(1)由题意知小物块向右做匀加速运动，木板先向左做匀减速运动，再向右做匀加速运动，小物块与木板间滑动摩擦力Ffmg2 N受力情况如图所示，根据牛顿第二定律知物块的加速度为a14 m/s2由牛顿第三定律知FfFf，则木板的加速度为a28 m/s2当小物块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，将一直加速运动下去所以a1tv0a2t解得t0.5 s.(2)两者共同速度大小为va1t2 m/s.可见木板此时恰好回到原位置，位移为零此过程物块的位移为xa1t20.5 m.所以小物块最终停在木板的中点处【答案】(1)0.5 s(2)中点处8