(新课标)2022版高考物理二轮复习专题一第2讲匀变速直线运动规律及牛顿运动定律精练(含解析).pdf

新课标新课标 20222022 版高考物理二轮版高考物理二轮复习专题一第复习专题一第2 2讲匀变速直线运讲匀变速直线运动规律及牛顿运动定律精练动规律及牛顿运动定律精练含含解析解析匀变速直线运动规律及牛顿运动定律匀变速直线运动规律及牛顿运动定律(45(45 分钟分钟)刷根底刷根底 1 1(2022安徽安庆高三上学期期末(2022安徽安庆高三上学期期末)如下如下图，质量分别为图，质量分别为m m1 12 kg2 kg、m m2 23 kg3 kg 的两个物体的两个物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为接，两个大小分别为F F1 130 N30 N、F F2 220 N20 N 的水平的水平拉力分别作用在拉力分别作用在m m1 1、m m2 2上，在弹簧测力计示数到上，在弹簧测力计示数到达稳定后，那么达稳定后，那么()A A弹簧测力计的示数是弹簧测力计的示数是 10 N10 NB B弹簧测力计的示数是弹簧测力计的示数是 50 N50 NC C 在突然撤去在突然撤去F F2 2的瞬间，的瞬间，弹簧测力计的示数弹簧测力计的示数不变不变D D在突然撤去在突然撤去F F1 1的瞬间，的瞬间，m m1 1的加速度不变的加速度不变解析：对整体运用牛顿第二定律得解析：对整体运用牛顿第二定律得F F1 1F F2 2(m m1 1m m2 2)a a，代入数据解得，代入数据解得a a2 m/s2 m/s，对物体，对物体m m2 2，运用牛顿第二定律得运用牛顿第二定律得F FF F2 2m m2 2a a，代入数据解得代入数据解得F F-2-2-2 22626 N N，故，故A A、B B 错误；在突然撤去错误；在突然撤去F F2 2的瞬间，弹的瞬间，弹簧测力计的示数不变，故簧测力计的示数不变，故 C C 正确；在突然撤去正确；在突然撤去F F1 1的瞬间，对的瞬间，对m m1 1受力分析可得受力分析可得F Fm m1 1a a，代入数据，代入数据解得解得a a13 m/s13 m/s，故，故 D D 错误错误答案：答案：C C2.2.甲、甲、乙两质点同时沿同一直乙两质点同时沿同一直线运动，它们的线运动，它们的x xt t图象如下图象如下图关于两质点的运动情况，以下说法正确的选图关于两质点的运动情况，以下说法正确的选项是项是()A A在在 0 0t t0 0时间内，甲、乙的运动方向相同时间内，甲、乙的运动方向相同B B在在 0 0t t0 0时间内，乙的速度一直增大时间内，乙的速度一直增大C C在在 0 0t t0 0时间内，乙平均速度的值大于甲时间内，乙平均速度的值大于甲平均速度的值平均速度的值D D在在 0 02 2t t0 0时间内，时间内，甲、甲、乙发生的位移相同乙发生的位移相同解析：解析：在在 0 0t t0 0时间内，时间内，甲、甲、乙的运动方向相乙的运动方向相反，选项反，选项 A A 错误；在位移时间图象中，斜率表错误；在位移时间图象中，斜率表示速度，示速度，在在 0 0t t0 0时间内，时间内，乙的速度一直减小，乙的速度一直减小，选选项项 B B 错误；在错误；在 0 0t t0 0时间内，乙的位移为时间内，乙的位移为 2 2x x0 0，甲，甲-3-3-2 2的位移为的位移为x x0 0，乙平均速度的值乙平均速度的值(v v乙乙2 2x x0 0t t0 0)大于甲平大于甲平x x0 0均速度的值均速度的值(v v甲甲)，选项，选项C C 正确；在正确；在 0 02 2t t0 0时时t t0 0间内，间内，甲发生的位移是甲发生的位移是2 2x x0 0，乙发生的位移是乙发生的位移是2 2x x0 0，负号说明两者方向不同，选项负号说明两者方向不同，选项 D D 错误错误答案：答案：C C3 3 如下图，如下图，在竖直平面内有半径为在竖直平面内有半径为R R和和1.51.5R R的两个圆，的两个圆，两圆的最高点相切，两圆的最高点相切，切点为切点为a a，b b和和c c分别是小圆和大圆上的两个点，分别是小圆和大圆上的两个点，其中其中abab长为长为 1.61.6R R，acac长为长为 3 3R R.现沿现沿abab和和acac建建立两条光滑轨道，自立两条光滑轨道，自a a处由静止释放小球，小球处由静止释放小球，小球沿沿abab轨道运动到轨道运动到b b点所用时间为点所用时间为t t1 1，沿，沿acac轨道轨道运动到运动到c c点所用时间为点所用时间为t t2 2，那么，那么t t1 1与与t t2 2之比为之比为()A A2323B B5858C.C.2 2 3 3D.D.2 2 5 5解析：设解析：设abab和和acac间的夹角为间的夹角为，根据几何，根据几何-4-4-abab1.61.6R R关系可知，关系可知，coscos0.80.8，小球沿，小球沿abab2 2R R2 2R R做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得a amgmgcoscos0.80.8g g，根据运动学根本公式得，根据运动学根本公式得1.61.6R Rm m1 12 2atat1 1，小球从，小球从a a运动到运动到c c做自由落体运动，那做自由落体运动，那2 21 12 2t t1 12 2么有么有 3 3R Rgtgt2 2，根据解得，根据解得，故，故 C C 正正2 2t t2 23 3确确答案：答案：C C4.4.如下图，相互接触的如下图，相互接触的A A、B B两两物块放在光滑的水平面上，质量分别为物块放在光滑的水平面上，质量分别为m m1 1和和m m2 2，且且m m1 1 m m2 2，现对两物块同时施加相同的水平恒力现对两物块同时施加相同的水平恒力F F，设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F FN N，那么以下说法正确的选项是，那么以下说法正确的选项是()F FA A物块物块B B的加速度为的加速度为m m2 22 2F FB B物块物块A A的加速度为的加速度为m m1 1m m2 2-5-5-C CF F F FN N22F FD DF FN N可能为零可能为零解析：由于没有摩擦力，且解析：由于没有摩擦力，且m m1 1 m m2 2，故两者会，故两者会一块运动，对整体由牛顿第二定律有一块运动，对整体由牛顿第二定律有2 2F F(m m1 12 2F Fm m2 2)a a，解得，解得a a，选项，选项 A A 错误，错误，B B 正确；再正确；再m m1 1m m2 2对对B B受力分析，由牛顿第二定律有受力分析，由牛顿第二定律有F FF FN Nm m2 2a a，m m2 2m m1 1 F F代入加速度解得代入加速度解得F FN N mgmgcoscos，所以物块会匀加速下滑，所以物块会匀加速下滑，加速度加速度a a3 3g gsinsinggcoscos2 m/s2 m/s2 22 21 12 20 0v v1 1a a2 2-17-17-1 12 2向下匀加速运动时间向下匀加速运动时间s sa a3 3t t2 22 2解得解得t t2 2 5 s5 s小物块在斜面上运动所需时间为：小物块在斜面上运动所需时间为：t tt t1 1t t2 2(1(1 5 5)s3.2 s.)s3.2 s.答案：答案：(1)3 m(1)3 m(2)3.2 s(2)3.2 s1212为提高通行效率，许多高速公路出入口为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了不停车收费系统安装了不停车收费系统 ETC.ETC.甲、乙两辆汽车分别甲、乙两辆汽车分别通过通过 ETCETC 通道和人工收费通道通道和人工收费通道(MTC)(MTC)驶离高速公驶离高速公路，路，流程如下图流程如下图 假设减速带离收费岛口假设减速带离收费岛口x x6060 m m，收费岛总长度收费岛总长度d d40 m40 m，两辆汽车同时以相同的，两辆汽车同时以相同的速度速度v v1 172 km/h72 km/h 经过减速带后，一起以相同的经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动甲车减速至加速度做匀减速运动甲车减速至v v2 236 km/h36 km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆翻开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停翻开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过下，经过t t0 015 s15 s后缴费成功，人工栏杆翻开放后缴费成功，人工栏杆翻开放行放行后两辆汽车均匀加速到速度行放行后两辆汽车均匀加速到速度v v1 1后沿直线后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相-18-18-等，求：等，求：(1)(1)此次人工收费通道和此次人工收费通道和 ETCETC 通道翻开栏杆通道翻开栏杆放行的时间差放行的时间差 t t；(2)(2)两辆汽车驶离收费岛相距的最远距离两辆汽车驶离收费岛相距的最远距离x x.解析：解析：(1)(1)两车运动的加速度大小为两车运动的加速度大小为a a2.5 m/s2.5 m/s2 2d d2 2 x x 2 2v v2 21 1v v1 1v v2 2甲甲车车减减速速到到v v2 2所所用用时时间间为为t t1 1a a20201010 s s4 s4 s2.52.5行驶的距离为行驶的距离为x x1 160 m.60 m.甲车匀速运动到收费岛中心线的时间为甲车匀速运动到收费岛中心线的时间为-19-19-v v1 1v v2 22 220201010t t1 14 m4 m2 24040606060602 2t t2 2 s s2 s2 s1010甲车从减速到通过收费岛中心线总时间为甲车从减速到通过收费岛中心线总时间为t t甲甲t t1 1t t2 26 s6 s乙车减速行驶到收费岛中心线所用时间乙车减速行驶到收费岛中心线所用时间v v1 12020t t3 3 s s8 s8 sa a2.52.5乙车从减速行驶到通过收费岛中心线的总时乙车从减速行驶到通过收费岛中心线的总时间为间为t t乙乙t t0 0t t3 315 s15 s8 s8 s23 s23 s人工收费通道和人工收费通道和 ETCETC 通道翻开栏杆放行的时通道翻开栏杆放行的时间差间差t tt t乙乙t t甲甲23 s23 s6 s6 s17 s.17 s.(2)(2)乙车从收费岛中心线开始出发又经乙车从收费岛中心线开始出发又经t t3 38 8s s 加速到加速到v v1 172 km/h72 km/h，与甲车到达共同速度，此，与甲车到达共同速度，此时两车相距最远这个过程中乙车行驶的距离与时两车相距最远这个过程中乙车行驶的距离与之前乙车减速的距离相等，即之前乙车减速的距离相等，即x x乙乙x x(60(602 2-20-20-d d4040)m)m80 m80 m2 2从收费岛中心线开始，甲车先从从收费岛中心线开始，甲车先从v v2 23636 km/hkm/h匀加速至匀加速至v v1 172 km/h72 km/h，这个时间为，这个时间为t t1 14 s4 s，然，然后匀速行驶，后匀速行驶，x x甲甲x x1 1v v1 1(t t3 3t tt t1 1)60 m60 m20(820(817174)m4)m480 m480 m故两车相距的最远距离为故两车相距的最远距离为x xx x甲甲x x乙乙480 m480 m80 m80 m400 m.400 m.答案：答案：(1)17 s(1)17 s(2)400 m(2)400 m-21-21-