2022年高考物理二轮复习 专题二 力与直线运动点精练（含详解）.doc

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1、专题二力与直线运动 【测控导航】考点题号(难易度)1.运动图像1(易)、2(易)2.匀变速直线运动4(中)、9(中)3.带电粒子在电场中的直线运动11(难)4.牛顿运动定律的理解3(易)、7(中)5.牛顿运动定律与图像的综合6(中)6.牛顿运动定律的综合应用5(中)、8(中)、10(中)1.(2013商丘三模)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的xt图像如图所示,则下列说法正确的是(A) A.t1时刻乙车从后面追上甲车B.t1时刻两车相距最远C.t1时刻两车的速度刚好相等D.0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度解析:t1时刻两车位移

2、相同,t1时刻前乙车的位移小于甲车,故t1时刻乙车是从后面追上甲车,A项正确,B项错误;在xt图像中,各个时刻图像切线的斜率表示速度,故t1时刻两车速度不相等,C项错误;0到t1时间内两车位移相等,所以平均速度相等,D项错误.2.(2013泰安三模)图示为一个质点做直线运动的vt图像,则下列说法中正确的是(AB) A.质点在05 s内的位移为5 mB.质点在整个012 s内的运动过程中,1012 s内的加速度最大C.质点在10 s末离出发点最远D.质点在812 s内的平均速度为4 m/s解析:根据速度时间图像面积表示位移,质点在05 s内的位移为5 m,选项A正确;根据速度时间图像斜率表示加速

3、度,质点在整个012 s内的运动过程中,1012 s内的加速度最大,选项B正确;质点在10 s末速度最大,11 s末离出发点最远,选项C错误;质点在812 s内位移为8 m,其平均速度为2 m/s,选项D错误.3.(2013年全国新课标理综)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图像是(C)解析:设最大静摩擦力为Fm,物块所受摩擦力为f,在水平拉力F作用下,当FFm时,物块会加速运动,由牛顿第二定律F-f=ma得F=ma+f,由此可知正

4、确描述F与a之间关系的图像是C,故选项C正确,A、B、D错误.4.(2013杭州二模)杭新景高速公路限速120 km/h,一般也要求速度不小于80 km/h.冬天大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30 m,该人的反应为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2,为了安全行驶,汽车行驶的最大速度是(B)A.10 m/sB.15 m/sC.10 m/sD.20 m/s解析:汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车时做匀减速直线运动.设汽车行驶速度为v,则汽车的位移为x=vt+,其中t

5、=0.5 s,a=5 m/s2.为了安全行驶,应满足x30 m,得出v15 m/s,故B项正确.5.(2013四川凉山州二模)质量分别为m和2m的物块A和B用一轻弹簧连接,静止在水平桌面上如图(甲),现用一竖直方向上的力F拉动物块A,使之向上做匀加速直线运动如图(乙),在物块A开始运动到物块B即将要离开桌面的过程中(弹簧处于弹性限度内),下列判断错误的是(BD) A.力F一直在增大,物块A受到的合力一直不变B.弹簧的弹性势能一直增大C.物块A的动能和重力势能一直增大D.A、B两物块和轻弹簧组成的系统机械能守恒解析:由于物块A做匀加速直线运动,A受的合力不变,开始弹簧被压缩时,对A由牛顿第二定律

6、,F-mg+F弹=ma,F弹减小,F增大,当弹簧伸长时,F-mg-F弹=ma,F弹增大,F增大,弹簧的弹性势能先减小后增大,选项A正确,B错误;物块A逐渐升高,动能和重力势能增大,选项C正确;由于外力F做功,A、B两物块和弹簧组成的系统机械能不守恒,选项D错误.6.(2013吉林二模)如图(甲)所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块,t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F,分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图(乙)中这两个量分别可能符合运动情况的是(AC) 解析:给木块施加恒力F,当m1与m2间有摩擦力时,若m1与m2间无相对运动,则

7、a1=a2,故选项A正确;若m1与m2间有相对运动,则a2a1,故选项B、D错误,C正确.7.(2013郑州二模)如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是(ACD) A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小B.若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D.若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大解

8、析:把三木块看作一个整体,由a=,m变大,所以系统加速度减小,选项A正确;若粘在a木块上面,对木块c分析,由于加速度减小,所以绳的张力变小,再对木块b分析,由于加速度减小,所以a、b间摩擦力变大,选项B错误;若粘在b木块上面,先对木块c分析,由于加速度减小,所以绳的张力变小,再对木块a分析,由于加速度减小,绳的张力变小,所以a、b间摩擦力一定变小,选项C正确;若粘在c木块上面,对木块b分析,由于加速度减小,所以a、b间摩擦力变大,再对木块a、b整体分析,由于加速度减小,所以绳的张力变大,选项D正确.8.如图所示,小车内有一光滑斜面,当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时,小物块A恰好能与斜面保持

9、相对静止,在小车运动过程中的某时刻(此时小车速度不为零),突然使小车迅速停止,则在小车停止后的一小段时间内,小物块A可能(BD) A.沿斜面滑下 B.沿斜面滑上去C.仍与斜面保持静止D.离开斜面做曲线运动解析:小车停止前物块受力如图,加速度向右,小车原来可以是向右的匀加速运动或向左的匀减速运动,即初速度可能向左也可能向右.故小车突然静止时,若A原来向右运动,则将因惯性而离开斜面向右做平抛运动,选项D正确,C错误;若A原来向左运动,将则因惯性而沿斜面上滑,B正确,A错误. 9.(2013江西省南昌市三模)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决

10、定前去追赶,经过t0=5.5 s警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?解析:(1)在警车追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大.设警车发动后经过t1时间两车的速度相等,则t1= s=4 sx货=v(t1+t0)=10(4+5.5) m=95 mx警=a=2.542 m=20 m所以两车间的最大距离x=x货-x警=75 m.(2)v0=90 km/h=25 m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间t2= s=10 sx货=

11、v(t2+t0)=10(10+5.5) m=155 mx警=a=2.5102 m=125 m因为x货x警,故此时警车尚未赶上货车,且此时两者距离x=x货-x警=30 m警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过t时间追上货车,则t=2 s所以警车发动后需要经过t=t2+t=12 s才能追上货车.答案:(1)75 m(2)12 s10.(2013绵阳市三模)如图,长L=3.5 m的木板B静止在光滑水平面上,一个可视为质点的小物块A质量m=1 kg,以水平向右的初速度v0=5 m/s从左端开始在木板B上向右滑动,经过时间t=1 s,小物块从木板的右端滑落.小物块与木板之间的动摩檫因数=0.2,重力加速

12、度g=10 m/s2.求: (1)木板B的质量M是多大?(2)小物块在木板上滑动的过程中,摩擦力对木板做功的平均功率P是多大?解析:(1)设小物块在木板上滑动的过程中,小物块的加速度是a1,位移为x1,木板的加速度是a2,位移为x2,则ma1=mgx1=v0t-a1t2x2=x1-Lx2=a2t2Ma2=mg解得a1=2 m/s2,x1=4 m,x2=0.5 m,a2=1 m/s2,M=2 kg.(2)设摩擦力对木板所做的功为W,则W=Mgx2P=解得P=2 W.答案:(1)2 kg(2)2 W11.(2013北京市房山区二模)如图所示,B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子,盒内存在着

13、竖直向上场强大小为E=的匀强电场.A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球,且M=2m,盒子与地面间的动摩擦因数=0.2,盒外没有电场.盒子的上表面有一些略大于小球直径的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以1 m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v1=6 m/s的速度向右滑行.已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等、方向相反.设盒子足够长,取重力加速度g=10 m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;(2)盒子上至少要开多少个小孔,

14、才能保证小球始终不与盒子接触;(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.解析:(1)A在盒子内运动时,qE-mg=ma,E=,由以上两式得a=g=10 m/s2,A在盒子内运动的时间t1=0.2 s,A在盒子外运动的时间t2=0.2 s,A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间t=t1+t2=0.4 s.(2)小球在盒子内运动时,盒子的加速度a1=4 m/s2,小球在盒子外运动时,盒子的加速度a2=2 m/s2,小球运动一个周期盒子减少的速度为v=a1t1+a2t2=1.2 m/s,从小球第一次进入盒子到盒子停下,小球运动的周期数为n=5,要保证小球始终不与盒子相碰,

15、小孔数至少为2n+1个,即11个.(3)小球第一次在盒内运动的过程中,盒子前进的距离为x1=v1t1-a1=1.12 m,小球第一次从盒子出来时,盒子的速度v2=v1-a1t1=5.2 m/s,小球第一次在盒外运动的过程中,盒子前进的距离为x2=v2t2-a2=1 m,小球第二次进入盒子时,盒子的速度v3=v2-a2t2=4.8 m/s,小球第二次在盒子内运动的过程中,盒子前进的距离为x3=v3t1-a1=0.88 m,小球第二次从盒子出来时,盒子的速度v4=v3-a1t1=4 m/s,小球第二次在盒外运动的过程中,盒子前进的距离为x4=v4t2-a2=0.76 m.分析上述各组数据可知,盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列,公差d=0.12 m.且当盒子停下时,小球恰要进入盒内,最后0.2 s内盒子通过的路程为0.04 m.所以从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程为x= m=5.8 m.答案:(1)0.4 s(2)11(3)5.8 m6