2022年高考物理二轮复习题型研究专题一 第一讲 物体平衡与直线运动——课后“高仿”检测卷.doc

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1、专题一·第一讲 物体平衡与直线运动课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1多选(2018·全国卷)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A在t1时刻两车速度相等B从0到t1时间内，两车走过的路程相等C从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等解析：选CDx­t图像斜率表示两车速度，则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度，故A错误。由两图线的纵截距知，出发时甲车在乙车前面，t1时刻图线相交表示两车相遇，可得0到t1时间内乙车比甲车

2、多走了一段距离，故B错误。t1和t2时刻两图线相交，表明两车均在同一位置，从t1到t2时间内，两车走过的路程相等；在t1到t2时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即该时刻两车速度相等，故C、D正确。2多选(2016·全国卷)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变解析：选BC质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能

3、做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项B、C正确。 3.(2017·全国卷)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()A2B.C. D.解析：选C当拉力水平时，物块做匀速运动，则Fmg，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则Fcos 60°(mgFsin 60°)，联立解得，A、B、D项错误，C项正确。4(2016·全国卷)如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的

4、一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为()A.B.mCm D2m解析：选C如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心。由于a、b间距等于圆弧半径，则aOb60°，进一步分析知，细线与aO、bO间的夹角皆为30°。取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m。故选项C正确。5(2017·全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上

5、相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：选B将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角均满足sin ，对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得G2kcos ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G2k，联立解得L92 cm，可知A、C、D项错误，B项正确。6(2017·全国卷)为提高冰球运动

6、员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g。求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为，由动能定理得mgs0mv12mv02解得(2)冰球到

7、达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t。由运动学公式得v02v122a1s0v0v1a1ts1a2t2联立式得a2。答案：(1)(2)7(2019·江苏高考)如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)A被敲

8、击后获得的初速度大小vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB；(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。解析：A、B的运动过程如图所示(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小aAg由匀变速直线运动规律得2aALvA2解得vA。(2)设A、B的质量均为m对齐前，B所受合外力大小F3mg由牛顿运动定律FmaB，得aB3g对齐后，A、B整体所受合外力大小F2mg由牛顿运动定律F2maB，得aBg。(3)经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA则vaAt，vvBaBtxAaAt2，xBvBtaBt2且xBxAL联立解得vB2。答案：(1)(2)

9、3gg(3)2二、名校模拟重点演练知热点8多选(2019·湖南株洲一模)酒后驾驶存在许多安全隐患，原因在于酒后驾驶员的反应时间变长。反应时间是指驾驶员发现情况到采取制动的时间。表中思考距离是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；制动距离是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小不变)。思考距离/m制动距离/m速度/(m·s1)正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知，下列说法正确的是()A驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB当汽车以20 m

10、/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车C汽车以15 m/s的速度行驶时，汽车制动的加速度大小为10 m/s2D表中x为66.7解析：选ABD反应时间内汽车做匀速运动，故从表中数据得到，多出的反应时间为t s0.5 s，故A正确；当汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶的制动距离为46.7 m，大于40 m，故不能安全停车，故B正确；汽车制动时，加速度大小为a m/s27.5 m/s2，故C错误；此时思考距离增加x25 m12.5 m12.5 m，故x54.2 m12.5 m66.7 m，故D正确。9多选(2019·湖南岳阳二模)如

11、图所示，物体A、B跨过定滑轮并用轻绳连接起来，物体A放在倾角为的固定粗糙斜面上，滑轮左边的轻绳平行斜面。已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为(tan 1)，不计滑轮与绳之间的摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使物体A能在斜面上滑动，物体B的质量可能为()Am(1)sin Bm(sin cos )Cm(1)cos Dm(sin cos )解析：选BD对B物体受力分析有：TmBg。当物体A处于将要上滑的临界状态，则物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时A的受力情况如图甲所示，根据平衡条件有：Nmgcos 0；Tfmmgsin 0；由摩擦力公式知：fmN联立解得：mBm(s

12、in cos )再假设物体A处于将要下滑的临界状态，则物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，这时A的受力情况如图乙所示，根据平衡条件有：Nmgcos 0Tfmmgsin 0由摩擦力公式知：fmN联立解得：mBm(sin cos )则物体B的质量的取值范围为mBm(sin cos )或mBm(sin cos )。故A、C错误，B、D正确。10多选(2019·东三省四市二模)如图所示，有一个质量为m的长木板静止在光滑水平地面上，另一个质量也为m的小物块叠放在长木板的一端之上。B是长木板的中点，物块与长木板在AB段的动摩擦因数为，在BC段的动摩擦因数为2。若把物块放在长木板左端，对其

13、施加水平向右的力F1可使其恰好与长木板发生相对滑动。若把物块放在长木板右端，对其施加水平向左的力F2也可使其恰好与长木板发生相对滑动。下列说法正确的是()AF1与F2的大小之比为12B若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到B点的时间之比为12 C若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到B点时木板位移之比为11D若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为11解析：选ACD隔离物块受力分析，由牛顿第二定律，F1mgma11，F22mgma12，隔离木板受力分析，由牛顿第二定律，mgma21, 2mgma22，物块恰好与木板发生相对滑

14、动，a11a21，a12a22，联立解得：F1F212，选项A正确。若将F1、F2都增加到原来的2倍，隔离物块受力分析，由牛顿第二定律，2F1mgma13,2F22mgma14，隔离木板受力分析，由牛顿第二定律，mgma21, 2mgma22，联立解得：a21g，a222g，a133g，a146g。设小物块在木板上从A移动到B的时间为t1，则有小物块位移x11a13t12，木板位移x21a21t12，x11x21，联立解得t1 。设小物块在木板上从C移动到B的时间为t2，则有小物块位移x12a14t22，木板位移x22a22t22，x12x22，联立解得t2 。即若将F1、F2都增加到原来的2

15、倍，小物块在木板上运动到B点的时间之比为t1 t21，选项B错误。若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到B点时木板位移之比x21 x22a21t12a22t2211，选项C正确。若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为Q1Q22mg·mg·11，选项D正确。11多选(2019·安徽合肥联考)如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与一个托盘相连，托盘中放置一与托盘质量相同的物块，初始时物块和托盘都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物块上，使物块开始向上做匀加速运动，拉力F与物块位移x之间的关系如图

16、乙所示(g10 m/s2)，则下列结论正确的是()A物块和托盘静止时，弹簧的压缩量是10 cmB弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC物块的质量为2.5 kgD物块的加速度大小为5 m/s2解析：选AC当托盘与物块静止不动时，根据胡克定律有：kx02mg，一起向上做匀加速运动时，Fk(x0x)2mg2ma，整理得：Fkx2ma，由题图乙可知：k5 N/cm；2ma10 N，当物块与托盘分离时，以物块为对象：Fmgma，联立解得m2.5 kg，a2 m/s2，x010 cm，故A、C正确，B、D错误。12(2019·肇庆二模)近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装

17、置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持v04 m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L3 m。现将一质量为0.4 kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传输带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.1 m静止，包裹B向前运动了0.4 m静止。已知包裹A与传输带间的动摩擦因数为0.4，包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.5，g取10 m/s2。求：(1)包裹A在传送带上运动的时间；(2)包裹B的质量。解析：(1)包裹A在传送带上滑行，由牛顿第二定律可得：1mAgmAa1解得：a14 m/s2假设包裹A离开传送带前就与传送带共速，由匀变速运动知识可

18、得：v0202a1s1解得：s12 mL，所以上述假设成立加速过程：s1a1t12解得：t11 s匀速过程：Ls1v0t2解得：t20.25 s所以，包裹A在传送带上运动的时间：tt1t21.25 s。(2)包裹A在水平面上滑动时，由牛顿第二定律可得：2mAgmAa2解得：a25 m/s2同理可知包裹B在水平面滑动的加速度大小a25 m/s2。包裹A向前滑动至静止：0vA22a2sA解得：vA1 m/s包裹B向前滑动至静止：0vB22a2sB解得：vB2 m/s包裹A、B相碰前后系统动量守恒：mAv0mAvAmBvB解得：mB0.6 kg。答案：(1)1.25 s(2)0.6 kg13(201

19、9·四市教研联合体模拟)如图甲所示，质量为M0.5 kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m1 kg的物块以初速度v04 m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到­F的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1 m1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2。 (1)若恒力F0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？(2)图乙中BC为直线段，求该段恒力F

20、的取值范围及­F函数关系式。解析：(1)以初速度v0为正方向，物块的加速度大小：amg2 m/s2木板的加速度大小：aM4 m/s2由题图乙知，板长L1 m物块相对木板的路程：Lv0tamt2aMt2联立解得：t s或t1 s当t1 s时，物块的速度为2 m/s，木板的速度为4 m/s，而当物块从木板右端滑离时，物块的速度不可能小于木板的速度，t1 s应舍弃，故所求时间为t s。(2)当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时t1，则：aMvv0amt1aMt1st1t1t1联立解得：由题图乙知，相对路程：s1 m 代入解得：F1 N当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动，则：afma由于静摩擦力存在最大值，所以：ffmaxmg2 N联立解得：F3 N综述：BC段恒力F的取值范围是1 NF3 N，函数关系式是。答案：(1) s(2)1 NF3 N