高考物理二轮专题突破 专题二 力与物体的直线运动（1）动力学观点在力学中的应用检测题-人教版高三全册物理试题.doc

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1、 专题二 力与物体的直线运动第1讲：动力学观点在力学中的应用一、夯实基础1.动车组是由几节自带动力的车辆(动车)和几节不带动力的车辆(拖车)编在一起组成的，如图1所示.一工作人员站在车外进行观测，发现某动车组连续两节经过他的时间依次为5s和4s，若动车组可看成做匀变速直线运动，每节车厢的长度为30m，则该动车组的加速度约为()图1A.0.17m/s2B.0.30 m/s2C.0.33m/s2D.0.38 m/s22.(多选)如图2所示，一水平传送带以v0的速度顺时针传送，其右端与一倾角为的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为m，若物块经传送带与斜面的连接处

2、无能量损失，则()图2A.物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动B.物块不可能从传送带的左端滑落C.物块不可能回到出发点D.物块的最大机械能不可能大于mv3.近来，“中国式过马路”成为人们热议的话题.行人过马路时必须遵守交通规则，而红绿灯的时间设置也必须考虑到行人的安全.假设行人过马路时看到红灯转绿灯时反应时间为0.2s，设行人先做匀加速运动，经过1s速度达到了最大值1.5m/s，然后以这一速度匀速通过马路，已知马路的宽度为40m，行人沿直线垂直马路在斑马线上行走，则根据以上数据计算出该路口的行人绿灯设置的最短时间为()A.10s B.20s C.28s D.40s4.(多选)如图3所示，

3、三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为30.现有两质量相同的小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.6，下列说法正确的是()图3A.下滑相同距离内物块A、B机械能的变化一定不相同B.下滑相同时间内物块A、B机械能的变化一定相同C.物块A、B一定不能同时到达传送带底端D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同二、能力提升5(多选)(2015东北三省四市模拟)如图4甲所示，一物体悬挂在轻绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过的路程x的关系图如图乙所示，其中0x1过程

4、的图象为曲线，x1x2过程的图象为直线(忽略空气阻力)下列说法正确的是()图4A0x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小B0x1过程中物体的动能一定先增加后减小，最后为零Cx1x2过程中物体一定做匀速直线运动Dx1x2过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动6.(2015北京石景山区一模)如图5所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定，当弹簧的长度为原长时，其上端位于O点现有一小球从O点由静止释放，将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)在此过程中，关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系，下图中正确的是()图57.(2015重庆市西北狼教育联盟二模)如图

5、6所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在传送带左端具有速度v2，已知v1v2，P与定滑轮间的绳水平不计定滑轮质量，绳足够长直到物体P从传送带右侧离开以下判断正确的是()图6A物体P一定先加速后匀速B物体P可能先加速后匀速C物体Q的机械能先增加后不变D物体Q一直处于超重状态8(2015枣庄市模拟)如图7所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则下列说法中错误的是()图7A当F3mg时，A相对B滑动D无论

6、F为何值，B的加速度不会超过g三、课外拓展9.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成，且表面粗糙程度一样，现随长木板以速度v向右做匀速直线运动，如图8所示.某时刻木板突然停止运动，已知mAmB，下列说法正确的是()图8A.若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞B.若木板粗糙，由于A的动能较大，所以A、B一定会相撞C.若木板粗糙，由于A所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来D.无论木板是否光滑，A、B间的相对距离保持不变10. 2015年12月10日，百度宣布，其无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶.(1)如图9所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷

7、达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”.若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？图9(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30m处，两车都以20m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以3.6 m/s2的加速度刹车1.4s后，后方汽车驾驶员立即以5.0m/s2的加速度刹车.试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？11.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图10甲所示.他使木块以初速度v04m/s的速度沿倾角30的斜面上滑紧

8、接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的vt图线如图乙所示.g取10 m/s2.求：图10(1)上滑过程中的加速度的大小a1；(2)木块与斜面间的动摩擦因数；(3)木块回到出发点时的速度大小v.12.如图11所示，质量m1kg的物块A放在质量M4kg木板B的左端，起初A、B静止在水平地面上.现用一水平向左的力F作用在木板B上，已知A、B之间的动摩擦因数为10.4，地面与B之间的动摩擦因数为20.1，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10m/s2.求：图11(1)能使A、B发生相对滑动的F的最小值；(2)若F30N，作用1s后撤去，要想A不从B上滑落，则木板

9、至少多长；从开始到A、B均静止，A的总位移是多少.四、高考链接13.(多选)(2016全国乙卷21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图12所示.已知两车在t3s时并排行驶，则()图12A.在t1s时，甲车在乙车后B.在t0时，甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m14.(2015山东理综14)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图13所示小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球

10、同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g10 m/s2.可求得h等于()图13A1.25m B2.25m C3.75m D4.75m15.(多选)(2015新课标全国20)如图14(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()图14A斜面的倾角 B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数 D物块沿斜面向上滑行的最大高度参考答案1. 答案C解析由匀变速运动的位移公式，xv0tat2对两节车厢有60v0(54)a(54)2对第一节车厢，30v05a52联立解得a0.33m/s2，故选项C正确.2.答案BD解析设传送带

11、的长度为L，物块运动的过程中，物块匀加速运动的位移：x，若xL，则物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动；若xL，则物块先加速后匀速.故A错误；若物块在传送带上一直做加速运动，则返回的过程中物块一直做减速运动，由于两个运动的加速度的大小是相等的，可知物块将能够恰好返回出发点，但不可能从传送带的左端滑落.故B正确，C错误；物块在传送带上运动的过程中，传送带的摩擦力对物块做功，所以物块的速度不可能大于v0，物块在斜面上运动的过程中只有重力做功，机械能不增加.所以滑块的最大机械能不可能大于mv.故D正确.故选B、D.3.答案C解析人匀加速运动的位移x1t11m0.75m，匀速运动的位移x240x

12、139.25m，时间t226.2s.绿灯设置的最短时间ttt1t2(0.2126.2) s27.4s，接近28s.4. 答案AC解析因为mgsin30mgmgcos30mg，所以A做匀速直线运动，B做匀减速直线运动，下滑相同距离内摩擦力做功不同，物块A、B机械能的变化一定不相同，A正确，B错误；如果都能到达底端，则位移相同，一个匀速运动，一个匀减速运动，所以物块A、B一定不能同时到达传送带底端，C正确；由于A相对传送带静止，所以在传送带上的划痕为零，B做匀减速直线运动，相对传送带的划痕不为零，故D错误.5.答案 AB6.答案 A7.答案 B8.答案 A9. 答案D解析若木板光滑，A、B在水平面

13、上不受力，由于物体具有惯性，则A、B将以原来的速度做匀速直线运动，保持相对静止；若木板粗糙，尽管两物体的质量不同，所受的摩擦力大小不同，但其加速度为ag，与质量无关，故两物体将有相同的加速度，任意时刻有相同的速度.保持相对静止.故D正确，A、B、C错误.10. 答案(1)24m/s(2)不会解析(1)对无人驾驶汽车，由运动学公式有2ax0v代入数据解得v024m/s(2)设有人驾驶汽车刹车后经过t2时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时的速度为v该过程无人驾驶汽车刹车时间为t2t1，其中t11.4s对无人驾驶汽车vv0a(t2t1)对有人驾驶汽车vv0at2联立式得t23.6s，v2m/s又x无(

14、t2t1)x有t2v0t1xx有x无联立，代入数据解得x12.6m30m，即两车不会相撞.11. 答案(1)8m/s2(2)0.35(3)2 m/s解析(1)由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，由加速度定义式a有：上滑过程中加速度的大小：a1m/s28 m/s2(2)上滑过程中木块沿斜面向下受重力的分力、摩擦力作用，由牛顿第二定律Fma得上滑过程中有：mgsinmgcosma1代入数据得：0.35.(3)下滑的距离等于上滑的距离：xm1m下滑过程中摩擦力方向变为沿斜面向上，由牛顿第二定律Fma得：下滑过程中：mgsinmgcosma2解得：a22m/s2下滑至出发点时的速度大小为：v联立解

15、得：v2m/s.12. 答案(1)25N(2)0.75m14.4m解析(1)对于A，最大加速度由A、B间的最大静摩擦力决定，即1mgmam，am4m/s2对A、B整体，Fmin2(Mm)g(Mm)am得Fmin25N(2)设F作用在B上时A、B的加速度分别为a1、a2，撤掉F时速度分别为v1、v2，撤去外力F后加速度分别为a1、a2，A、B共同运动时速度为v3，加速度为a3，对于A，1mgma1，a14m/s2，v1a1t14 m/s对于B，F1mg2(Mm)gMa2，a25.25m/s2，v2a2t15.25 m/s撤去外力，a1a14m/s2，a22.25m/s2经过t2时间后A、B速度相

16、等v1a1t2v2a2t2，解得t20.2s共同速度v3v1a1t24.8m/s从开始到A、B相对静止时，A、B的相对位移即为木板最短的长度LLxBxAa1(t1t2)20.75mA、B速度相等后共同在水平面上匀减速运动，加速度a32g1m/s2从v3至最终静止位移为x11.52m所以A的总位移为xA总xAx14.4m.13.答案BD解析根据vt图，甲、乙都沿正方向运动.t3s时，甲、乙相遇，此时v甲30m/s，v乙25 m/s，由位移和vt图线所围面积对应关系知，03s内甲车位移x甲330m45m，乙车位移x乙3(1025) m52.5m.故t0时，甲、乙相距x1x乙x甲7.5m，即甲在乙前

17、方7.5m，B选项正确；01s内，x甲110m5m，x乙1(1015) m12.5m，x2x乙x甲7.5mx1，说明甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为xx甲x甲45m5m40m，所以D选项正确.14. 答案 A解析 小车上的小球自A点自由落地的时间t1，小车从A到B的时间t2；小车运动至B点时细线被轧断，小球下落的时间t3；根据题意可得时间关系为t1t2t3，即解得h1.25m，选项A正确15. 答案 ACD解析 由vt图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得mgsinmgcosma，即gsingcos.同理向下滑行时gsingcos，两式联立得sin，可见能计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项A、C正确；物块滑上斜面时的初速度v0已知，向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为，所以沿斜面向上滑行的最远距离为xt1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为xsint1，选项D正确；仅根据vt图象无法求出物块的质量，选项B错误