高考物理专题演练二力和直线运动.docx

高考物理专题演练二力和直线运动.docx

《高考物理专题演练二力和直线运动.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理专题演练二力和直线运动.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考物理专题演练二力和直线运动

高考物理专题演练二

（力和直线运动）

一、选择题（共10个小题，1－5为单选，6－10为多选，每题5分共50分）

1．（2015·广东）甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移－时间图像如图所示．下列表述正确的是（　　）

A．0.2－0.5小时内，甲的加速度比乙的大

B．0.2－0.5小时内，甲的速度比乙的大

C．0.6－0.8小时内，甲的位移比乙的小

D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等

答案　B

答案　该题图像为s－t图像，图像斜率大小代表速度大小，分析各段甲乙运动情况：

0－0.2h内均做匀速直线运动，速度相等，加速度均为0，选项A错误；在0.2－0.5h内做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，加速度均为0，选项B正确；在0.5－0.6h内均静止，在0.6－0.8h内均做匀速直线运动，但甲的速度大于乙的速度，加速度均为0，甲的位移是－5km，大小是5km，乙的位移是－3km，大小为3km，选项C错误；整个0.8h内，甲的路程是15km，乙的路程是11km，选项D错误．

考点定位　位移、速度和加速度；匀变速直线运动图像

2．（2016·郑州市5月质检最后一卷）如图所示，在竖直方向运行的电梯中，一个质量为m的物块置于倾角为30°的粗糙斜面上，物块始终位于斜面上某一位置．则下列判断中正确的是（　　）

A．若电梯静止不动，物块所受的摩擦力一定是零

B．若电梯匀速向上运动，物块所受摩擦力方向有可能沿斜面向下

C．若电梯加速上升，物块所受弹力与摩擦力的合力一定大于mg

D．若电梯加速下降，物块所受摩擦力的方向一定沿斜面向下

答案　C

答案　电梯静止或者匀速直线运动，则物块受力平衡，摩擦力沿斜面向上与重力沿斜面向下的分力平衡，即f＝mgsinθ，选项A、B错误，若电梯加速上升，则合力向上，即弹力、摩擦力和重力三力合力竖直向上，所以弹力和摩擦力的合力一定大于重力mg，选项C对．若电梯加速下降，若处于完全失重，则支持力、摩擦力等于零，若加速度小于重力加速度，则支持力和摩擦力的合力竖直向上，小于重力，摩擦力方向沿斜面向上，选项D错．

考点定位　牛顿运动定律　共点力的平衡

名师点睛　物块受到重力、弹力和摩擦力，若合力向上，则弹力和摩擦力的合力竖直向上且大于重力，若合力等于零，则弹力和摩擦力的合力竖直向上等于重力，若合力向下小于重力，则弹力和摩擦力的合力竖直向上小于重力，当完全失重时，则支持力和摩擦力的合力等于0即没有摩擦力和支持力．

3．（2016·开封市5月质检最后一卷）如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ<β，则滑块的运动情况是（　　）

A．沿着杆加速下滑　　　　B．沿着杆减速上滑

C．沿着杆减速下滑D．沿着杆加速上滑

答案　B

答案　把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，若速度方向向下，则沿斜面方向：

（m1＋m2）gsinθ－f＝（m1＋m2）a，垂直斜面方向：

FN＝（m1＋m2）gcosθ

摩擦力：

f＝μFN

联立可解得：

a＝gsinθ－μgcosθ，

对小球有：

若θ＝β，a＝gsinβ

现有：

θ<β，则有：

a>gsinβ

所以gsinθ－μgcosθ>gsinβ，gsinθ－gsinβ>μgcosθ

因为θ<β，所以gsinθ－gsinβ<0，但μgcosθ>0，所以假设不成立，即速度的方向一定向上，由于加速度方向向下，所以物体沿杆减速上滑，故D项正确．

考点定位　牛顿第二定律；力的合成与分解的运用

名师点睛　分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力，求得物体的受力情况，本题就是典型的应用整体隔离法的题目．

4．（2015·贵州七校联考）在地面上方的某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方存在电场强度为E1、方向竖直向下的匀强电场；虚线下方存在电场强度为E2、方向竖直向上的匀强电场．一个质量为m、电荷量为q（q>0）的带正电小球从上方电场区域的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场区域中与A点关于虚线对称的B点时速度为零，则（　　）

A．两电场强度的大小关系满足E2＝2E1

B．如果在A点时带电小球有向下的初速度v0，到达B点后速度一定大于v0

C．如果在A点时带电小球有水平方向的初速度v0，到达B点所在高度处时速度与初速度相同

D．如果在A点时带电小球有任意方向的初速度v0，到达B点所在高度处时速度与初速度相同

答案　C

答案　带电小球从A点由静止释放后先做匀加速运动，到达水平虚线后做匀减速运动，到达B点时速度减为零，根据运动学公式可知，匀加速过程与匀减速过程的加速度大小相等，有mg＋qE1＝qE2－mg，解得E2＝E1＋，故A项错误；如果在A点时带电小球有初速度，根据功能关系可知，到达B处时速度的大小不变，B项错误；根据运动的独立性原理和运动的合成可知，C项正确；如果在A点有向上的速度分量，则带电小球将先在A点以上运动，回到A点所在高度处时变成有向下的速度分量，故到达B所在高度处时也有向下的速度分量，与初速度方向不同，D项错误．

5．（2016·商丘市5月三模）甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的vt图像为两段直线，乙物体运动的vt图像为两段半径相同的圆弧曲线，如图所示，图中t4＝2t2，则在0－t4时间内，以下说法正确的是（　　）

A．甲物体的加速度不变

B．乙物体做曲线运动

C．两物体t1时刻相距最远，t4时刻相遇

D．甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度

答案　D

答案　0－t2时间段内，甲做匀加速直线运动，t2－t4时间内甲物体做匀减速直线运动，故A项错误；速度是矢量，在速度时间图像中，只能表示直线运动，B项错误；在整个运动过程中t3时刻，两物体相距最远，C项错误；在速度时间图像中，下面所包围的面积即为位移，可求知t4时间段内，位移相等，故平均速度相同，D项正确．

考点定位　速度时间图像

名师点睛　速度时间图像中：

图线与时间轴围成的“面积”的意义．图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的物体的位移．若该面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．

6.（2015·海南）如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（　　）

A．a1＝3gB．a1＝0

C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2

答案　AC

答案　设物体的质量为m，剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力T1，剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知T1＝2mg，故a受到的合力F＝mg＋T1＝mg＋2mg＝3mg，故加速度a1＝＝3g，A项正确，B项错误；设弹簧S2的拉力为T2，则T2＝mg，根据胡克定律F＝kΔx可得Δl1＝2Δl2，C项正确，D项错误．

7．（2015·江西二模）如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体A与小车的v－t图像（v0、v1及g、t1均为已知），由此可算出（　　）

A．小车上表面长度

B．物体A与小车B的质量之比

C．A与小车B上表面间的动摩擦因数

D．小车B获得的动能

答案　BC

答案　从图像中可以确定A在B表面滑行的距离，不能确定小车长度．故A项错误．两个的加速度之比就是质量的反比，从速度图像中可以确定加速度之比，故B项正确．μg＝为滑块的加速度．可以求出动摩擦因数．由于小车的质量未知所以不能确定小车的动能．

8.（2014·四川）如图所示，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，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是（　　）

答案　BC

答案　整体来看，可能的情况有第一种v2＜v1（含两种情况即f＞GQ和f＜GQ），第二种v2>v1（含两种情况即f＞GQ和f＜GQ），下面对这两种情况及分态进行分析．

若v2＜v1：

则P受摩擦力f向右，若f＞GQ，则向右匀加速到速度为v1后做匀速运动到离开，B选项可能；

若f＜GQ，则向右做匀减速到速度为0后再向左匀加速到离开，无此选项；

若v2＞v1：

则P受摩擦力f向左，若f＞GQ，则减速到v1后匀速向右运动离开，无此选项；若f＜GQ，则减速到小于v1后f变为向右，加速度变小，此后加速度不变，继续减速到0后向左加速到离开，总位移为0，则C图可能．故A、D项错误，B、C项正确．

9．（2015·山东青岛期末）甲、乙两车在同一直线上同方向运动，两车运动的vt图像如图所示．在4s末两车相遇，由图可知（　　）

A．甲车的速度变化比乙车慢

B．乙车出发时乙车在甲车之前20m处

C．乙车出发时甲车在乙车之前40m处

D．相遇前甲、乙两车的最远距离为40m

答案　AD

答案　在vt图像中斜率表示加速度，加速度越大，速度变化的越快，而甲的斜率小，说明甲车的速度变化比乙车慢，A项正确；在vt图像中图像与时间轴围成的“面积”表示物体的位移，因此在4s内甲车的位移为60m，其中前2s的位移为15m，而乙车4s内的位移为20m，由于在4s末两车相遇，因此乙车出发时乙车在甲车之前25m处，B、C项错误；甲出发时两车距离最远，且最远距离为（60－20）m＝40m，D项正确．

10．（2016·济南市5月模拟最后一卷）如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是（　　）

A．Ta增大B．Tb增大

C．Ta减小D．Tb减小

答案　AD

答案　设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为m′，整体质量为M，整体的加速度a＝，对最左边的物体分析，Tb＝ma＝，对最右边的物体分析，有F－Ta＝m′a，解得Ta＝F－.在中间物体上加上橡皮泥，则整体的加速度a减小，因为m、m′不变，所以Tb减小，Ta增大，选项A、D正确．

考点定位　考查了牛顿第二定律的应用

名师点睛　先运用整体法求出加速度，判断加速度的变化，然后隔离对最左边物体和最右边的物体分析，求出拉力的大小，判断拉力的变化．

二、计算题（共4个小题，11题11分，12题12分，13题12分，14题15分，共50分）

11．（2015·河北辛集中学模拟）在2014年底，我国不少省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以正常行驶速度v1＝16m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝8m处正好匀减速至v2＝4m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝25s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1＝2m/s2和a2＝1m/s2.求：

（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；

（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到