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2021届高考物理二轮复习-选择题专项练2-力与运动问题.doc

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1、2021届高考物理二轮复习 选择题专项练2 力与运动问题2021届高考物理二轮复习 选择题专项练2 力与运动问题年级:姓名:- 7 -选择题专项练2力与运动问题1.(多选)为解决疫情下“最后500米”配送的矛盾,将“人传人”的风险降到最低,目前一些公司推出了智能物流机器人。机器人运动的最大速度为1 m/s,当它过红绿灯路口时,发现绿灯时间是20 s,路宽是19.5 m,它启动的最大加速度是0.5 m/s2。下面是它过马路的安排方案,既能不闯红灯,又能安全通过的方案是()A在停车线等绿灯亮起,以最大加速度启动B在距离停车线1 m处,绿灯亮起之前2 s,以最大加速度启动C在距离停车线2 m处,绿灯

2、亮起之前2 s,以最大加速度启动D在距离停车线0.5 m处,绿灯亮起之前1 s,以最大加速度启动解析:机器人在停车线等绿灯亮起后,需要t1 s2 s达到最大速度,位移是x1at1 m,匀速运动的位移x2lx118.5 m,需要时间为t218.5 s,两次运动时间之和为20.5 s,不安全,故A错。在距离停车线1 m处以最大加速度启动2 s,正好绿灯亮,机器人也正好到了停车线,再经过19.5 s,过了马路,这个方案是可以的,故B对。在距离停车线2 m处,机器人启动2 s后,走了1 m,距离停车线还有1 m,这时绿灯亮起,机器人距离马路另外一端还有20.5 m,需要20.5 s通过,而绿灯时间为2

3、0 s,所以不安全,故C错。在距离停车线0.5 m处,1 s后绿灯亮起,其位移为xat20.25 m,小于0.5 m,故没有闯红灯,继续前进0.75 m,达到最大速度,总用去了2 s,绿灯还有19 s,这时剩下的距离还有19 m,正好通过马路,故D对。答案:BD2物体A、B的st图像如图所示。由图可知()A5 s内A、B的平均速度相等B两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动C在5 s内物体的位移相同,5 s末A、B相遇D从第3 s起,两物体运动方向相同,且vAvB解析:在5 s内,A的位移为10 m,B的位移为5 m,位移不同,平均速度也不同,故A错误;由图像可知B从x5 m

4、的位置开始运动,A从x0开始运动,物体A比B迟3 s才开始运动,选项B错误;由以上分析知,在5 s内物体的位移不同,故C错误;st图像的斜率表示速度,从第3 s起,两物体运动方向相同,为正方向,图像A的斜率大,说明A的速度大,故D正确。答案:D3为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题,保证列车能经济、安全地通过弯道,常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚,使外轨高于内轨,外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。已知某曲线路段设计外轨超高值为70 mm,两铁轨间距离为1 435 mm,最佳的过弯速度为350 km/h,g取10 m/s2,则该曲线路段的半径约为()A40 kmB30 kmC2

5、0 km D10 km解析:设倾角为,列车所受的合力提供列车转弯时的向心力,则有mgtan m,得R,由于倾角很小,则有tan sin ,则有R m20 km,故A、B、D错误,C正确。答案:C4(多选)如图,两位同学同时在等高处抛出手中初始静止的篮球A、B,A以速度v1斜向上抛出,B以速度v2竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度为g。以下判断正确的是()A相遇时A的速度一定不为零B两位同学抛球时对A、B做功一样多C从抛出到相遇A、B两篮球动能的变化量不同D从抛出到相遇A、B两篮球重力势能的变化量相同解析:A分解为竖直方向的匀减速直线

6、运动与水平方向的匀速直线运动,相遇时A达到最高点,则其竖直方向的速度为零,水平方向速度不变,合速度不为零,故A正确;两位同学抛球的初速度不同,根据动能定理可知,两位同学抛球时对A、B做功不一样多,故B错误;根据动能定理可知,从抛出到相遇A、B两个篮球的重力做功相同,因此动能的变化量相同,故C错误;A、B质量相等且上升高度相等,所以从抛出到相遇A、B两篮球重力势能的变化量相同,故D正确。答案:AD5如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移x时的速度为v,其xv2图像如图乙所示,取g10 m/s2,则斜面倾角为()A30 B45C60 D75解析:由匀变速直线运动的速度位移

7、公式可得v22ax,整理得xv2,由xv2图像可知小物块的加速度a5 m/s2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度agsin ,解得sin ,解得30,故A正确,B、C、D错误。答案:A6(多选)如图,斜面上有a、b、c、d四个点,abbccd,从a点以初速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,速度方向与斜面之间的夹角为。若小球从a点以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,则小球()A将落在bc之间B将落在c点C落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于D落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于解析:设斜面的倾角为,小球落在斜面上有tan ,解得t,在竖直方向上的分位移为ygt2,则知当初速度变为原来的倍

8、时,竖直方向上的位移变为原来的2倍,所以小球一定落在斜面上的c点,故A错误,B正确;设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为,则tan 2tan ,即tan 2tan ,所以一定,则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同,故C错误,D正确。答案:BD7(多选)如图甲所示,小物块A静止在足够长的木板B左端,A与B间动摩擦因数为10.6,木板B与地面间的动摩擦因数为20.2,假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起A受到F3t(N)的水平向右的外力作用,测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是()AA、B两物体的质量分别为1 kg和0.5 kgB当t1 s时

9、,A、B发生相对滑动C当t3 s时,A的加速度为4 m/s2DB物体运动过程中的最大加速度为8 m/s2解析:设A、B两物体的质量分别为m1、m2,根据A与B间摩擦力f随外力F的变化关系可得A与B间滑动摩擦力为6 N,B与地面的摩擦力为3 N,则有1m1g6 N,2(m1m2)g3 N,联立解得m11 kg,m20.5 kg,故A正确;由图像乙可知F12 N时,A、B发生相对滑动,此时t4 s,故B错误;由B分析可知,当t3 s时,A、B相对静止,一起做匀加速运动,则有F12(m1m2)g(m1m2)a1,代入数据可得a14 m/s2,故C正确;B物体运动过程中加速度最大时,有1m1g2(m1

10、m2)gm2a2,代入数据可得a26 m/s2,故D错误。答案:AC8(多选)如图所示,水平台高h4 m,物体A(可视为质点)的质量m1 kg,一半径R2 m的光滑圆弧轨道竖直固定放置,直径CD处于竖直方向,半径OB与竖直方向的夹角53,物体以某速度vx水平向右运动,物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道(取g10 m/s2,sin 530.8,cos 530.6),则()A物体离开平台时的速度vx6 m/sB物体在圆弧轨道B点时,物体对轨道的压力大小为56 NC物体在圆弧轨道C点时,物体对轨道的压力大小为58 ND物体能够到达轨道最高点D解析:物体离开平台下落到B点的高度HRRcos

11、3.2 m,由v2gH,得vy8 m/s,在B点由几何关系得vx6 m/s,B点的速度为vB m/s10 m/s,在B点重力沿半径方向的分力为mgcos 53,由牛顿第二定律得FNBmgcos 53m,解得F NB56 N,由牛顿第三定律可知物体在圆弧轨道B点时对轨道的压力大小为56 N,故A、B正确;物体由A到C,由机械能守恒定律得mghmvmv,在C点由牛顿第二定律得F NCmgm,联立解得F NC68 N,由牛顿第三定律可知物体在圆弧轨道C点时对轨道的压力大小为68 N,故C错误;物体由C到D,由机械能守恒定律得2mgRmvmv,解得vD6 m/s,而恰能通过D的临界速度为v02 m/svD,则物体能够到达轨道最高点D,故D正确。答案:ABD

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