2021届高考物理(江苏专用)二轮专题专讲训练：第2讲-力与物体的直线运动(含解析).docx

第2讲力与物体的直线运动一、单项选择题1如图1214所示，直线a和曲线b分别是在平直大路上行驶的汽车a和b的位移时间(xt)图线由图可知()图1214A在时刻t1，a、b两车运动方向相同B在时刻t2，a、b两车运动方向相反C在t1到t2这段时间内，b车的速领先减小后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率始终比a车的大解析xt图线的斜率表示速度，从题图中看出，a车始终静止，b车先正向减速，速率减小为0后，再反向加速，因此A、B、D选项错误，C正确答案C2(2022高考冲刺卷四)中国首次太空授课活动于2021年6月20日上午进行，如图1215所示，航天员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量为74 kg.测量时，聂海胜与轻质支架被王亚平水平拉离初始位置，且处于静止状态，当王亚平松手后，聂海胜与轻质支架受到一个大小为100 N的水平恒力作用而复位，用光栅测得复位时瞬间速度为1 m/s，则复位的时间为()图1215A0.74 s B0.37 s C0.26 s D1.35 s解析宇航员复位的过程中由于受到的是水平恒力的作用，所以是匀变速直线运动，由牛顿其次定律可得宇航员的加速度为a m/s2，再依据加速度的定义式a得到复位的时间为t s0.74 s，A正确答案A3(2022全国大纲卷，14)一质点沿x轴做直线运动，其vt图象如图1216所示质点在t0时位于x5 m处，开头沿x轴正向运动当t8 s时，质点在x轴上的位移为()图1216Ax3 m Bx8 mCx9 m Dx14 m解析利用匀变速直线运动的规律，结合vt图象求解质点前4 s内沿x轴正方向运动，其位移可由vt图象中的“面积”数值表示，则对应位移x1 m6 m同理可得4 s8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2 m3 m又知初位置x05 m则当在t8 s时，质点在x轴上的位置为xx0x1x28 m，选项B正确答案B4如图1217为表面粗糙、倾斜放置的传送带，物块可以由传递带顶端A由静止开头滑到传送带底端B，传送带静止时物块下滑的时间为t1，传送带逆时针匀速转动时物块下滑的时间为t2，传送带逆时针加速转动时物块下滑的时间为t3，传送带顺时针方向匀速转动时物块下滑的时间为t4，则关于这四个时间的大小关系，下列正确的是()图1217At4t1t2t3 Bt4t1t2t3Ct4t1t2t3 Dt1t2t3t4解析传送带静止、 逆时针转动时，物块相对于地面对下做匀加速运动的加速度相同，因此t1t2t3.由于传送带顺时针转动时，物块开头速度小于传送带速度时，加速度比逆时针转动时的加速度大，因此下滑的时间最短，C项正确答案C5(2022全国卷新课标，17)如图1218，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开头向左加速，加速度从零开头渐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()图1218A肯定上升B肯定降低C保持不变D上升或降低由橡皮筋的劲度系数打算解析法一当橡皮筋竖直时，由平衡条件知：kx1mg，即x1橡皮筋的长度为l1l0x1l0当小球向左加速时，受力如图所示橡皮筋的拉力FTkx2FTcos mg此时小球距悬点在竖直方向的高度为l2(l0x2)cos 联立得，l2l0cos 比较l1和l2可知，l1l2，小球的位置肯定上升，选项A正确法二(极限法)当向左的加速度很大时，橡皮筋趋于水平，所以小球的位置要上升答案A6. (2022全国大纲卷，19)一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图1219所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()图1219Atan 和 B(1)tan 和Ctan 和 D(1)tan 和解析设物块与斜坡间的动摩擦因数为，则物块沿斜坡上滑时的加速度大小agcos gsin 当物块的初速度为v时，由运动学公式知v22a当物块的初速度为时，由运动学公式知22a由两式得h由两式得tan .答案D二、多项选择题7. 某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机争辩一观光电梯升降过程中的状况，如图1220所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化状况(向上为正方向)依据图象供应的信息，可以推断下列说法中正确的是()图1220A05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B510 s内，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力C1020 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态D2025 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态解析05 s内，观光电梯在加速上升，加速度方向向上，该同学处于超重状态，选项A错误；510 s内，观光电梯匀速上升，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力，选项B正确；1020 s内，观光电梯在减速上升，加速度方向向下，该同学处于失重状态，选项C错误；2025 s内，观光电梯在加速下降，加速度方向向下，该同学处于失重状态，选项D正确答案BD8. (2022广东省试验中学质检)甲、乙两物体做直线运动的vt图象如图1221所示，由图可知()图1221A乙物体的加速度为1 m/s2B4 s末两物体的速度相等C4 s末甲物体在乙物体前面D条件不足，无法推断两物体何时相遇解析对乙物体，a1.33 m/s2，4 s末两物体的速度相等，则选项A错误，选项B正确；由于不知道初始时刻甲、乙的位置关系，故无法推断4 s末甲、乙的相对位置及两物体何时相遇，选项C错误，选项D正确答案BD9(2022南京二模)如图1222甲所示，质量为M2 kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板物块和木板的速度时间图象如图乙所示，g10 m/s2，结合图象，下列说法正确的是()图1222A可求解物块在t2 s时的位移B可求解物块与木板间的动摩擦因数C可求解物块的质量mD可求解木板的长度解析由题图乙可求02 s内物块的vt图象所包围的面积(即位移)，选项A正确；由题图乙可知：am2 m/s2g，则0.2，选项B正确；由vt图象知1 s后二者以共同速度匀速运动，故水平面应光滑，故mM，选项C正确；由题图乙可求解物块与木板间的相对位移，但无法求解木板的长度，选项D错误答案ABC三、非选择题102021年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以连续前行，车头未越过停车线的若连续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为现有甲、乙两汽车正沿同一平直大路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到黄灯闪烁，3秒黄灯提示后将再转为红灯请问(1)若甲车在黄灯开头闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少？(2)若甲、乙车均以v015 m/s的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间t20.4 s，反应时间内视为匀速运动)已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a15 m/s2、a26 m/s2.若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L30 m，要避开闯红灯，他的反应时间t1不能超过多少？(3)满足第(2)问的条件下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前的距离x0至少多大？解析(1)设在满足条件的状况下，甲车的最大行驶速度为v1，依据平均速度公式可得t118 m，所以v112 m/s(2)对甲车：v0t1L代入数据得t10.5 s(3)设乙车减速运动的时间为t，当甲、乙两车速度相等时，即v0a2tv0a1(tt2)解得t2 s则vv0a2t3 m/sx121.6 mx2v0t224 m故刹车前的距离至少为x0x2x12.4 m答案(1)12 m/s(2)0.5 s(3)2.4 m11如图1223甲所示，倾角37的斜面由粗糙的AB段和光滑的BC段组成，质量m1 kg的物体(可视为质点)在平行斜面的恒定外力F作用下由A点加速下滑，运动到B点时，力F突然反向(大小不变)，其部分vt图如图乙所示，物体滑到C点时速度恰好为零，取sin 370.6，重力加速度g10 m/s2，求：图1223(1)外力F的大小及物体在AB段与斜面间的动摩擦因数.(2)物体从A到C的平均速度大小解析(1)由vt图可知物体在AB段的加速度为a110 m/s2在BC段加速度为a22 m/s2由牛顿其次定律知物体在AB段有Fmgsin mgcos ma1在BC段有mgsin Fma2联立并代入数值得F8 N，0.5.(2)由运动学规律知物体从B到C经受的时间为t2 s5 s物体从A到B发生的位移为s1t15 m物体从B到C发生的位移为s2t225 m物体从A到C的平均速度大小5 m/s.答案(1)8 N0.5(2)5 m/s12(2022山东卷，23)争辩表明，一般人的刹车反应时间(即图1224甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发觉状况到汽车停止，行驶距离L39 m减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g10 m/s2.求：图1224(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值解析(1)设减速过程汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由sv图象可得初速度v020 m/s，末速度v10，位移s25 m，由运动学公式得：v2ast联立式，代入数据得：a8 m/s2t2.5 s(2)设志愿者反应时间为t，反应时间的增加量为t，由运动学公式得Lv0tsttt0联立式，代入数据得t0.3 s(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿其次定律得Fma如图，由平行四边形定则得：FF2(mg)2联立式，代入数据得：答案(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)