2021高考物理(山东专用)二轮训练-专题一-力与运动1-2-Word版含解析.docx

第2讲力与物体的直线运动一、选择题(共9小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确)1如图1215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1215A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1216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1216A0.74 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.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1217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1217A05 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BD4. (2022全国大纲卷，14)一质点沿x轴做直线运动，其vt图象如图1218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轴上的位置为()图1218Ax3 m Bx8 mCx9 m Dx14 m解析质点前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B5. (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1219所示，由图可知()图1219A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BD6(2022山东烟台模拟)如图1220甲所示，一小物块放在升降机的底板上，随升降机一起由静止开头在竖直方向做匀变速直线运动，每次运动距离均相同物块对升降机底板的压力为F、升降机的末速度大小为v，Fv2图象如图乙所示，当地重力加速度为g.则以下说法正确的是()图1220A物块的质量为Bb2aC每次运动高度为D当v2c时，木块肯定处于完全失重状态解析由图可知，当速度为零时，物体保持静止，此时压力大小等于重力，故说明物体的重力为a，则由Gmg可知，m，故A正确；由图可知，c点时压力为零，则物体只受重力，此时加速度为g，则b点的加速度也为g，则b2mg，故b2a，故B正确；因a、b均为压力，而g为加速度，故应为质量，不行能为高度，故C错误；当v2c时对应两点，分别为(c,0)和(c，b)，(c,0)时处于完全失重状态，而(c，b)为超重状态，故D错误答案AB7(2022山东潍坊市一模)如图1221甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定，t0时解除锁定释放滑块计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t0时的速度图线的切线，已知滑块质量m2.0 kg，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()图1221A滑块被释放后，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动B弹簧恢复原长时，滑块速度最大C弹簧的劲度系数k175 N/mD该过程中滑块的最大加速度为35 m/s2解析由图象可推断，滑块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，最终做匀减速运动，直至静止，A项错误；滑块运动过程中，当弹簧弹力大小等于摩擦力的时候，滑块的速度最大，B项错误；从题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小a1 m/s25 m/s2，而由mgma1，可得0.5，刚释放时滑动的加速度a2 m/s230 m/s2，这是滑块运动过程中的最大加速度，而此时满足kxmgma2，可解得k175 N/m，故C项正确，D项错误答案C8. (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1222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1222Atan 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D9如图1223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1223A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，因aM2 m/s2，所以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二、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1224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1224(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山东泰安质检)如图1225甲所示，由斜面AB和水平面BC组成的物块，放在光滑水平地面上，斜面AB部分光滑、AB长度为s2.5 m，水平部分BC粗糙物块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压时示数为正值，被拉时为负值上表面与BC等高且粗糙程度相同的木板DE紧靠在物块的右端，木板DE质量M4 kg，长度L1.5 m一可视为质点的滑块从A点由静止开头下滑，经B点由斜面转到水平面时速度大小不变滑块从A到C过程中，传感器记录到力和时间的关系如图1225乙所示g取10 m/s2，求：图1225(1)斜面AB的倾角；(2)滑块的质量m；(3)滑块到达木板DE右端时的速度大小解析(1)在01 s内木块沿斜面匀加速下滑：mgsin masat2由图知：t1 s解得：sin 30.(2)在01 s内对斜面体ABC受力分析：mgcos sin F0由图知：F5 N解得：m2 kg.(3)木块到达B点的速度：vBatgsin t5 m/s12 s木块在BC部分做减速运动：mgma对斜面体，由图象知：mgF4 N解得：a2 m/s2，0.2木块到达C点时：vCvBatvBgt3 m/s木块滑上木板DE时：对木块：mgma1对木板：mgMa2解得：a12 m/s2，a21 m/s2设木块在木板上的滑行时间为t，x木块vCta1t2x木板a2t2Lx木块x木板解得：t1 s此时，木块速度：v木块vCa1t1 m/s木板速度：v木板a2t1 m/s所以木块恰好滑到木板右端，速度为1 m/s.答案(1)30(2)2 kg(3)1 m/s