2019高考物理二轮复习专题测试练（一）力与直线运动.docx

专题测试卷(一)力与直线运动(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题 ，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。)1(2018天津河东一模)传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带始终保持恒定的速率v运行，将行李无初速度地放在左端点A处。传送带的水平部分A、B间的距离为L，则()A行李在传送带上一定匀加速至B端B行李在传送带上可能受到向右的静摩擦力C行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力D行李在传送带上的时间可能小于解析 行李开始做匀加速直线运动。若当v行v带时，行李的位移小于传送带长度，则之后行李相对于传送带静止做匀速直线运动，此时不受摩擦力，故A、B错，C对。因行李最大速度为v，故最短时间为，D错。答案 C2(2018广东佛山质检)有几位同学为了测试某款汽车的性能，记录了该汽车沿平直公路启动、匀速行驶和制动三个过程速度的变化情况如表，若汽车启动和制动可看作是匀变速直线运动，则下列说法正确的是()时间(s)02.04.06.08.010.012.014.016.0速度(m/s)010.020.028.028.028.028.020.00A.汽车加速到6 s末才开始匀速运动B加速阶段位移为90 mC前8 s内汽车通过的位移大小为145.6 mD制动过程加速度大小一定为10 m/s2解析 加速时，a m/s25 m/s2，又v28.0 m/s，由vat得t5.6 s，故A错；加速阶段s t5.6 m78.4 m，故B错；前8 s位移ssvt78.4 m28.0(85.6) m145.6 m，故C对；制动时间不确定，故制动时加速度不确定，D错。答案 C3(2018全国模拟)a、b两物体在同一直线上运动，二者运动的v-t图像均为直线，如图所示，已知两物体在4 s末相遇。则关于它们在04 s内的运动，下列说法正确的是()Aa、b两物体运动的方向相反Ba物体的加速度大小小于b物体的加速度Ct2 s时两物体相距最远Dt0时刻，a物体在b物体前方3 m远处解析 由题图可知，a、b两物体都沿正方向运动，运动的方向相同，A错误；a物体的加速度大小为：a1m/s21 m/s2，b物体的加速度大小为：a2 m/s20.5 m/s2，a物体的加速度大小大于b物体的加速度，B错误；两物体在4 s末相遇，结合题图可知是a物体追b物体，因此速度相等即t2 s时，两物体相距最远，C正确；设t0时相距为x0，两物体在4 s末相遇，则有：x0xaxb，因v-t图像中图线与t轴所围面积表示位移，由图可知04 s内a、b两物体位移大小相等，即xaxb，则x00，D错误。答案 C4(2018湖北四地七校联盟联考)如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为T，则能正确描述T与x之间的关系的图像是()解析 设单位长度绳子的质量为m。对整段绳子分析有：FLma；对右侧x长度的绳子分析可知：Txma联立解得：Tx，故可知T与x成正比，且x0时，T0。故A正确。答案 A5(2018天津河东一模)(多选)如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q相接触。若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力。以下说法正确的是()A若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则Q对球B有压力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对B球均无压力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面以一定的初速度减速下滑，则P对球B有压力解析 若C的斜面光滑，无论斜劈是由静止释放还是以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球具有相同的加速度，方向均沿斜面向下；根据牛顿第二定律，知B球所受的合力方向沿斜面向下，所以B球受重力、盒子底部的支持力以及Q对球的压力，而P对球无压力，所以A选项是正确的，B选项是错误的。若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则B球处于平衡状态，受重力和盒子底部的支持力而平衡，P、Q对球均无压力，所以C选项是正确的。若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面减速下滑，斜劈和球整体具有相同的加速度，方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律，知B球所受的合力方向沿斜面向上，所以B球受重力、盒子底部的支持力以及P对球的压力，所以D选项是正确的。答案 ACD6(2018山西考前测试)如图所示，倾角为37的传送带以速度v12 m/s顺时针匀速转动。将一小物块以v28 m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数0.5，传送带足够长，取sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，下列说法正确的是()A小物块运动的加速度大小恒为10 m/s2B小物块向上运动的时间为0.6 sC小物块向上滑行的最远距离为4 mD小物块最终将随传送带一起向上匀速运动解析 小物块的运动分两个阶段：因初始时v2v1，则开始一段时间小物块相对传送带向上运动，其所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律有：ma1mg sin mg cos 得a110 m/s2因mg cos mg sin ，则小物块速度与传送带速度相同之后，小物块将相对传送带向下运动，其所受滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律有：ma2mg sin mg cos 得a22 m/s2所以A选项错误。两段运动的时间分别为：t10.6 st21.0 s所以向上运动的时间为t1t21.6 s，B选项错。两段运动的位移分别为：s1t13 ms2t21 m向上滑行最远距离ss1s24 m，所以选项C正确。由以上分析可知，小物块先向上减速到零，再向下加速，D选项错。答案 C7(2018河北衡水中学六调)如图所示，质量为m0、倾角为的斜面体静止在水平地面上，有一质量为m的小物块放在斜面上，轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动。若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F，斜面体始终静止。施加恒力F后，下列说法正确的是()A小物块沿斜面向下运动的加速度为B斜面体对地面的压力大小等于(mm0)gF sin C地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化解析 在未施加恒力F时，因小物块能沿斜面匀速运动，根据共点力平衡可知，mg sin mg cos ，当施加恒力F后，对物块受力分析可知Fmg sin mg cos ma，解得a，故A正确；施加恒力后，物块对斜面的压力和摩擦力不变，其中压力和摩擦力的合力等于物块的重力，方向竖直向下。对斜面体分析可知，其受到的支持力等于m0gmg，地面对其没有摩擦力作用，故B、C错误；斜面体对物块的支持力和摩擦力大小和方向都不变，故D错误。答案 A8(2018山东泰安二模)如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细绳相连，两球均处于静止状态。已知B球质量为m，O在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角，现将轻质细绳剪断的瞬间(重力加速度为g)，下列说法正确的是()A弹簧弹力大小为mgB球B的加速度为gC球A受到的支持力为mgD球A的加速度为g解析 剪断细绳前对B球受力分析如图，由平衡条件可得F弹mgtan 45mg；剪断细绳瞬间，细绳上弹力立即消失，而弹簧弹力F弹和重力的大小和方向均没有改变，则F合mg，aBg，A、B项错误。F绳mg，A球的重力大小GA2F绳cos 30mg，A球受到的支持力NAGAcos 30mg，C项错误。对A球由牛顿第二定律有mAgsin 30mAaA，得A的加速度aAgsin 30g，D项正确。答案 D9如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v 与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和 f，则下列说法正确的是()A在0t1 时间内，N增大，f减小B在0t1 时间内，N减小，f 增大C在t1t2 时间内 ，N增大，f增大D在t1t2时间内，N减小，f减小解析 在0t1时间内，根据速度时间图线知，物体做加速运动，加速度逐渐减小。设斜面倾角为，对物体研究，在竖直方向上有Ncos fsin mgma，Nsin fcos ，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f减小。在t1t2时间内，根据速度时间图线知，物体做减速运动，加速度逐渐增大。对物体研究，在竖直方向上有mg(Ncos fsin )ma，Nsin fcos ，因加速度逐渐增大，则支持力N和摩擦力 f 逐渐减小，选项D正确，A、B、C错误。答案 D 10.(多选)利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数，将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度-时间(vt)图像。先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的vt图像如图乙所示，则()A滑块A上滑时加速度的大小为8 m/s2B滑块A下滑时加速度的大小为8 m/s2C滑块与滑板之间的动摩擦因数0.5D滑块A上滑时运动的位移为1 m解析 滑块A上滑时加速度的大小a1| m/s28.0 m/s2，选项A正确；滑块A下滑时的加速度a2 m/s24.0 m/s2，选项B错误；由牛顿第二定律知A上滑时mgsin mgcos ma1，A下滑时mgsin mgcos ma2，解得0.25，选项C错误；在速度-时间图像中面积表示位移，滑块A上滑时运动的位移为1 m，选项D正确。答案 AD二、非选择题(本题共6小题 ，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)11(8分)(2018辽宁葫芦岛期末)有同学利用如图所示的装置来探究力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将细绳打一个结O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数确定3根细绳的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是_(填字母代号)。A钩码的个数N11，N32，N24B钩码的个数N1N2N34C钩码的个数N1N22，N34D钩码的个数N13，N24，N35(2)在拆下钩码和细绳前，必须要完成的一个步骤是_(填字母代号)。A用天平测出钩码的质量B量出OA、OB、OC三段绳子的长度C用量角器量出三段绳子之间的夹角D标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向解析 (1)结点受三个力而平衡，第三个力必须在另外两个力的合力范围内。又因为OA和OB有夹角，所以|F1F2|F3F1F2，B、D正确。(2)因为钩码的质量都相同，所以钩码的个数就代表了拉力大小，没有必要测量钩码的质量；只需要记录O点位置和各细绳的方向，没有必要测量细绳的长度和三段绳间的夹角。答案 (1)BD(2)D12(8分)(2018河南濮阳期中)在“探究加速度 a与物体所受合力F及质量m之间的定量关系”的实验中，甲、乙两个实验小组分别采用不同的实验器材进行实验：(1)实验小组甲采用图甲的实验装置探究加速度a与质量m之间的定量关系，图中A为小车(质量为m1)，B为电火花计时器，C为重物(质量为m2)，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力，则：质量m1、m2应满足的关系是：m1_m2(填“远大于”或“远小于”)；_平衡摩擦力(填“需要”或“不需要”)。(2)实验小组乙探究加速度 a 与物体所受合力F之间的定量关系，他们在图甲的小车上固定了能将数据进行无线传输的拉力传感器，并将传感器的数据传输给计算机，可在计算机上直接读出绳对小车拉力F的大小，其他器材相同，则：此实验装置_(填 “需要”或“不需要”)满足小组甲的条件；通过实验数据画出aF图像如图乙所示，图线不过坐标原点的主要原因可能是_。A小车的质量m1较小B重物的质量m2较大C平衡摩擦力时木板的倾角偏大D平衡摩擦力时木板的倾角偏小(3)图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为_ m/s2。(结果保留2位有效数字)解析 (1)以整体为研究对象有m2g(m1m2)a，解得a。以小车为研究对象有绳子的拉力Fm1am2g，显然只有m1m2时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力。实验中把重物C 的重量作为细绳对小车的拉力，则需要平衡摩擦力。(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将重物的重力作为小车的拉力，故不需要满足重物的质量远小于小车的质量。图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时F为零，故平衡摩擦力过度，故C正确。(3)相邻计数点之间还有1个点，说明相邻两个计数点时间间隔为0.04 s。运用匀变速直线运动的公式 xaT2，a m/s23.2 m/s2。答案 (1)远大于需要(2)不需要C(3)3.213(10分)(2018安徽宣城八校期末联考)某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下，位移随速度变化的关系如图所示，图像由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。求：(1)该人刹车的反应时间；(2)刹车的加速度大小及刹车的时间。解析 (1)汽车在反应时间内做匀速直线运动，由图可知，反应时间内的位移x112 m，速度v72 km/h20 m/s ，反应时间t1 s0.6 s。(2)开始刹车时，速度v72 km/h20 m/s，刹车过程的位移x2(3712)m25 m，根据匀变速直线运动的速度位移关系为v22ax2，可得刹车时的加速度大小a m/s28 m/s2，根据速度-时间关系知，刹车的时间t2 s2.5 s。答案 (1)0.6 s(2)8 m/s22.5 s14(10分)车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m5 kg的行李包(可视为质点)无初速度地放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g取10 m/s2，不计空气阻力(sin 370.6，cos 370.8)。(1)求行李包相对于传送带滑动的距离。(2)若B轮的半径为R0.2 m，求行李包在B点对传送带的压力。(3)若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度。解析 (1)行李包在水平传送带上加速时，摩擦力产生加速度，1mgma1若行李包达到水平传送带的速度所用时间为t，则：va1t行李包前进距离x1a1t2传送带前进距离x2vt行李包相对传送带前进距离xx2x1所以x0.1 m(2)行李包在B点受重力和支持力根据牛顿第二定律mgFN解得：FN25 N根据牛顿第三定律可得：行李包在B点对传送带的压力为25 N，方向竖直向下。(3)行李包在斜面上受重力、支持力、摩擦力，根据牛顿第二定律：2mgcos 37mgsin 37ma2行李包从斜面滑下过程：0v22a2x解得：x1.25 m 。答案 (1)0.1 m(2)25 N，方向竖直向下(3)1.25 m15(12分)(2018安徽江南十校联考)如图甲所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。已知mA2 kg，mB4 kg，斜面倾角37。某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的vt图像如图乙所示。已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)A与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移；(3)滑动过程中细线对A的拉力所做的功。解析 (1)在00.5 s内，根据图像，A、B系统的加速度为a1 m/s24 m/s2对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律有mBgmAgsin m