2020届高考物理二轮复习 专题一 力与运动 2 力与直线运动课时作业（含解析）

力与直线运动题组一运动学规律的应用1(2020洛阳一模)如图所示，物体自o点由静止开始做匀加速直线运动，途径a、b、c三点，其中a、b之间的距离l13 m，b、c之间的距离l24 m若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等，则o、a之间的距离l等于( )a. m b. mc. m d. m解析：d设物体的加速度为a，通过l1、l2两段位移所用的时间均为t，则有：vb m/s，由l2vbtat2，l1vbtat2，可得：lat21 m，所以ll1 m，即d正确，a、b、c错误2(多选)a、b两车在同一直线上同向运动，b车在a车的前面，a车以va10 m/s的速度向前匀速运动，某时刻b车关闭发动机，此时a、b两车相距s200 m，且b车速度vb10 m/s，b车所受的阻力恒为车重的，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()ab车关闭发动机后的加速度大小为1 m/s2bb车关闭发动机后运动的位移为60 mca车追上b车所用的时间为25 sda车追上b车所用的时间为30 s解析：acb车做匀减速直线运动的加速度大小a0.110 m/s21 m/s2，所以选项a正确；b车速度减为零的时间t1 s10 s，此过程中b车的位移xb m50 m，所以选项b错误；a车在10 s内的位移xavat11010 m100 m，因为xaxbs，可知b车停止时还未被a车追上，则a车追上b车所用的时间t s25 s，故c正确，d错误题组二运动图像3.(2020衡水中学模拟)如图所示，直线a和一段抛物线b分别表示在同一平直公路上行驶的a车和b车运动的xt图像已知在t13 s时两车相遇，直线a和抛物线b刚好相切，t24 s时对应抛物线的最高点则下列说法中正确的是( )a两车相遇时b车的速度大小为2.5 m/sbb车的加速度大小为2 m/s2cb车的初速度大小为9 m/sdt00时两车的距离为10 m解析：b由图可知，a车的速度va m/s2 m/s.两车相遇时b车的速度大小为2 m/s，故a错误t24 s时对应抛物线的最高点，对应的速度为v0，根据速度公式vvaat，解得a2 m/s2，故b正确；t3 s，b车的速度为：vbva2 m/s，设b车的初速度为v0.对b车，由v0atvb，解得：v08 m/s，故c错误；t3 s时，a车的位移为：savat6 m，b车的位移为：sbt3 m15 m，t3 s时，a车和b车到达同一位置，得：s0sbsa9 m故d错误4(多选)甲、乙两辆汽车在某平直公路上做直线运动，某时刻经过同一地点，从该时刻开始计时，它们的vt图像如图所示根据图像提供的信息可知()a从t0时刻起，开始时甲在前，6 s末乙追上甲b从t0时刻起，开始时甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距的最远距离为12.5 mc8 s末甲、乙相遇，且与t0时的两车位置的距离为40 md04 s内与46 s内甲的平均速度相等解析：bc因为t0时，两车位于同一地点，所以当两车相遇时，两车的位移大小一定相等，由两车运动的vt图像可知，开始时甲车在前，在06 s时间内甲车的位移为x1 m40 m，乙车的位移为x230 m，所以6 s末乙未追上甲；由题图可知，46 s内，甲的加速度大小a5 m/s2，分析知当两车速度相等时，两车相距最远，则有10 m/sa(t4 s)5 m/s，解得两车达到速度相等所需的时间t5 s，所以最远距离x5(105) m12.5 m，选项a错误，b正确由题图可知，6 s后甲停止运动，因此相遇时，两车位置与t0时两车的位置的距离为x140 m，所用时间为t s8 s，选项c正确根据图像可知，04 s内甲车的平均速度为1 m/s7.5 m/s,46 s内甲车的平均速度为2 m/s5 m/s，选项d错误题组三牛顿运动定律的综合应用5(多选)如图所示，质量为3 kg的物体a静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2 kg的物体b用细线悬挂，a、b间相互接触但无压力取g10 m/s2.某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间()ab对a的压力大小为12 nb弹簧弹力大小为20 ncb的加速度大小为4 m/s2da的加速度为零解析：ac剪断细线前，a、b间无压力，则弹簧的弹力fmag30 n，剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，对a、b整体分析，整体加速度：a m/s24 m/s2隔离对b分析有：mbgfnmba，解得：fn(2024) n12 n，由牛顿第三定律知b对a的压力为12 n，故a、c正确，b、d错误6如图所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定当弹簧的长度为原长时，其上端位于o点现有一小球从o点由静止释放，将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)在此过程中，关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系，下图中正确的是()解析：a当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：mgkxma，所以ag.根据数学知识可知，c、d错误当压缩到最低点时，加速度等于g，故a正确，b错误7如图甲所示，当a、b两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力f作用于a的左端，使a、b一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为a1，a、b间的相互作用力的大小为n1.如图乙所示，当a、b两物块放在固定光滑斜面上时，在恒力f作用下，使a、b一起沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小为a2，a、b间的相互作用力大小为n2，则有关a1、a2和n1、n2的关系正确的是()aa1a2，n1n2ba1a2，n1n2ca1a2，n1n2da1a2，n1n2解析：d对于图甲，根据牛顿第二定律得整体加速度a1，对b隔离分析，a对b的作用力n1mba1.对于图乙，根据牛顿第二定律得整体的加速度a2gsin ，对b隔离分析，有n2mbgsin mba2，得n2.可知a1a2，n1n2，故d正确，a、b、c错误8(多选)如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为m，t0时刻质量为m的物块以速度v水平滑上长木板，此后木板与物块运动的vt图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()ammbm2mc木板的长度为8 md木板与物块间的动摩擦因数为0.1解析：bc物块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故mgma1，而vt图像的斜率表示加速度，故a1 m/s22 m/s2，解得0.2，d错误；对木板受力分析可知mgma2，a2 m/s21 m/s2，解得m2m，a错误，b正确；从题图乙可知物块和木板最终分离，两者vt图像与t轴围成的面积之差等于木板的长度，故l m8 m，c正确b级综合练9(多选)一条水平传送带以速度v0逆时针匀速转动，现有一物体以速度v向右冲上传送带，若物体与传送带间的动摩擦因数恒定，规定向右为速度的正方向，则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图像可能是下图中的()解析：bc物体在传送带上受到重力、传送带的支持力和摩擦力，由于摩擦力的方向与初速度方向相反，所以物体先做匀减速直线运动，若物体的速度足够大，物体在速度减小到0前，物体已经滑到传送带右端，则物体一直做匀减速运动，故b正确；若物体的速度比较小，在物体的速度减小到0时，物体仍未滑到传送带右端，则物体的速度等于0时，仍然在传送带上，由于传送带向左运动，物体在传送带上受到向左的摩擦力，将向左做加速运动，由运动的对称性可知，若传送带的速度大小大于物体开始时的速度大小，则物体返回出发点的速度大小仍然等于v；若传送带的速度大小小于物体开始时的速度大小，则当物体的速度与传送带的速度相等后，物体以传送带的速度随传送带一起做匀速直线运动，故c正确，故a、d错误10(多选)质量为m的足够长的木板b放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块a(可视为质点)放在木板上设滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示木板b受到随时间t变化的水平拉力f作用时，用传感器测出木板b的加速度a，得到如图乙所示的af图像，取g取10 m/s2，则()a滑块a的质量m1.5 kgb木板b的质量m1.5 kgc当f5 n时，木板b的加速度a4 m/s2d滑块a与木板b间的动摩擦因数0.1解析：ac由图乙知，当f4 n时，a、b相对静止，加速度a2 m/s2.对整体分析：f(mm)a，解得mm2 kg.当f4 n时，a、b发生相对滑动，对b有：af，由图像可知，图线的斜率k2 kg1，解得m0.5 kg，则滑块a质量m1.5 kg，故a正确，b错误将f4 n所对图线反向延长线与f轴交点坐标代入af，解得0.2，故d错误根据f5 n4 n时，滑块与木块相对滑动，b的加速度abf4 m/s2，故c正确11如图所示，足够长的倾角37的斜面与水平地面在p点平滑连接，通过轻绳连接的a、b两物体静置于水平地面上，质量分别为m12 kg，m24 kg，此时轻绳处于水平状态且无拉力，物体a与接触面之间的动摩擦因数均为10.5，物体b与接触面之间的动摩擦因数均为20.75.对物体b施加水平恒力f76 n，使两物体一起向右加速运动，经过时间t2 s物体b到达斜面底端p点，此时撤去恒力f.若两物体均可视为质点，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求两物体加速时轻绳上的张力t；(2)物体a进入斜面后，两物体恰好不相撞，求轻绳的长度l.解析：(1)两物体加速时对整体研究有f1m1g2m2g(m1m2)a对a物体有t1m1gm1a解得t22 n，a6 m/s2(2)当b物体到达p点时二者速度vat12 m/s之后b物体沿斜面向上滑行，有m2gsin 2m2gcos m2a2b物体上滑距离sa物体先在水平面上减速滑行，有1m1gm1a1滑行到p点时速度设为v1，有vv22a1la物体滑上斜面后，有m1gsin 1m1gcos m1a1因在斜面上a物体的加速度小于b物体的加速度，所以与物体b刚好不相撞，其上滑的最大距离与b的相同，则有v2a1s，解得l2.4 m答案：(1)22 n(2)2.4 m12如图甲所示，质量m4 kg且足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m4 kg，大小可忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力铁块和木板开始均静止，从t0时刻起铁块受到水平向右、大小如图乙所示的拉力f的作用，f作用的时间为6 s，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)铁块和木板在02 s内的加速度大小(2)铁块在6 s内的位移大小(3)从开始运动到铁块和木板相对静止，它们的相对位移大小解析：(1)在02 s内，由牛顿第二定律，对铁块有fmgma1，代入数据解得铁块的加速度大小为a13 m/s2；对木板有mgma2，代入数据解得木板的加速度大小为a22 m/s2.(2)t12 s时，铁块运动的位移x1a1t6 m，木板运动的位移x2a2t4 m,2 s末铁块的速度v1a1t16 m/s，木板的速度v2a2t14 m/s,2 s后，由牛顿第二定律，对铁块有fmgma1，解得a11 m/s2，对木板有mgma2，代入数据解得a22 m/s2.设再经过t2时间铁块和木板达到共同速度v，则vv1a1t2v2a2t2，代入数据解得t22 s，v8 m/s.在t2时间内，铁块运动的位移x1t214 m，木板运动的位移