受力分析 力的平衡试题

选择题专练卷(一)I受力分析力的平衡

一、单项选择题

1.玩具汽车停在模型桥面上，如图1所示，下列说法正确的是(

A.桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C.汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变

解析：选C桥面受到向下的弹力是汽车轮胎形变产生的，桥面发生了形变，对汽车有

向上的弹力，A、B、D均错误，C正确。

2.(2014・皖北协作区联考汝口图2所示，倾角6=37。的斜面固定在水平面上，一质量M

=1kg的物块C受平行于斜面向上的轻质橡皮筋拉力F=9N的作用，平行于斜面的轻绳一

端固定在物块C上，另一端跨过光滑定滑轮连接4、8两个小物块，物块C处于静止状态。

已知物块C与斜面间的动摩擦因数〃=0.5,WA=0.2kg,WB=0.3kg,gJR10m/s2«则剪断

A、B间轻绳后，关于物块C受到的摩擦力的说法中正确的是(sin37o=0.6)()

A

B

A.滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为4N

B.滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为5N

C.静摩擦力，方向沿斜面向下，大小为1N

D.静摩擦力，方向沿斜面向下，大小为3N

解析：选C剪断A、8间轻绳之前，以A、8为整体可得，连接物块C的轻绳受到的

拉力为T=(n?A+，"8)g,物块C受到的沿斜面向上的拉力为F=9N,对于物块C由平衡条件

可得：F+/=7+M?sin37。，解得物块C受到的摩擦力/=2N,方向沿斜面向上，说明物块

C与斜面间最大静摩擦力大于等于2N;剪断A、B间轻绳后假设系统仍然静止，由尸=

mAg+Mgsm3T+f,其中沿斜面向上的拉力F'=9N,可得/=1N<2N,故物块C所

受摩擦力为静摩擦力，大小为1N,方向沿斜面向下，C正确。

3.如图3所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一

物体机，且M、机都静止，此时小车受力个数为（）

图3

A.3B.4

C.5D.6

解析：选B由整体法可判断，小车与墙壁之间无作用力，小车受到重力、地面的支持

力、m对M的压力和摩擦力，共4个力作用，故B正确。

4.2010年广州亚运会，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，为中国体育军团勇夺第一金,

其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（设开始时两绳与肩同宽），然后身体下移，双

臂缓慢张开到如图4所示位置,则在两手之间距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力尸T（两

个拉力大小相等）及它们的合力尸的大小变化情况为（）

图4

A.尸T增大，尸不变B.再增大，尸增大

C.FT增大,F减小D.FT减小，尸不变

解析：选A运动员双臂缓慢张开，在两手之间距离增大的过程中，对运动员进行受力

分析，运动员重力不变，且始终处于平衡状态，两绳之间的夹角变大，因此绳上拉力FT增

大，合力尸始终等于运动员的重力，即尸不变，故A正确。

5.（2013•江南十校联考）如图5所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，

一端固定于水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为小的物体，平衡时弹

簧与竖直方向的夹角为37。。若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53。6出

M

37。=0.6,cos37°=0.8）,则荷等于（）

图5

9「9

AA-32B16

八3、3

C-8D-4

解析：选A弹簧原长为"挂质量为粗的物体时，弹簧的伸长量为根据几何关系

有«+xi）sin37。=£,根据平衡条件有：2fcqeos37。=〃际；挂质量为M的物体时，弹簧的伸

长量为及，根据几何关系有（L+x2）sin53°=L,根据平衡条件有：2fcc2cos53°=Mg,联立解

付而一交，选人。

6.（2014•福建四地六校联考）质量均为机的“、6两木块叠放在水平面上，如图6所示，

a受到斜向上与水平面成6角的力/作用，％受到斜向下与水平面成0角等大的力F'作用，

两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，下列说法正确的是（）

A.b对a的支持力一定等于mg

B.水平面对匕的支持力可能大于

C.a、〃之间一定存在静摩擦力

D.6与水平面之间可能存在静摩擦力

解析：选C隔离a分析受力，由平衡条件可知，b对“的支持力一定小于，“g,a、b

之间一定存在静摩擦力，选项A错误，C正确。把帅看做整体，分析受力，由平衡条件可

知，水平面对6的支持力等于2mg,b与水平面之间不可能存在静摩擦力，选项B、D错误。

7.（原创题）如图7所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。细绳OA、OB、0C在同

一平面内。两等长绳04、0B夹角是90。。绳0C与竖直杆夹角为60。，绳CD水平，如果

绳CO的拉力等于100N,那么04、。8的拉力等于多少时才能使得桩子受到绳子作用力方

向竖直向下？（）

图7

A.50NB.100N

*ND呼

解析：选C桩子受到绳子作用力方向竖直向下，绳0C的拉力水平分量应该与绳CQ

「上UMr-1.1gccA/L«L100200v57rrn&ALLd乙、，-100\/6

拉力相等，因此绳。。的拉力/?X二q]60。=3N,又因为j>FoA=Foc,所以FOA=3

N,故C正确。

8.如图8所示，用轻滑轮悬挂重为G的物体。轻绳总长为L绳能承受的最大拉力是

2G,现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为（）

A,^

-2L

c.—D雪L

解析：选D以轻绳与滑轮接触处的一小段绳为研究对象，其受到轻滑轮对它的作用力

大小等于G,两边的轻绳对它的等大的拉力为FT,设当4达到最大值时两绳张角为20,则

FTCOS。=呆cos----—f比较两式易得d的最大值为当与，D项正确。

2

9.如图9所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为〃?的小球，小球可以在杆

上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉

力F,恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动。则每个小球所受的拉力大小为（重力加速度为

g)()

A.mg/2

C/FB

解析：选C由题意可知，两绳与竖直方向夹角为30。，设每个小球所受的拉力大小为

o2mgF

T,则由平衡条件可得：Teos30=/w^,27cos30°=F,故T=5=忑c正确。

10.（2014•河南中原名校模拟）在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物

体A,A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于平衡状态，截

面如图10所示。现对B加一竖直向下的力F,尸的作用线通过球心，设墙对8的作用力为

F,.B对4的作用力为后，地面对4的作用力为尸3。若尸缓慢增大而整个装置仍保持静止,

在此过程中（）

A.R保持不变，B缓慢增大

B.尸।缓慢增大，尸3保持不变

C.F2缓慢增大，凡缓慢增大

D.B缓慢增大，入保持不变

解析：选C隔离球8,受力分析如图所示。由平衡条件可得：尸|=尸2’sin

e.

F2'cose=mBg+F,F2=F2',可见随F增大，Fi>B均增大，再以A、

mug

8为整体，受力分析如图所示，

由平衡条件可得：FNA=（m*+，"B）g+£八

FfA^Fl,随厂的增大，外小尸队均增大，故/NA和居4的合力尸3也

所----------------的

随产增大，只有C正确。F

二、多项选择题(m4+〃s)g

11.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态，设计了如图11所示

的装置，一位同学坐在长直木板上，让长直木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的

夹角6变大），另一端不动，则该同学受到支持力FN、合外力产合、重力沿斜面方向的分力

G|、摩擦力a随角度6的变化关系图12中正确的是（）

图12

解析：选ACD重力沿斜面方向的分力Gi=，咫sin6,C正确，支持力BN=，〃gcos。，

A正确；该同学滑动之前，F6=0,Ft=mgsin6,滑动后，F寄=/wgsinO—pngcos0,Ff=fimgcos

9,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况，可知B错误，D正确。

12.如图13所示，一辆质量为M的汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将质量为m

的重物A缓慢吊起。在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力打、汽车对地面的压力FN和汽

车受到的摩擦力B随细绳与水平方向的夹角6变化的图像中正确的是（）

6262

CD

图14

解析：选AC重物A缓慢吊起过程中，Fr=mg,不随。变化，A正确；对汽车应用平

衡条件可得：F^=Mg—F-rsin9=Mg—mgsin9,Ff=FTCOS0=mgcos3,故C正确，B、D均

错误。

13.（2014・黄冈模拟）如图15所示，斜面体静止于水平地面上，斜面上的物块在竖直向

上的力F作用下也处于静止，现保持力F的大小不变，将力的方向由竖直向上沿顺时针缓

慢旋转到垂直斜面向下，该过程中斜面体和物块始终保持静止，下列分析正确的是（）

图15

A.物块受到的摩擦力一直减小

B.物块受到的摩擦力先增大后减小

C.地面受到的压力一直增大

D.地面受到的摩擦力先增大后减小

解析：选CD因F和物体质量大小均未知，无法确定在F变化时，物块所受摩擦力大

小的变化情况，故A、B均错误；设F由竖直向上顺时针旋转的角度为仇以物块和斜面为

整体，由平衡条件可知，FN=（m+M）g-Fcos0,Ff=Fsin（9,因。的变化范围为。180°-a],

故FN一直增大，衣先增大后减小，C、D均正确。

14.（2014・潮州模拟）如图16所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别

静止在斜面A3、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行。甲、乙两物块的质量分别为加、加2。

AB斜面粗糙,倾角为a,AC斜面光滑,倾角为£,不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是（）

，〃切〃〃〃/〃〃〃〃/〃/〃〃〃〃7〃〃〃〃

图16

A.若““sina>〃?2sin夕，则甲所受摩擦力沿斜面向上

B.若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小

C.若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大

D.若在甲物块上面再放一相同物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大

解析：选AC若如sina>,"2sin£,物块甲有下滑趋势，受沿斜面向上的摩擦力，故A

正确；细绳拉力FT="2gsin夕，在乙物块上再放一小物块后，FT'=（m2-FAm）gsinP>Fj,但

在甲物块上再放一物块，并不影响外的大小，故C正确，D错误；因不知甲物块原来的运

动趋势，故在乙物块上再放一小物块后，无法判断甲所受摩擦力大小的变化情况，B错误。

15.（2014・平顶山模拟）如图17所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、6靠在一起，

表面光滑，重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a

静止在平面上。现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将«拉离平面一直滑到b的顶端，

对该过程分析，则应有（）

A.拉力产先增大后减小，最大值是G

B.开始时拉力尸最大为小G,以后逐渐减小为0

C.a、人间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G

D.a,b间的压力由0逐渐增大，最大为G

解析：选BC分析a圆柱体受力，由平衡条件可得：FN-sin0=G,FNCOS0=F,解得:

GG

八=而7'尸=嬴力’

FN随。的增大而减小，开始时（9=30°,FN最大为2G,当8=90°时，FN=G,C正确，

D错误：F随。的增大而减小，6=30。时最大，Fmax=tan1o：=小G,。=90。时，尸最小为零，

故A错误，B正确。

16.（2014・桂林模拟）如图18所示，质量为例、半径为K的半球形物体A放在水平地面

上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为，•的光滑球瓦则（）

图18

A.A对地面的压力等于（M+Mg

B.A对地面的摩擦力方向向左

R+r

C.B对A的压力大小为Rmg

D.细线对小球的拉力大小为会咫

解析：选AC以A、8为一系统受力分析，由平衡条件可知，

A正确，B错误；再对8隔离分析如图所示，由平衡条件可得：FN

=-^0,FT=FNSE0=zngtan0,又cos6=,tan0=

亚耍故C正确，D错误。

选择题专练卷（二）|牛顿运动定律功和能

一、单项选择题

1.（2013•新课标全国卷I）图1是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左

上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽

利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是（）

图1

1132

42130

93298

164526

255824

3661192

4971600

6482104

A.物体具有惯性

B.斜面倾角一定时，加速度与质量无关

C.物体运动的距离与时间的平方成正比

D.物体运动的加速度与重力加速度成正比

解析：选C由表可以看出第二列数据与第一列为二次方关系，而第三列数据与第一列

在误差范围内成正比，说明物体沿斜面通过的距离与时间的二次方成正比，故选项C正确。

2.（2014•西安摸底）如图2所示，弹簧一端固定在墙上，另一端与物块接触但不连结，

现利用该装置研究物块在粗糙水平面上滑行的距离s与弹簧压缩量Ax的关系，测得数据如

下表所示，由表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量Ax之间的关系是（k为比

例系数）（）

图2

Ajv/cm0.51.02.04.0…

s/cm52080320・・・

A.s=lc\[KxB.s=k\x

C.s=k坟D.

解析：选C根据表中数据可以归纳出物块滑动的距离s跟弹簧压缩量原之间的关系

是5=々加工选项C正确。

3.完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头

并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保

持原来的功率继续前进，则一段时间后（假设均未达到最大功率）（）

A.甲车超前，乙车落后

B.乙车超前，甲车落后

C.它们仍齐头并进

D.甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车

解析：选A拖车与汽车脱离之前，牵引力大小等于摩擦力，脱离之后，汽车受到的摩

擦力/减小，因为甲汽车的牵引力尸保持不变，所以其将做匀加速直线运动，加速度大小为

a二常,而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动，根据P=Fo可知，其牵引力会随其速

度的逐渐增大而减小，其加速度大小会从“=与了逐渐减小，可见，甲车的速度较大，甲车

超前，乙车落后。

4.（2014・攀枝花模•拟）在倾角为30。的足够长的斜面上，有一重10N的物体，被平行于

斜面的大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上滑，如图3所示，g取10m/s2,物体所受最

大静摩擦力与滑动摩擦力相等。在推力尸突然消失的瞬间（）

图3

A.物体所受摩擦力方向立即与原来相反

B.物体的瞬时加速度为8m/s2

C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.4

D.推力厂消失后，物体将沿斜面上滑，最后静止在斜面上

解析：选B由F—fimgcos9+«zgsin0可解得"=$,C错误；撤去F瞬间，物体仍向

上运动，摩擦力的方向不变，此时F^=F=ma,a=8m/s2,B正确；A错误；因zngsinft>/zwgcos

0,故撤去F后，物体上滑到速度为零后，再向下加速下滑，D错误。

5.如图4所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B

用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断

瞬间，B对A的压力大小为(取g=10m/s2)()

图4

A.0NB.8N

C.10ND.50N

解析：选B细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，A和B整体受到的合外力等于物体3的重

力，因此整体的加速度为=*g,对于物体B:,”Bg一尺=m84,所以A、8间作用

力FN=mMg—a)=5"?Bg=8N。

6.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上。一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一

质量为根的重物，另一端固定在桌面上。如图5所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子

边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为()

A.R磔

2M

「2mg2mg

M+4mM+2m

解析：选C相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度

也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为尸，根据牛顿第二定律学芦=2•曾，解得尸=

Mnig=2F2mg

工件加速度a=f所以C正确。

M+4W~MM+4m

7.（2014•江南十校摸底）如图6所示，一高度为/?的楔形物块固定在水平地面上，质量

为m的物体由静止开始从倾角分别为a、£的两个光滑斜面的顶端滑下，则下列说法中正确

的是（）

图6

A.物体滑到斜面底端的速度相同

B.物体滑到斜面底端所用的时间相同

C.物体滑到斜面底端时重力所做功的功率相同

D.物体滑到斜面底端过程中重力所做的功相同

解析：选D由机械能守恒定律，物体沿不同倾角的光滑斜面滑到斜面底端的速度大小

相等，方向不相同，选项A错误：物体滑到斜面底端所用的时间不相同，选项B错误；物

体滑到斜面底端过程中重力所做的功相同，所用时间不同，物体滑到斜面底端时重力所做功

的功率不相同，选项C错误D正确。

8.如果说美国畅销全球的形象产品是可口可乐，那么，俄罗斯畅销全球的形象产品则

是AK47步枪（如图7所示），AK47步枪得到众多军人的极度崇拜，算得上是全球局部战争

中使用人数最多的武器。若AK47步枪子弹的质量机=2X10-3kg,子弹在枪膛内受到压缩

4

空气推动力F与子弹在枪膛内的运动时间，满足尸=400—§X105子弹在枪膛内运动时重

力、所受阻力都忽略不计;子弹离开枪膛后，推力立即变为零，在水平射击时，关于子弹在

枪膛内的运动情况，下面说法正确的是（）

图7

A.子弹离开枪膛时的速度为300m/s

B.子弹离开枪膛时的速度为600m/s

C.子弹在枪膛内运动的距离为0.45m

D,子弹在枪膛内运动的距离为0.90m

解析：选A子弹离开枪膛时，火药推力为零，子弹的加速度等

.a/(m/s2)

于0,/=0时，子弹加速度40=，a?—3m/s2=2xl()5m/s2,子弹在枪2xl0"K

膛内的运动时间，=3X10-3s。做出子弹的加速度时间图像，图线I\yi03s

3

与坐标轴围成的面枳就表示子弹最终获得的速度，因此子弹离开枪膛时的速度为

2XIO5X3X1O-3

正确，错误：子弹的加速度越来越小，不是匀加速运

2m/s=300m/s,AB

动，因此X=5=3?X3X1()-3m=0.45m是错误的，子弹不是匀速运动，x=or=300X3X10

rm=0.90m同样是错误的，C、D错误。

9.(2014・济南测试)如图8所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B,8恰与

盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木

板尸拴接，另一端与A相连。今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从

释放盒子直至其获得最大速度的过程中()

图8

A.弹簧的弹性势能一直减小直至为零

B.A对B做的功等于B动能的增加量

C.弹簧弹性势能的减小量等于4和B机械能的增加量

D.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

解析：选C由于弹簧一直处于压缩状态，故弹性势能一直减小，但没有减为零，故A

错误；A对8做的功等于8机械能的增加量，大于8动能的增加量，故B错误；由于A8

整体和弹簧组成的系统机械能守恒，故弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量，

故C正确；对物体A,重力、支持力、弹簧弹力和8对A弹力的合力做的功等于动能的增

加量，故重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量，故D错误。

10.如图9所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体8以水平速度冲上A后，由

于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，

下述说法中正确的是()

V0.

图9

A.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能

B.物体8克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量

C.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能

D.物体B克服摩擦力做的功等于木板4获得的动能与系统内能的增加量之和

解析：选D物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动,

根据能量守恒定律，物体8动能的减少量等于A增加的动能和系统产生的热量之和，选项

A错误；根据动能定理，物体8克服摩擦力做的功等于8损失的动能，选项B错误；由能

量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板4获得的动能与系统损失的机械能之和，

选项C错误；摩擦力对物体8做的功等于8动能的减少，摩擦力对木板4做的功等于A动

能的增加，由能量守恒定律，物体B克服摩擦力做的功等于木板A获得的动能与系统内能

的增加量之和，选项D正确。

二、多项选择题

11.用一水平力尸拉静止在水平面上的物体，在尸从0开始逐渐增大的过程中，加速

度a随外力F变化的图像如图10所示，g=10m/s2,则可以计算出（）

A.物体与水平面间的最大静摩擦力

B.尸为14N时物体的速度

C.物体与水平面间的动摩擦因数

D.物体的质量

解析：选ACD由图可知，物体所受最大静摩擦力为7N,A正确；由F-wng=ma,

得：a=\尸一〃g,将B=7N,ai=0.5m/s2,F2=14N,。2=4m/s?代入上式可得：m=2kg,

〃=0.3,故C、D正确，因物体做变加速运动，无法求出尸为14N时物体的速度，故B错

i天o

12.（2013•广东高考汝口图11,游乐场中，从高处A到水面8处有两条长度相同的光滑

轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（）

图11

A.甲的切向加速度始终比乙的大

B.甲、乙在同一高度的速度大小相等

C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D.甲比乙先到达8处

解析：选BD若切线的倾角为则这时的加速度为gsin。，由于

甲的轨道切线倾角并不是都比乙的大，因此A项错误；根据机械能守恒

定律，mgh=^mv1,在同一高度甲、乙的速度大小相等，B项正确；甲

开始的切向加速度比乙的大，且这个加速度在竖直方向的分加速度也大，因此开始时甲在竖

直方向的分运动比乙在竖直方向的分运动快，则C项错误；从如图所示的速率一时间图像

可以判断，甲先到达8点，D项正确。

13.（2014・湖南联考）质量为2X103kg,发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上

行驶；若汽车所受阻力大小恒为4X103N,则下列判断中正确的有（）

A.汽车的最大动能是4X10,J

B.汽车以加速度2m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32kW

C.汽车以加速度2m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为

4XIO5J

D.若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5m/s时，其加速度为6m/s2

解析：选ABD汽车达到最大速度时，加速度为0,牵引力等于阻力，汽车功率P=

Fv=F（v,所以最大速度v=今=20m/s,对应的动能为4x10$J,A项正确；汽车以加速度2

rf

mH匀加速启动，牵引力尸=打+机〃=8'103N,所以2s末对应的实际功率为尸=&"=32

kW,能够维持匀加速运动的最长时间为t=^=5s,对应的摩擦力做功为WFf=Ftx=Ff4^

=105J,B项正确，C项错误；当汽车保持额定功率启动时有《一Ff=〃?a,解得其加速度为

a=6m/s2,D项正确。

14.（2014•杭州名校质检）如图12所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮

两侧，物体A、8的质量分别为，小2m,开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长

且A与地面的距离为〃，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速

度恰为零，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）

图12

A.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上

B.此时弹簧的弹性势能等于〃?g/z

C.此时物体8将向上运动

D.此过程中物体A的机械能减少量为mgh

解析：选ABD物体B对地面恰好无压力说明弹簧中拉力为2〃?g,对物体A,由牛顿

第二定律，2nzg—解得此时物体4的加速度大小为g,方向竖直向上，选项A正

确。对AB和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律，此时弹簧的弹性势能等于机g〃，选项B

正确。此时物体8处于静止状态，选项C错误。由能量守恒定律，此过程中物体4的机械

能减少量为mgh,选项D正确。

15.（2014.淄博模拟）在倾角为。的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,

它们的质量分别为如、加2,弹簧劲度系数为％,C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用

一平行于斜面向上的恒力尸拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块4

运动的距离为乩速度为。。则此时（）

图13

A.拉力做功的瞬时功率为FvsinQ

B.物块8满足机2gsin

C.物块A的加速度为一

D.弹簧弹性势能的增加量为Fd—/nigdsin3—^tn\V2

解析：选CD静止时弹簧的压缩量为即=电等4当8刚要离开。时，弹簧处于伸

=

长状态，12="""：亩°,而d=x\+^2,故B错误；由尸一根igsin0—kx2m\a可得：。=工~~9

C正确；拉力做功的功率P=Fv,A错误：由能量守恒可得：弹性势能的增加量AEp=Fd

.八1?女

-nt\gdsin。一力⑷，D正确。

16.（2014.潍坊模拟）如图14所示，足够长斜面倾角为30°,固定于水平面上，用轻绳

相连的木块八匕在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上匀速运动。途中轻绳断裂，b

由绳断处继续运动距离X后，撤去拉力。已知〃的质量为，小6的质量为5m，“、6与斜面

间的动摩擦因数均为坐，不计绳的长度，以下说法正确的是（）

图14

3

A.绳断裂时，”的加速度为质

B.绳断裂时，人的加速度为加

C.。与人间的最大距离为全

D.。与b间的最大距离为上

解析：选BD绳断前，八〃整体做匀速运动，拉力尸等于整体重力沿斜面向下的分力

和滑动摩擦力之和，即b=66gsin30°+〃6叫cos300=多灯，绳断裂时，绳上的拉力瞬间为

0,故。的加速度为gsin3（r+〃gcos30。=射，方向沿斜面向下；同理可知。的加速度为，

方向沿斜面向上，选项A错误B正确。由于〃=哗＞黑桨=坐,故a、b最终都将静止在

斜面上，故当4、〃都静止时，两者间的距离最大。绳断开后，4做匀减速运动，直至静止，

匕先做匀加速运动后做匀减速运动，最终静止，设绳刚断开时，整体的速度为0,则由动能

定理可得，对a,一/”gs“=0—品。2,对人，—5nigs/,=0—（j5/n^x+5mv2）,联立以上

两式可得a与b间的最大距离^s=Sb+x—Sa—^x,选项C错误D正确。

选择题专练卷（三）|直线运动的图像

一、单项选择题

1.（2014・上海闵行期末）一物体从地面竖直向上抛出，在运动中受到的空气阻力大小不

变，下列关于物体运动的速度。随时间，变化的图像中，可能正确的是（）

图1

解析：选C从地面竖直向上抛出，在运动中受到的空气阻力大小不变，物体运动的速

度o随时间♦变化的图像中，可能正确的是C。

2.（2014•江苏无锡期末）一质点做直线运动的o-f关系图像如图2,则该质点的x-r关系

图像可大致表示为下图中的（）

o

解析：选B由OY图像可知，质点速度先均匀减小后反向均匀增大，又因x-r图像的

斜率大小表示质点的速度大小，可知该质点的x-f图像可大致表示为B图。

3.（2014・广东省实验中学质检）甲、乙两物体做直线运动的o-r图像如图4所示，由图

可知（）

A.乙物体的加速度为1m/s2

B.4s内两物体的位移相等

C.4s末甲物体在乙物体前面

D.条件不足，无法判断两物体何时相遇

解析：选D对乙物体，。=呼=1.33m/s?4s内两物体的位移为x甲=。，r=4X4m=

16m,x匚=%户=/义1.33X4?m=10.64m,x甲Wxc.,选项A、B错误；由于不知道初始时

刻甲、乙的位置关系，故无法判断4s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。

4.（2014•山西四校联考）如图5所示是某质点做直线运动的。1图像，由图可知这个质

点的运动情况是（）

A.前5s做匀速运动

B.5〜15s内做匀加速运动，加速度为lm/s2

C.15〜20s内做匀减速运动，加速度为3.2m/s2

D.质点15s末离出发点最远，20s末回到出发点

解析：选A前5s质点做速度是8m/s的匀速运动，A正确；5~I5s内做匀加速运动，

加速度为G=呼=患二悔m/s2=0.8m/s\B错误；15〜20s内做匀减速运动，加速度为他

善=；）二;;m/s2=-3.2m/s2,C错误；质点在0〜20s内一直沿着正方向运动，20s末

质点离出发点最远，D错误。

5.（2014・银川模拟）甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该

时刻作为计时起点，得到两车的x-t图像如图6所示，则下列说法正确的是（）

图6

A.n时刻乙车从后面追上甲车

B.八时刻两车相距最远

C.8时刻两车的速度刚好相等

D.0到九时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度

解析：选A”时刻前x甲>x匕，“时刻x甲=x匕，即乙车从后面追上甲，故A正确B错

误；在x-/图像中斜率表示速度，由题图知，在“时刻，vc>vv,故C错误；0〜八时间内

两车位移相等，由v=］知v甲=v匕，故D错误。

6.（2014・江苏模拟）一个质点沿x轴做匀加速直线运动。其位移一时间图像如图7所示,

则下列说法正确的是（）

A.该质点的加速度大小为2m心

B.该质点在f=ls时的速度大小为2m/s

C.该质点在t=0到t=2s时间内的位移大小为6m

D.该质点在r=0时速度为零

解析：选D质点做匀加速直线运动，设r=0时质点的速度为。o，加速度为〃，由图

像知九=ls时，%i=2m;B=2S时，%2—8m,利用公式产得：彳1=00八+5档

及二正介+上网，代入数据解得“=4m/s2,vo=O,t=ls时的速度大小为4m/s,故只有D

正确。

7.（2014-太湖期末）a、6两物体从同一点沿同一方向做直线运动，o-r图像如图8所示，

下列说法正确的是（）

图8

A.当f=5s时，“、。两物体第一次相遇

B.当f=10s时，a、h两物体间距最大

C.当f=15s时，6物体在a物体的前面

D.当z=20s时，小匕两物体第二次相遇

解析：选D根据。-r图线与f轴所围的面积可知：f=5s时在a前面，A错误。f=

10s时，a、b两物体第一次相遇，B错误。f=【5s时，”在6前面，C错误。f=20s时，a、

人两物体第二次相遇，D正确。

8.（2014・皖南，、校联考）一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。设抛出

时r=0,得到物体上升高度随时间变化的/?4图像如图9所示，则该行星表面重力加速度大

小与物体被抛出时的初速度大小分别为（）

A.8m/s220m/sB.10m/s2-25m/s

C.8m/s2-25m/sD.10m/s220m/s

解析：选A由题图可知，物体上升的最大高度Hm=25m,上升和下落的时间均为r

=2.5s,由〃m=；g产可得出该行星表面的重力加速度大小为g=8m*。由r=?可得：vo—

，g

gt=20m/s,故A正确。

9.（2014•安徽示范高中联考）2012年6月9H晚，受沿线焚烧秸秆产生烟雾的影响，宁

洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多辆车辆追尾事故。假设高速公路上甲、乙两车在同一车

道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为00=30m/s,距离so=100m。f=0时刻甲

车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化分别如图10（a）、（b）所示，取运动方向为

正方向，下面说法错误的是（）

a/(in-s2)a/(m-s2)

图10

A.f=6s时两车等速

B.r=6s时两车距离最近

C.0〜6s内两车位移之差为90m

D.两车在0〜9s内会相撞

解析：选D由加速度图像可画出两车的速度图像，如图所示。由图像可知，f=6s时

两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0〜6s内两车位移之差，Ar=1x3OX3m

+Wx30X（6—3）m=90m<100m,两车不会相撞,6〜9s内两车相距越来越远，故两车在。〜

9s内不会相撞。

”/(m・

10.如图11所示是做直线运动某物体的位移时间图像，根据图中数据可以求出尸点的

瞬时速度。下面四个选项中哪一项更接近尸点瞬时速度的真实值（）

5

4

3

Z\)JO