挂件和刹车问题-高考物理二轮复习（含答案）

考点精炼-挂件和刹车问题

高考物理二轮复习备考

一、单选题

1.如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成e角并与横杆固定，下

端连接一小铁球，横杆右边用一根细线连接一质量相等的小铁球。当小车做匀变速直线运动时，细线

与竖直方向成a角，若，<a,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行

B,轻杆对小铁球的弹力方向沿轻杆方向向上

C.轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向

D.小车一定以加速度gtana向右运动

2.轻细绳两端分别系上质量为相/和优2的两小球A和B,A在尸处时两球都静止，如图所示，。为

球心，ZCOP=60°,碗对A的支持力为N,绳对A的拉力为T,贝U（）

A.N>TB.N<TC.N=m{gD.町=百叫

3.如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁8C右端的定滑轮挂住一个质量为仞的物体，ZACB

=30°；如图乙所示的轻杆HG一端用钱链固定在竖直墙上，另一端G被细绳EG拉住，EG与水平方

向成30。角，轻杆的G点用细绳G尸拉住一个质量为侬的物体，重力加速度为g,则下列说法正确的

是（）

30认G

A.图甲中2C对滑轮的作用力大小为等

B.图乙中HG杆受到绳的作用力为机2g

C.细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为1：1

D.细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为mi：2m2

4.如图所示，质量为M、倾角为30。的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固

定点尸和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为优、2m,A与斜面间

的动摩擦因数为且，重力加速度大小为g,将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物体A未碰

3

到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（）

30°

2

A.轻绳对P点的拉力大小为2g

3

B.物体A的加速度大小为yg

地面对斜面体的摩擦力大小为日加g

D.地面对斜面体的支持力大小为Mg+2mg

5.一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度的平方产

和位移x或速度v和位移x的关系图像中，能描述该过程的是（）

6.某装有自动驾驶系统的汽车在正常匀速行驶，车载激光雷达探测到在前方20米远突然有人摔倒在

地，自动驾驶系统立即刹车。汽车刹车时加速度大小恒为6m/s2,已知该汽车在匀速行驶时的车速为

54knVh,下列说法正确的是（）

A.刹车后汽车经过9s停下来B.刹车后3s内位移为18m

C.刹车后3s内平均速度为7.5m/sD.刹车后不会与倒地行人相撞

7.甲、乙两车在两条相邻的直线车道上行驶，因发现前方有行人过马路，两车同时开始刹车，刹车

过程中的VT图像如图所示，甲车在后，乙车在前。若开始时两车相距s。，则以下判断正确的是（）

A.无论5。多大，t=10s之前，两车的距离逐渐减小

B.无论s°多大，t=15s之后，两车的距离逐渐增大

C.若s（）=15m,两车在20s内相遇两次

D.若=12m,两车在20s内相遇两次

8.汽车在行驶过程中速度的平方/与位移尤的关系图像如图所示，则汽车（）

100--------------------►

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°1525x/m

A.刹车时加速度大小为lOm/s?B.刹车时加速度大小为2m/s2

C.从开始刹车到停止的时间为2sD.从开始刹车到停止的时间为3.5s

9.以"=12m/s的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a=-6m/s2的加速度继续前进,

则刹车后（）

A.3s内的位移是12mB.3s内的位移是9m

C.2s末速度的大小是6m/sD.3s末速度的大小是6m/s

二、多选题

10.如图所示，水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花

板上，轻弹簧N与竖直方向的夹角为60。，小球a与轻弹簧M连接，小球b悬挂在弹簧M上，两球

均静止。若a、b两球完全相同，且质量均为小，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()

B.剪断水平轻绳的瞬间，轻弹簧N对小球a的弹力大小为4/ng

C.剪断水平轻绳的瞬间，a球的加速度大小为26g

D.剪断水平轻绳的瞬间，b球的加速度大小为g

三、解答题

11.如图所示，一辆上表面光滑的平板小车长L=2m,车的上表面距地面的高度为1.25m,车上左侧

有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时，小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动，

速度大小为vo=5m/s。某时刻小车开始刹车，加速度a=4m/s2。经过一段时间，小球从小车右端滑出

并落到地面上，g取10m/s2o求：

(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间；

(2)小球落地时落点离小车右端距离。

12.株洲市在创建文明城市的过程中，机动车礼让行人逐渐落到实处，成为一道美丽的风景线。有一

天，小王开车以72km/h的速度在一条平直公路上行驶，经过一个路口前，小王看到一位行人正从A

点以1.5m/s的速度走上斑马线过马路，如图所示。经过0.5s的思考反应后，小王立即刹车礼让行人。

汽车匀减速5s刚好在停车线前停下，求：

(1)小王看到行人时汽车离斑马线的距离；

(2)设每个车道宽度为3m,若小王看到行人时立即刹车(不计反应时间)，刹车的加速度与之前相

同，减速1S后就做匀速运动，请通过计算判断小王是否会违章。（当行人到达中线8点前汽车车头

越过停车线即违章）

Im〉"

参考答案

1.A

ABC.对右边的小球分析，其受重力以及绳子的拉力，产生的加速度方向为水平向右，有

这=mgtana=ma

解得

a=gtana

因为左边的小球与右边的小球同在小车上，所以运动情况相同，即左边的小球也在以加速度大小为

gtana,方向水平向右。对左边小球受力分析，其受重力以及杆的弹力，左边小球的重力与右边小

球的重力相同，所以左边小球受到的杆对其的弹力应该与右边小球受到的拉力方向平行，大小相同,

故A正确，BC错误；

D.由之前的分析可知，小车的加速度方向为水平向右，大小为gtanc,所以小车可能向右做加速大

小为gtana的加速运动，也可能向左做加速度大小为gtana的减速运动，故D项错误。

故选Ao

2.D

小球保持静止状态，对其受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子上的弹力

T=m2g

对网球进行受力分析如下

OC

根据共点力的平衡条件，X方向

Tcos60°—Ncos60°=0

得

N=m2g

y方向

Tsin60°+Nsin60°一m1g=0

联立以上几式得

也=6

m2

AB.由于

T=m2g

N=m2g

故

N=T

故AB错误；

C.由于

N=m2g

也=拒

m2

故

N=叫g

故C错误；

D.由于

也=g

m2

故

故D正确。

故选D。

3.D

A.题图甲中，两段绳的拉力大小都是如g,互成120。角，因此合力大小是根据共点力平衡,

8c杆对滑轮的作用力大小也是机/g（方向与竖直方向成60。角，斜向右上方），故A错误；

B.题图乙中，以G为研究对象，分析受力情况如图，由平衡条件得

THGtan30°=m2g

得

THG=百相2g

即”G杆受到绳的作用力为石?g,故B错误;

CD.题图甲中绳AC段的拉力

TAC=mig

题图乙中由于

TEGsin30°=m2g

得

TEG=2机2g

解得

TAC-

TEG2m2

故选D。

4.A

AB.由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A

的加速度的两倍；设物体A的加速度为°,则B的加速度为2a；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉

力为T,根据牛顿第二定律得

2T—mgsin30°—pimgcos30°=ma

2mg—T=2m•2a

代入数据，联立解得

T,=~2mg

1

故A正确、故B错误；

C.物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，水平方向根据牛顿第二定律得

Tcos30°-f=macos30°

解得地面对斜面体的摩擦力为

f=mg

6

故C错误；

D.物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得

（M+3m）g-FN-Tsin30°=2m•2a-masin30°

解得地面对斜面体的支持力为

故D错误。

故选Ao

5.B

物体做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为4,则

2

v=2axx

v=yJ2a^-y/x

刹车后做匀减速直线运动，可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动（匀加速直线运动图像左右

反转，加速度大小不同，则斜率不同）；由数学知识可知，声一％图像和u-x大致如图所示：

故选B。

6.D

A.汽车匀速行驶时的车速为

v=54km/h=15m/s

汽车刹车后到停止行驶的时间为

t=—=2.5s

a

故A错误；

B.由上知刹车后汽车经过2.5s停下来，则刹车后3s内位移为

11

x=—at7=—x6x2.57m=18.75m

22

故B错误；

C.3s时汽车的速度为0,则刹车后3s内平均速度为

_18.75/—

v=-------m/s=o.25m/s

3

故C错误；

D.由于汽车刹车到停止行驶的距离18.75mv20m,可知刹车后不会与倒地行人相撞，故D正确。

故选D。

A.由图可知t=10s之前，两车的位移分别为

x="1xl0m=100m

12

-------x10m=75m

2

Ax=玉一%=25m

若开始时两车相距小于25m时，两车距离逐渐减小至0,后又逐渐增大，故A错误;

B.由图可知，=15s时，乙车的速度为v=2.5m/s,两车的位移分别为

-------x15m=93.75m

2

Ax'=£=18.75m

分析可知若开始时两车相距大于18.75m时，/=15s之后，两车的距离逐渐减小，故B错误;

CD.20s内乙车的位移为

Ax"=x3-x5=12.5m

若％=15m,两车在20s内相遇两次，若“=12m,两车在20s内相遇一次，故C正确，D错误;

故选Co

8.C

根据速度一位移关系

v2-Vo=2ax

根据15m到25m的图像斜率可知加速度为

a=5m/s2

当时，车的初速度为vo=lOm/s,汽车做匀减速直线运动，可知车的速度减小为零的时间为

故选Co

AB.汽车刹车到停下来所需的时间

.O-v_

t—o—-2s

a

所以3s内的位移等于2s内的位移，即

x==12m

故A正确，B错误;

CD.由上述分析可知2s末速度的大小为0,所以3s末速度还等于0,故CD错误。

故选Ao

10.BC

A.对小球a、b整体进行受力分析，由平衡条件可知水平轻绳拉力大小为

T=2mgtan60°=2s(3mg

故A错误;

BCD.对小球a、b整体进行受力分析，由平衡条件可知

2mg

=4mg

cos60°

对小球b进行受力分析，由平衡条件可知

FM=mg

剪断水平轻绳的瞬间弹簧弹力不突变，小球b受重力、轻弹簧M的拉力，合力为零，则加速度为零,

小球a受重力、轻弹簧N的拉力和轻弹簧〃的拉力，合力水平向右，大小与初始状态水平细绳拉力

相等，即

F=2yf3mg

则小球a的加速度大小为

故BC正确；D错误。

故选BC。

11.(1)Is；(2)2.375m

(1)刹车后小车做匀减速运动，小球继续做匀速运动，小车停下的时间为

=—=1.25s

a

设经过时间为f,小球离开小车，则小球的位移为

%球=%%

小车的位移为

小球从小车右端滑出有

%球一%车=L

解得小球落地时落点离小车右端距离为

f=1s<4

经判断可知此时小车没有停止运动，故小球离开小车所用的时间为IsO

(2)小球落地的时间为

12

h7=~St2

小球下落的时间

t2=0.5s

小球落地时，小车已经停止运动.设从刹车到小球落地，小车和小球总位移分别为4、X2,则