2019高考物理二轮复习专题限时集训（二）力与直线运动.doc

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1、1专题限时集训（二）力与直线运动1.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来(如图 Z2-1 所示),弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来 .我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网由静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹 .若规定竖直向下为正方向,碰撞时间及能量损失不计,空气阻力大小恒定,则如图 Z2-2 所示的图像中可能正确的是 ( )图 Z2-1图 Z2-22.甲、乙两辆汽车在同一平直的公路上行驶,在 t=0 到 t=t2时间内,它们的 x-t 图像如图Z2-3 所示 .在这段时间内 ( )图 Z2-3A.汽车甲做加速运动,汽车乙做减速运动B.汽车甲的位移大于汽车乙的位移C.汽车

2、甲的运动方向与汽车乙的运动方向相反D.在时刻 t1,汽车甲追上汽车乙3.如图 Z2-4 所示,物体从倾角为 的斜面顶端由静止释放,它滑到底端时速度大小为 v1.若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下,末速度大小为 v,已知 v1是 v 的 k 倍,且 k1,则物体与斜面间的动摩擦因数为 ( )图 Z2-4A.(1-k)sin B.(1-k)cos C.(1-k2)tan D.(1-k2)cot 4.如图 Z2-5 所示,一质量 m=1.0 kg 的物体静置于粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数 = 0.5.t=0 时刻对物体施加一大小恒为 F=10 N 的作用力,力的方向为斜向右上方且与水平方

3、向成 53角; t=2 s 时将该力的方向变为水平向右; t=4 s 时又将该力的方向变为斜向右下方且与水平方向成 37角 .g 取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.如图 Z2-6所示的 v-t 图像能反映物体在前 6 s 内运动情况的是 ( )图 Z2-52图 Z2-65.t=0 时,将小球 a 从地面以一定的初速度竖直向上抛出, t=0.3 s 时,将小球 b 从地面上方某处由静止释放,最终两球同时落地 .a、 b 在 00.6 s 内的 v-t 图像如图 Z2-7 所示 .不计空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2,下列说法正确的是 ( )图 Z2-7A

4、.小球 a 抛出时的速度为 12 m/s B.小球 b 释放时离地面的高度为 0.45 mC.t=0.6 s 时, a、 b 之间的距离为 2.25 mD.从 t=0.3 s 时刻开始到落地, a 相对 b 做匀速直线运动6.如图 Z2-8 所示,材料相同的两物体由轻绳连接,在恒定拉力 F 的作用下沿斜面向上加速运动 .轻绳拉力的大小 ( )图 Z2-8A.与斜面的倾角 有关B.与物体和斜面间的动摩擦因数 有关C.与两物体的质量 m1和 m2有关D.在改用沿斜面向下的力 F 拉连接体时一定不变7.在电梯中,把一重物置于水平放置的压力传感器上,电梯从静止开始加速上升,然后匀速运动一段时间,最后减

5、速直至停止运动 .在此过程中传感器的屏幕上显示出其所受压力与时间关系的图像如图 Z2-9 所示,则( )图 Z2-9A.在 04 s 内电梯先超重后失重B.在 1822 s 内电梯加速下降C.仅在 418 s 内重物的惯性才保持不变3D.电梯加速和减速时加速度的最大值大小相等8.(多选)如图 Z2-10 所示,倾角为 的斜面体 C 置于粗糙水平桌面上,物块 B 置于斜面上,B 通过细绳跨过固定于桌面边缘的光滑的定滑轮与物块 A 相连,连接 B 的一段细绳与斜面平行 .已知 B 与 C 间的动摩擦因数为 = tan ,A、 B 的质量均为 m,重力加速度为 g.现将 B 由静止释放,则在 B 下

6、滑至斜面底端之前且 A 尚未落地的过程中,下列说法正确的是 ( )图 Z2-10A.物块 B 一定匀加速下滑B.物块 B 的加速度大小为 gC.水平桌面对 C 的摩擦力方向水平向左D.水平桌面对 C 的支持力与 B、 C 的总重力大小相等9.如图 Z2-11 所示,竖直平面内有一光滑直杆 AB,杆与水平方向的夹角为 (0 90),一质量为 m 的小圆环套在直杆上 .给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力 F,并将其从 A端由静止释放 .改变直杆与水平方向的夹角 ,当直杆与水平方向的夹角为 30时,小圆环在直杆上运动的时间最短 .重力加速度为 g.下列说法错误的是 ( )图 Z2-11A.恒力 F

7、 一定沿与水平方向成 30角斜向右下的方向B.恒力 F 和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向成 30角斜向右下的方向C.若恒力 F 的方向水平向右,则恒力 F 的大小为 mgD.恒力 F 的最小值为 mg10.如图 Z2-12 所示,一物块以某一初速度 v0从倾角 = 37、高 h=1.7 m 的固定光滑斜面的最下端沿斜面向上运动,物块运动到斜面的顶端时速度为 v= m/s.如果在斜面中间某一区域设置一段摩擦区,物块与摩擦区之间的动摩擦因数 = 0.125,物块再以同样的初速度从斜面的最下端向上运动,则物块恰好运动到斜面的顶端 .(g 取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0

8、.8)(1)求初速度 v0的大小;(2)求摩擦区的长度 l.图 Z2-12411.如图 Z2-13 所示,劲度系数为 k 的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上,弹簧上端与轻质薄片 P 相连, P 与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料,在 P 上方 H 处将另一质量为 m 的光滑圆环 Q 由静止释放, Q 接触 P 后一起做匀减速运动,下移距离为 时速度减为 0.忽略空气阻力,重力加速度为 g.求:(1)Q 做减速运动时的加速度大小;(2)Q 从开始运动到速度减为零所用的时间;(3)Q 下移距离为 d(d )时智能材料对 P 的阻力大小 .图 Z2-135专题限时集训(二)1.A 解析 篮球向下运

9、动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有 mg-f=ma1,解得 a1=g- ,篮球反弹向上运动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有 mg+f=ma2,解得 a2=g+ ,则 a1a2,即下落的加速度小于上升的加速度,由于克服阻力做功,所以篮球弹起时的速度越来越小,故 A 正确,B、C、D 错误 .2.C 解析 x-t 图像的斜率表示速度,由斜率可得甲和乙均做减速运动,运动方向相反,选项 A 错误,C 正确;0 到 t2时间内甲、乙的位移大小相等、方向相反,选项 B 错误;在时刻 t1,汽车甲和汽车乙相向运动而相遇,选项 D 错误 .3.C 解析 设斜面的长度为 x,高度为 h,

10、则 h=xsin ,物体下滑过程受到的摩擦力为 f,由于物体沿斜面匀加速下滑,设加速度为 a,则由牛顿第二定律可得 mgsin -mg cos =ma ,所以 a=g(sin - cos ),由运动学规律可知 =2ax=2gx(sin - cos ),v2=2gh,由题意知 v1=kv,解得 = (1-k2)tan ,故 C 正确 .4.B 解析 在 02 s 内,物体的加速度 a1= =5 m/s2,在 24 s内,物体的加速度 a2= =5 m/s2,在 46 s 内,物体的加速度 a3=0,v-t 图像的斜率符合的是选项 B.5.D 解析 由图像可得,在 0.6 s 时小球 a 到达最高

11、点,则小球 a 抛出时的速度 v0=gt1=6 m/s,选项 A 错误;小球 b 的运动时间为 t0=20.6 s-0.3 s=0.9 s,小球 b 释放时离地面的高度为 H= g =4.05 m,选项 B 错误;在 0.6 s 时,小球 a 在最高点,离地面的高度h1= g =1.8 m,小球 b 离地面的高度 h2= g( - )=3.6 m,a、 b 之间的距离 h=h2-h1=1.8 m,选项 C 错误;从 t=0.3 s 时刻开始到落地,两者具有相同的加速度, a 相对 b 做匀速直线运动,选项 D 正确 .6.C 解析 对整体,有 F-(m1+m2)gsin - (m1+m2)gc

12、os = (m1+m2)a,对质量为 m2的物体,有FT-m2gsin -m 2gcos =m 2a,联立解得 FT= F,选项 A、B 错误,C 正确;若将 F 反向,对整体,有 F+(m1+m2)gsin - (m1+m2)gcos = (m1+m2)a,对质量为 m1的物体,有 FT+m1gsin -m 1gcos =m 1a,联立解得 FT= F,选项 D 错误 .7.D 解析 在 04 s 内, 支持力大于重力,加速度方向向上,处于超重状态,故 A 错误 .在1822 s 内,支持力小于重力,加速度方向向下,即减速上升,故 B 错误 .决定惯性大小的唯一因素是质量,质量不变,则惯性不

13、变,故 C 错误 .电梯加速时加速度的最大值大小 a= =,减速时加速度的最大值大小 a= = ,故 D 正确 .68.AD 解析 A、 B 两物块的加速度大小相等,由牛顿第二定律,对物块 A,有 mg=FT=ma,对物体 B,有 FT+mgsin +mg cos =ma ,又知 = tan ,联立解得加速度 a= ,选项 A 正确,B 错误;对 B,因 = tan ,支持力和摩擦力的合力竖直向上,则 B 对 C 的压力和摩擦力的合力竖直向下,对 C,由平衡条件得,水平桌面对 C 的摩擦力为 0,支持力 FN=(m+mC)g,选项 C 错误,D 正确 .9.A 解析 小圆环受到竖直向下的重力、

14、光滑直杆 AB 对小圆环的支持力和恒力 F,由L= at2可知,要使小圆环在直杆上运动的时间最短,小圆环运动的加速度必须最大,由牛顿第二定律可知,当恒力和重力的合力沿光滑直杆方向时,加速度最大,选项 A 错误,B 正确;若恒力 F 的方向水平向右,由 tan 30= ,解得 F= mg,选项 C 正确;当 F 的方向垂直于光滑直杆时,恒力 F 最小,由 sin 60= ,解得 Fmin=mgsin 60= mg,选项 D 正确 .10.(1)6 m/s (2)1 m解析 (1)由动能定理得-mgh= mv2- m解得 v0=6 m/s(2)增设摩擦区后,由动能定理得-mg cos l-mgh=0- m解得 l=1 m11.(1) (2) + (3)mg+k(H-d)解析 (1)设 Q 刚接触 P 时速度为 v,则有 v2=2gH解得 v=设 Q 接触 P 后的加速度大小为 a,则有 2a =v2解得 a=(2)Q 自由下落所用的时间 t1= =Q 做匀减速运动所用的时间 t2= =Q 运动的总时间 t=t1+t2= +(3)设智能材料对 P 的阻力为 F,则有kd+F-mg=ma7解得 F=mg+k(H-d)