2020高考物理艺考生大二轮总复习 上篇 专题一 力与运动 第2讲 力与直线运动课时作业 联系客服

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第2讲 力与直线运动

[A级-对点练]

[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L1=3 m,B、C之间的距离L2=4 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( )

34A. m B. m 43C.8

m 25

D.25 m 8

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=2

L1+L2

2T71212vB252

= m/s,由L2=vBT+aT,L1=vBT-aT,可得:ΔL=aT=1 m,所以L=-L1= m,2T222a8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vA=10 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s=200 m,且B车速度vB=10 12

m/s,B车所受的阻力恒为车重的,g取10 m/s,则下列说法正确的是( )

10

A.B车关闭发动机后的加速度大小为1 m/s B.B车关闭发动机后运动的位移为60 m C.A车追上B车所用的时间为25 s D.A车追上B车所用的时间为30 s

1mg22

解析:AC [B车做匀减速直线运动的加速度大小a=·=0.1×10 m/s=1 m/s,所

10m2

vB10v2100B以选项A正确;B车速度减为零的时间t1== s=10 s,此过程中B车的位移xB== a12a2

m=50 m,所以选项B错误;A车在10 s内的位移xA=vAt1=10×10 m=100 m,因为xA<xB+

xB+s50+200

s,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== s=25 s,

vA10

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

- 1 -

行驶的a车和b车运动的x-t图像.已知在t1=3 s时两车相遇,直线a和抛物线b刚好相切,

t2=4 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/s B.b车的加速度大小为2 m/s C.b车的初速度大小为9 m/s D.t0=0时两车的距离为10 m

Δx8-2

解析:B [由图可知,a车的速度va== m/s=2 m/s.两车相遇时b车的速度大

Δt3小为2 m/s,故A错误.t2=4 s时对应抛物线的最高点,对应的速度为v=0,根据速度公式

2

v=va-at,解得a=2 m/s2,故B正确;t=3 s,b车的速度为:vb=va=2 m/s,设b车的初

速度为v0.对b车,由v0+at=vb,解得:v0=8 m/s,故C错误;t=3 s时,a车的位移为:

v0+va8+2

sa=vat=6 m,b车的位移为:sb=t=×3 m=15 m,t=3 s时,a车和b车到达同

2

2

一位置,得:s0=sb-sa=9 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v-t图像如图所示.根据图像提供的信息可知( )

A.从t=0时刻起,开始时甲在前,6 s末乙追上甲

B.从t=0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 m C.8 s末甲、乙相遇,且与t=0时的两车位置的距离为40 m D.0~4 s内与4~6 s内甲的平均速度相等

解析:BC [因为t=0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v-t图像可知,开始时甲车在前,在0~6 s时间内甲车的位移为x1=

?1×4×5+10+1×2×10? m=40 m,乙车的位移为x=30 m,所以6 s末乙未追上甲;?2?2

2??

由题图可知,4~6 s内,甲的加速度大小a=5 m/s,分析知当两车速度相等时,两车相距最远,则有10 m/s-a(t-4 s)=5 m/s,解得两车达到速度相等所需的时间t=5 s,所以最远

- 2 -

2

1

距离Δx=×5×(10-5) m=12.5 m,选项A错误,B正确.由题图可知,6 s后甲停止运动,

240

因此相遇时,两车位置与t=0时两车的位置的距离为x1=40 m,所用时间为t′= s=8 s,

510+5

选项C正确.根据图像可知,0~4 s内甲车的平均速度为v1= m/s=7.5 m/s,4~6 s

210+0

内甲车的平均速度为v2= m/s=5 m/s,选项D错误.]

2

[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g=10 m/s.某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )

2

A.B对A的压力大小为12 N B.弹簧弹力大小为20 N C.B的加速度大小为4 m/s D.A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F=mAg=30 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==4 m/s

隔离对B分析有:mBg-FN=mBa,

解得:FN=(20-2×4) N=12 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( )

2

2

mA+mBg-F3+2×10-302

= m/s

mA+mB3+2

- 3 -

解析:A [当小球和弹簧接触时,根据牛顿第二定律得:mg-kx=ma,所以a=g-.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( )

kxm

A.a1>a2,N1>N2 B.a1>a2,N1<N2 C.a1=a2,N1=N2 D.a1>a2,N1=N2

解析:D [对于图甲,根据牛顿第二定律得整体加速度a1=

FmA+mB,对B隔离分析,A对

B的作用力N1=mBa1=

mBF.对于图乙,根据牛顿第二定律得整体的加速度a2=mA+mBF-mA+mBgsin θFmBF=-gsin θ,对B隔离分析,有N2-mBgsin θ=mBa2,得N2=.mA+mBmA+mBmA+mB - 4 -