高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破一 力與運(yùn)動限時規(guī)范訓(xùn)練2

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限時規(guī)范訓(xùn)練 建議用時：35分鐘 1．(2016四川宜賓一診)如圖為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v－t圖象，下列說法正確的是(　　) A．在18 s～22 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為24 m B．18 s時質(zhì)點(diǎn)速度反向 C．整個過程中，E點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D．整個過程中，CE段的加速度最大 解析：選D.在18 s～20 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為x1＝ m＝12 m，在20 s～22 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為x2＝－ m＝－12 m，在18 s～22 s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為0，故A錯誤；由圖看出，在0～20 s時間內(nèi)，速度均為正值，質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動，在20～22 s時間內(nèi)速度為負(fù)值，質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動，所以整個過程中，D點(diǎn)對應(yīng)時刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故B、C錯誤；由圖看出，CE段圖線斜率最大，則CE段對應(yīng)過程的加速度最大，故D正確． 2．如圖所示，光滑的水平面上有一小車，以向右的加速度a做勻加速運(yùn)動，車內(nèi)兩物體A、B質(zhì)量之比為2∶1，A、B間用彈簧相連并放在光滑桌面上，B通過質(zhì)量不計(jì)的輕繩與車相連，剪斷輕繩的瞬間，A、B的加速度大小分別為(　　) A．a(chǎn)、0　　　　　　　　　　 B．a(chǎn)、a C．a(chǎn)、2a D．0、2a 解析：選C.令物體B的質(zhì)量為m，剪斷輕繩前，彈簧彈力大小為F，繩子拉力大小為T，將A、B及彈簧看作整體，則有T＝3ma；隔離物體A為研究對象，則有F＝2ma.剪斷輕繩后，繩中拉力消失，彈簧彈力不變，所以物體A受力不變，加速度大小仍為a，而物體B所受合力為F＝maB，即aB＝2a. 3．A、B兩點(diǎn)相距8 m，一質(zhì)點(diǎn)由A向B做直線運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度為vA，質(zhì)點(diǎn)速度的二次方v2與位移x之間的關(guān)系圖象如圖所示，則由圖象可知(　　) A．質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動，其加速度不斷增大 B．質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動，其加速度大小為4.0 m/s2 C．質(zhì)點(diǎn)由A到B所經(jīng)歷的時間為2.0 s D．質(zhì)點(diǎn)由A到B所經(jīng)歷的時間為8.0 s 解析：選C.由v2－v＝2ax得v2＝2ax＋v，由此可知圖線斜率為2a，故質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動，其加速度大小為2.0 m/s2；圖線的縱截距v＝4 m2s－2，所以vA＝2 m/s，質(zhì)點(diǎn)由A到B所經(jīng)歷的時間為2.0 s. 4．(2016西安名校聯(lián)考)如圖所示，一小車上有一個固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一質(zhì)量為m的小球P.橫桿右邊用一根細(xì)線吊一相同的小球Q.當(dāng)小車沿水平面做加速運(yùn)動時，細(xì)線保持與豎直方向的夾角為α.已知θ＜α，則下列說法正確的是(　　) A．小車一定向右做勻加速運(yùn)動 B．輕桿對小球P的彈力沿輕桿方向 C．小球P受到的合力大小為mgtan θ D．小球Q受到的合力大小為mgtan α 解析：選D.小車的加速度向右，但是速度方向不一定向右，故A錯誤；比較P、Q兩小球的受力情況，可知合外力均為mgtan α，因?yàn)棣龋鸡粒暂p桿對小球P的力一定不沿桿，故B、C錯誤，D正確． 5．光滑水平地面上有兩個疊放在一起的斜面體A、B，兩斜面體形狀大小完全相同，質(zhì)量分別為M、m.如圖甲、乙所示，對上面或下面的斜面體施加水平方向的恒力F1、F2均可使兩斜面體相對靜止地做勻加速直線運(yùn)動，已知兩斜面體間的摩擦力為零，則F1與F2之比為(　　) A．M∶m B．m∶M C．m∶(M＋m) D．M∶(M＋m) 解析：選A.F1作用于A時，設(shè)A和B之間的彈力為N，對A有：Ncos θ＝Mg，對B有：Nsin θ＝ma，對A和B組成的整體有：F1＝(M＋m)a＝gtan θ；F2作用于A時，對B有：mgtan θ＝ma′，對A和B組成的整體有：F2＝(M＋m)a′＝(M＋m)gtan θ，＝. 6．如圖所示，足夠長的木板B放置在水平地面上，大小可忽略的鐵塊A靜止放在木板B的最左端．從t＝0時刻起對A施加一個水平向右的力F，且力F的大小隨時間t成正比增加，已知鐵塊A的加速度aA隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則木板B的加速度大小aB隨時間t的aB－t圖象是下列圖中的(　　) 解析：選C.F的大小與時間t成正比，由圖乙看出前2 s鐵塊的加速度為零，這說明水平地面不光滑，t＝6 s前后鐵塊的加速度aA隨時間t變化的圖線斜率不同，這說明2～6 s內(nèi)A、B以共同的加速度運(yùn)動，t＝6 s后，A與B發(fā)生相對滑動，木板B的加速度不再變化． 7．(2016河南十校聯(lián)考)(多選)美國《大眾科學(xué)》雜志報(bào)道，中國首艘國產(chǎn)航母預(yù)計(jì)在2019年服役．假設(shè)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號的艦載飛機(jī)質(zhì)量為m＝103 kg，在跑道上加速時產(chǎn)生的最大動力為F＝7103 N，所受阻力為重力的0.2倍，當(dāng)飛機(jī)的速度大小達(dá)到50 m/s時才能離開航空母艦起飛．g取10 m/s2，設(shè)航空母艦甲板長為160 m，則下列說法中正確的是(　　) A．飛機(jī)在跑道上加速時所受阻力大小為103 N B．飛機(jī)在跑道上加速時的最大加速度大小為4 m/s2 C．若航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)至少具有大小為30 m/s的初速度 D．若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng)，為使飛機(jī)仍能在此艦上正常起飛，航空母艦沿飛機(jī)起飛方向的速度大小至少應(yīng)為10 m/s 解析：選CD.飛機(jī)在跑道上加速時所受阻力f＝kmg＝0.210310 N＝2103 N，選項(xiàng)A錯誤．由牛頓第二定律得F－f＝ma，解得a＝5 m/s2，選項(xiàng)B錯誤．設(shè)彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的初速度大小為v0，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得v2－v＝2ax，代入數(shù)據(jù)解得v0＝30 m/s，選項(xiàng)C正確．若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng)，設(shè)飛機(jī)起飛所用的時間為t，航空母艦的最小速度為v1，則飛機(jī)相對地面的速度v＝v1＋at，飛機(jī)相對航母的位移大小x＝at2，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得v1＝10 m/s，選項(xiàng)D正確． 8．(2016江西名校聯(lián)考)如圖甲所示，在某部電梯的頂部安裝一個能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球．若該電梯在豎直方向行駛時突然停止，傳感器顯示彈簧彈力大小F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則(　　) A．電梯突然停止前可能在加速上升 B．電梯停止后小球向下運(yùn)動，加速度小于g C．電梯停止后小球向上運(yùn)動，加速度小于g D．0～t1時間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間內(nèi)小球處于超重狀態(tài) 解析：選C.從t＝0時刻傳感器示數(shù)為mg可知，電梯突然停止前做勻速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤．電梯停止前，彈簧處于伸長狀態(tài)且彈力大小等于重力，電梯停止后，彈簧拉力小于mg，說明小球向上運(yùn)動，小球受到彈簧拉力和重力，加速度小于g，選項(xiàng)B錯誤、C正確．在0～t1時間內(nèi)，彈簧彈力由mg減小為0，說明小球處于失重狀態(tài)；t1～t2時間內(nèi)，彈簧彈力由0逐漸增大到mg，說明小球仍處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯誤． 9．(多選)如圖所示，長為L＝6 m、質(zhì)量為m＝10 kg的木板放在水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，一個質(zhì)量為M＝50 kg的人從木板的左端開始向右加速跑動，從人開始跑到人離開木板的過程中，以下v－t圖象可能正確的是(g取10 m/s2，a為人的v－t圖象，b為木板的v－t圖象)(　　) 解析：選ABC.人在木板上加速，受到木板向右的摩擦力，f＝Ma1，木板與地面之間的最大靜摩擦力fm＝μ(M＋m)g＝120 N；A中人的加速度a1＝1 m/s2，f＝Ma1＝50 N＜120 N，木板靜止不動，t＝2 s內(nèi)人的位移x＝6 m，A正確；同理B正確；C中人的加速度a1＝3 m/s2，f＝Ma1＝150 N＞120 N，木板向左加速，f－μ(M＋m)g＝ma2，a2＝3 m/s2，t＝ s內(nèi)人的位移大小x1＝3 m，木板的位移大小x2＝3 m，C正確；D中木板的位移為負(fù)，應(yīng)在時間軸的下方，因此D錯誤． 10．2012年10月，奧地利極限運(yùn)動員菲利克斯鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5 km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動的多項(xiàng)世界紀(jì)錄．取重力加速度的大小g＝10 m/s2. (1)若忽略空氣阻力，求該運(yùn)動員從靜止開始下落至1.5 km高度處所需的時間及其在此處速度的大??； (2)實(shí)際上，物體在空氣中運(yùn)動時會受到空氣的阻力，高速運(yùn)動時所受阻力的大小可近似表示為f＝kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)．已知該運(yùn)動員在某段時間內(nèi)高速下落的v－t圖象如圖所示．若該運(yùn)動員和所帶裝備的總質(zhì)量m＝100 kg，試估算該運(yùn)動員在達(dá)到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律和平衡條件解題． (1)設(shè)該運(yùn)動員從開始自由下落至1.5 km高度處的時間為t，下落距離為s，在1.5 km高度處的速度大小為v.根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有 v＝gt① s＝gt2② 根據(jù)題意有 s＝3.9104 m－1.5103 m＝3.75104 m③ 聯(lián)立①②③式得 t＝87 s④ v＝8.7102 m/s⑤ (2)該運(yùn)動員達(dá)到最大速度vmax時，加速度為零，根據(jù)平衡條件有 mg＝kv⑥ 由所給的v－t圖象可讀出 vmax≈360 m/s⑦ 由⑥⑦式得 k＝0.008 kg/m⑧ 答案：(1)87 s　8.7102 m/s　(2)0.008 kg/m 11．(名師原創(chuàng))霧霾天氣會對行車安全造成很大的影響，因此在行車時司機(jī)應(yīng)打開汽車的前霧燈和尾部雙閃燈，以保證行車安全．若在某平直公路上，有一貨車正以v1＝9 m/s的速度勻速行駛，其后方有一小轎車正以v2＝24 m/s的速度勻速行駛．由于霧霾的影響，小轎車司機(jī)只有到達(dá)距離貨車d＝35 m的地方才能看到該貨車尾部雙閃燈發(fā)出的光，若此時小轎車司機(jī)立即剎車做勻減速直線運(yùn)動，則小轎車要經(jīng)過Δx＝96 m才能停下來．兩車在運(yùn)動過程中可視為質(zhì)點(diǎn)． (1)若小轎車司機(jī)剎車時，前方的貨車仍以原速度向前勻速行駛，試通過計(jì)算分析兩車是否會相撞． (2)若小轎車司機(jī)在剎車的同時給前方的貨車發(fā)出信號，貨車司機(jī)經(jīng)Δt＝1 s收到信號并立即以a＝2 m/s2的加速度勻加速行駛，試通過計(jì)算分析兩車是否會發(fā)生相撞． 解析：(1)設(shè)剎車時小轎車的加速度大小為a1，則由運(yùn)動學(xué)公式可得Δx＝ 解得a1＝3 m/s2 設(shè)兩車達(dá)到速度相等時所用時間為t1，則有 v1＝v2－a1t1 代入數(shù)據(jù)可解得t1＝5 s 設(shè)在t1時間內(nèi)小轎車行駛的距離為x1，則有 x1＝v2t1－a1t 設(shè)在t1時間內(nèi)貨車行駛的距離為x2，則有x2＝v1t1 代入數(shù)據(jù)可解得x1＝82.5 m，x2＝45 m 由于x1－x2＝37.5 m＞d＝35 m 故兩車會相撞． (2)設(shè)兩車速度達(dá)到相等所需的時間為t2，則有 v2－a1t2＝v1＋a(t2－Δt) 解得t2＝3.4 s 設(shè)在t2時間內(nèi)小轎車向前行駛的距離為x1′，貨車向前行駛的距離為x2′，則有x1′＝v2t2－a1t x2′＝v1Δt＋v1(t2－Δt)＋a(t2－Δt)2 解得x1′＝64.26 m，x2′＝36.36 m 由于x1′－x2′＝27.9 m＜d＝35 m 故此種情況下兩車不會發(fā)生相撞． 答案：(1)會　(2)不會 12．(名師改編)如圖所示，光滑水平面上靜止放著長為L＝1.6 m、質(zhì)量為M＝3 kg的木板，一個質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊放在木板的最右端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，g取10 m/s2. (1)施力F后，要想把木板從物塊的下方抽出來，求力F的大小應(yīng)滿足的條件； (2)為把木板從物塊的下方抽出來，施加某力后，發(fā)現(xiàn)該力作用最短時間t0＝0.8 s，恰好可以抽出，求此力的大?。? 解析：(1)力F拉動木板運(yùn)動過程中： 對物塊，由牛頓第二定律知μmg＝ma，即a＝μg＝1 m/s2 對木板，由牛頓第二定律知F－μmg＝Ma1，即a1＝ 要想抽出木板，則只需a1＞a，即F＞μ(M＋m)g，代入數(shù)值得F＞4 N. (2)設(shè)有拉力時木板的加速度大小為a2，則a2＝ 設(shè)沒有拉力時木板的加速度大小為a3，則a3＝＝ m/s2 設(shè)從沒有拉力到木板恰好被抽出所用時間為t2 木板從物塊下抽出時有 物塊速度為v＝a(t0＋t2) 發(fā)生的位移為s＝a(t0＋t2)2 木板的速度為v板＝a2t0－a3t2 發(fā)生的位移為s板＝a2t＋a2t0t2－a3t 木板剛好從物塊下抽出時應(yīng)有v板＝v且s板－s＝L 聯(lián)立并代入數(shù)值得t2＝1.2 s，a2＝3 m/s2，F(xiàn)＝10 N. 答案：(1)F＞4 N　(2)10 N