2019-2020年高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动效果自评.doc

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2019-2020年高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动效果自评 1．[xx石家庄一模]一质点位于x＝－2 m处，t＝0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的vt图象如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t＝4 s时，质点在x＝1 m处 B．第3 s内和第4 s内，质点加速度的方向相反 C．第3 s内和第4 s内，合力对质点做的功相同 D．0～2 s内和0～4 s内，质点的平均速度相同 答案　A 解析　t＝4 s时，vt图象和t轴围成的面积为x＝4 m－1 m＝3 m，所以质点应从x＝－2 m处沿x轴正方向走到x＝1 m处，A选项正确。第3 s和第4 s内vt图象的斜率没发生改变，所以加速度不变，B选项错误。第3 s内动能减少，合外力做负功。第4 s内动能增加，合外力做正功，所以C选项错误。0～2 s内和0～4 s内位移虽然相同，但时间不同，所以平均速度不同，选项D错误。 2．[xx辽宁一模]如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3 m，QN长度为4 m，则由上述数据可以求出OP的长度为(　　) A．2 m　　　　　　　　 B. m C. m D．3 m 答案　C 解析　设相等的时间为t，加速度为a， 由：Δs＝at2，得加速度：a＝＝＝ Q点的速度为PN段的平均速度：vQ＝vPN＝＝ 则OQ间的距离：sOQ＝＝＝ m 则OP长度：sOP＝sOQ－sPQ＝－3＝ m 故A、B、D错误，C正确。 3．[xx湖南调研]有一辆卡车在一个沙尘暴天气中以15 m/s的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口有一个小孩跌倒在地，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后卡车匀减速前进，最后停在小孩前1.5 m处，避免了一场事故。已知刹车过程中卡车加速度的大小为5 m/s2，则(　　) A．司机发现情况时，卡车与该小孩的距离为31.5 m B．司机发现情况后，卡车经过3 s停下 C．从司机发现情况到停下来的过程中卡车的平均速度为11 m/s D．若卡车的初速度为20 m/s，其他条件都不变，则卡车将撞到小孩 答案　D 解析　司机反应时间内位移x1＝v0Δt＝9 m，减速过程位移x2＝＝22.5 m，所以司机发现情况时，卡车与该小孩的距离x＝x1＋x2＋1.5＝33 m，所以A选项错误。司机发现情况后到停止所需时间t＝＋Δt＝3.6 s，所以B选项错误。从发现情况到停下来卡车平均速度v＝＝8.75 m/s，所以C选项错误。若v′0＝20 m/s，则x′1＝12 m，x′2＝＝40 m，则x′1＋x′2>33 m，所以卡车将撞到小孩，选项D正确。 4.[xx江西月考]如图所示，光滑水平面上静止放置质量M＝2 kg，长L＝0.84 m的长木板C，离板左端s＝0.12 m处静止放置质量mA＝1 kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ＝0.4；在板右端静止放置质量mB＝1 kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g＝10 m/s2。现在木板上加一水平向右的力F，问： (1)当F＝9 N时，小物块A的加速度为多大？ (2)若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少？ (3)若在A与B发生碰撞瞬间两者速度交换且此时撤去力F，A最终能滑出C，则F的最大值为多少？ 答案　(1)3 m/s2　(2)0.6 s　(3)13.3 N 解析　(1)设M和mA一起向右加速，它们之间静摩擦力为f 由牛顿第二定律得：F＝(M＋mA)a　得：a＝3 m/s2 f＝mAa＝3 N<μmAg＝4 N，表明加速度的结果是正确的。 (2)mA在与mB碰之前运动时间最短，必须加速度最大，则： fm＝μmAg＝mAa1　L－s＝a1t　解得：t1＝0.6 s (3)在A与B发生碰撞时，A刚好滑至板的左端，则此种情况推力最大，设为F1，对板C，有： F1－μmAg＝MaC　L＝aCt 解得：F1＝ N≈13.3 N 5. [xx课标全国卷Ⅱ]下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ＝37(sin37＝)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l＝27 m，C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g＝10 m/s2。求： (1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小； (2)A在B上总的运动时间。 答案　(1)A和B的加速度大小分别为3 m/s2和1 m/s2　(2)4 s 解析　(1)在0～2 s时间内，A和B的受力如图所示，其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 f1＝μ1N1① N1＝mgcosθ② f2＝μ2N2③ N2＝N1＋mgcosθ④ 规定沿山坡C向下为正方向。设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得 mgsinθ－f1＝ma1⑤ mgsinθ－f2＋f1＝ma2⑥ 联立①②③④⑤⑥式，并代入题给条件得 a1＝3 m/s2⑦ a2＝1 m/s2⑧ (2)在t1＝2 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则 v1＝a1t1＝6 m/s⑨ v2＝a2t1＝2 m/s⑩ t>t1时，设A和B的加速度分别为a1′和a2′。此时A与B之间摩擦力为零，同理可得 a1′＝6 m/s2⑪ a2′＝－2 m/s2⑫ 即B做减速运动。设经过时间t2，B的速度减为零，则有 v2＋a2′t2＝0⑬ 联立⑩⑫⑬式得t2＝1 s⑭ 在t1＋t2时间内，A相对于B运动的距离为s＝(a1t＋v1t2＋a1′t)－(a2t＋v2t2＋a2′t)＝12 m<27 m⑮ 此后B静止不动，A继续在B上滑动。设再经过时间t3后A离开B，则有 l－s＝(v1＋a1′t2)t3＋a1′t⑯ 可得t3＝1 s(另一解不合题意，舍去)⑰ 设A在B上总的运动时间为t总，有 t总＝t1＋t2＋t3＝4 s⑱ (利用下面的速度图线求解，正确的，参照上述答案给分。)