2020版高考物理大二轮复习专题强化训练2力与物体的直线运动
高考物理
专题强化训练(二)
一、选择题
1．(2019·贵阳高三监测)一物体做匀减速直线运动，4 s内的位移为16 m，速度大小变为原来的三分之一，方向不变．则该物体的加速度大小为( )
A．1 m/s2 B．1.5 m/s2
C．2 m/s2 D．0.75 m/s2
[解析] 设该物体的初速度为v0，加速度大小为a，由题意知t＝4 s，根据匀变速直线运动规律，x＝·t，＝v0－at，联立解得a＝1 m/s2，选项A正确．
[答案] A
2．(多选)(2019·江西南昌三模)高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30 m/s，距离s0＝100 m．t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的关系如图甲、乙所示．取运动方向为正方向．下列说法正确的是( )
A．t＝3 s时两车相距最近
B．0～9 s内两车位移之差为45 m
C．t＝6 s时两车相距最近，为10 m
D．两车在0～9 s内会相撞
[解析] 由题图可画出两车的速度—时间图像，如图所示．
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由图像可知，t＝6 s时两车速度相等，此时两车相距最近，故A错误；图中阴影部分面积为0～6 s内两车位移之差，可得Δx＝×30×3 m＋×30×(6－3) m＝90 m<100 m，此时两车相距最近，为10 m，所以两车不会相撞，故C正确，D错误；0～9 s内两车位移之差Δx′＝×30×3 m＝45 m，故B正确．
[答案] BC
3．(2019·福州市质检)物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6 s内力F、速度v随时间变化如图所示，由图像可得( )
A．物体的质量为2 kg
B．物体在6 s内运动的位移为6 m
C．在0～2 s内推力做的功为2 J
D．物体与地面间的动摩擦因数为0.025
[解析] 物体在0～2 s内做匀加速直线运动，加速度为a＝ m/s2，由牛顿第二定律有：F－μmg＝ma，即：3－μmg＝ma；物体在2～6 s内做匀速直线运动，因此有：μmg＝1 N，联立解得：物体的质量为m＝4 kg，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.025，选项A错误，选项D正确；根据v－t图像所围的面积表示物体运动的位移可得物体在6 s内运动的位移为x＝×2×1 m＋4×1 m＝5 m，选项B错误；力对物体所做的功等于力乘以力方向上的位移，因此在2 s内推力做的功为W＝Fx＝3××2×1 J＝3 J，选项C错误．
[答案] D
4．(2019·河南南阳一中开学考试)如图所示，一轻质长木板置于光滑水平地面上，木板上有质量分别为mA＝1 kg和mB＝2 kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.则( )
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A．若F＝1 N，则物块、木板都静止不动
B．若F＝1.5 N，则A物块所受摩擦力大小为1.5 N
C．若F＝4 N，则B物块所受摩擦力大小为4 N
D．若F＝8 N，则B物块的加速度大小为1 m/s2
[解析] A与木板间的最大静摩擦力fA＝μmAg＝0.2×1×10 N＝2 N，B与木板间的最大静摩擦力fB＝μmBg＝0.2×2×10 N＝4 N，设A与木板恰好发生相对滑动时水平恒力大小为F0，则由牛顿第二定律可知＝，解得F0＝3 N，F＝1 N
F0，所以A在木板上滑动，B和木板整体受到的摩擦力大小为fA，轻质木板质量不计，所以B的加速度大小为a1＝＝ m/s2＝1 m/s2，对B进行受力分析，有f2＝mBa1＝2×1 N＝2 N，故C错误；F＝8 N>f0，所以A相对于木板滑动，B和木板整体受到摩擦力fA，由上述分析可知B的加速度大小为1 m/s2，故D正确．
[答案] D
5．(多选)(2019·乐山二诊)如下图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平向右的变力FA＝(9－2t) N，t的单位是s.从t＝0开始计时，则( )
A．A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍
B．t>4 s后，B物体做匀加速直线运动
C．t＝4.5 s时，A物体的速度为零
D．t>4.5 s后，A、B的加速度方向相反
[解析] 当A、B间作用力为0时二者分离，此时aA＝aB，即＝，t＝4 s，此后B做匀加速直线运动，而A做加速度逐渐减小的加速运动．当t＝4.5 s时，A物体的加速度为零而速度不为零；t>4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反．当t<4 s时，A、B的加速度均为a＝.综上所述，选项A、B、D正确．
[答案] ABD
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6．(多选)(2019·沈阳教学抽样检测)如图所示，足够长的固定斜面倾角为θ，斜面a点以下(含a点)光滑，a点以上粗糙．可视为质点的质量均为1 kg的A、B两滑块静止在a点，某时刻在B上加一沿斜面向上、大小为7 N的恒力，弹簧的劲度系数为100 N/m，θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，两滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.25，则A、B向上运动的过程中有( )
A．A、B刚分离时A有沿斜面向上的加速度
B．从加上恒力到A、B分离A上升高度为7 cm
C．A速度最大时，A沿斜面移动的距离为3 cm
D．A速度最大时，A、B间弹力为1 N
[解析] 由题意知m＝1 kg、F＝7 N、k＝100 N/m、μ＝0.25，A、B刚过a点时的加速度大小为＝1.5 m/s2，刚分离时A、B间无弹力，对B有aB＝＝－1 m/s2，此时A、B加速度相同，故A的加速度沿斜面向下，此时对A有aA＝＝－1 m/s2，解得x1＝0.07 m，初态kx0＝2mgsinθ，解得x0＝0.12 m，A上升的高度为(0.12 m－0.07 m)sin37°＝3 cm，A、B错；A速度最大即加速度为零，对A、B整体有kx2＋F－2mgsinθ－2μmgcosθ＝0，解得x2＝0.09 m，A沿斜面移动的距离Δx＝x0－x2＝0.03 m，此时对A有kx2－N－mgsinθ－μmgcosθ＝0，解得A、B间弹力N＝1 N，C、D对．
[答案] CD
7．(多选)(2019·湖北七市联合模拟)如下图所示，在一沿顺时针方向匀速转动的传送带的左端A点，每隔T的时间，轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ，工件的质量均为m，经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x，重力加速度为g，下列判断正确的是( )
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A．传送带的速率为
B．工件加速运动的时间为
C．工件与传送带间的相对位移一定为x
D．根据题目已知条件可以求出工件与传送带的相对位移
[解析] 工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件放上传送带后运动的规律相同，可知x＝vT，解得传送带的速率v＝，故A正确；设每个工件匀加速运动的时间为t，根据牛顿第二定律得，工件的加速度为a＝μg，根据v＝at，解得t＝＝，故B正确；工件加速过程的位移x工件＝＝，工件加速过程中传送带的位移x传送带＝vT＝2×x工件＝，工件与传送带间的相对位移Δx＝x传送带－x工件＝，故C错误，D正确．
[答案] ABD
8．(多选)(2019·山东省泰安市上学期期中)如图所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧．下列判断正确的是( )
A．弹簧被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零
B．弹簧被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零
C．细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsinθ
D．细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsinθ
[解析] 若是弹簧被剪断，将三个小球看做一个整体，整体的加速度为a＝gsinθ，然后隔离A，对A分析，设杆的作用力为F，则F＋mgsinθ＝ma，解得F＝0，A错误，B正确；剪断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力为F弹＝(3m＋2m＋m)gsinθ＝6mgsinθ.以C
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为研究对象知，细线的拉力为3mgsinθ.剪断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得F弹－(m＋2m)gsinθ＝(m＋2m)aAB，解得A、B两个小球的加速度为aAB＝gsinθ，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB－2mgsinθ＝2maAB，解得杆的拉力为FAB＝4mgsinθ，故C、D正确．
[答案] BCD
9．(多选)(2019·湖北省黄冈市质检)如图所示，足够长的倾斜传送带以v＝2.4 m/s的速度逆时针匀速转动，传送带与水平面的夹角θ＝37°，某时刻同时将A、B物块(可视为质点)轻放在传送带上，已知A、B两物块释放时的间距为0.042 m，与传送带间的动摩擦因数分别为μA＝0.75、μB＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是( )
A．物块B先做匀加速直线运动，后与传送带保持相对静止
B．物块B最终一定追上物块A
C．在t＝0.24 s时，A、B物块速度大小相等
D．在t＝0.54 s前，A、B两物块之间的距离先增大后不变
[解析] 物块B先做匀加速直线运动，当与传送带共速后，因为μB＝0.5
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