【物理】2019届二轮复习直线运动和牛顿运动定律作业（全国通用） 8页

专题一　第2讲 限时：40分钟 一、选择题(本题共8小题，其中1～5题为单选，6～8题为多选)‎ ‎1．(2018·湖南省郴州市高三下学期一模)如图所示，一物块以初速度v0从图中所示位置A开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块受到的滑动摩擦力大小等于0.6F，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体从A点向右运动到最大位移处所用的时间与从右侧最大位移处再回到A点所用时间之比为(　C　)‎ A．1∶4　　　 B．1∶3‎ C．1∶2　　　 D．2∶3‎ ‎[解析]　物体从A点向右运动的过程，由牛顿第二定律得F＋0.6F＝ma1，物体从右侧最大位移处向左运动的过程，由牛顿第二定律得F－0.6F＝ma2，则得a1∶a2＝4∶1，物体向右的运动逆过程是初速度为零的匀加速运动，由x＝at2可得t1∶t2＝∶＝1∶2，故ABD错误，C正确；故选C。‎ ‎2．(2018·四川省凉山州高三第三次诊断试题)AB两物体同时同地从静止开始运动，其运动的速度随时间的v－t图如图所示，关于它们运动的描述正确的是(　D　)‎ A．物体B在直线上做往返运动 B．物体A做加速度增大的曲线运动 C．AB两物体在0～1s运动过程中距离越来越近 D．B物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比为1∶3∶2‎ ‎[解析]　v－t图，其数值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移；由图可知，B先匀加速直线，再做匀减速直线，速度为正值，为单向直线运动。物体A做加速度增大的直线运动；在0～1s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由于面积表示位移，可求1s内、第2s内、第3s内的位移比为1∶3∶2，由＝，可知平均速度大小为1∶3∶‎ ‎2。综上分析，D正确。‎ ‎3．(2018·北京市西城区高三下学期5月模拟)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。在上述过程中，关于座舱中的人所处的状态，下列判断正确的是(　B　)‎ A．座舱在自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱在减速运动的过程中人处于超重状态 C．座舱在整个运动过程中人都处于失重状态 D．座舱在整个运动过程中人都处于超重状态 ‎[解析]　座舱在自由下落的过程中，加速度为向下的g，人处于完全失重状态；座舱在减速运动的过程中，加速度向上，则人处于超重状态，故选B。‎ ‎4．(2018·全国押题卷二)如图所示，两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为μ。传送带顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，(弹簧在弹性限度内，重力加速度为g)则(　C　)‎ A．aA＝μ(1＋)g，aB＝μg　　　 B．aA＝μg，aB＝0‎ C．aA＝μ(1＋)g，aB＝0　　　 D．aA＝μg，aB＝μg ‎[解析]　对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：μm2g＝kx，则x＝。以两个物块组成的整体为研究对象，则绳子的拉力：T＝μ(m1＋m2)g；突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为0，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，则：aA＝＝；B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0。故选项C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎5．(2018·河北省邯郸市高三下学期第一次模拟)如图所示，在光滑水平面上放有一质量M＝30kg的斜劈，在其斜面上放一质量m＝2kg的物块，现用一水平向右的力F拉斜劈，使其由静止开始运动，物块恰好能与斜劈保持相对静止。已知斜劈倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，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＝10m/s2。则拉力F大小为(　B　)‎ A．1N　　　 B．10N C．31N　　　 D．310N ‎[解析]　对m受力分析如图所示：‎ 根据牛顿第二定律可得：fcos37°－Nsin37°＝ma，竖直方向：fsin37°＋Ncos37°＝mg，其中f＝μN，联立解得：a＝m/s2，把M、m看成一个整体有：F＝(M＋m)a，解得：F＝10N，故B正确，ACD错误。‎ ‎6．(2018·陕西省榆林市高三下学期第四次模拟)如图所示，质量为m的小滑块在水平地面上以大小恒为a的加速度减速向左运动，当滑块向左运动的速度大小为v时，加一方向水平向右、大小为2ma的恒定拉力。若滑块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，空气阻力不计，则(　BC　)‎ A．滑块受到的摩擦力大小可能为2ma B．该拉力作用一段时间后，滑块的加速度大小可能为a C．从刚受到恒定拉力起经过时间，滑块的速度大小又变为v D．从受到恒定拉力起经过时间，滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置相同 ‎[解析]　小滑块在水平地面上以大小恒为a的加速度减速向左运动，则所受的摩擦力f＝ma，选项A错误；当施加向右的拉力2ma时，物体向左做减速运动，当速度减到零后向右加速运动，加速度大小为a＝＝＝a，选项B正确；物体的速度减到零时：(－ma－2ma)t1＝0－mv；物体的速度从零增加到v时：(2ma－ma)t2＝mv，则从刚受到恒定拉力起，当滑块的速度大小又变为v时经过时间为t＝t1＋t2＝ ‎，因两段时间中的平均速度相同，但是时间不同，则两段时间的位移大小不同，即从受到恒定拉力起经过时间，滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置不相同，选项D错误；故选BC。‎ ‎7．(2018·湖南省邵阳市高三下学期模拟)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a－F图象，取g＝10m/s2，则(　AC　)‎ A．滑块A的质量m＝1.5kg B．木板B的质量M＝1.5kg C．当F＝5N时，木板B的加速度a＝4m/s2‎ D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ＝0.1‎ ‎[解析]　由图乙知，当F＝4N时，加速度为a＝2m/s2，对整体分析：F＝(m＋M)a，解得m＋M＝2kg，当F>4N时，A、B发生相对滑动，对B有：a＝＝F－，由图示图象可知，图线的斜率：k＝＝＝2，解得M＝0.5kg，滑块A的质量m＝1.5kg，故A正确，B错误；当a＝0时，F＝3N，代入解得μ＝0.2，故D错误；根据F＝5N>4N时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为aB＝F－μg＝4m/s2，故C正确。‎ ‎8．倾角为θ的斜面体M静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知质量为m的物块恰可沿其斜面匀速下滑。今对下滑的物块m施加一个向左的水平拉力F，物块仍沿斜面向下运动，斜面体M始终保持静止。则此时(　BD　)‎ A．物块m下滑的加速度等于 B．物块m下滑的加速度大于 C．水平面对斜面体M的静摩擦力方向水平向右 D．水平面对斜面体M的静摩擦力大小为零 ‎[解析]　由题意知，物块自己能够沿斜面匀速下滑，得mgsinθ＝μmgcosθ，施加拉力F后，mgsinθ＋Fcosθ－μ(mgcosθ－Fsinθ)＝ma，解得a＝，所以A错误B正确；以斜面体为研究对象，受物块的摩擦力沿斜面向下为Ff＝μ(mgcosθ－Fsinθ)，正压力FN＝mgcosθ－Fsinθ，又μ＝tanθ，把摩擦力和压力求和，方向竖直向下，所以斜面体在水平方向没有运动的趋势，故不受地面的摩擦力，所以D正确C错误。‎ 二、计算题(本题共3小题，需写出完整的解题步骤)‎ ‎9．(2018·四川省高三下学期第二次模拟)如图所示，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做减速运动时加速度的大小；‎ ‎(2)Q从开始运动到速度减为零所用的时间；‎ ‎(3)Q下移距离d(d<)时，智能材料对P阻力的大小。‎ ‎[解析]　(1)令Q刚接触P时速度为v：‎ v2＝2gH，得：v＝ 接触P后令其加速度大小为a，则有：2a＝v2得：a＝ ‎(2)Q自由下落所用的时间：t1＝＝，‎ Q做减速运动时所用的时间：t2＝＝ Q运动的总时间：t＝t1＋t2＝＋ ‎(3)令新型智能材料对P的阻力为F kd＋F－mg＝ma 解得：F＝mg＋k(H－d)‎ ‎10．(2018·浙江省杭州市高三下学期预测卷)2018年第23届平昌冬奥会冰壶混双比赛循环赛在江陵冰壶中心进行，巴德鑫和王芮联袂出战以6比4击败美国队。如图为我国运动员巴德鑫推冰壶的情景，现把冰壶在水平面上的运动简化为匀加速或匀减速直线运动，冰壶可视为质点。设一质量为m＝20kg的冰壶从运动员开始推到最终静止共用时t＝23s。冰壶离开运动员的手后，运动了x＝30m才停下来，冰壶与冰面间动摩擦因数为0.015，g＝10m/s2。求：‎ ‎(1)冰壶在减速阶段的加速度大小？‎ ‎(2)运动员推冰壶的时间。‎ ‎(3)运动员推冰壶的平均作用力。‎ ‎[解析]　(1)根据牛顿第二定律得μmg＝ma1‎ 冰壶在减速阶段的加速度大小为：a1＝0.15m/s2‎ ‎(2)采用逆向思维，有x＝a1t 解得：t1＝20s 运动员推冰壶的时间为：‎ t2＝t－t1＝23－20s＝3s ‎(3)匀减速运动的初速度为：‎ v＝a1t1＝0.15×20m/s＝3m/s 则推冰壶的平均加速度：‎ a2＝＝m/s2＝1m/s2‎ 根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma2‎ 代入数据解得：F＝23N ‎11．(2018·安徽省蚌埠市高三第三次教学质量检测)图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为v0，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。‎ ‎(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；‎ ‎(2)若人以v0的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离l应为多少？‎ ‎(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体(厚度不计)，并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门(如图c)，物体的移动速度不能超过多少？‎ ‎[解析]　(1)依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：‎ 设门全部开启所用的时间为t0，由图可得d＝v0t0‎ 由速度时间关系得：v0＝a(t0)‎ 联立解得：a＝ ‎(2)要使单扇门打开，需要的时间为t＝t0‎ 人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为l＝v0t 联立解得：l＝d ‎(3)依题意宽为d的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动d的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动s1＝的距离，速度达到v0，所用时间为t1＝，而后又做匀减速运动，设减速时间为t2，门又动了s2＝d－d＝d的距离 由匀变速运动公式，得：s2＝v0t2－at 解得：t2＝和t2＝(不合题意舍去)‎ 要使每扇门打开d所用的时间为t1＋t2＝ 故物体移动的速度不能超过v＝＝v0‎