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专题能力训练2 力与物体的直线运动

(时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共6小题,每小题10分,共60分。在每小题给出的四个选项中,1~3题只有一个选项符合题目要求,4~6题有多个选项符合题目要求,全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)

1.

如图所示,在光滑水平面上有一静止小车,小车质量为m0=5 kg,小车上静止放置一质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有( ) A.a1=2 m/s2,a2=1 m/s2 B.a1=1 m/s2,a2=2 m/s2 C.a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s2 2.

(2015·河北名校联盟联考)如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( ) A.0.35mg B.0.30mg C.0.23mg D.0.20mg 3.

如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg 的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图象如图乙所示。g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )

A.小物块到C点后将沿斜面下滑

1

B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的3 C.小物块与斜面间的动摩擦因数为2

D.推力F的大小为6 N 4.(2015·湖北荆门调研)下面四个图象依次分别表示四个物体A、B、C、D的加速度a、速度v、位移x和滑动摩擦力f随时间t变化的规律。其中物体受力可能平衡的是( )

35.

1

如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁。今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这一瞬间,下列说法正确的是( ) A.B球的速度为零,加速度为零

??

B.B球的速度为零,加速度大小为??

C.在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁 D.在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动 6.(2015·山西四校联考)

在某次军事演习中,空降兵从悬停在高空的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时打开降落伞,最终安全到达地面,空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v-t图象如图所示,则以下判断中正确的是( ) A.空降兵在0~t1时间内做自由落体运动

B.空降兵在t1~t2时间内的加速度方向竖直向上,大小在逐渐减小

1

C.空降兵在0~t1时间内的平均速度??=2v2

D.空降兵在t1~t2时间内的平均速度??<2(v1+v2) 二、非选择题(本题共2小题,共40分) 7.(17分)(2015·湖南怀化质量监测)某日一辆警车正停在高速公路边执勤,10时12分50秒,警员发现有一辆非法改装的油罐车正以v=20 m/s的速度从他旁边匀速驶过,于是他决定开车前去拦截。10时12分54秒警车从静止开始以4 m/s2的恒定加速度启动,警车达到最大速度v0=24 m/s后,保持该速度匀速行驶。假设追赶过程中油罐车的速度保持不变。试问:

(1)警车在追赶非法改装油罐车的过程中,两车间的最大距离是多少? (2)警车启动后需多长时间才能追上该非法改装油罐车? 8.

(23分)(2015·江西赣州十二县(市)联考)如图所示,一平直的传送带以速度v=2 m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10 m。从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6 s能传送到B处。求:

(1)上述过程中工件在传送带上做匀加速运动的时间。

1

2

(2)若皮带速度v可取不同值,求出工件从A至B的时间t随皮带运动速度v的变化的函数关系式。

参考答案

1.C 解析:本题考查牛顿第二定律的应用,意在考查学生合理选择研究对象以及应用牛顿第二定律解决问题的能力。当木块与小车间的摩擦力恰好达到最大值时,木块与小车加速度相同,木块的加速度最大,对木块,a1=μg=2m/s2为最大值且a1≤a2,故选项A、D错误;当木块的加速度为1m/s2时,木块与小车加速度相同,故选项B错误;当a=2m/s2时,若木块相对小车发生滑动,小车的加速度随外力F增大而增大,故选项C正确。 2.D 解析:将a沿水平和竖直两个方向分解,对重物受力分析如图

水平方向:f=max 竖直方向:N-mg=may ??3由????=4

??

三式联立解得f=0.20mg,D正确。

3.B 解析:撤去推力F后,物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动,由v-t图象求得

10

小物块在加速和减速两个过程中的加速度大小分别为a1=3m/s2,a2=10m/s2,在匀减速直线运动过程中,由牛顿第二定律可知mgsin30°+μmgcos30°=ma2,μ=3,选项B正确,C错误;由此判断mgsin30°=Ffm=μmgcos30°,因此小物块到达C点后将静止在斜面上,选项A错误;在匀加速阶段F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1,F=4N,选项D错误。

4.CD 解析:由A图知,加速度随时间在减小,根据牛顿第二定律知,合外力减小,所以A错误;由B图知物体做匀减速运动,受力不平衡,故B错误;C图表示物体做匀速运动,所以受力平衡,故C正确;D图物体受摩擦力逐渐减小,若物体还受一与摩擦力等大反向的拉力作用,则受力可能平衡,所以D正确。

5.BC 解析:撤去F前,B球受四个力作用,竖直方向的重力和支持力平衡,水平方向推力F和弹簧的弹力平衡,即弹簧的弹力大小为F,撤去F的瞬间,弹簧的弹力仍为F,故B球

??

所受合力为F,则B球加速度为a=??,而此时B球的速度为零,B正确,A错误;在弹簧恢复

3

3