專題能力提升練（一）力與直線運(yùn)動(dòng)（45分鐘100分）一、選擇題（本大題共8小題,每小題8分，共64分。第1?5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求）某運(yùn)動(dòng)員拉弓時(shí)手對(duì)弦的作用力為F,弦的拉力分別為Ta和Tb，如圖所示，則箭被發(fā)射前的受力情況分析正確的是（）F一定大于TAT和T的大小之和等于FAB箭受的合力為零人將弦拉得越緊，箭受的合力越大【解析】選C。弓發(fā)射箭的瞬間，受力如圖。乙放箭處弦的拉力分別為T、T,它們的合力與F平衡，箭所受的合力為AB零，選項(xiàng)C正確。根據(jù)力的平行四邊形定則可知,F可能大于弦的拉力，也可能等于弦的拉力，也可能小于弦的拉力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。人將弦拉得緊時(shí),箭被發(fā)射前所受合力仍為零，故D錯(cuò)誤。（2015?寧波一模）近年來，智能手機(jī)的普及使“低頭族”應(yīng)運(yùn)而生。近日研究發(fā)現(xiàn)，玩手機(jī)時(shí)，就有可能讓頸椎承受多達(dá)60磅（約270N）的重量，相當(dāng)于給頸椎掛倆大西瓜，比一個(gè)7歲小孩還重。不當(dāng)?shù)淖藙?shì)與一系列健康問題存在關(guān)聯(lián),如背痛、體重增加、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病等。當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量;但當(dāng)?shù)皖^時(shí),頸椎受到的壓力會(huì)隨之變化?，F(xiàn)將人體頭頸部簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：重心在P點(diǎn)的頭部,在可繞0轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止。當(dāng)?shù)皖^時(shí)，頸椎與豎直方向的夾角為45°,PQ與豎直方向的夾角為60°，此時(shí)，頸椎受到的壓力約為直立時(shí)頸椎受到壓力的多少倍（）4.2B.3.4C.2.8D.2.0【解析】選B。由題意可知人的頭受力如圖所示，將力正交分解得：Fsin45°二Fsin60NTFcos45°二Fcos60°+GNT解得飛；二丁~3.4,選項(xiàng)B正確。GV3-1在水下潛水器某次海試活動(dòng)中，完成任務(wù)后從海底豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開始計(jì)時(shí)，此后勻減速上浮，經(jīng)過時(shí)間t上浮到海面，速度恰好減為零，則水下潛水器在t（t〈t）時(shí)刻距離海平面的深度為00（）'B.vt（1-二）TOC\o"1-5"\h\z202tC甲t卷d“尸*2t*2t【解析】選D。從計(jì)時(shí)到上浮到海面過程中，上升的高度h二匸，若t時(shí)01-1距離海平面的深度為h‘，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,h~at2,h‘—a（t-t）2,0綜上可得h‘二’r-，選項(xiàng)d正確。2t（2015?聊城一模）兩個(gè)物體從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，經(jīng)過一段時(shí)間分別與水平地面發(fā)生碰撞（碰撞過程時(shí)間極短）后反彈，碰撞前后瞬間速度大小不變，其中一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一個(gè)物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比。下列分別用虛線和實(shí)線描述的兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，可能正確的是（）【解析】選D。若不計(jì)空氣阻力，則小球下落后，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),與地面碰撞后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)（勻減速直線運(yùn)動(dòng)）,加速度不變,若考慮空氣阻力，下落過程中，速度越來越大,則空氣阻力越來越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度越來越小且小于g,與地面碰撞后，速度越來越小，則空氣阻力越來越小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度越來越小且大于g，根據(jù)速度時(shí)間圖像的斜率表示加速度可知,D正確。質(zhì)量為0.5kg的物體在水平面上以一定的初速度運(yùn)動(dòng)，如圖a、b分別表示物體不受拉力和受到水平拉力作用的v-t圖像,則拉力與摩擦力大小之比為()l：2B.2：lC.3：lD.3：2【解析】選D。物體不受水平拉力時(shí)，加速度大小為a二二^=1.5m/s2,1皿物體受到水平拉力作用時(shí)加速度大小為：a二二^=0.75m/s2,根據(jù)牛頓2旳第二定律得f=ma;F-f=ma，可得：F：f=3:2,選項(xiàng)D正確。126?如圖所示，兩個(gè)截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圓心間的距離為L。在A、B上放一個(gè)截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C,A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()

B對(duì)地面的壓力大小為加g地面對(duì)A的作用力沿AC圓心連線方向L越小,A、C間的彈力越小L越小,地面對(duì)A、B的摩擦力越大【解析】選A、C。以三個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象，受到總重力和地面對(duì)A和B的支持力，兩個(gè)支持力大小相等,則由平衡條件得知：地面對(duì)B的支持力為2mg,則由牛頓第三定律得知B對(duì)地面的壓力大小也為2mg,選項(xiàng)A正確。地面對(duì)A有支持力和摩擦力兩個(gè)力的作用，地面對(duì)A的作用力是它們的合力；A受到重力mg、地面的支持力N、摩擦力f、C球的壓力1N。如圖所示，根據(jù)平衡條件知：地面的支持力N和摩擦力f的合力21與力mg和壓力N的合力等值、反向,C球?qū)的壓力N方向沿CA方22向，則力mg和壓力N的合力一定不沿CA方向，故地面對(duì)A的作用力不2沿AC方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。以C為研究對(duì)象,分析受力情況如圖，由平衡條件有：2Nzcos0=2mg，得N，二二,L越小，6越小，則得A對(duì)C的22cosO彈力N'越小，選項(xiàng)C正確。以A為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件得知：地2面對(duì)A的摩擦力f二Nsin0,而C對(duì)A的壓力N二N則得L越小，0222越小，f越小。選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】（多選）如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A

放在水平地面上，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B。貝lj()A對(duì)地面的壓力等于(M+m)gA對(duì)地面的摩擦力方向向左B對(duì)A的壓力大小為一mgR細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為—mgR【解析】選A、C。物體A與球B整體只受重力和地面的支持力作用而平衡，由平衡條件得F=(M+m)g，由牛頓第三定N律得A對(duì)地面的壓力等于(M+m)g,選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤;球B受力如圖所示，由平衡條件得：F'二m^mg,NCOSO尺由牛頓第三定律得B對(duì)A的壓力大小為—^mg,F=mgtan9二mg=一"'mg,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。T如圖甲所示,傾角為。的足夠長的傳送帶以恒定的速率v沿逆時(shí)針0方向運(yùn)行。t=0時(shí),將質(zhì)量m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶甲)上,物體相對(duì)地面的v-t圖像如圖乙所示。設(shè)沿傳送帶向下為正方向,重力加速度取g=10m/s2。貝lj(甲)傳送帶的速率v=10m/s0傳送帶的傾角e=30°物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.50?2.0s內(nèi)摩擦力對(duì)物體做的功W=-24Jf【解析】選A、C、D。當(dāng)物體的速度超過傳送帶的速度后，物體受到

的摩擦力方向發(fā)生改變，加速度也發(fā)生改變，根據(jù)v-t圖像可得，傳送

帶的速率為v=10m/s,選項(xiàng)A正確；1.0s之前的加速度a=10m/s2,1.0s

01之后的加速度a=2m/s2,結(jié)合牛頓第二定律mgsin9+|dmgcos92二ma,mgsin9_umgcos9二ma,解得sin9=0.6,9=37°,|d=0.5,選項(xiàng)12B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；摩擦力大小F=umgcos9=4N,在0?1.0s內(nèi)，摩f擦力對(duì)物體做正功，在1.0?2.0s內(nèi)，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，0?1.0s內(nèi)物體的位移為5m,1.0?2.0s內(nèi)物體的位移是11m,摩擦力做的功為（4X5-4X11）J=-24J,選項(xiàng)D正確。（2015?泰州一模）如圖所示,光滑的水平地面上有三塊質(zhì)量均為m的木塊a、b、c,a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在b上，使三木塊一起運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中把一塊橡皮泥粘在某木塊上,系統(tǒng)始終保持相對(duì)靜止。下列說法中正確的是（）無論粘在哪塊木塊上，系統(tǒng)的加速度一定減小若粘在a木塊上,a、b間摩擦力一定不變?nèi)粽吃赽木塊上，繩中拉力一定減小D.若粘在c木塊上，繩中拉力一定增大【解析】選A、C、D。用整體法求得a=，所以橡皮泥無論粘在哪塊3m木塊上，整體質(zhì)量都變大，系統(tǒng)加速度一定減小,A正確；若粘在a木塊上對(duì)b列方程F-f=ma,a變小，F(xiàn)不變，所以摩擦力f變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若粘在b木塊上，對(duì)木塊c列方程,T=ma,a變小，所以拉力T變小，C選項(xiàng)正確；若粘在c上，對(duì)a、b整體列方程,F-T=2ma,a變小，F(xiàn)不變，拉力變大，選項(xiàng)D正確。【加固訓(xùn)練】（多選）如圖，在光滑的水平面上，疊放著兩個(gè)質(zhì)量分別為m、M的物體（m〈M）,用一水平恒力作用在m物體上，兩物體相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)把此水平力作用在M物體上，則以下說法正確的是（）F兩物體間的摩擦力減小m受到的合外力與第一次相同M受到的摩擦力增大兩物體間可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【解析】選A、B。用一水平恒力作用在m物體上，兩物體相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng)，以m、M組成的整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律知，加速度a=,以M為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律知，兩者之間的靜摩擦m+M力f二Ma二.,當(dāng)水平力作用在M物體上時(shí),假設(shè)兩物體保持相對(duì)靜止,m+M整體的加速度a'=二a,隔離m分析，兩者之間的摩擦力f‘二ma'm+M=<f,可知假設(shè)成立,兩者之間仍然保持相對(duì)靜止且摩擦力減小，Am-H-M正確，C、D錯(cuò)誤；由于加速度不變,m受到的合外力F二ma，故B正確。合二、計(jì)算題（本大題共2小題，共36分。需寫出規(guī)范的解題步驟）（16分）（2015?鎮(zhèn)江二模）如圖所示，電荷量均為+q、質(zhì)量分別為m和加的小球A和B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的絕緣細(xì)線，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以速度v勻速上升。重力加速度為g,某時(shí)刻細(xì)繩斷開（不考0慮電荷間的庫侖力作用），求：（1）細(xì)線斷開后,A、B兩球的加速度的大小和方向。⑵從細(xì)線斷開至B球速度為零的過程中,A球的位移?！窘忸}指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）根據(jù)平衡條件，可確定電場(chǎng)強(qiáng)度；再由牛頓第二定律，即可求解加速度。⑵根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，分別分析A、B兩球運(yùn)動(dòng)過程，利用兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系，即可求得A球的位移?！窘馕觥浚?）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,把小球A、B看作一個(gè)系統(tǒng)，由于繩未斷前做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：2qE=3mg（2分）可得：E=（1分）繩斷后，根據(jù)牛頓第二定律:TOC\o"1-5"\h\z對(duì)A:qE-mg二ma（21分）得：a三,方向豎直向上（112分）對(duì)B：2mg-qE=2ma（22分）得：a三,方向豎直向下（124-分）（2）B球：0二v-at（302分）A球：h二vt+—at2（3A021分）得:h=（1Ag分）答案：（1）A球的加速度的大小為2,方向豎直向上;B球的加速度大小2是二方向豎直向下（2）三4-g（20分）（2015?泉州二模）車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等使用的貨物安檢裝置的示意圖如圖所示，繃緊的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行,AB為水平傳送帶部分且足夠長，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5kg的行李包（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地放在水平傳送帶的A端,傳送到B端時(shí)沒有被及(1(1時(shí)取下，行李包從B端沿傾角為37°的斜面滑入儲(chǔ)物槽,已知行李包與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,行李包與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8,g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。行李包相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的距離。若B輪的半徑為R=0.2m,求行李包在B點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力。若行李包滑到儲(chǔ)物槽時(shí)的速度剛好為零，求斜面的長度?！窘忸}指南】(1)行李包在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)發(fā)生在勻加速運(yùn)動(dòng)階段。行李包在B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)滿足圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。行李包在斜面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥?1)行李包在水平傳送帶上加速時(shí)，摩擦力產(chǎn)生加速度，umg二ma(1分)(1分)(1(1若行李包達(dá)到水平傳送帶的速度所用時(shí)間為t,則v=at1分)、d行李包前進(jìn)距離x—at2121分)傳送帶前進(jìn)距離x=vt2分）行李包相對(duì)傳送帶前進(jìn)距離TOC\o"1-5"\h\z△x二X-X（121分）所以△x=0.1m（1分）（