力與物體的平衡、力與直線運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題訓(xùn)練專(zhuān)題分層突破練1力與物體的平衡A組1.(2021廣東深圳高三一模)如圖所示,一玩偶與塑料吸盤(pán)通過(guò)細(xì)繩AB連接,吸盤(pán)吸附在墻壁上,玩偶靜止懸掛,忽略玩偶與墻壁之間的靜摩擦力,則()A.細(xì)繩AB越短,玩偶對(duì)墻壁的壓力越大B.細(xì)繩AB越長(zhǎng),吸盤(pán)受到墻壁的摩擦力越小C.吸盤(pán)重力大小大于墻壁和細(xì)繩對(duì)吸盤(pán)作用力合力的大小D.吸盤(pán)與墻壁之間的擠壓力越大,吸盤(pán)受到墻壁的摩擦力越大2.研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常低頭玩手機(jī)會(huì)引起各類(lèi)疾病。當(dāng)人體直立時(shí),頸椎所承受的壓力等于頭部的重力;當(dāng)?shù)皖^玩手機(jī)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,P點(diǎn)為頭部的重心,PO為提供支持力的頸椎(視為輕桿),可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),PQ為提供拉力的肌肉(視為輕繩)。當(dāng)某人低頭時(shí),PO、PQ與豎直方向的夾角分別為30°、60°,此時(shí)頸椎受到的壓力與直立時(shí)頸椎受到壓力之比約為()A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.2∶13.(2021山東青島高三一模)如圖所示,在豎直平面內(nèi),有一直角三角形金屬框架,底邊水平。質(zhì)量為3m的小球a和質(zhì)量為m的小球b套在框架上,可以無(wú)摩擦地滑動(dòng)。a、b之間用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí),關(guān)于細(xì)線上的拉力F及細(xì)線與金屬框架形成的夾角θ,下列說(shuō)法正確的是()A.F=mg,θ=30°B.F=3mg2,θC.F=6mg2,θD.F=3mg,θ=60°4.(2021浙江高三模擬)如圖所示,在一傾角為θ的粗糙斜面上靜止有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1、2,中間用一原長(zhǎng)為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ?，F(xiàn)用一平行斜面的外力沿斜面向上推木塊1,最終兩木塊一起做勻速運(yùn)動(dòng),最終兩木塊之間的距離是()A.l+μkm1gcosB.l-mC.l+μkm2gcosD.l-μkm5.(2021安徽高三期末)傾角為30°的斜面固定在水平面上,一物塊在與斜面成30°角的拉力F作用下恰好在斜面上不上滑。已知物塊的質(zhì)量m=1kg,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=33,g取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則F的大小為(A.3N B.33NC.53N D.73N6.如圖所示,一根長(zhǎng)為l的金屬細(xì)桿通有電流時(shí),在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為θ的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若電流的方向和磁場(chǎng)的方向均保持不變,金屬細(xì)桿的電流大小由I變?yōu)?.5I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B變?yōu)?B,金屬細(xì)桿仍然保持靜止,則()A.金屬細(xì)桿中電流方向一定垂直于紙面向外B.金屬細(xì)桿受到的安培力增大了2BIlsinθC.金屬細(xì)桿對(duì)斜面的壓力可能增大了BIlD.金屬細(xì)桿對(duì)豎直擋板的壓力可能增大了BIlB組7.(多選)(2021山東高三一模)筷子是中華飲食文化的標(biāo)志之一,我國(guó)著名物理學(xué)家李政道曾夸贊說(shuō):“筷子如此簡(jiǎn)單的兩根木頭,卻精妙絕倫地應(yīng)用了物理學(xué)杠桿原理?！比鐖D所示,用筷子夾住質(zhì)量為m的小球,兩根筷子均在豎直平面內(nèi),且筷子和豎直方向的夾角均為θ。已知小球與筷子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,小球靜止。下列說(shuō)法正確的是()A.筷子對(duì)小球的最小壓力是mgB.當(dāng)θ增大時(shí),筷子對(duì)小球的最小壓力一定增大C.當(dāng)θ減小時(shí),筷子對(duì)小球的最小壓力一定增大D.要想用筷子夾住小球,必須滿足μ>tanθ8.(2021山東濰坊高三一模)如圖所示,某樓頂為玻璃材料的正四面體。一擦子由智能擦玻璃機(jī)器人牽引,在外側(cè)面由A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到BO的中點(diǎn)D。已知擦子與玻璃間的動(dòng)摩擦因數(shù)為22,則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擦子受的牽引力與其重力的比值為(A.76 B.C.13 D.9.(多選)(2021湖北高三月考)如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則()A.B對(duì)墻的壓力減小B.B對(duì)A的壓力增大C.地面對(duì)A的摩擦力減小D.A對(duì)地面的壓力增大10.(多選)(2021山東濟(jì)南第十一中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)一學(xué)校物理項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組研究懸索橋的受力特點(diǎn),實(shí)際的懸索橋在工程上是復(fù)雜的,他們進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化,一吊橋由六對(duì)鋼桿懸吊,六對(duì)鋼桿在橋面上分列兩排,其上端掛在兩根鋼纜上,下圖為其一側(cè)面圖,已知圖中相鄰兩鋼桿間距離為9m,靠橋面中心的鋼桿長(zhǎng)度為2m(即lAA'=lDD'=2m),lBB'=lEE',lCC'=lPP',又已知兩端鋼纜CM、PN與水平方向成45°角,若鋼桿、鋼纜自重不計(jì),每根鋼桿承受拉力相同,橋面總質(zhì)量為m,每對(duì)鋼桿拉力均為FT。以下說(shuō)法正確的是()A.每對(duì)鋼桿拉力FT=mgB.鋼纜AD中拉力FTAD=mgC.鋼纜CM中拉力FTCM=3D.lBB'=5m11.(多選)(2021河北高三模擬)如圖所示,傾角為30°的斜面體固定在水平面上,一橫截面半徑為R的半圓柱體丙放在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的光滑小球乙用輕繩連接置于半圓柱上;質(zhì)量為2m的物塊甲用輕繩連接放在斜面體上,連接小球乙與連接物塊甲的輕繩與一端固定在天花板上的豎直輕繩系于O點(diǎn),且O點(diǎn)位于半圓柱體截面圓心的正上方。已知O點(diǎn)到水平面的高度為2R,連接小球乙的輕繩長(zhǎng)度為32R,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是(A.連接小球乙的輕繩拉力大小為34B.小球乙對(duì)半圓柱體的壓力大小為14C.物塊甲所受的摩擦力方向沿斜面向下D.半圓柱體所受的摩擦力大小為315參考答案專(zhuān)題分層突破練1力與物體的平衡1.A解析對(duì)玩偶受力分析如圖所示,玩偶對(duì)墻壁的壓力的大小等于墻壁對(duì)玩偶的支持力的大小,有FN'=FN=Gtanθ,細(xì)繩AB越短,θ越大,則玩偶對(duì)墻壁的壓力越大,A正確。對(duì)吸盤(pán)和玩偶整體分析,豎直方向只受重力與摩擦力,所以吸盤(pán)受到墻壁的摩擦力總是等于重力,與細(xì)繩的長(zhǎng)短無(wú)關(guān),與吸盤(pán)和墻壁之間的擠壓力無(wú)關(guān),B、D錯(cuò)誤。由平衡條件可知,吸盤(pán)重力大小小于墻壁和細(xì)繩對(duì)吸盤(pán)作用力合力的大小,所以C錯(cuò)誤。2.C解析由題意,人的頭部受力情況如圖所示。設(shè)人的頸椎對(duì)頭部的支持力為FN,肌肉提供的拉力為FT,由受力平衡得FNcos30°=mg+FTcos60°,FNsin30°=FTsin60°,聯(lián)立可得FN=3mg;頭部直立時(shí)有F直=mg,由牛頓第三定律得頸椎彎曲時(shí)受到的壓力與直立時(shí)受到的壓力之比為FN'F直3.C解析分別對(duì)兩小球受力分析有3mgsin30°=Fcosθ,mgsin60°=Fsinθ,解得F=6mg2,θ=45°,故選4.B解析對(duì)木塊2進(jìn)行受力分析,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),沿斜面方向滿足μm2gcosθ+m2gsinθ=kx,解得x=μm2gcosθ+5.C解析對(duì)物塊受力分析如圖所示,沿斜面方向和垂直斜面方向建立平面直角坐標(biāo)系,正交分解拉力F、重力mg,則由平衡條件有Fcos30°-mgsin30°-Ff=0、Fsin30°+FN-mgcos30°=0,又Ff=μFN,代入數(shù)值解得F=53N,故選C。6.D解析安培力一定沿水平方向,根據(jù)力的平衡條件可知,安培力水平向左或向右均可,故不能確定電流方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。開(kāi)始安培力為F1=BIl,后來(lái)的安培力為F2=4B·12Il=2BIl,則安培力增大ΔF=BIl,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。安培力沿水平方向不影響豎直方向受力,斜面對(duì)金屬桿支持力的豎直分力始終等于重力,故斜面的支持力不變,金屬細(xì)桿對(duì)斜面的壓力也不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于金屬細(xì)桿受到斜面的支持力不變,故安培力的大小變化量ΔF=BIl與擋板的支持力的大小變化量相等,安培力方向水平向右時(shí),金屬細(xì)桿對(duì)豎直擋板的壓力增大了BIl,選項(xiàng)D7.BD解析左右兩邊的筷子對(duì)球有沿筷子向上的摩擦力Ff和垂直筷子指向球心的壓力,則對(duì)球受力分析有2Ffcosθ=mg+2FNsinθ,當(dāng)壓力FN最小時(shí),則Ff=μFN,解得最小壓力為FN=mg2(μcosθ-sinθ),A錯(cuò)誤。根據(jù)FN=mg2(μcosθ-sinθ)可知,當(dāng)θ增大時(shí),筷子對(duì)小球的最小壓力一定增大,B正確8.A解析設(shè)ABO平面與水平面的夾角為θ,作AB中點(diǎn)E,設(shè)AB=2a,則OE=4a2-a2=3a,設(shè)OO'垂直于ABC所在平面,且O'在ABC所在平面內(nèi),則可得O'E=33a、OO'=263a,則sinθ=223、cosθ=13,將重力分解成沿平面和垂直于平面,在平面上受力分析如圖,Ff在DA方向,可知α=30°,有Ff=μmgcosθ、Fx=Ffcosα=612mg、Fy=mgsinθ+Ffsin9.AC解析球B受重力、A的支持力F1和墻壁的壓力F2,對(duì)B受力分析如圖甲所示,將重力G分解為G1和G2,則根據(jù)平衡可知F1=G1=Gcosθ,F2=G2=Gtanθ。當(dāng)A向右移動(dòng)少許,根據(jù)題意可知,A對(duì)球B的支持力F1與豎直方向的夾角θ將減小,故cosθ增大,tanθ減小,即墻壁對(duì)球B的作用力將減小,A對(duì)球B的支持力減小,根據(jù)牛頓第三定律可知,球B對(duì)墻壁的壓力減小,球B對(duì)A的壓力減小,故A正確,B錯(cuò)誤。再對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖乙所示,則A受地面摩擦力Ff=FBsinθ,根據(jù)題意知,B對(duì)A的壓力FB減小且FB與豎直方向的夾角θ減小,故A所受地面的摩擦力Ff減小,故C正確。對(duì)整體分析可知,豎直方向上整體受重力和支持力的作用,由于整體的重力不變,因此整體受地面的支持力不變,由牛頓第三定律可知,A對(duì)地面的壓力不變,故甲乙10.AD解析橋面總質(zhì)量為m,每對(duì)鋼桿拉力均為FT,由平衡條件可得6FT=mg,解得FT=mg6,A正確。對(duì)整體受力分析如圖甲所示,由平衡條件可得2FTMCsin45°=mg,解得FTMC=mg2sin45°=2mg2,C錯(cuò)誤。對(duì)左邊的懸索受力分析如圖乙所示,由平衡條件可得FTAD=FTMCcos45°=mg2,B錯(cuò)誤。對(duì)A點(diǎn)受力分析如圖丙所示,由平衡條件可得tanθ=16mgFTAD=13,由幾何關(guān)系可得lBB'=lAA'+lA'B'tan甲乙丙11.AD解析對(duì)小球乙受力分析,如圖甲所示,由相似三角形知識(shí)得mg2R=FNR=FT32R,解得FN=12mg,FT=34mg,由牛頓第三定律得,小球乙對(duì)半圓柱體的壓力大小為FN'=FN=12mg,故A正確,B錯(cuò)誤。設(shè)連接小球乙的輕繩與豎直方向的夾角為α,由幾何關(guān)系可知R2=(2R)2+32R2-2×2R×32Rcosα,解得cosα=78,又sinα=1-cos2α=158,以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析如圖乙所示,拉力FT和F2的合力與F1等大反向,由平衡關(guān)系得F2cos30°=FTsinα,解得F2=35mg16,物塊甲的重力沿斜面向下的分力大小為2mgsin30°=mg>35mg16甲乙專(zhuān)題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)A組1.(2021福建福州協(xié)作校高三聯(lián)考)2020年10月1日,我國(guó)首座跨海公鐵兩用橋、世界最長(zhǎng)跨海峽公鐵兩用大橋平潭海峽公鐵兩用大橋公路面試通車(chē)。設(shè)在某一段筆直的大橋公路面上有一汽車(chē)遇緊急情況剎車(chē),經(jīng)1.5s停止,剎車(chē)距離為9m。若汽車(chē)剎車(chē)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則汽車(chē)停止前最后0.5s的位移是()A.1m B.1.5m C.2m D.2.5m2.(2021河北唐山一中高三期中)一物體從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化如圖所示,則1~2s的平均速度大小()A.等于3m/s B.大于3m/sC.小于3m/s D.無(wú)法確定3.(2021山東高三模擬)右圖為一輛塞滿足球、排球、籃球的手推車(chē),車(chē)沿傾角為θ的粗糙路面向下加速運(yùn)動(dòng)。圖中A是質(zhì)量為m的一個(gè)籃球,關(guān)于它受到的周?chē)渌虻淖饔昧?下列判斷正確的是()A.一定等于mgsinθ B.一定大于mgsinθC.一定等于mgcosθ D.一定大于mgcosθ4.(2021山東日照高三一模)甲、乙兩個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物體,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖像如圖所示。若兩個(gè)物體在3s末恰好相遇,下列說(shuō)法正確的是()A.甲向正方向運(yùn)動(dòng),乙向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.甲的加速度小于乙的加速度C.t=0時(shí),甲在乙前15m處D.3s后二者可能再次相遇5.(2021福建福州協(xié)作校高三聯(lián)考)如圖所示,小車(chē)內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細(xì)繩連接一小球。當(dāng)小車(chē)和小球相對(duì)靜止,一起在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.若小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),輕彈簧對(duì)小球一定沒(méi)有彈力B.當(dāng)小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球一定向右加速C.當(dāng)小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球加速度方向一定向左D.當(dāng)小車(chē)加速度a=gtanα?xí)r,輕彈簧對(duì)小球一定沒(méi)有彈力6.(2021湖南岳陽(yáng)高三一模)如圖所示,光滑水平面與傾角為θ的光滑斜面平滑連接,小滑塊A從斜面上某位置由靜止釋放,同時(shí)位于平面上緊靠斜面的小滑塊B在外力的作用下由靜止開(kāi)始向左勻加速運(yùn)動(dòng),若要求A不能追上B,則B的加速度a的取值范圍是()A.a>12gsinθ B.a>gsinC.a>g D.條件不足,無(wú)法確定7.(2021河南鄭州高三高考模擬)大型商場(chǎng)的螺旋滑梯是小孩喜歡游玩的設(shè)施,該設(shè)施由三段軌道組成,小孩從第一段OA軌道進(jìn)入后,從第二段軌道A處由靜止開(kāi)始加速下滑到B處,AB段總長(zhǎng)為16m,小孩在該段通過(guò)的路程s隨時(shí)間t變化規(guī)律為s=0.125t2(s單位為m,t單位為s),小孩在第三段BC看作勻減速直線運(yùn)動(dòng),BC長(zhǎng)度為x=2m,高度差h=0.4m,小孩最終剛好停在C點(diǎn)處。小孩可視為質(zhì)點(diǎn),求:(1)小孩在BC段的加速度大小;(2)小孩與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。8.(2021安徽阜陽(yáng)高三第一次質(zhì)檢)如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶以某一恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行?，F(xiàn)將一小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的頂端,滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度的二次方隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求:甲乙(1)滑塊在0~3.2m位移內(nèi)的加速度大小a1及其在3.2~12.2m位移內(nèi)的加速度大小a2;(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。B組9.(多選)(2021山東泰安高三一模)兩輛汽車(chē)在同一直道上以相同的速度v0做同向直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻前車(chē)突然熄火做加速度大小為a1的勻減速運(yùn)動(dòng),后車(chē)司機(jī)經(jīng)時(shí)間Δt后剎車(chē),以大小為a2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果兩車(chē)同時(shí)停下且沒(méi)有發(fā)生碰撞,則在前車(chē)熄火前,兩車(chē)正常行駛時(shí)之間距離至少是()A.v0Δt2 B.C.v022110.(多選)(2021山東濱州高三期末)質(zhì)量為2kg的小物塊靜止在粗糙水平面上,用水平拉力F作用在物塊上,力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖甲所示,物塊的加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,重力加速度大小為10m/s2,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,由圖像可知()甲乙A.物塊與水平面間的最大靜摩擦力為4NB.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C.在0~5s時(shí)間內(nèi),拉力F的沖量為42N·sD.在0~5s時(shí)間內(nèi),合外力做的功為25J11.(2021山東棗莊高三二模)如圖所示,質(zhì)量相同,但表面粗糙程度不同的三個(gè)物塊a、b、c放在三個(gè)完全相同的斜面體上,斜面體靜置于同一粗糙水平面上。物塊a、b、c以相同初速度下滑,其v-t圖像如圖所示。物塊下滑過(guò)程中斜面體始終保持靜止,a、b、c與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μa、μb、μc,斜面體對(duì)地面的壓力分別為FNa、FNb、FNc,斜面體對(duì)地面的摩擦力分別為Ffa、Ffb、Ffc。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.μa<μb<μcB.FNa<FNb<FNcC.Ffb=0,Ffa向右,Ffc向左D.Ffb=0,Ffa向左,Ffc向右12.(多選)如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體A連接(另有一個(gè)完全相同的物體B緊貼著A,不粘連),彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0,此時(shí)物體A、B靜止。撤去F后,物體A、B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,物體A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。則()A.撤去F瞬間,物體A、B的加速度大小為kx02B.撤去F后,物體A和B先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)C.物體A、B一起向左運(yùn)動(dòng)距離x0-2μmgD.若物體A、B向左運(yùn)動(dòng)要分離,則分離時(shí)向左運(yùn)動(dòng)距離為x0-213.(2021陜西寶雞高三一模)如圖所示,一輛長(zhǎng)l0=8m的載貨卡車(chē)質(zhì)量為m0=1500kg,車(chē)廂載有m=500kg的圓柱形鋼錠,并用鋼絲繩固定在車(chē)廂中,鋼錠離車(chē)廂右端距離l=4m?？ㄜ?chē)以v0=8m/s的速度勻速行駛,當(dāng)卡車(chē)行駛到某一十字路口前,車(chē)頭距人行橫道s0=25m處時(shí)發(fā)現(xiàn)綠燈還有t0=4s轉(zhuǎn)為黃燈,司機(jī)決定讓車(chē)以a=1m/s2的加速度加速通過(guò)這個(gè)路口,重力加速度g取10m/s2。(1)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷卡車(chē)能否在綠燈轉(zhuǎn)黃燈前車(chē)尾通過(guò)x=5m寬的人行橫道。(2)當(dāng)卡車(chē)剛加速行駛t=2s時(shí)發(fā)現(xiàn)有行人要通過(guò)人行橫道,司機(jī)立刻緊急剎車(chē)使車(chē)所受阻力恒為Ff=1.2×104N而做減速運(yùn)動(dòng),剎車(chē)瞬間車(chē)廂固定鋼錠的鋼絲繩脫落,鋼錠勻速撞向車(chē)頭(不計(jì)鋼錠與車(chē)廂間的摩擦),求從卡車(chē)開(kāi)始剎車(chē)到鋼錠撞上車(chē)頭經(jīng)歷的時(shí)間。(3)在第(2)問(wèn)情形中,若鋼錠與車(chē)頭碰撞時(shí)鋼錠沒(méi)有反彈,且相撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷卡車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車(chē)頭是否壓上人行橫道線。參考答案專(zhuān)題分層突破練2力與直線運(yùn)動(dòng)1.A解析汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到停止,采用逆向思維法可看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由x=12at2可得,剎車(chē)的加速度大小為a=2xt2=2×91.52m/s2=8m/s2,則汽車(chē)在停止前最后0.5s內(nèi)的位移為x'=12at'2=12×8×02.B解析a-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度變化量,則1s末的速度為2m/s,2s末的速度為4m/s,1~2s時(shí)間內(nèi),若物體做勻加速運(yùn)動(dòng),平均速度為v=2+42m/s=3m/s,由于物體做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)v-t圖像的面積表示位移可知,物體實(shí)際的位移大于勻加速運(yùn)動(dòng)的位移,所以1~2s時(shí)間內(nèi)的平均速度大于3m/s3.D解析球與小車(chē)有共同的加速度,加速度方向沿斜面向下,則沿斜面方向合力向下,設(shè)籃球受到周?chē)渌虻淖饔昧镕,方向斜向左上與斜面夾角為α,α<90°,則沿斜面方向mgsinθ>Fcosα,垂直斜面方向mgcosθ=Fsinα,則F=mgcosθsinα>mgcosθ,F<mgsinθcosα,則F一定大于mgcosθ,但是不能確定與mg4.C解析由題圖可知,甲、乙速度始終都為正值,即兩質(zhì)點(diǎn)都沿正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。v-t圖像斜率表示加速度,由圖線可知,甲的加速度大于乙的加速度,故B錯(cuò)誤。前3s內(nèi)甲的位移為x1=62×3m=9m,乙的位移為x2=10+62×3m=24m,由于3s末兩物體相遇,則t=0時(shí),甲在乙前的距離為Δx=x2-x1=15m,故C正確。3s末兩物體相遇且3s后甲的速度大于乙的速度,則兩物體以后不可能相遇,故5.D解析若小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球處于平衡狀態(tài),重力等于輕彈簧的彈力,故A錯(cuò)誤。對(duì)小球進(jìn)行受力分析,小球的合力水平向右,所以小球的加速度向右,小球可能向右加速運(yùn)動(dòng),也可能向左減速運(yùn)動(dòng),故B、C錯(cuò)誤。當(dāng)小車(chē)加速度a=gtanα?xí)r,通過(guò)受力分析,繩子在水平方向的分力等于mgtanα,繩子在豎直方向的分力等于mg,小球豎直方向處于平衡狀態(tài),輕彈簧對(duì)小球一定沒(méi)有彈力,故D正確。6.A解析設(shè)A恰能追上B,A在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1,在平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2,則有位移關(guān)系gsinθ·t1t2=12a(t1+t2)2,速度關(guān)系gsinθ·t1=a(t1+t2),解得a=12gsinθ,要使得A追不上B,則應(yīng)有a>12gsinθ,故A正確,B、C7.答案(1)2m/s2(2)6解析(1)AB段可看成斜面模型,位移隨時(shí)間變化規(guī)律為s=0.125t2(m)對(duì)比x=12at2可知a=0.25m/s滑到B處的速度v=2asAB=2×0.25×16小孩在BC段的加速度大小a'=v22x=2(2)設(shè)第三段與水平面的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律,有μmgcosθ-mgsinθ=ma'以及sinθ=?利用數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)立解得μ=668.答案(1)10m/s22m/s2(2)0.5解析(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—位移關(guān)系式v2-v02=可得a=v結(jié)合題圖乙解得a1=10m/s2,a2=2m/s2。(2)設(shè)滑塊的質(zhì)量為m、傳送帶的傾角為θ,由牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得μ=0.5。9.AD解析前車(chē)減速至速度為0的時(shí)間t1=v0a1,前進(jìn)的位移為x1=v022a1,后車(chē)減速至速度為零的時(shí)間t2=v0a2,前進(jìn)的位移為x2=v0Δt+v022a2,由于兩車(chē)同時(shí)停下且沒(méi)有相碰,故滿足Δt=t1-t2、10.AC解析由題圖乙所示圖像可知,t=1s時(shí)物塊將開(kāi)始運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊受到的靜摩擦力為最大靜摩擦力,由題圖甲所示圖像可知,t=1s時(shí)拉力F為4N,由平衡條件可知,物塊與水平面間的最大靜摩擦力Ffmax=4N,故A正確。由甲、乙所示圖像可知,當(dāng)F為12N時(shí)物塊的加速度a=5m/s2,設(shè)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,對(duì)物塊,由牛頓第二定律得F-μmg=ma,解得μ=0.1,故B錯(cuò)誤。F-t圖像與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積等于力的沖量,由題圖甲所示圖像可知,在0~5s時(shí)間內(nèi),拉力F的沖量I=12×(2+5)×12N·s=42N·s,故C正確。a-t圖像的面積等于物塊的速度,由題圖乙所示圖像可知,5s末物塊的速度v=12×(1+5)×2m/s+5×2m/s=16m/s,在0~5s時(shí)間內(nèi),設(shè)合外力的功為W,由動(dòng)能定理得W=12mv2-0=12×2×162J=25611.D解析由v-t圖像可知,物塊a勻加速下滑,物塊b勻速下滑,物塊c勻減速下滑。對(duì)物塊a有mgsinθ>μamgcosθ,則有μa<tanθ;對(duì)物塊b有mgsinθ=μbmgcosθ,則有μb=tanθ;對(duì)物塊c有mgsinθ<μcmgcosθ,則有μc>tanθ,故μa<μb<μc,A正確。對(duì)物塊和斜面體整體進(jìn)行分析,物塊a和斜面體有沿斜面向下的加速度,對(duì)加速度進(jìn)行分解,豎直方向有向下的加速度,處于失重狀態(tài),則有FNa<G總,水平方向有向左的加速度,則地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左,根據(jù)