專題集訓(二)

力與直線運動1.(2023·全國高考真題)一同學將排球自O點墊起,排球豎直向上運動,隨后下落回到O點。設排球在運動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球 (

)A.上升時間等于下落時間B.被墊起后瞬間的速度最大C.達到最高點時加速度為零D.下落過程中做勻加速運動

B【解析】上升過程和下降過程的位移大小相同,上升過程的末狀態(tài)和下降過程的初狀態(tài)速度均為零。對排球受力分析,上升過程的重力和阻力方向相同,下降過程中重力和阻力方向相反,根據(jù)牛頓第二定律可知,上升過程中任意位置的加速度比下降過程中對應位置的加速度大,則上升過程的平均加速度較大,由位移與時間關系可知,上升時間比下落時間短,A錯誤;上升過程排球做減速運動,下降過程排球做加速運動,在整個過程中空氣阻力一直做負功,小球機械能一直在減小,下降過程中的最低點的速度小于上升過程的最低點的速度,故排球被墊起時的速度最大,B正確;達到最高點速度為零,空氣阻力為零,此刻排球重力提供加速度不為零,C錯誤;下落過程中,排球速度在變,所受空氣阻力在變,故排球所受的合外力在變化,排球在下落過程中做變加速運動,D錯誤。故選B。

D

3.(2024·廣東高州模擬)如圖所示,三個物塊A、B、C擠壓一根輕質彈簧,恰好處于靜止狀態(tài),已知三個物塊的質量分別是mA=1kg、mB=2kg、mC=3kg,三個物塊與水平面的動摩擦因數(shù)都是μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。突然把C拿走后的瞬間,則A對B的彈力是 (

)A.2N B.4NC.6N D.8ND【解析】根據(jù)題意可知,彈簧彈力大小為F彈=μ(mA+mB+mC)g=12N,突然把C拿走后的瞬間,彈簧彈力保持不變,以A、B整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得F彈-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a,解得a=2m/s2,以B為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得NAB-μmBg=mBa,解得A對B的彈力為NAB=8N,故選D。

AC

5.(多選)(2024·廣東汕頭二模)如圖所示,球筒中靜置著一個羽毛球。小明左手拿著球筒,右手迅速拍打筒的上端,使筒獲得向下的初速度并與左手發(fā)生相對運動,最后羽毛球(視為質點)從筒口上端出來。已知球筒質量為M=90g(不含球的質量),羽毛球質量為m=5g,球筒與手之間的滑動摩擦力為f1=2.6N,球與筒之間的滑動摩擦力為f2=0.1N,球頭離筒的上端距離為d=9cm,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力忽略不計,則下列說法正確的是(

)A.靜置時,球與筒之間的摩擦力為0.1NB.拍打球筒后瞬間,羽毛球受到向上的摩擦力C.拍打球筒后瞬間,羽毛球的加速度為30m/s2D.僅拍打一次,羽毛球恰能出來,則筒的初速度為3m/sCD

6.(多選)(2025·廣東茂名一模)如圖所示,質量為M的滑塊A出靜止開始從傾角為θ=30°的固定斜面上滑下,下滑t0時間后與另一個質量同為M的靜止拴在輕質彈簧上端的滑塊B發(fā)生碰撞(碰撞時間極短),且碰撞后A、B黏在一起。已知A、B初始位置的豎直高度差為h0。以滑塊A出發(fā)點為原點,取沿斜面向下為正方向,滑塊A的位移為x,運動的速度為v,加速度為a,運動時間為t,忽略空氣阻力、兩滑塊與斜面摩擦力,兩滑塊可看作質點,彈簧在彈性限度內。關于滑塊A從出發(fā)到運動到最低點的過程中,以下圖像可能正確的是(

)BCA.B.C.D.

增大,做減速直線運動到零,到達最低點,v-t圖線中斜率表示加速度,故圖像先是一條過原點的傾斜直線,碰撞瞬間根據(jù)動量守恒知,速度發(fā)生突變(減小),后正向加速,速度增大到加速度為零時達到最大,后減小到零,斜率逐漸增大,故A錯誤,B正確;根據(jù)運動學公式v2=2ax可知,勻加速階段v2-x圖線是一條傾斜的直線,之后都是變加速直線運動,圖線不再是直線,故D錯誤。故選BC。

BC

8.(2024·廣東肇慶中學檢測)如圖所示,固定在水平面上的斜面傾角為37°,兩個小物塊A、B用輕繩相連,輕繩繞過斜面頂端的輕質小滑輪,滑輪與輪軸之間的摩擦不計,A物塊鎖定于斜面底部,B物塊離地面高度為h=10m。已知A物塊的質量為m=1kg,B物塊的質量為M=3kg,A物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。t=0時刻,解除A物塊的鎖定狀態(tài),當B物塊落地瞬間輕繩斷裂,A恰好未與滑輪相撞,求:(1)B物塊下落過程中的加速度a的大小及落地前瞬間的速度v的大小;(1)5m/s2

10m/s(2)斜面的長度L及A從t=0時刻起到返回斜面底端所需時間t。

9.(2024·廣東東莞石龍中學月考)如圖所示,厚0.2m、長為3m的木板AB靜止在粗糙水平地面上,C為其中點,木板上表面AC部分光滑,CB部分粗糙,下表面與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,木板右端靜止放置一個小物塊(可看成質點),它與木板CB部分的動摩擦因數(shù)μ2=0.3。已知木板和小物塊的質量均為2kg,重力加速度g取10m/s2,現(xiàn)對木板施加一個水平向右的恒力F。(1)為使小物塊與木板保持相對靜止,求恒力的最