届二轮直线运动的规律及运动图像的问题 专题卷全国通用.docx
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届二轮直线运动的规律及运动图像的问题专题卷全国通用
直线运动的规律及运动图像的问题
1.一个原静止的物体,质量是7g,在14N的恒力作用下开始运动,则5s末的速度及5s内通过的路程为( )
A.8m/s 25mB.2m/s 25mC.10m/s 25mD.10m/s 12.5m
【答案】.C
2.如图所示,小球A静止放在小车的光滑底板上(设小车底板足够长),当小车受到水平向右的力F作用时,小车从静止开始在水平面上做加速直线运动,则小球A相对于地的运动情况( )
A.做匀速直线运动
B.处于静止状态.++
C.做与小车同方向速度越越大的直线运动
D.做与小车反方向速度越越大的直线运动
【答案】.B
【解析】.对小球受力分析可知,车内的小球只受竖直方向的重力和支持力,这两个力是一对平衡力,小球所受合外力为零,所以无论车厢如何运动,小球相对于地面仍然处于静止状态.
3.如图所示,在水平面上,质量为10g的物块A拴在一水平被拉伸弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止时,弹簧对物块的弹力大小为3N,若小车突然以a=0.5m/s2的加速度水平向左匀加速运动时( )
A.物块A相对于小车向右滑动
B.物块A受到的摩擦力方向不变
C.物块A受到的摩擦力变小
D.物块A受到弹簧的拉力将增大
【答案】.C
4.如图所示,质量为m的小球置于倾角为θ的斜面上,被一个竖直挡板挡住.现用一个水平力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度为g;忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A.斜面对小球的弹力为
B.斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为ma
C.若增大加速度a,斜面对小球的弹力一定增大
D.若增大加速度a,竖直挡板对小球的弹力一定增大
【答案】.AD
【解析】.对小球受力分析如图所示,
把FN2进行正交分解有FN2cos θ=mg,FN1-FN2sin θ=ma,所以斜面对小球的弹力为FN2=
,A正确.FN1=ma+mgtan θ.由于FN2=
即与a无关,故当增大加速度a时,斜面对小球的弹力不变,挡板对小球的弹力FN1随a增大而增大,故C错,D对.小球受到的合力为ma,故B错误.
5.如图甲所示,质量为1.0g的物体置于固定斜面上,斜面的倾角θ=30°,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,经1.0s后将拉力撤去,物体运动的 v-t图象如图乙(设斜向上为正,g=10m/s2 ),试求.
(1)拉力F的大小;
(2)物块与斜面的动摩擦因数μ.
(3)若现改用水平恒力F0推物体,物体以2.0m/s2的加速度沿斜面加速向上运动,求F0的大小.
【答案】.
(1)19N
(2)
(3)9.9N
代入数据,整理得.F0=9.9N.
6.如图(a),倾角为37°且足够长的固定斜面底端有一物块,在沿斜面向上的拉力F=30N作用下,物块开始沿斜面运动,0.5s时撤去F,其运动的v-t图线如图(b)所示.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,则可确定( )
A.物块的质量为2g..wB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C.物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.5mD.物块回到斜面底端的时刻为2.74s
【答案】.BC
7.A、B两物体叠放在一起,放在光滑水平面上,如图甲,它们从静止开始受到一个变力F的作用,该力与时间的关系如图乙所示,A、B始终相对静止.则( )
A.在t0时刻,A、B两物体间静摩擦力最大
B.在t0时刻,A、B两物体的速度最大
C.在2t0时刻,A、B两物体的速度最大
D.在2t0时刻,A、B两物体又回到了出发点
【答案】.B
【解析】.以整体为研究对象,根据牛顿第二定律分析得知,0、2t0时刻整体所受的合力最大,加速度最大,再以A为研究对象,分析可知,A受到的静摩擦力最大,故A错误;整体在0-t0时间内做加速运动,在t0-2t0时间内,向原方向做减速运动,则t0时刻A、B速度最大,在2t0时刻两物体速度为零,速度最小,故B正确,C错误;0-2t0时间内,整体做单向直线运动,位移逐渐增大,则2t0时刻,A、B位移最大,没有回到出发点,故D错误.
8.某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,在0~8s内,下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体做匀加速运动
B.6~8s内物体做加速度减小的加速运动
C.物体在第4s末离出发点最远,速率为最大
D.物体在第8s末速度和加速度都为零,且离出发点最远
【答案】.D
9.如图甲所示,用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取10m/s2.根据图乙中所提供的信息不能计算出( )
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度为6m/s2时物体的速度
【答案】.D
【解析】.对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图
题中并未说明力F随时间变化的情况,故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小,因而D不可以算出.
10.如图a所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体.现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图b所示.已知重力加速度g=10m/s2,由图线可知( )
A.甲的质量是2g
B.甲的质量是6g
C.甲、乙之间的动摩擦因数是0.2
D.甲、乙之间的动摩擦因数是0.6
【答案】.BC
【解析】.由a-F图象可知,当F<48N时,甲、乙两物体相对静止,当F>48N时,甲、乙两物体相对滑动,此过程中,F-μm甲g=m甲a,对应图线可得.m甲=
=6g,将F=60N,a=8m/s2,代入上式可得μ=0.2,B、C正确.
B卷
1.物体放在光滑水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经时间t通过的位移是x.如果水平恒力变为2F,物体仍由静止开始运动,经时间2t通过的位移是( )
A.B.2xC.4xD.8x
【答案】.D
2.如图所示,一小车放在水平地面上,小车的底板上放一光滑的小球,小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连.当小车匀速运动时,两弹簧L1、L2恰处于自然状态.当发现L1变长L2变短时,以下判断正确的是( )
A.小车可能正在向右做匀加速运动
B.小车可能正在向右做匀减速运动
C.小车可能正在向左做匀加速运动
D.小车可能正在向左做匀减速运动
【答案】.BC
【解析】.当L1变长L2变短时,知L1产生向左的拉力,L2产生向左的弹力,小球所受的合力方向向左,根据牛顿第二定律,加速度向左.知小车向右做匀减速直线运动,或向左做匀加速直线运动,故B、C正确,A、D错误
3、如图
(1)所示,在粗糙的水平面上,物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其v-t图象如图
(2)中实线所示.下列判断正确的是( )
A.在0~1s内,外力F不断变化
B.在1~3s内,外力F的大小恒定
C.在3~4s内,外力F不断变化
D.在3~4s内,外力F的大小恒定
【答案】.BC
4、如图甲所示,劲度系数为的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,下列说法正确的是( )
A.A=h,aA=0B.A=h,aA=g
C.B=h+
,aB=0D.C=h+
,aC=0
【答案】.BC
【解析】.OA过程是自由落体,xA=h,加速度为g,所以B正确,A错误;B点是速度最大的地方,此时重力和弹力相等,合力为0,加速度也就为0,由mg=,可知x=
,所以xB=h+
,所以C正确;取一个与A点对称的点为D,由A点到B点的形变量为
,由对称性得由B到D的形变量也为
,故到达C点时形变量要大于 h+2
,加速度aC>g,所以D错误
5、在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态.若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体( )
A.在第2s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大
B.在第3s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大
C.在第4s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大
D.在第5s末速度为零,运动方向与F1方向相同
【答案】.B
6、某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是( )
A.物体在前8s内始终向同一方向运动
B.物体在8s末离出发点最远./*
C.物体在2~4s内做匀减速直线运动
D.物体在0~4s和在4~8s内的运动方向相反
【答案】.CD
7、物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是( )
A. mA<mB<mCB. mA<mB=mC
C. μA=μB=μCD. μA<μB=μC
【答案】.D
【解析】.根据牛顿第二定律有.F-μmg=ma
所以有.a=
-μg
由此可知.图象斜率为质量的倒数,在纵轴上的截距大小为.μg.
故由图象可知.μA<μB=μC,mA=mB<mC,故A、B、C错误,D正确.
故选D..
8、如图甲所示,物体原静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出( )
A.物体的质量
B.物体与水平面间的滑动摩擦力
C.物体与水平面间的最大静摩擦力
D.在F为14N时,物体的速度最小
【答案】.ABC
9、如图所示,在水平地面上有一向右匀加速行驶的车,车在2s的时间内速度由2m/s增为6m/s,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8g,小球在车中位置始终未变(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求.
(1)小球对AB绳的拉力大小;
(2)小球对BC绳的拉力大小.
【答案】.
(1)10N
(2)7.6N
【解析】.小球受力如图所示,
水平方向上,F2-F1sin θ=ma①
竖直方向上,F1cos θ-mg=0②
而小车的加速度a=
=2m/s2,将数据代入①、②求得.F1=10N,F2=7.6N,
根据牛顿第三定律,小球对AB、BC绳的拉力分别为10N和7.6N
10、如图所示,升降机中的斜面和竖直墙壁之间放一个质量为10g的光滑小球,斜面倾角θ=30°,当升降机以a=5m/s2的加速度加速竖直上升时,(g取10m/s2),求.
(1)小球对斜面的压力;
(2)小球对竖直墙壁的压力.
【答案】.
(1)100
N
(2)50
N
【解析】.小球受力如图所示
11、如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6g的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6m.木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面.求.
(1)木块下滑的加速度a的大小;
(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数.(g取10m/s2)
【答案】.
(1)3m/s2
(2)0.21
竖直方向,由牛顿第二定律有.G-Ff=ma
水平方向.由平衡条件有.F=FN
Ff=μFN
联立解得μ=
=0.21.
12、如图甲所示,一质量为m=1g的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2.(g取10m/s2)则
(1)前3秒内物块速度与加速度大小发生了什么变化;(定性说明大体变化即可)
(2)AB间的距离为多少;
(3)物块在0~3s时间内的平均速度大小为多少;
(4)物块在0~5s时间内的最大速率为多少.
【答案】.
(1)小物块速度先增大后减小,加速度先减小后增大
(2)4m (3)
m/s (4)4m/s
【解析】.
(1)小物块速度先增大后减小,加速度先减小后增大;
(2)在3~5s时间内物块在水平恒力F作用下由B点匀加速直线运动到A点,设加速度大小为a,AB间的距离为x
则F-μmg=ma
解得.a=
=2m/s2
由x=
at2得.
x=4m;x/**w
(3)由
=
解得.平均速度
=
m/s;
(4)5s末物块的速度最大,3-5秒内做初速度为零的匀加速直线运动,则
v=at′=4m/s.
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