专题02+力与直线运动（测试）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

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一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1．（2024·广东佛山·一模）第19届亚运会于2023年9月在杭州举行，以“中国特色、亚洲风采、精彩纷呈”为目标，秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念，下列说法正确的是（ ）
A．对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时，可以把运动员看成质点
B．忽略空气阻力，17岁“天才少女”黄雨婷，在射击比赛中打出的子弹在空中做匀速直线运动
C．张亮以6分57秒06的成绩获得赛艇男子单人双桨冠军，6分57秒06指时间
D．参加4×100米混合泳接力赛的四名运动员比赛游过的总位移大小为400m
【答案】C
【详解】A．对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时，运动员的大小不能忽略，不可以把运动员看成质点，选项A错误；B．忽略空气阻力，17岁“天才少女”黄雨婷，在射击比赛中打出的子弹在空中运动时因受重力作用而做做匀变速曲线运动，选项B错误；C．张亮以6分57秒06的成绩获得赛艇男子单人双桨冠军，6分57秒06指时间，选项C正确；D．参加4×100米混合泳接力赛的四名运动员比赛游过的总路程为400m，选项D错误。
故选C。
2．（2024·浙江·模拟预测）如图所示是沪杭高速公路一个出口匝道的限速警示牌。据报道，5月6日上午9时40分，一辆轿车驶入该匝道时，车速达到71km/h，因超过该区域限速60km/h的规定而被处罚款，则（ ）
A．“上午9时40分”指的是时间间隔
B．匝道限速“60km/h”指的是平均速度大小
C．车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小
D．研究车通过警示牌所用时间时可把车看成质点
【答案】C
【详解】A．“上午9时40分”指的是时刻，故A错误；B．匝道限速“60km/h”指的是瞬时速度大小，故B错误；C．车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小，故C正确；D．研究车通过警示牌所用时间时，车的形状、大小不可以忽略，不可把车看成质点，故D错误。
故选C。
3．（2023·四川攀枝花·一模）某灯光音乐喷泉运行时，五彩斑斓，景色蔚为壮观。若该喷泉某只喷管喷出的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度，根据生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度与下列哪个值最接近（ ）
A．13m/sB．17m/sC．21m/sD．25m/s
【答案】B
【详解】根据生活经验，每层楼高3m，5层楼高约为,根据,可得.
故选B。
4．（2023·河南开封·模拟预测）一物体静止在水平地面上，0时刻起受到竖直向上的拉力F作用，其速度随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体在减速阶段的加速度大小为0.6m/s²
B．2~6s物体处于超重状态
C．0到10s末物体的平均速度大小为3.75m/s
D．第2s末到第6s末物体所受拉力逐渐增大
【答案】B
【详解】A．物体在减速阶段的加速度大小,A错误；B．，物体加速度方向向上，所以物体处于超重状态，B正确；C．0时刻到末的位移,平均速度大小为,C错误；D．第末到第末物体做匀加速直线运动，所受拉力不变，D错误。
故选B。
5．（2023·广东肇庆·一模）小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机，从静止开始上下运动，手机软件显示竖直方向上的图像如图所示，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．手机在时刻速度减到零
B．手机在时刻改变运动方向
C．在到时间内，手机受到的支持力先增大后减小
D．在到时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态
【答案】C
【详解】A．手机在时刻向上的加速度最大，此时手机向上加速，选项A错误；B．手机在时刻加速度为零，此时手机向上的速度达到最大，以后将向上减速，则时刻手机没有改变运动方向，选项B错误；C．在到时间内，手机加速度向上且先增加后减小，则根据FN=ma+ mg可知，手机受到的支持力先增大后减小，选项C正确；D．在到时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。
故选C。
6．（2023·四川绵阳·模拟预测）自驾游是目前比较流行的旅游方式，在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路的情形。如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶，突然公路上冲出三只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速运动，加速度大小为，小动物与汽车距离约为，以下说法正确的是（ ）
A．汽车匀减速末的速度大小为
B．匀减速运动的汽车一定撞上小动物
C．汽车第末的速度为
D．汽车匀减速第末到第末位移为
【答案】D
【详解】A．根据题意，由公式,代入数据解得,可知汽车在刹车5s后停止运动，故6s末速度为0，故A错误；B．由A分析可知，汽车在刹车5s后停止运动，根据公式,带入数据解得,汽车刹车行驶50m停下小于55m，则没有撞上小动物，故B错误；C．根据题意，由公式,代入数据解得,故C错误；D．汽车刹车减速5s停止，根据逆运算，第末到第末位移可看成第末反向初速度为零的匀加速，则加速时间1s，根据公式,代入数据解得,故D正确。
故选D。
7．（2023·黑龙江齐齐哈尔·三模）汽车从发现情况到开始减速到停止运动的情景过程如下，已知减速过程的加速度大小为a，减速过程的平均速度大小为，减速过程时间是反应过程时间的5倍，反应过程可视为匀速，下列说法正确的是（ ）

A．汽车正常行驶的速度大小为
B．反应过程的时间为
C．减速过程位移是反应过程位移的倍
D．从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度大小为
【答案】A
【详解】A．设汽车正常行驶的速度为，由匀变速直线运动的平均速度与瞬时速度的关系可得
可得,A正确；B．减速过程时间为,反应过程的时间为,B错误；C．减速过程的位移为,反应过程的位移为,则有,C错误；D．发现情况到汽车停止整个过程的平均速度为,D错误。
故选A。
8.如图为用频闪相机拍摄的苹果自由下落的局部照片，A、B、C、D为照片中苹果对应的四个位置，苹果运动的实际位移与照片中对应的高度之比为k，已知频闪相机每隔相等时间T闪光一次，苹果的运动可看成匀变速直线运动。下列说法正确的是（ ）

A．照片中各段位移关系为
B．照片中各段位移关系为
C．苹果运动的加速度大小为
D．运动至B位置时，苹果的瞬时速度大小为
【答案】B
【详解】A．由于不清楚图中A位置苹果的速度是否为零，故无法确定图中x1，x2，x3的比例关系，故A错误；B．已知频闪相机每隔相等时间闪光一次，根据匀变速直线运动规律知,可得,整理得,故B正确；C．苹果运动的加速度大小为
故C错误；D．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知，运动至B位置时，苹果的瞬时速度大小为,故D错误。
故选B。
9．（2023·四川成都·模拟预测）如图所示，将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出、图甲是小球向上运动时的频闪照片，图乙是小球下落时的频闪照片。O点是运动的最高点，重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算该阻力大小约为（ ）

A．mgB．mgC．mgD．mg
【答案】B
【详解】小球上升过程是匀减速直线运动，末速度为零，下落过程是初速度为零的匀加速直线运动。设频闪周期为，每块砖的厚度为d。根据初速度为零的匀加速直线运动的特点，在上升过程中，有,在下降过程中，有,,联立解得,由牛顿第二定律有,联立解得.
故选B。
10．（2023·浙江杭州·二模）汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车，已知汽车刹车时第1秒内的位移为24m，倒数第2秒内的位移为6m，则下列计算正确的是（ ）
A．汽车第1秒末的速度为23m/sB．汽车加速度大小为
C．汽车的减速时间为6.5sD．汽车刹车总位移为78m
【答案】C
【详解】AB．由题意易得，倒数第2秒内的位移为6m，由逆过程为初速度为零的匀加速运动，可得最后一秒的位移为2m，则可求得汽车刹车时的加速度大小为,由此根据,可以求得汽车的初速度为v0=26m/s,第1秒末的速度为v1=v0-at1=22m/s选项AB错误；C．汽车的减速时间为,选项C正确；D．汽车刹车总位移为,选项D错误。
故选C。
11．（2023·盐城·模拟预测）如图所示，用三根相同轻绳系住一质量为且均匀分布的圆环，每根轻绳与竖直方向的夹角均为，重力加速度为。现提住轻绳结点使圆环以加速度竖直下落，则每根轻绳对圆环的拉力大小为（ ）

A．B．C．D．
【答案】D
【详解】根据牛顿第二定律可得,可得每根轻绳对圆环的拉力大小为
故选D。
12．（2023·吉林长春·一模）如图所示，一个三棱柱置于水平地面上，与地面的接触面粗糙，两个倾斜表面光滑且左表面与地面夹角为30°，右表面与地面夹角为53°，质量均为1kg的两滑块被一根跨过斜面顶端滑轮的轻质细绳相连，静止释放两滑块后，三棱柱未相对地面滑动，则下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2）（ ）

A．地面对三棱柱的支持力等于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力
B．滑块会滑动，并且滑动的加速度大小为3m/s2
C．地面对三棱柱的摩擦力水平向左
D．地面对三棱柱的摩擦力水平向右
【答案】D
【详解】B．设细绳张力T，根据牛顿第二定律，有,,联立解得,故B错误；A．对整体受力分析，竖直方向，右边的滑块竖直向下的加速度分量为,左边的滑块竖直向上的加速度分量为,则右边滑块失重，左边滑块超重，失重的量大于超重的量，地面对三棱柱的支持力小于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力，故A错误；CD．对整体受力分析，两滑块都有向右的水平方向的加速度，可知地面对三棱柱有向右的摩擦力作用，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分）
13．（2023·湖北武汉·模拟预测）（多选）“道路千万条，安全第一条”，我国《道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。一辆汽车在平直公路上以54km/h的速度沿车道②匀速行驶，驾驶员发现前方无信号灯的斑马线上有行人以0.6m/s的速度通过A处，立即轻踩刹车，汽车以的加速度减速行驶，当速度降为18km/h时深踩刹车，汽车以的加速度减速行驶，最终停在停止线前2m处，如图所示。当行人匀速运动到达B处后，驾驶员启动汽车继续沿车道②行驶。已知AB=6m，下列说法正确的是（ ）

A．汽车停车让行的时间至少为4s
B．汽车停车让行的时间至少为10s
C．汽车刚开始减速的位置距停止线50.5m
D．汽车刚开始减速的位置距停止线54.5m
【答案】AD
【详解】AB．汽车轻踩刹车时的初速度,加速度变化时，汽车的速度为,
汽车第一段减速时间,第二段减速时间,行人运动的时间为,则汽车停车让行的时间至少为,选项A正确，B错误；CD．汽车第一段减速的位移,第二段减速的位移,则汽车刚开始减速的位置距停止线的距离为,选项C错误，D正确。
故选AD。
14．（2023·吉林长春·一模）（多选）甲、乙两物体沿x轴做匀变速直线运动的位置一时间图像如图所示，两图线相切于A点，其坐标为（2.0s，4.0m）。已知甲物体的初速度为零，乙物体的加速度大小为。两物体均可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．乙物体的初速度大小为8m/s
B．甲、乙两物体的加速度方向相同
C．t=2.0s时，甲、乙两物体的速度大小均为4.0m/s
D．乙物体的初始位置坐标为-8m
【答案】ACD
【详解】ABC．由图可知甲做匀减速直线运动，乙做匀减速直线运动，所以甲、乙两物体的加速度方向相反，甲物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速运动规律，有,利用A点坐标（2.0s，4.0m）知0-2s内，甲物体通过的位移为x=4.0m，可求得甲的加速度为,设乙物体的初速度为v0，两图象相切于A点，即此刻两者速度相等，有,解得乙物体的初速度为=8m/s，v=4.0m/s,
故AC正确，B错误；D．设t=0时刻，乙物体位置在x0处，从0到2s内其位移关系为,解得x0=-8m,故D正确。
故选ACD。
三、计算题（本题包括3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
15．（2023·贵州·模拟预测）一个质量的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间的位移为。求：
（1）物体在这段时间内的平均速度的大小v；
（2）物体加速度的大小a；
（3）水平拉力F的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物体在这段时间内的平均速度的大小
（2）根据匀变速直线运动位移公式
得
（3）对物体受力分析，物体受到重力、支持力和水平拉力，竖直方向上受力平衡。根据牛顿第二定律可得
16．（2023·昆明·模拟预测）如图所示，足够长的水平地面上有材质不同的甲、乙两个物块，它们与水平面间的动摩擦因数分别为，甲的质量为，乙的质量为。在的水平推力作用下，一起由静止开始向左做匀加速运动，取。求：
（1）物块甲、乙一起做匀加速运动的加速度大小；
（2）物块甲对物块乙的作用力大小；
（3）某时刻甲、乙的速度为，此时撤去推力，则撤去推力后物块乙滑行的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）18m
【详解】（1）设物块甲乙一起做匀加速运动的加速度为a，对甲乙整体，由牛顿第二定律得
解得
（2）物块甲对物块乙的作用力为，有
解得
（3）撤去推力后，因为
所以，两者分离，之后乙的加速度
物块乙滑行的距离
17．（2023·四川成都·模拟预测）如图所示，一传送带与水平面的夹角θ=37°，且以v1=1m/s的速度沿顺时针方向传动。一小物块以v2=3m/s的速度从底端滑上传送带，最终又从传送带的底端滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，传送带足够长，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小物块沿传送带向上滑行的时间t；
（2）小物块离开传送带时的速度大小v。

【答案】（1）0.7s；（2）
【详解】（1）由题意可知，小物块开始时受到沿斜面向下的摩擦力，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
小物块减速到与传送带共速的时间为
此过程的位移为
由于
此后物块继续减速运动，物块受到沿斜面向上的摩擦力，则有
代入数据解得
减速到0所需时间为
此过程的位移为
所以小物块沿传送带向上滑行的时间为
（2）物块减速到0后，向下做匀加速运动，物块运动的加速度为
根据速度位移关系
解得物块离开传送带时的速度为