2019版高中物理二轮专题课时跟踪训练：2 力与直线运动（含解析）

课时跟踪训练(二)

一、选择题(1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题)

1．(2018·山东省潍坊市高三第二次高考模拟)汽车在转弯时如果速度过快，容易发生侧翻．一辆大货车在水平的路面上向左转弯时发生了侧翻，下列说法正确的是(　　)

A．货车向右侧翻

B．左侧轮胎容易爆胎

C．侧翻是因为货车惯性变大

D．侧翻是因为货车惯性变小

A　[货车在水平的路面上向左转弯时发生了侧翻，由于离心作用火车向右侧翻，选项A正确；向右侧翻时，右侧轮胎受的压力较大，则右侧轮胎容易爆胎，选项B错误；侧翻是因为货车所受的摩擦力不足以提供转变时的向心力而发生离心现象，火车的质量没变，则惯性没有变化，选项C、D错误；故选A.]

2．(2018·福建省毕业班质量检查)如图1，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T.现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块(　　)

A．通过bc、cd段的时间均大于T

B．通过c、d点的速度之比为1∶2

C．通过bc、cd段的位移之比为1∶3

D．通过c点的速度等于通过bd段的平均速度

A　[当滑块由a点静止下滑时，滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动，加速度大小为a′.假设ab段的间距为x，则bc段、cd段的间距应分别为3x、5x、xbc∶xcd＝3∶5，C错误；如果滑块由b点静止释放，显然滑块通过bc段、cd段的时间均大于T，A正确；滑块在c点的速度应为v1＝，滑块在d点的速度应为v2＝，则v1∶v2＝∶，B错误；因为xbc∶xcd＝3∶5，显然通过c点的时刻不是bd的中间时刻，则滑块通过c点的速度不等于bd段的平均速度，D错误．]

3．(2018·湖北省武汉市高三下学期五月理综训练)质量均为m＝1 kg的甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动，二者的动能随位移的变化图象如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．甲的加速度大小为2 m/s2

B．乙的加速度大小为1.5 m/s2

C．甲、乙在x＝6 m处的速度大小为2 m/s

D．甲、乙在x＝10 m处相遇

A　[A项：对甲由动能定理可知：F合x＝ΔEk，即F合＝即为图象斜率，所以F合＝k＝2N，由牛顿第二定律得：a甲＝2 m/s2，故A正确；

B项：对乙由动能定理可知：F合x＝ΔEk，即F合＝即为图象斜率，所以F合＝k＝1 N，

由牛顿第二定律得：a乙＝1 m/s2，故B错误；

C项：由图可知：对甲：Ek甲＝18－2x，即mv＝18－2×6，解得：v甲＝2m/s，对乙：

Ek乙＝x，即mv＝6，解得：v乙＝2m/s，故C错误；

D项：甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动，所以甲、乙在x＝8 m处相遇，故D错误．]

4．处于竖直平面内的某圆周的两条直径AB、CD间夹角为60°，其中直径AB水平，AD与CD是光滑的细杆．从A点和C点分别静止释放两小球，从A、C点下落到D点的时间分别是t1、t2，则t1∶t2是(　　)

A．1∶1 B．3∶2 

C.∶   D.∶

C　[由图可知，sCD＝2R，aCD＝g，由几何关系可得出sAD＝R，aAD＝g，由运动学公式s＝at2，可得＝，带入数据解得＝，故C正确．]

5．(2018·山东省青岛市高三统一质检)一物体由静止开始运动，其加速度a与位移x关系图线如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．物体最终静止

B．物体的最大速度为

C．物体的最大速度为

D．物体的最大速度为

C　[物体运动过程中任取一小段，对这一小段v2－v＝2aΔx

一物体由静止开始运动，将表达式对位移累加，可得v2等于速度a与位移x关系图线与坐标轴围成的面积的2倍，则v2＝2，解得物体的最大速度v＝.故C项正确．]

6．在2017年的珠海航展中，中国展出了国产运－20和歼－31等最先进飞机．假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0～t2时间内的v－t图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．飞机乙在0～t2内的平均速度等于

B．飞机甲在0～t2内的平均速度比乙大

C．两飞机在t1时刻一定相遇

D．两飞机在0～t2内不可能相遇

B　[在v－t图象中，图线与坐标轴围成的“面积”表示位移，如图所示．飞机乙的位移小于匀变速的位移，故平均速度小于，甲做匀变速直线运动，故甲的平均速度为，故甲的平均速度大于乙的平均速度，故A错误、B正确；两飞机在位移相等时相遇，t1时刻乙的面积大于甲的面积，故在t1时刻不相遇，选项C错误；开始乙的速度大于甲的速度，后来甲的速度大于乙的速度，所以中间相遇一次，选项D错误．]

7．(2018·济宁市高三第二次模拟)质量为1 kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示．A和B经过1 s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B运动的v－t图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则物块A的质量为(　　)

A．1 kg B．2 kg

C．3 kg D．6 kg

C　[由图象可知，物块在0～1 s内的加速度大小为a1＝2 m/s2

以物块为研究对象，由牛顿第二定律得：μ1mg＝ma1

解得：μ1＝0.2

木板在0～1 s内的加速度大小为a2＝2 m/s2，在1 s～3 s内物块与木板相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a3＝1 m/s2

AB同速后为研究对象，由牛顿第二定律得：μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3

解得：μ2＝0.1

再以B为研究对象，在0～1 s内水平方向受到两个滑动摩擦力，

由牛顿第二定律得：μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma1

代入数据解得A的质量m＝3 kg.]

8．在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为h＝20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体的位移大小为10 m时，物体通过的路程可能为(　　)

A．10 m B．20 m 

C．30 m D．50 m

ACD　[物体在塔顶上的A点抛出，位移大小为10 m的位置有两处，如图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下．在A点之上时，位移大小为10 m，又有上升和下降两种过程，上升时，物体通过的路程s1等于位移的大小x1，即s1＝x1＝10 m；下降时，物体通过的路程s2＝2h－x1＝2×20 m－10 m＝30 m．在A点之下时，物体通过的路程s3＝2h＋x2＝2×20 m＋10 m＝50 m．故A、C、D项正确，B项错误．]

9．(2018·湖北省武汉市高三下学期五月理综训练)(多选)如图所示，材料相同的物体m1、m2由轻绳连接，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动．轻绳拉力的大小(　　)

A．与斜面的倾角θ有关

B．与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关

C．与两物体的质量m1和m2有关

D．若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变

CD　[A、B、C项：将两物体看成一个整体有：F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1＋m2)a

解得：a＝

对m2受力分析且由牛顿第二定律有：T－m2gsin θ－μm2gcos θ＝m2a

解得：T＝，故A、B项错误，C正确；

D项：将两物体看成一个整体有：

F＋(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1＋m2)a

解得：a＝

对m1受力分析且由牛顿第二定律有：T＋m1gsin θ－μm1gcos θ＝m1a

解得：T＝，故D正确．]

10．(2018·成都二诊)质量为m的小球被两个弹性系数皆为k的相同弹簧固定在一质量为M的盒中，如图所示，盒从距桌面高h处开始下落，在盒开始下落的瞬间，两弹簧均未发生形变，小球静止．则下列说法正确的是(　　)

A．下落高度h>，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来

B．下落高度h>，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来

C．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a＝g

D．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a＝g

AC　[小球从h高处下落到桌面，根据机械能守恒定律得mgh＝mv2，设小球向上运动到速度变为零时上面弹簧的压缩为x，下面弹簧的伸长量也为x，根据机械能守恒定律得

mv2＝mgx＋2·kx2，这时小球上面的弹簧对盒向上的弹力为kx，小球下面的弹簧对盒向上的弹力也是kx，盒能跳离桌面的条件是2kx>Mg，h>，盒子恰好弹起，2kx＝Mg，则小球合力F合＝Mg－mg，加速度为a＝g，A、C正确．]

二、非选择题

11．(2018·广东省深圳市高三2月第一次调研)如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一个F＝8 N的水平推力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2.求：

(1)放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？

(2)经多长时间两者达到相同的速度；

(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？

解析　(1)小物块的加速度am＝μg＝2 m/s2

小车的加速度aM＝＝0.5 m/s2

(2)由amt＝v0＋aMt

解得：t＝1 s

(3)从小物块放上小车开始1 s内，小物块的位移s1＝amt2＝1 m

1 s末小物块的速度v＝amt＝2 m/s

在接下来的0.5 s内小物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度a＝＝0.8 m/s2

这0.5 s内小物块的位移s2＝vt1＋at＝1.1 m

小物块1.5 s内通过的总位移s＝s1＋s2＝2.1 m

答案　(1)2 m/s2　0.5 m/s2　(2)1 s　(3)2.1 m

12．(2018·吉林省长春外国语学校高三第5次调研)如图1所示，一足够长的传送带与水平面的夹角θ＝30°，速率始终不变．t＝0时刻在传送带适当位置放一具有初速度的小物块．物块刚好能运动到传送带的最上端，取沿斜面向下为正方向，物块在传送带上运动的速度随时间的变化关系如图2所示．已知小物块质量m＝1 kg，g取10 m/s2，求：

(1)传送带与滑块之间的动摩擦因数μ；

(2)t＝0时，小物块离传送带最上端的距离；

(3)前3 s内小物块与传送带之间的摩擦产生的内能．

解析　(1)由v－t图象可知，刚开始时物块的加速度a＝8 m/s2

对物块进行受力分析，可得mgsin θ＋μmgcos θ＝ma

解得μ＝

(2)小物块运动到传送带的最上端时，速度恰好为0，即t0＝0.5 s

t＝0时，小物块离传送带最上端的距离x＝×0.5×4 m＝1 m

(3)由v－t图象可知：传送带的速度是v0＝8 m/s

当t1＝1.5 s时，物块与传送带速度相等，之后传送带对物块的摩擦力沿传送带向上

由牛顿第二定律得：mgsin θ－μmgcos θ＝ma′

解得：a′＝2 m/s2

所以，t2＝3 s时，物块的速度v＝v0＋a′(t2－t1)＝11 m/s

小物块在传送带上滑行的距离就是图中阴影的面积

Δx＝×12×m＋×3×1.5 m＝11.25 m

前3 s内小物块与传送带之间的摩擦产生的内能Q＝(μmgcos θ)Δx＝33.75 J

答案　(1)μ＝　(2)1 m　(3)33.75 J