1、专题强化练2力和直线运动一、选择题(15题为单项选择题，69题为多项选择题)1.目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心，如图所示，司机发现前方有行人正通过人行横道时开始做匀减速直线运动，恰好在停车线处停止运动汽车经4 s停止，若在第1 s内的位移是14 m，则最后1 s内的位移是()A3.5 mB2 mC1 m D02在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2.04 m的成绩获得冠军弗拉希奇的身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2，如图所示则下列说法正确的是()A弗拉希奇在下降过程中处于失重状态B弗拉希奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态C弗拉
2、希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s3在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知()A甲车任何时刻加速度大小都不为零B在t3 s时，两车第一次相距最远C在t6 s时，两车又一次经过同一位置D甲车在t6 s时的加速度与t9 s时的加速度相同4.如图所示，在地面上固定的两根竖直杆a、b之间搭建两个斜面1、2，已知斜面1与a杆的夹角为60，斜面2与a杆的夹角为30.现将一小物块(可视为质点)先后从斜面1、2的顶端(a杆处)由静止释放，两次到达斜面底
3、端(b杆处)所用时间相等，若小物块与斜面1、2之间的动摩擦因数分别为1和2，重力加速度g取10 m/s2，则1：2等于()A. B.C. D.5.一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时施加一沿斜面向上的力F拉b，使b始终做匀加速直线运动弹簧的形变量始终在弹性限度内，重力加速度大小为g.用x表示b的位移，下列表示F随x变化关系的图象正确的是()6.如图所示，在水平面上有一个质量m1 kg的小物块，小物块与轻弹簧S1及轻弹簧S2一端相连，S1水平，S2与竖直方向成45角，此时小物块处于静止状态，且水平面对小
4、物块的弹力恰好为零已知小物块与水平面间的动摩擦因数0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，下列判断正确的是()AS1右端与小物块松脱瞬间，小物块加速度的大小为8 m/s2BS1右端与小物块松脱瞬间，小物块加速度的大小为10 m/s2CS2下端与小物块松脱瞬间，小物块加速度的大小为10 m/s2DS2下端与小物块松脱瞬间，小物块加速度的大小为8 m/s27如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动将一物块轻轻放在皮带左端，以v、a、x、F表示物块速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小下列选项正确的是()8某物理兴趣小组在实验室做了如下实验：将一轻弹簧竖
5、直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的速度v与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示若改用物体Q完成同样的过程，其v x关系如图中虚线所示，则()AQ下落过程中的平均速度是P的2倍BQ的质量是P的2倍CP与Q在最低点时的加速度不相等DP与Q在最低点时的加速度相等92020四川攀枝花三模如图甲所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F作用，A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示，已知物块A的质量mA3 kg，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A物块B的质量为4 kgB
6、A、B间的动摩擦因数为0.2CB与水平地面间的动摩擦因数为0.2D当F10 N时，物块A的加速度大小为1.5 m/s2二、非选择题102020湖南怀化期末道路交通法规规定：黄灯亮时车头已越过停车线的车辆可以继续行驶，车头未越过停车线的车辆若继续行驶，则视为闯黄灯我国一般城市路口红灯变亮之前，绿灯和黄灯各有3 s的闪烁时间某小客车在制动初速度为v14 m/s的情况下，制动距离最小为s20 m.(1)若要确保小客车在t3 s内停下来，小客车刹车前的行驶速度不能超过多少？(2)某小客车正以v08 m/s速度驶向路口，绿灯开始闪时车头距离停车线s028 m，则小客车至少以多大的加速度匀加速行驶才能在黄
7、灯亮起前正常通过路口？(已知驾驶员从眼睛看到绿灯闪到脚下采取动作再到小客车有速度变化经过的总时间是1.0 s)112020山东模拟如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v090 km/h的速度驶入避险车道，如图乙所示设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数0.30，取重力加速度大小g10 m/s2.(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角应该满足什么条件？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用的正切值表示(2)若避险车道路面倾角为
8、15，求货车在避险车道上行驶的最大距离(已知sin 150.26，cos 150.97，结果保留2位有效数字)12如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐A与B、B与地面间的动摩擦因数均为.先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB；(3)B被敲击后获得的初速度大小vB.132020上海嘉定区二模如图甲所示
9、，一足够长的固定斜面的倾角37，质量m1 kg的物体受到平行于斜面的力F作用，由静止开始运动力F随时间t变化的规律如图乙所示(以平行于斜面向上为正)，物体与斜面间的动摩擦因数0.25，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求第1 s内物体运动的加速度大小a1；(2)求第2 s内物体运动的加速度大小a2；(3)求第1 s末物体的动能Ek1；(4)请描述物体在第4 s内的受力情况(或画出受力分析图)，并说明理由专题强化练2力和直线运动1解析：利用“逆向思维法”，把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，则匀减速直线运动的物体在相
10、等时间内的位移之比为7:5:3:1，所以，x12 m，故B正确答案：B2解析：在跳高过程中，弗拉希奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项A正确，选项B错误；弗拉希奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C错误；弗拉希奇在上升的过程中做竖直上抛运动，由运动学公式v2gh可得初速度v0 m/s4.6 m/s，选项D错误答案：A3解析：速度时间图象切线的斜率表示加速度，甲车的v t图象的“波峰”“波谷”处切线的斜率为零，即所对应的时刻加速度为零，选项A错误；根据v t图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t3 s时，两车第一次相距最远，选项B正确；在t6 s时，两车又一次速度相等，由
11、图分析可知，此时两车位移不相等，即不经过同一位置，选项C错误；甲车在t6 s时的加速度与t9 s时的加速度方向相反，选项D错误答案：B4解析：设a、b之间的水平距离为L，到达斜面底端所用的时间为t，当物块在斜面1上运动时，有(gsin 301gcos 30)t2，物块在斜面2上运动时，有(gsin 602gcos 60)t2，联立解得，D项正确答案：D5解析：a、b静止时弹簧的形变量记为x0，对a、b整体进行受力分析，由平衡条件得kx01.6 mgsin ；从开始拉b到物块a、b分离的过程中，对a、b整体进行受力分析，由牛顿第二定律得Fk(x0x)1.6mgsin 1.6ma0，则F1.6ma
12、0kx，即该过程中F随x的增大而线性增大；a、b分离后，对b进行受力分析，由牛顿第二定律得Fmgsin ma0，则Fma0mgsin ，即a、b分离后F恒定C正确答案：C6解析：分析小物块受力，小物块受到重力、弹簧S1的弹力F1和弹簧S2的弹力F2，根据平衡条件，可得F1mgtan 45mg，F2mg，S1右端与小物块松脱瞬间，重力和弹簧S2的弹力大小不变，水平面对物块支持力仍为零，小物块的加速度大小为ag10 m/s2，B正确，A错误；S2下端与小物块松脱瞬间，重力和弹簧S1的弹力大小不变，此时在竖直方向，水平面的弹力Nmg，在水平方向，摩擦力为fN2 N，由牛顿第二定律有F1fma0，解得
13、a08 m/s2，D正确，C错误答案：BD7解析：在足够长的水平传送带上物块的运动分为两个过程，刚开始滑动摩擦力向右，物块匀加速运动，当物块的速度增加到等于皮带的传送速度时，物块和传送带一块匀速运动物块与传送带相对静止，滑动摩擦力为零，加速度为零，因此A、B两项正确，C项错误；小物块的位移在加速阶段为xat2，是抛物线不是直线，故D项错误答案：AB8解析：Q下落过程中的最大位移等于P的2倍，由分析知Q下落过程所用时间不与P的相等，所以Q下落过程中的平均速度不等于P的2倍，选项A错误；根据平衡点位置关系及平衡位置物体的受力分析可得Q的质量是P的2倍，选项B正确；Q的质量是P的2倍，Q在最低点时的
14、弹簧压缩量是P的2倍，根据牛顿第二定律得，P与Q在最低点时的加速度相等，选项C错误，D正确答案：BD9解析：由题图可知，A、B之间的最大静摩擦力为f1max6 N，所以A、B间的动摩擦因数为AB0.2，B项正确当F4 N时，A、B组成的整体相对地面开始滑动，则有B地(mAmB)g4 N；当F12 N时，A、B即将产生相对滑动，此时对整体，根据牛顿第二定律有a，对物块A有ABmAgmAa，联立解得mB1 kg，B地0.1，A、C项错误当F10 N时，A、B两物块一起加速运动，则A、B组成的整体的加速度大小为a1.5 m/s2，D项正确答案：BD10解析：(1)根据v22as可得小客车刹车时的最大
15、加速度am/s24.9 m/s2要确保小客车在3 s内停下来，小客车刹车前行驶的最大速度为vmat4.9 m/s23 s14.7 m/s.(2)在t1.0 s内小客车匀速运动的距离为s1v0t8 m小客车匀加速运动的距离为ss0s120 m从绿灯闪到黄灯亮起这3 s内小客车加速运动的最大时间ttt2 s由sv0tat2解得最小加速度a2 m/s2.答案：(1)14.7 m/s(2)2 m/s211解析：(1)当货车在避险车道停下后，有fmmgsin 货车所受的最大摩擦力fmNmgcos 联立可解得tan 0.30(2)货车在避险车道上行驶时a5.51 m/s2货车的初速度v025 m/s则货车
16、在避险车道上行驶的最大距离为x57 m答案：(1)tan 0.30(2)57 m12解析：(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小aAg匀变速直线运动2aALv解得vA(2)设A、B的质量均为m对齐前，B所受合外力大小F3mg由牛顿运动定律FmaB，得aB3g对齐后，A、B所受合外力大小F2mg由牛顿运动定律F2maB，得aBg(3)经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA则vaAt，vvBaBtxAaAt2，xBvBtaBt2且xBxAL解得vB2答案：(1)(2)3gg(3)213解析：(1)第1 s内物体受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力FN、
17、平行斜面向上的摩擦力Ff和平行斜面向下的力F，合力沿斜面向下由牛顿第二定律有mgsin 370.6mgmgcos 37ma1解得a110 m/s2.(2)第2 s内物体有平行斜面向下的速度，故受到平行斜面向上的摩擦力Ff，物体还受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力FN，由图乙可知力F平行斜面向上，合力沿斜面向上由牛顿第二定律有09mgmgcos 37mgsin 37ma2解得a25 m/s2.(3)物体在第1 s末的速度大小v1a1t1Ek1mv50 J.(4)第2 s初开始物体沿斜面向下以5 m/s2的加速度做匀减速运动需要t02 s速度减为0，故第3 s末速度为0.在第4 s内有0.9mgmgsin 37mgcos 370.8mg，故物体沿斜面向上运动，则物体在第4 s内的受力情况是受到平行斜面向下的摩擦力Ff，竖直向下的重力G，垂直斜面向上的支持力FN，平行斜面向上的力F(同学们可以自己画下受力分析图)答案：(1)10 m/s2(2)5 m/s2(3)50 J(4)见解析