1、直线运动与相互作用1.甲、乙两车沿同一直线运动,其中甲车以6 m/s的速度做匀速直线运动,乙车做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化如图所示.已知时,甲、乙图线的斜率相等.下列判断正确的是( )A.最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反B.时,乙车的位置坐标为C.乙车经过原点时的速度大小为D.时,两车相遇2.物体的运动图像并不仅限于位移时间图像和速度时间图像，还有加速度位移图像、加速度时间图像等，不同的图像可以从不同的角度反映物体的运动情况.如图所示是某物体做直线运动的图像（v为速度，x为位置坐标），下列关于物体从处运动至处的过程分析，其中正确的是( )A.该物体做匀加速直线
2、运动B.该物体的加速度大小C.该物体在位移中点的速度等于D.该物体在运动中间时刻的速度大于3.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示.已知，则下列说法错误的是( )A.时刻，小物块离A处的距离达到最大B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右D.0时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用4.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗
3、糙桌面上的物块b，外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态.若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则( )A.绳的张力也在一定范围内变化B.物块b一定受到5个力作用C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右5.小明老家自建五层用房时，看到建筑工人用一个简单装置将工件从地面提升并运送到楼顶，如图所示.设当工件提升到一定高度后，工人甲一直站在工人乙的身后拉紧绳索，工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶，不计滑轮的摩擦力，则工件向左移动过程中( )A.楼顶对乙的摩擦力不变B.楼顶对甲的摩擦力大于楼顶对乙的摩擦力C.绳索对甲的拉力
4、不断减小D.楼顶对甲的支持力不变6.甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人,在行人经过斑马线后,甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶,其图线分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )A.时刻两车并排行驶B.时刻乙车的运动方向发生改变C.在0时间内,乙车的加速度越来越小D.在0时间内,乙车的平均速度为7.如图所示，为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5 cm的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过光电门的时间分别为，。若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g取，下列说法正确的是( )A.铁片通过光电门B的瞬时速度为B.O点到光电门A的距离为
5、1.00 mC.铁片从光电门A到B所需的时间为0.40 sD.光电门之间的距离为2.40 m8.几个水球可以挡住子弹？国家地理频道实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第四个水球，则可以判定( )A.子弹在每个水球中运动的时间相同B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间之比C.子弹在每个水球中速度变化量相同D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等9.如图所示,把倾角为30的粗糙斜面体C固定于水平地面上,质量为的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小
6、球B在水平向右的拉力F作用下,使轻绳段与水平拉力F的夹角为,均保持静止状态.现改变拉力F,并保持夹角大小不变,将小球B向右上方缓慢拉起至水平,物块A始终保持静止状态.g为重力加速度,下列关于该过程的说法正确的是( )A.拉力F最大为B.拉力F一直变小C.物块A所受摩擦力先变小后变大D.轻绳拉力先变大后变小10.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45，日光灯保持水平，所受重力为G，则( )A.两绳对日光灯拉力的合力大小为GB.两绳的拉力和日光灯所受的重力不是共点力C.两绳的拉力大小分别为和D.两绳的拉力大小分别为和11.某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器
7、等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2。（1）主要实验步骤如下：弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0方向，绳套2沿120方向，记下绳套1弹簧测力计的示数；根据力的平行四边形定则，计算此时绳套1的拉力_F；比较和，即可初步验证力的平行四边形定则；只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动
8、90，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是_。A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大12.“新冠肺炎”的易传染性让每一个接触到病毒的人都有可能成为被感染的对象.如果在一些易传播的环境中启用机器人替代人工操作的话,就可以有效防控病毒传播,其中送餐服务就是机器人应用的一个领域,只要设置好路线、安放好餐盘,它就会稳稳地举着托盘,到达指定的位置送餐,如图所示.若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距的直线通道上,机器人送餐时从静止开始启动,加速过程的加速度大小,速度达到后匀速,之后适时开始匀减速过程,恰好把食物平稳送到目标位置,整个送餐用时.
9、若载物平台呈水平状态,食物的总质量,食物与平台无相对滑动,g取.试求:(1)机器人加速过程位移的大小;(2)匀速运动持续的时间;(3)减速过程中平台对食物的平均作用力.答案以及解析1.答案：D解析：因图线的斜率表示速度,由图像可知最初的一段时间内,甲、乙图线的斜率均为正,则甲、乙的运动方向相同,选项A错误;时,甲、乙图线的斜率相等,则此时乙车的速度为6 m/s,则乙车的加速度为,则此时乙车的位置坐标为,选项B错误;乙车经过原点时的速度大小为,选项C错误;两车相遇时,有,解得,选项D正确.2.答案：B解析：由匀变速直线运动速度位移关系公式可得，对比图像可知物体的加速度为负值且恒定不变，则速度随时
10、间均匀减小，故物体做匀减速直线运动，故A错误；图像的斜率绝对值为，可得该物体的加速度大小为，故B正确；该物体在中间时刻的速度，由题图可知，该物体在位移中点的速度满足，解得，即，故C、D错误.3.答案：D解析：在0时间内小物块向左减速，在时间内小物块向右加速，时刻小物块向左减速运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A正确；时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；0时间内，小物块相对传送带向左运动，受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正确；由题图乙知，在时间内小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，故D错误.4.
11、答案：D解析：由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物块a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以绳的张力保持不变，故A、C错误.b静止即处于平衡状态，对b受力分析如图所示，力T和力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得，由于T的大小不变，当F大小发生变化时，可能大于，b受到的摩擦力可能向右，故D正确.也可能小于，则b受到的摩擦力也可能向左；还可能等于，则b还可能不受摩擦力作用，故b不一定受到5个力作用，故B错误.5.答案：B解析：结点处受到乙的拉力、与甲相连的绳索的拉力以及因工件的重力产生的拉力
12、，三力平衡，设绳索与竖直方向的夹角为，则乙的拉力，甲的拉力，随着角度的增大，都变大，乙受到轻绳的拉力与楼顶对乙的摩擦力大小相等，也变大，故A、C错误；设甲所拉绳索与竖直方向的夹角为，则楼顶对甲的摩擦力为，楼顶对乙的摩擦力为，因为，所以楼顶对甲的摩擦力大于楼顶对乙的摩擦力，故B正确；楼顶对甲的支持力不变，变大，N变小，故D错误.6.答案：C解析：根据图线与时间轴所围成图形的面积表示位移,可知在0时间内,乙车的位移比甲车的大,则时刻乙车在甲车的前方,故A错误;乙车的速度一直为正,运动方向没有改变,故B错误;在0时间内,乙车图线切线斜率越来越小,则乙车的加速度越来越小,故C正确;在0时间内,甲车做匀
13、加速直线运动,平均速度为,乙车的位移比甲车的大,则乙车的平均速度大于甲车的平均速度,即大于,故D错误.7.答案：ACD解析：铁片通过光电门B的瞬时速度，故A正确；铁片通过光电门A的瞬时速度，O点到光电门A的距离，故B错误；铁片从光电门A到B所需的时间，故C正确；光电门之间的距离，故D正确。8.答案：BD解析：设子弹穿过每个水球的距离为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用该运动的逆过程，即子弹做初速度为零的匀加速直线运动，因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为和，根据知，所用时间之比为，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可知，子弹依
14、次穿过4个水球的时间之比为，故A错误，B正确；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则加速度相同，由可知，子弹通过每个水球运动的时间不同，则速度的变化量不同，故C错误；由A的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的规律可知，子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确.9.答案：AC解析：设绳与水平方向的夹角为,因不变,且小球B受力平衡,有,联立可得,当时,拉力F最大,为,A正确;由题意可知,的取值范围是,且从60逐渐减小到0,则拉力F一直变大,B错误;因为绳的拉力T满足,则有,开始时,拉力T最大,且,最后,拉力T最小，且,根据物块
15、A保持静止状态及受力分析可知物块A所受摩擦力先变小后变大,C正确;,由的变化规律可知,T逐渐减小,D错误.10.答案：AC解析：两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点，这三个力为共点力，选项B错误；由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于平衡状态，所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向，选项A正确；如图所示，由于两绳拉力的夹角为直角，且都与竖直方向成45角，则由几何关系可知，又因，故，选项C正确，D错误。11.答案：（1）（2）D解析：（1）根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力；（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下：故绳套1的拉力先减小后增大，故A、B、C错误，D正确。12.答案：(1)0.25 m(2)39.25 s(3)20.1 N,与水平方向所成角度为arctan 10,斜向后上方解析：(1)匀加速过程位移,解得;(2)设机器人减速时的加速度大小为,匀速的时间为t,由题可知机器人加速时间为,对于全过程有,解得;(3)平台对食物竖直方向的支持力,水平方向的摩擦力,故平台对食物的平均作用力大小,设F与水平方向所成角度为,则,解得,与水平方向所成角度为arctan 10,斜向后上方.
