1、专题能力提升练(一)力与直线运动一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)1.物体自O点由静止开始做匀速直线运动，A、B、C、D是轨迹上的四点，测得AB2 m，BC3 m，CD4 m，且物体通过AB、BC、CD所用时间相等，则OA之间的距离为()A1 m B0.5 m C. m D2 m解析：本题主要考查匀变速直线运动规律，意在考查学生灵活应用匀变速直线运动规律解决问题的能力设物体做匀加速直线运动的加速度为a，OA之间的距离为s，物体通过AB、BC、CD所用时间均为t.根据匀变速直线运动规律，时间中点的瞬时速度等于该时间内的平均速
2、度，则B点的速度vB，C点速度vC，因而加速度a.根据匀变速直线运动速度位移公式，sOB m，故ssOBsAB m选项C正确答案：C2老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离r成反比，设它从r0运动到rr0的时间为t1，此时速度大小为v1；从rr0运动到r2r0的时间为t2，此时速度大小为v2，则有()A.2，2 B.2，C.2， D.，解析：本题主要考查速度v与距离r成反比的变速运动，意在考查学生灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力因老鼠的爬行速度与距离成反比，所以2；但是r图线为直线，且图线和横坐标所围“面积”的物理意义为时间，故所求时间t即为图线与横轴所夹的“面积”，即，所以选项
3、B正确答案：B3如图甲所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如图乙中()解析：本题主要考查共点力平衡的条件及其应用和力的合成与分解的运用，意在考查学生灵活应用整体法和隔离法解决问题的能力设两个小球的质量均为m，Oa与ab和竖直方向的夹角分别为、.以两个小球组成的整体为研究对象，分析其受力情况，如图1所示，根据平衡条件可知，Oa绳的方向不可能沿竖直方向，且有tan.以b球为研究对象，分析其受力情况，如图2所示，由平衡条件得：tan.因此.选项C正确答案：C
4、4.如图所示，一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为，且gsin，又滑块与小球保持相对静止，故滑块的加速度必须大于gsin，则滑块只有沿着杆减速上滑才符合要求，选项D正确答案：D5.电子台秤放置于水平桌面上，一质量为M的框架放在台秤上，框架内有一轻弹簧上端固定在框架顶部，下端系一个质量为m的物体，物体下方用竖直细线与框架下部固定，各物体都处于静止状态今剪断细线，物体开始振动，且框架始终没有离开台秤，弹簧不超出弹性限度，空气阻力忽略不计，重力加
5、速度为g.则下列说法正确的是()A当台秤示数最小时弹簧一定处于原长位置B当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置C振动过程中台秤的最大示数一定大于(Mm)gD细线剪断前，其张力可能大于(Mm)g解析：本题主要考查超重和失重的计算，意在考查学生的分析推理能力当剪断细线时，物体开始振动，当物体运动到最高点时，有向下的最大加速度，此时台秤示数最小，所以AB选项错误；当物体运动到最低点时，有向上的最大加速度，处于超重状态，此时台秤示数最大，大于(Mm)g，选项C正确；若细线剪断前，其张力大于(Mm)g，则根据对称性可知框架要离开台秤，选项D错误答案：C6如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演，地面上演员B肩部顶
6、住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零，其下滑时的速度随时间变化关系如图乙所示演员A质量40 kg，长竹竿质量10 kg，g10 m/s2，则()A演员A的加速度方向先向上再向下B演员A所受摩擦力的方向保持不变Ct2 s时，演员B肩部所受压力大小为380 NDt5 s时，演员B肩部所受压力大小为540 N解析：演员A先向下做匀加速运动，加速度方向向下，然后向下做匀减速运动，加速度方向向上，故A错误；演员A在整个运动的过程中摩擦力一直竖直向上，故B正确；t2 s时，演员A向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律得，mgF
7、fma，加速度am/s2，解得：Ffmgma380 N，则演员B所受的压力大小为：FmgFf100 N380 N480 N，故C错误；t5 s时，演员向下做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：Ffmgma，加速度a1 m/s2，解得：Ffmgma400 N401 N440 N，则演员B所受的压力大小为：FmgFf100 N440 N540 N，故D正确答案：BD7如图甲所示，固定斜面AC长为L，B为斜面中点，AB段光滑一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面上滑至最高点C，此过程中物块的动能EK随位移x变化的关系图象如图乙所示设物块由A运动到C的时间为t0，下列描述该过程中物块的速度v
8、随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是()解析：根据动能随x变化的关系图象知，动能先均匀增加，然后均匀减小，即合力先做正功再做负功，知物块先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等，匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间，故A错误；前半段和后半段均做匀变速直线运动，两段过程中加速度分别不变，但是两段过程中的时间不等，故B错误，C正确；根据除重力以外其他力做功等于机械能的增量，知前半段恒力F做正功，可知机械能随x均匀增加，若后半
9、段拉力F和摩擦力做功的和为零，则机械能守恒，故D正确答案：CD8一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其t图象如图所示，则()A质点做匀速直线运动，速度为0.5 m/sB质点做匀加速直线运动，加速度为0.5 m/s2C质点在1 s末速度为1.5 m/sD质点在第1 s内的平均速度为0.75 m/s答案：BD二、计算题(本大题共2小题，共36分需写出规范的解题步骤)9质点由A向B做直线运动，A、B间的距离为L，已知质点在A点的速度为v0，加速度为a，如果将L分成相等的n段，质点每通过的距离加速度均增加，求质点到达B时的速度解析：本题主要考查匀变速直线运动的速度位移公式，意在考查学
10、生运用数学知识解决物理问题的能力依题意作出示意图如图所示，由题可知a1a，a2a2，an1a(n1)根据匀变速运动的规律有：vv2avv2(a)vv2(a2)vv2a(n1)以上各式相加，可得：vv2na2(n1)解得：vBvn答案： 10如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A置于倾角为37的光滑固定斜面上，B位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行传送带始终以速度v02 m/s向右匀速运动，在t0时刻B从传送带左端以速度v16 m/s向右运动，经一段时间回到传送带的左端已知A、B质量均为m1.0 kg，B与传送带间的动摩擦因数为0.2，斜面、轻绳、传送带均足够长，A不会碰到
11、定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计g取10 m/s2，sin370.6.(1)求在t0时刻小物块B的加速度大小和方向；(2)作出小物块B在传送带上运动的速度时间图象，以向右的方向为速度的正方向，要求准确标出B速度为零时的时间值和B回到传送带左端时的速度值和时间(不要求写出计算过程)解析：本题主要考查牛顿第二定律和传送带问题，意在考查学生的分析推理能力和综合解决物理问题的能力(1)设轻绳的弹力大小为T，对B：mgTma1对A：mgsin37Tma1解得加速度大小a14 m/s2，方向向左(2)如图所示 速度由v16 m/s变化到v02 m/s的过程，所用时间t11 s，位移x1t14 m速度由v02 m/s变化到0的过程，对B：Tmgma2对A：mgsin37Tma2解得加速度大小a22 m/s2，则时间t21 s位移x2t21 mB向右运动的总时间tt1t22 sB回到传送带左端的过程，对B：Tmgma3对A：mgsin37Tma3解得加速度大小a32 m/s2对B：v202a3(x1x2)解得速度v2m/s，则时间t3 s答案：(1)4 m/s2(2)2 m/s s