高考物理二轮复习 专题升级训练二 力与物体的直线运动专题升级训练卷

专题升级训练二力与物体的直线运动（时间：60分钟满分：100分）一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分）1如图描述了一位骑自行车者从原点出发后的运动情况，下列说法正确的是（）A此人达到最大速度时位于区间B此人达到最大速度时位于区间C此人距离出发点最远时位于B点D此人距离出发点最远时位于C点2（2012江苏单科，4）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（）3如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是（）A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利4倾角为的光滑斜面上有一质量为m的滑块正在加速下滑，如图所示。滑块的杆上悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后悬线的方向是（）A竖直向下B垂直于斜面C与竖直向下的方向有夹角 D以上都不对二、双选题（本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求，选对不全的得3分，有选错或不答的得0分）5引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂（看做双臂均竖直方向）开始，上拉时，下颚须超过单杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂（如图所示）。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是（）A上拉过程中，人受到两个力的作用B上拉过程中，单杠对人的作用力大于人的重力C下放过程中，单杠对人的作用力小于人的重力D下放过程中，在某瞬间人可能只受到一个力的作用6如图所示，竖直平面内两根光滑细杆所构成的角AOB被铅垂线OO平分，AOB120。两个质量均为m的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处，A、B连线与OO垂直，连线距O点h，已知弹簧原长h，劲度系数k，现在把两个小环在竖直方向上均向下平移h，释放瞬间A环加速度为a，则下列表达式正确的是（）Akmg/3h Bkmg/6hCag Dag7如图所示是两个由同一地点出发，沿同一直线向同一方向运动的物体A和B的速度图象。运动过程中A、B的情况是（）AA的速度一直比B大，B没有追上ABB的速度一直比A大，B追上ACA在t1后改做匀速直线运动，t2时刻A在B前面，且距离最远D在t2时，A、B的瞬时速度相等，A在B的前面，尚未被B追上，但此后总是要被追上的8如图所示，A、B两物体在同一点开始运动，从A、B两物体的位移图线可知下述说法中正确的是（）AA、B两物体同时自同一位置向同一方向运动BA、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2 sCA、B两物体速度大小均为10 m/sDA、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇9将一物体以初速度v0从地面竖直向上抛出，经一段时间后落回地面，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向。下列关于速度v、加速度a随时间t变化的图象正确的是（）三、实验题（18分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）10如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。（1）实验主要步骤如下：将拉力传感器固定在小车上；平衡摩擦力，让小车做_运动；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；改变所挂钩码的数量，重复的操作。（2）下表中记录了实验测得的几组数据，vv是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a_，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；次数F/Nvv/（m2s2）a/（ms2）10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72（3）由表中数据，在坐标纸上作出aF关系图线；对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是_。四、计算题（本题共2小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11（18分）青岛海滨游乐场有一种滑沙娱乐活动如图所示，人坐在滑板上从斜坡高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，若忽略B处对速度大小的影响，板与滑道的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，g取10 m/s2。（1）若斜坡倾角37，人和滑块的总质量为m60 kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小。（sin 370.6，cos 370.8）（2）若由于受到场地的限制，A点到C点的水平距离为50 m，为确保人身安全，请你设计斜坡的高度。12（18分）（2012重庆理综，25）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；（2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比0大了并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求应满足的条件。参考答案1C2C解析：皮球在上升过程中做减速运动，速度越来越小，所受的阻力越来越小，因此受到的合外力越来越小，加速度越来越小，速度减小到0，而加速度大小减小到重力加速度g，C图正确。3C解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误；设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲m乙，则由a得，a甲a乙，由xat2得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确；收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误。4B解析：滑块和小球具有相同的沿斜面向下的加速度agsin ，沿斜面向下分力为mgsin ，绳的拉力沿斜面方向分析为0，可知B选项正确。5AD解析：在上拉过程中，人受到重力和单杠对人的作用力，A正确；上拉过程中，要先加速，后减速，即先超重，后失重，单杠对人的作用力先是大于人的重力后小于人的重力，B错误；同理，下放过程中，单杠对人的作用力先是小于人的重力后大于人的重力，C错误；刚开始下放的过程中，人加速向下，其加速度可能为重力加速度，此时，人完全失重，单杠对人没有作用力，即人只受到一个重力的作用，D正确。6AC解析：两个小环静止时，弹簧的长度为2h，弹力Fhk，分析小环的受力，由平衡条件得：mgsin 30hkcos 30，所以kmg/3h；在竖直方向上均向下平移h，弹簧的长度为4h，弹力F3hk，释放瞬间A环加速度为a, 3hkcos 30mgsin 30ma，解之得：ag。7CD解析：t2时刻前vAvB，t2时刻后vBvA，t2时刻时xAxB。A在B前，t2时刻以后，B总会要追上A的，t2时刻是B追上A前A、B距离最远的时刻，故A、B均错，C、D对。8BD解析：由xt图线可知，A、B两物体自同一位置向同一方向运动，且B比A晚出发2 s，图线中直线的斜率大小表示做匀速直线运动的速度大小，由xt图线可知，B物体的运动速度大小比A物体的运动速度大小要大，A、B两直线的交点的物理意义表示相遇，交点的坐标表示相遇的时间和相遇的位置，故A、B两物体在A物体出发后4 s时相遇。相遇位置距原点20 m，综上所述，B、D选项正确。9BD解析：上升过程：（mgf）ma1，解得a1（g）；下降过程：mgfma2，解得a2（g），故选项D正确，选项C错误；在vt图象中，图线的斜率代表加速度，因为|a1|a2|，故选项B正确，A错误。10答案：（1）匀速直线（2）2.44（3）如图没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大解析：（1）平衡摩擦力时让小车处于平衡状态，即轻推小车让小车做匀速直线运动；（2）由运动学公式，得；（3）如答案图所示；从图线在横轴上的截距知有力却没有加速度，说明没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大。11答案：（1）2 m/s2（2）不高于25 m解析：（1）在斜坡上下滑时，由牛顿第二定律可知：mgsin Ffma FNmgcos 0 FfFN 解得agsin gcos 2 m/s2（2）设斜坡倾角为，坡的最大高度为h，滑到B点时速度为v，则v22a 由于沿BC滑动时的加速度为ag则xBCv2/（2a）为确保安全，则有xBChcot 50解得h25 m，即斜坡高度不应高于25 m。12答案：见解析解析：（1）在匀速运动阶段，有mgtan 0kv0得k（2）加速阶段，设球拍对球的支持力为N，有Nsin kvmaNcos mg得tan tan 0（3）以速度v0匀速运动时，设空气阻力与重力的合力为F，有F球拍倾角为0时，空气阻力与重力的合力不变，设球沿球拍面下滑的加速度大小为a，有Fsin ma设匀速跑阶段所用时间为t，有t球不从球拍上掉落的条件at2r得sin - 7 -