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第 02 讲 力与直线运动
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题
目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2024·广东佛山·一模)第19届亚运会于2023年9月在杭州举行,以“中国特色、亚洲风采、精彩纷
呈”为目标,秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念,下列说法正确的是( )
A.对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时,可以把运动员看成质点
B.忽略空气阻力,17岁“天才少女”黄雨婷,在射击比赛中打出的子弹在空中做匀速直线运动
C.张亮以6分57秒06的成绩获得赛艇男子单人双桨冠军,6分57秒06指时间
D.参加4×100米混合泳接力赛的四名运动员比赛游过的总位移大小为400m
【答案】C
【详解】A.对参加首次列入亚运会正式竞赛项目的霹雳舞竞赛的运动员打分时,运动员的大小不能忽略,
不可以把运动员看成质点,选项A错误;B.忽略空气阻力,17岁“天才少女”黄雨婷,在射击比赛中打
出的子弹在空中运动时因受重力作用而做做匀变速曲线运动,选项B错误;C.张亮以6分57秒06的成绩
获得赛艇男子单人双桨冠军,6分57秒06指时间,选项C正确;D.参加4×100米混合泳接力赛的四名运
动员比赛游过的总路程为400m,选项D错误。
故选C。
2.(2024·浙江·模拟预测)如图所示是沪杭高速公路一个出口匝道的限速警示牌。据报道,5月6日上午
9时40分,一辆轿车驶入该匝道时,车速达到71km/h,因超过该区域限速60km/h的规定而被处罚款,则
( )
A.“上午9时40分”指的是时间间隔
B.匝道限速“60km/h”指的是平均速度大小
C.车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小
D.研究车通过警示牌所用时间时可把车看成质点
【答案】C
【详解】A.“上午9时40分”指的是时刻,故A错误;B.匝道限速“60km/h”指的是瞬时速度大小,故
B错误;C.车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小,故C正确;D.研究车通过警示牌所用时间时,车
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的形状、大小不可以忽略,不可把车看成质点,故D错误。
故选C。
3.(2023·四川攀枝花·一模)某灯光音乐喷泉运行时,五彩斑斓,景色蔚为壮观。若该喷泉某只喷管喷出
的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度,根据生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分
速度与下列哪个值最接近( )
A.13m/s B.17m/s C.21m/s D.25m/s
【答案】B
【详解】根据生活经验,每层楼高3m,5层楼高约为 ,根据 ,可得 .
故选B。
4.(2023·河南开封·模拟预测)一物体静止在水平地面上,0时刻起受到竖直向上的拉力F作用,其速度
随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在减速阶段的加速度大小为0.6m/s²
B.2~6s物体处于超重状态
C.0到10s末物体的平均速度大小为3.75m/s
D.第2s末到第6s末物体所受拉力逐渐增大
【答案】B
【详解】A.物体在减速阶段的加速度大小 ,A错误;B. ,物体加速度方向
向上,所以物体处于超重状态,B正确;C.0时刻到 末的位移 ,平均速度大小为
,C错误;D.第 末到第 末物体做匀加速直线运动,所受拉力不变,D错误。
故选B。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】5.(2023·广东肇庆·一模)小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托
手机,从静止开始上下运动,手机软件显示竖直方向上的 图像如图所示,该图像以竖直向上为正方向。
下列说法正确的是( )
A.手机在 时刻速度减到零
B.手机在 时刻改变运动方向
C.在 到 时间内,手机受到的支持力先增大后减小
D.在 到 时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态
【答案】C
【详解】A.手机在 时刻向上的加速度最大,此时手机向上加速,选项A错误;B.手机在 时刻加速度
为零,此时手机向上的速度达到最大,以后将向上减速,则 时刻手机没有改变运动方向,选项B错误;
C.在 到 时间内,手机加速度向上且先增加后减小,则根据FN=ma+ mg可知,手机受到的支持力先增
大后减小,选项C正确;D.在 到 时间内,手机加速度先向上后向下,则手机先处于超重状态后处于
失重状态,选项D错误。
故选C。
6.(2023·四川绵阳·模拟预测)自驾游是目前比较流行的旅游方式,在人烟稀少的公路上行驶,司机会经
常遇到动物过公路的情形。如图所示是一辆汽车正在以 的速度匀速行驶,突然公路上冲出三只
小动物,司机马上刹车,假设刹车过程是匀减速运动,加速度大小为 ,小动物与汽车距离约为 ,
以下说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.汽车匀减速 末的速度大小为
B.匀减速运动的汽车一定撞上小动物
C.汽车第 末的速度为
D.汽车匀减速第 末到第 末位移为
【答案】D
【详解】A.根据题意,由公式 ,代入数据解得 ,可知汽车在刹车5s后停止运动,故6s末速
度为0,故A错误;B.由A分析可知,汽车在刹车5s后停止运动,根据公式 ,带入数据解得
,汽车刹车行驶50m停下小于55m,则没有撞上小动物,故B错误;C.根据题意,由公式
,代入数据解得 ,故C错误;D.汽车刹车减速5s停止,根据逆运算,第 末到第 末
位移可看成第 末反向初速度为零的匀加速,则加速时间1s,根据公式 ,代入数据解得 ,故
D正确。
故选D。
7.(2023·黑龙江齐齐哈尔·三模)汽车从发现情况到开始减速到停止运动的情景过程如下,已知减速过程
的加速度大小为a,减速过程的平均速度大小为 ,减速过程时间是反应过程时间的5倍,反应过程可视为
匀速,下列说法正确的是( )
A.汽车正常行驶的速度大小为
B.反应过程的时间为
C.减速过程位移是反应过程位移的 倍
D.从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度大小为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】A
【详解】A.设汽车正常行驶的速度为 ,由匀变速直线运动的平均速度与瞬时速度的关系可得
可得 ,A正确;B.减速过程时间为 ,反应过程的时间为 ,B错误;C.减速过
程的位移为 ,反应过程的位移为 ,则有 ,C错误;D.发现情况到汽车停止
整个过程的平均速度为 ,D错误。
故选A。
8.如图为用频闪相机拍摄的苹果自由下落的局部照片,A、B、C、D为照片中苹果对应的四个位置,苹果
运动的实际位移与照片中对应的高度之比为k,已知频闪相机每隔相等时间T闪光一次,苹果的运动可看
成匀变速直线运动。下列说法正确的是( )
A.照片中各段位移关系为
B.照片中各段位移关系为
C.苹果运动的加速度大小为
D.运动至B位置时,苹果的瞬时速度大小为
【答案】B
【详解】A.由于不清楚图中A位置苹果的速度是否为零,故无法确定图中x1,x2,x3的比例关系,故A
错误;B.已知频闪相机每隔相等时间闪光一次,根据匀变速直线运动规律知 ,可得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,整理得 ,故B正确;C.苹果运动的加速度大小为
故C错误;D.根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知,运动至B位置时,苹果的瞬
时速度大小为 ,故D错误。
故选B。
9.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示,将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出、图甲是小球向上
运动时的频闪照片,图乙是小球下落时的频闪照片。O点是运动的最高点,重力加速度为g,假设小球所
受阻力大小不变,则可估算该阻力大小约为( )
A.mg B. mg C. mg D. mg
【答案】B
【详解】小球上升过程是匀减速直线运动,末速度为零,下落过程是初速度为零的匀加速直线运动。设频
闪周期为 ,每块砖的厚度为d。根据初速度为零的匀加速直线运动的特点,在上升过程中,有 ,
在下降过程中,有 ,,联立解得 ,由牛顿第二定律有 , 联立解得
.
故选B。
10.(2023·浙江杭州·二模)汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动
直到停车,已知汽车刹车时第1秒内的位移为24m,倒数第2秒内的位移为6m,则下列计算正确的是(
)
A.汽车第1秒末的速度为23m/s B.汽车加速度大小为
C.汽车的减速时间为6.5s D.汽车刹车总位移为78m
【答案】C
【详解】AB.由题意易得,倒数第2秒内的位移为6m,由逆过程为初速度为零的匀加速运动,可得最后
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】一秒的位移为2m,则可求得汽车刹车时的加速度大小为 ,由此根据 ,可以求得
汽车的初速度为v0=26m/s,第1秒末的速度为v1=v0-at1=22m/s选项AB错误;C.汽车的减速时间为
,选项C正确;D.汽车刹车总位移为 ,选项D错误。
故选C。
11.(2023·盐城·模拟预测)如图所示,用三根相同轻绳系住一质量为 且均匀分布的圆环,每根轻绳与
竖直方向的夹角均为 ,重力加速度为 。现提住轻绳结点使圆环以加速度 竖直下落,则每根轻绳对圆
环的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据牛顿第二定律可得 ,可得每根轻绳对圆环的拉力大小为
故选D。
12.(2023·吉林长春·一模)如图所示,一个三棱柱置于水平地面上,与地面的接触面粗糙,两个倾斜表
面光滑且左表面与地面夹角为30°,右表面与地面夹角为53°,质量均为1kg的两滑块被一根跨过斜面顶端
滑轮的轻质细绳相连,静止释放两滑块后,三棱柱未相对地面滑动,则下列说法正确的是(重力加速度g
取10m/s2)( )
A.地面对三棱柱的支持力等于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力
B.滑块会滑动,并且滑动的加速度大小为3m/s2
C.地面对三棱柱的摩擦力水平向左
D.地面对三棱柱的摩擦力水平向右
【答案】D
【详解】B.设细绳张力T,根据牛顿第二定律,有 , ,联立解得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,故B错误;A.对整体受力分析,竖直方向,右边的滑块竖直向下的加速度分量为
,左边的滑块竖直向上的加速度分量为 ,则右边滑块失重,左
边滑块超重,失重的量大于超重的量,地面对三棱柱的支持力小于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力,
故A错误;CD.对整体受力分析,两滑块都有向右的水平方向的加速度,可知地面对三棱柱有向右的摩
擦力作用,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目
要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
13.(2023·湖北武汉·模拟预测)(多选)“道路千万条,安全第一条”,我国《道路交通安全法》第四
十七条规定:机动车行经人行横道时,应当减速行驶;遇行人正在通过人行横道,应当停车让行。一辆汽
车在平直公路上以54km/h的速度沿车道②匀速行驶,驾驶员发现前方无信号灯的斑马线上有行人以0.6m/s
的速度通过A处,立即轻踩刹车,汽车以 的加速度减速行驶,当速度降为18km/h时深踩刹车,汽车
以 的加速度减速行驶,最终停在停止线前2m处,如图所示。当行人匀速运动到达B处后,驾驶员启
动汽车继续沿车道②行驶。已知AB=6m,下列说法正确的是( )
A.汽车停车让行的时间至少为4s
B.汽车停车让行的时间至少为10s
C.汽车刚开始减速的位置距停止线50.5m
D.汽车刚开始减速的位置距停止线54.5m
【答案】AD
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】AB.汽车轻踩刹车时的初速度 ,加速度变化时,汽车的速度为 ,
汽车第一段减速时间 ,第二段减速时间 ,行人运动的时间为
,则汽车停车让行的时间至少为 ,选项A正确,B错误;
CD.汽车第一段减速的位移 ,第二段减速的位移 ,则
汽车刚开始减速的位置距停止线的距离为 ,选项C错误,D正确。
故选AD。
14.(2023·吉林长春·一模)(多选)甲、乙两物体沿x轴做匀变速直线运动的位置一时间图像如图所示,
两图线相切于A点,其坐标为(2.0s,4.0m)。已知甲物体的初速度为零,乙物体的加速度大小为 。
两物体均可视为质点,下列说法正确的是( )
A.乙物体的初速度大小为8m/s
B.甲、乙两物体的加速度方向相同
C.t=2.0s时,甲、乙两物体的速度大小均为4.0m/s
D.乙物体的初始位置坐标为-8m
【答案】ACD
【详解】ABC.由图可知甲做匀减速直线运动,乙做匀减速直线运动,所以甲、乙两物体的加速度方向相
反,甲物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速运动规律,有 ,利用A点坐标(2.0s,
4.0m)知0-2s内,甲物体通过的位移为x=4.0m,可求得甲的加速度为 ,设乙物体的初速度为v0,
两图象相切于A点,即此刻两者速度相等,有 ,解得乙物体的初速度为 =8m/s,v=4.0m/s,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故AC正确,B错误;D.设t=0时刻,乙物体位置在x0处,从0到2s内其位移关系为 ,
解得x0=-8m,故D正确。
故选ACD。
三、计算题(本题包括3小题,10分+10分+10分共30分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理
演算过程,只写出最终结果的不得分)
15.(2023·贵州·模拟预测)一个质量 的物体在水平拉力F的作用下,在光滑水平面上从静止开始
做匀加速直线运动,经过时间 的位移为 。求:
(1)物体在这段时间内的平均速度的大小v;
(2)物体加速度的大小a;
(3)水平拉力F的大小。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【详解】(1)物体在这段时间内的平均速度的大小
(2)根据匀变速直线运动位移公式
得
(3)对物体受力分析,物体受到重力、支持力和水平拉力,竖直方向上受力平衡。根据牛顿第二定律可
得
16.(2023·昆明·模拟预测)如图所示,足够长的水平地面上有材质不同的甲、乙两个物块,它们与水平
面间的动摩擦因数分别为 ,甲的质量为 ,乙的质量为 。在 的
水平推力作用下,一起由静止开始向左做匀加速运动,取 。求:
(1)物块甲、乙一起做匀加速运动的加速度大小;
(2)物块甲对物块乙的作用力大小;
(3)某时刻甲、乙的速度为 ,此时撤去推力 ,则撤去推力后物块乙滑行的距离。
【答案】(1) ;(2) ;(3)18m
【详解】(1)设物块甲乙一起做匀加速运动的加速度为a,对甲乙整体,由牛顿第二定律得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】解得
(2)物块甲对物块乙的作用力为 ,有
解得
(3)撤去推力后,因为
所以,两者分离,之后乙的加速度
物块乙滑行的距离
17.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示,一传送带与水平面的夹角θ=37°,且以v=1m/s的速度沿顺时
1
针方向传动。一小物块以v=3m/s的速度从底端滑上传送带,最终又从传送带的底端滑出。已知物块与传
2
送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带足够长,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块沿传送带向上滑行的时间t;
(2)小物块离开传送带时的速度大小v。
【答案】(1)0.7s;(2)
【详解】(1)由题意可知,小物块开始时受到沿斜面向下的摩擦力,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
小物块减速到与传送带共速的时间为
此过程的位移为
由于
此后物块继续减速运动,物块受到沿斜面向上的摩擦力,则有
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】代入数据解得
减速到0所需时间为
此过程的位移为
所以小物块沿传送带向上滑行的时间为
(2)物块减速到0后,向下做匀加速运动,物块运动的加速度为
根据速度位移关系
解得物块离开传送带时的速度为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】