【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
作业2 力与直线运动
选择题每小题3 分。
1.某物理老师给同学们做了一个有趣的实验,用一根筷子穿透一颗土豆,现在他一手拿筷子,另一只手
拿锤子敲击筷子上端,那么你认为该演示实验的现象或原理正确的是( )
A.土豆会沿着筷子向上爬
B.该实验的原理是牛顿第二定律
C.该实验的原理是牛顿第三定律
D.土豆越重越难完成该实验
2.(2024 浙江高三期中)大质量钢卷是公路运输中的危险物品,运输过程中要求“缓加速慢减速”。符
合规范的装载支架是安全运输的保障,如图所示,若已知支架斜面与水平面的夹角均为α=30°,则运输
车刹车时加速度不能超过( )
A.0.5g
B.√3
3
g
C.√3g
D.√3
2
g
3.(2024 浙江金华三模)热气球内的定位装置能把相同时间间隔内热气球的位置变化记录下来,正在竖
直上升的热气球每隔2 秒的高度变化记录如图所示,记录单位是米。下列同学对热气球在记录时间
内的运动判断正确的是( )
A.记录竖直上升的高度变化,热气球不能被视为质点
B.热气球正处在超重状态
C.我们可以用Δx=aT2来计算出热气球的上升加速度
D.记录时间内热气球的平均速度大小为1.78 m/s
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
4.某烟花弹从竖直的炮筒被推出,升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响,其v-t 图像如
图所示,从推出到到达最高点所用的时间为t,上升的最大高度为H,图线上C 点的切线与AB 平行,t0、
vC为已知量,且烟花弹t0时间内上升的高度为h,则下列说法正确的是( )
A.烟花弹上升至最高点时,加速度大小为零
B.烟花弹上升至最高点过程中,空气阻力大小不变
C.烟花弹刚从炮筒被推出时的速度vA满足v At B
2
<H
D.烟花弹刚从炮筒被推出时的速度vA满足(v A+ vC )t0
2
>h
5.某种电梯结构的简化示意图如图所示。某次在做电梯性能测试实验时,电梯轿厢内无乘客,电动机
不工作,测得轿厢A 从静止开始下降25 m 用时5 s。已知轿厢A 质量为600 kg,忽略滑轮摩擦和空气
阻力,重力加速度g 取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.轿厢A 下降过程中处于完全失重状态
B.配重B 的质量为480 kg
C.配重B 的质量为500 kg
D.轿厢A 以2 m/s 的速度匀速上升时,电动机输出的机械功率为4 kW
6.如图所示,水平桌面上有一薄板,薄板上摆放着小圆柱体A、B、C,圆柱体的质量分别为mA、mB、
mC,且mA>mB>mC。用一水平外力将薄板沿垂直于BC 的方向抽出,圆柱体与薄板间的动摩擦因数均
相同,圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后,三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图
形可能是( )
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
7.(2024 浙江三模)如图所示,一辆有长方形车厢的小车内有两根长为L 的绳子,绳子一端系着一个质
量为m 的小球,另一端系在车顶前后相距为L 的a、b 两点上,小车先在水平的路面上行驶,后在上坡
路段行驶,则下列说法正确的是( )
A.在水平路面匀速行驶时,绳对a 点的拉力大小为√3mg
2
B.在上坡路段匀速行驶时,绳对a 点的拉力小于对b 点的拉力
C.在水平路面上加速行驶时,加速度越大,绳对a 点的拉力就越大
D.在上坡路段匀速行驶时,坡度越大两绳对小球的拉力的合力就越大
8.如图所示,将两块相同的圆形强磁体A 和B 放入内壁光滑、上端开口、下端封闭的塑料圆筒内,磁
体B 位于圆筒底部,磁体A 恰好悬浮在筒口附近。现将整个装置从一定高度由静止释放,已知圆筒质
量与每块磁体的质量相等,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.释放瞬间,三个物体都处于完全失重状态
B.释放瞬间,磁体B 和圆筒的加速度均为1.5g
C.释放后,磁体A 相对于地面向上运动,并从圆筒口飞出
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
D.释放后,磁体A 对B 的作用力大于磁体B 对A 的作用力
9.(2024 浙江淳安联考)如图所示,三块完全相同的匀质木板上下对齐码放在卡车上,只有最下面的木
板与车厢底部固定。若运输途中司机紧急刹车,木板出现的状态可能是( )
10.(2024 浙江义乌联考)某司机采用如下方法在封闭平直道路上测量自己驾驶汽车时的反应时间:汽
车以速度v1匀速行驶,记录下从看到减速信号至汽车停下的位移x1;然后再以另一速度v2匀速行驶,记
录下从看到减速信号至汽车停下的位移x2,假设两次实验的反应时间不变,加速度相同且恒定不变。
可测得该司机的反应时间为( )
A.v2
2 x1- v1
2 x2
v1v2
2- v2v1
2
B.2(v1 x2- v2 x1)
v1v2
C.2(v2 x2- v1 x1)
v1v2
D.v2
2 x1- v1
2 x2
v2v1
2- v1v2
2
11.将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,香皂盒(包括
香皂)的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验,示意图如图所示。设香皂盒和纸
板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。在本实验中,m1=100
g,m2=5 g,μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s2,香皂盒与纸板左端的距离d=0.1 m。若香皂盒移动的距离超
过l=0.002 m,人眼就能感知,忽略香皂盒的体积因素影响,为确保香皂盒移动不被人感知,纸板所需的
拉力至少是( )
A.1.41 N
B.1.42 N
C.1 410 N
D.1 420 N
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
参考答案
作业2 力与直线运动
1.A
【解析】 该实验的原理是牛顿第一定律,即惯性定律,任何物体总要保持原有的运动状态(静止
或匀速直线运动),除非外力迫使它改变这种状态。当锤子敲击筷子上端时,筷子快速下降,而土
豆由于具有惯性,要保持原有的运动状态,位置保持不变,但筷子下降,则土豆相对筷子在向上运动,
即土豆会沿着筷子向上爬,故A 正确,B、C 错误;其他条件不变的情况下,土豆越重惯性越大,越容
易完成实验,故D 错误,故选A。
2.B
【解析】 对钢卷受力分析,可得临界时后支架斜面对钢卷无作用力,设前支架斜面对钢卷的支持
力为FN,由牛顿第二定律得FNcos α=mg,FNsin α=ma,得a=gtan α=gtan 30°=√3
3
g,则运输车刹车时
加速度不能超过√3
3
g,故选B。
3.D
【解析】 记录竖直上升的高度变化,热气球能被视为质点,故A 错误;由图可知,热气球在上升过
程,相等的时间间隔的位移越来越小,说明气球在做向上减速运动,处于失重状态,故B 错误;由图
可知,热气球在相邻的2 s 内的位移差不是恒量,说明气球不是向上做匀减速直线运动,所以不能
用Δx=aT2来计算热气球的上升加速度,故C 错误;记录时间内热气球的平均速度大小为
v = x
t = 2.35+3.30+ 4.05+ 4.55
4×2
m/s=1.78 m/s,故D 正确。
4.D
【解析】 烟花弹上升至最高点时,仅受重力作用,加速度为g,故A 错误;v-t 图像的斜率表示加速
度,由图可知烟花弹的加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律有mg+Ff=ma,可知空气阻力逐渐减小,
故B 错误;若烟花弹以c 点的加速度做匀变速直线运动,设位移为H',由图面积可知H<H',结合匀
变速直线运动规律可知v At B
2
>H,故C 错误;同C 项分析,在0~t0时间,若烟花弹做匀变速直线运动,
设位移为h', 由图中表示面积可知h'<h,结合匀变速直线运动规律可知(v + vC )t0
2
>h,故D 正确。
5.D
【解析】 轿厢A 下降位移h=1
2
at2,解得加速度a=2 m/s2,故轿厢A 下降过程处于失重状态但不
是完全失重状态,故A 错误;对轿厢A 和配重B 的整体应用牛顿第二定律得mAg-mBg=(mA+mB)a,
解得配重B 的质量mB=400 kg,故B、C 错误;轿厢A 匀速上升、配重B 匀速下降时,电动机牵引
绳的拉力F 满足F+mBg=mAg,解得F=2 000 N,牵引绳的功率P=Fv=4 kW,故D 正确。
6.A
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【解析】 设圆柱体的质量为m,圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数
均为μ,则在抽薄板的过程中,圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动,离开薄板后在桌面摩擦
力的作用下做减速运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma,可得加速运动与减速运动时的加速度都
为a=μg,由于圆柱体A 先离开薄板,B、C 同时后离开薄板,则根据v=at 可知,A 离开薄板时的速度
小于B、C 离开薄板时的速度,同时A 加速的位移小于B、C 加速的位移,离开薄板后,根据
v2=2ax 可知,B、C 在桌面上滑动的距离相等,且大于A 在桌面上滑动的距离,故选A。
7.B
【解析】 在水平路面匀速行驶时,两绳拉力大小相等,对小球的合力等于小球所受重力,由平衡
条件可得2FTcos 30°=mg,可得一根绳上拉力的大小为FT=√3mg
3
,故A 错误;在上坡路段匀速行
驶时,小球受力平衡,两绳对小球的拉力的合力等于重力,若坡面的倾角为θ,θ≤30°时可得FTbcos
60°-FTacos 60°=mgsin θ,可知FTb>FTa,即绳a 的拉力小于绳b 的拉力,故B 正确,D 错误;在水平路
面上加速行驶时有FTbcos 60°-FTacos 60°=ma,故加速度越大,绳b 的拉力就越大,绳b 的拉力的竖
直分力也增大,则绳a 的拉力的竖直分力减小直至为零,即绳a 的拉力减小直至为零,故C 错误;故
选B。
8.B
【解析】 设圆筒和磁体的质量均为m,释放瞬间A、B 间的磁力为F,未释放前,对磁体A,根据平
衡条件有mg=F,释放瞬间,B 与圆筒一起运动,对B 与圆筒整体有2mg+F=2ma,解得a=1.5g,释放
瞬间对磁体A 有mg=F,则可知释放瞬间磁体A 的加速度为零,故A 错误,B 正确;释放后,易知磁体
A、B 间的距离增大,则可知A、B 间的磁力减小,对磁体A 有mg-F'=ma0(F'<F),可得a0<g,即磁体
A 的加速度向下,磁体A 相对地面向下运动,而对于磁体B 与圆筒组成的系统有2mg+F'=2ma',可
知g<a'<1.5g,磁体B 和圆筒所组成系统的加速度大于磁体A 的加速度,磁体B 和圆筒组成的系
统与磁体A 间的距离将增大,磁体A 会离开圆筒,故C 错误;释放后,根据牛顿第三定律可知,磁体
A 对B 的作用力等于磁体B 对A 的作用力,故D 错误。故选B。
9.A
【解析】 A 项所示情境中,若木板与卡车间的动摩擦因数大于木板间的动摩擦因数,最上方两木
板相对静止到卡车停止,整体分析可知2μmg=2ma,解得a=μg,满足条件,故A 正确;由B、D 项所
示情境可知,最上面木板受到中间木板的摩擦力向右,加速度大小设为a1=μg,中间木板受到来自
两个木板的摩擦力都向左,有2μmg+μmg=ma2,解得a2=3μg>a1,则与图中情况矛盾,故B、D 错误;
由C 项所示情境可知,最上面木板受到中间木板的摩擦力向左,加速度大小设为a1=μg,中间木板
受到来自两个木板的摩擦力2μmg-μmg=ma2,解得a2=μg=a1,则与图中情况矛盾,故C 错误;故选
A。
10.A
【解析】 设该司机的反应时间为t,匀减速运动的加速度大小为a,第一次匀减速运动的时间为
t1,第二次匀减速运动的时间为t2,则由逆向思维,根据位移与时间的关系有x1-v1t=1
2 at1
2,x2-v2t=
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
【www.xue-ba.org 12 年学霸网】
1
2 at2
2,由平均速度公式有v1
2
·t1=x1-v1t,v2
2
·t2=x2-v2t,可得t1=2( x1- v1t )
v1
,t2=2( x2- v2t )
v2
,联立各式
解得a=
v1
2
2( x1- v1t ),t=v2
2 x1- v1
2 x2
v1v2
2- v2v1
2,故选A。
11.B
【解析】 香皂盒在纸板上滑动的过程中,香皂盒的加速度a1=μm1g
m1
=μg=2 m/s2,纸板的加速度
a2= F - μm1g- μ(m1+m2)g
m2
,香皂盒的位移x1=1
2
a1t1
2,纸板的位移x'=x1+d=1
2
a2t1
2,纸板抽出后,
香皂盒的位移x2=1
2
a3t2
2 ,其中a3=a1,由题意知a1t1=a3t2,l=x1+x2,联立解得F=1.42 N,故B 正确。
