2014届高考物理二轮复习专题测试牛顿运动定律与直线运动

12014届高考物理二轮复习专题测试：牛顿运动定律与直线运动一、单项选择题（每题4分，共16分）1．(2013·东北三省四市模拟)如图1所示，一小球分别以不同的初速度，从光滑斜面的底端A点向上做直线运动，所能到达的最高点位置分别为a、b、c，它们距斜面底端A点的距离分别为s1、s2、s3，对应到达最高点的时间分别为t1、t2、t3，则下列关系正确的是()图1A.s1t1＝s2t2＝s3t3B.s3t3s2t2s1t1C.s1t12＝s2t22＝s3t32D.s1t12s2t22s3t322．(2013·郑州模拟)利用传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的速度－时间图像如图2所示，由此图像可知()图2A．18s时的加速度大于13s时的加速度B．小车做曲线运动C．13s末小车距离出发点最远D．小车前10s内的平均速度比后10s内的大3．(2012·上海高考)如图3所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则A、B整体在斜面上运动时，B受力的示意图为()图32图44．(2013·平顶山模拟)一个质量为m＝1kg的物块放在水平光滑地面上，在一水平外力F1＝2N的作用下从静止开始做直线运动，物体运动5s后外力撤去，在此时刻再加上一个与F1反向的力F2＝6N，物体又运动5s。规定外力F1的方向为正方向，则在物体运动的这个10s的时间内，下列关于物体的速度图像，正确的是()图55．(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图6，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置－时间(x­t)图线。由图可知()图6A．在时刻t1，a车追上b车B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大6.(2013·茂名模拟)如图7所示，小车向右做加速直线运动，物块贴在小车左壁相对静止。当小车的加速度增大时，下列说法正确的是()3图7A．物块受到的弹力不变B．物块受到的摩擦力不变C．物块受到三个力的作用D．物块受到的合外力为零二、双项选择题（每题6分，共30分）7．(2013·邯郸模拟)如图8所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经B、C时的速度分别为vB、vC，则()图8A．vC＝3m/sB．vB＝8m/sC．DE＝3mD．从D到E所用时间为4s8.(2013·南昌模拟)如图9所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么()图9A．该消防队员加速与减速过程的时间之比为1∶24B．该消防队员加速与减速过程的时间之比为2∶1C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶79．(2013·郑州四中调研)如图10甲所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法正确的是()图10A．t0时刻，A、B间静摩擦力最大B．t0时刻，B速度最大C．2t0时刻，A、B间静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B位移为零三、计算题（每题18分，共36分）10．(2013·潍坊模拟)质量M＝9kg、长L＝1m的木板在动摩擦因数μ1＝0.1的水平地面上向右滑行，当速度v0＝2m/s时，在木板的右端轻放一质量m＝1kg的小物块，如图11所示。当小物块刚好滑到木板左端时，小物块和木板达到共同速度。g取10m/s2，求：图11(1)从小物块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；(2)小物块与木板间的动摩擦因数μ2。11．(2013·新课标全国卷Ⅱ)一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图12所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝10m/s2，求：5图12(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；(2)从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。答案1．选C选项A、B表达的是平均速度，由题意可知到达a点的小球初速度最大，即此过程平均速度最大，所以选项A、B错误；选项C、D表达的是加速度，由受力情况可知三个过程的加速度相等，所以选项C正确。2．选A由v­t图像的斜率大小表示小车的加速度大小可知，18s时小车的加速度大于13s时小车的加速度，A正确；v­t图像只表示直线运动，B错误；小车在0～20s内速度方向不变，故t＝20s时小车离出发点最远，C错误；由s前10ss后10s，v＝st可知D错误。3．选A因A上表面水平，A、B间若存在摩擦力，只能沿水平方向，故C、D均错误；因A、B沿光滑斜面一起向上冲时，加速度一定沿斜面向下，故滑块B水平方向必有向左的合外力，即A对B的静摩擦力f的方向水平向左，故A正确，B错误。4．选D物体在前5s内的加速度a1＝F1m＝2m/s2,5s末的速度v1＝a1t1＝10m/s，物体在5～10s内的加速度大小为a2＝F2m＝6m/s2,10s末物体的速度v2＝v1－a2t2＝－20m/s，D正确。5．选BC本题考查运动图像，意在考查考生对运动图像的理解及图像与运动转换的能力。从x­t图像可以看出，在t1时刻，b汽车追上a汽车，选项A错误；在t2时刻，b汽车运动图像的斜率为负值，表示b汽车速度反向，而a汽车速度大小和方向始终不变，故选项B正确；从t1时刻到t2时刻，图像b斜率的绝对值先减小至零后增大，反映了b汽车的速率先减小至零后增加，选项C正确、D错误。6.选BC分析物块受力如图所示，由牛顿第二定律得：N＝ma，f＝mg，小车的加速度越大，N越大，而f始终等于mg，B正确；物块共受三个力作用，C正确。7．选AD设从A到C和从C到D所用时间T＝2s，则vC＝sAB＋sBD2T＝63m/s，A正确；由sAC－sCD＝aT2，可得a＝0.5m/s2。由vB2－vC2＝2asBC可得：vB＝10m/s，B错误；由vC2＝2asCE可得sCE＝9m，sDE＝sCE－sCD＝4m，C错误；tCE＝vCa＝6s，tDE＝tCE－tCD＝4s，D正确。8．选AC由v＝a1t1，v＝a2t2，联立解得t1∶t2＝1∶2，A正确，B错误；由t1＋t2＝3s可得t1＝1s，t2＝2s，由L＝vt1＋t22可知v＝8m/s，则a1＝8m/s2，a2＝4m/s2。由mg－f1＝ma1，mg－f2＝－ma2，得f1∶f2＝1∶7，C正确，D错误。9．选BC以整体为研究对象，根据F＝(mA＋mB)a，可知系统先做加速度逐渐减小的加速运动，在t0时刻加速度为零，速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，在2t0时刻，速度变为零，系统停止，根据运动学知识可知加速阶段位移等于减速阶段位移，且在2t0时刻位移达到最大，故B正确，D错误。隔离A可知A、B之间的摩擦力提供A的加速度，系统开始时刻和2t0时刻加速度最大，因此由f＝mAa可知开始时刻和2t0时刻A、B之间的摩擦力最大，t0时刻为零，故A错误，C正确。10．解析：(1)设木板的加速度大小为a1，在时间t内的位移为s1；小物块的加速度大小为a2，在时间t内的位移为s2，则有s1＝v0t－12a1t2①s2＝12a2t2②s1＝L＋x2③又v0－a1t＝a2t④代入数据得t＝1s⑤(2)根据牛顿第二定律，有μ1(M＋m)g＋μ2mg＝Ma1⑥μ2mg＝ma2⑦解得μ2＝0.08⑧答案：(1)1s(2)0.0811．解析：本题主要考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、速度图像、叠加体及其相关知识，意在考查考生灵活应用相关知识解决问题的能力。(1)从t＝0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。由题图可知，在t1＝0.5s时，物块和木板的速度相同。设t＝0到t＝t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则a1＝v1t1①a2＝v0－v1t1②7式中v0＝5m/s、v1＝1m/s分别为木板在t＝0、t＝t1时速度的大小。设物块和木板的质量均为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得μ1mg＝ma1③(μ1＋2μ2)mg＝ma2④联立①②③④式得μ1＝0.20⑤μ2＝0.30⑥(2)在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为a1′和a2′，则由牛顿第二定律得f＝ma1′⑦2μ2mg－f＝ma2′⑧假设f＜μ1mg，则a1′＝a2′；由⑤⑥⑦⑧式得f＝μ2mg＞μ1mg，与假设矛盾。故f＝μ1mg⑨由⑦⑨式知，物块加速度的大小a1′等于a1；物块的v­t图像如图中点画线所示。由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为s1＝2×v122a1⑩s2＝v0＋v12t1＋v122a2′⑪物块相对于木板的位移的大小为s＝s2－s1⑫联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式得s＝1.125m⑬答案：(1)0.200.30(2)1.125m