湖北成人教育2021年高考物理寒假练手题：直线运动、牛顿运动定律
来源:湖北学历教育网 发表时间：2021-01-28 03:14:19 浏览:343次
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终极猜想三 直线运动、牛顿运动定律 (本卷共12小题，满分60分．建议时间：30分钟) 命题老师寄语 1．直线运动和牛顿运动定律是高中物理的重要知识点，是整个物理基础内容之一． 2．本考点涉及运动学基本公式的应用、牛顿运动定律的应用、vt图象和xt图象等． 【题组1】 图象类问题 1．(单选)甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距x＝6 m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的vt图象如图1所示．则在0～12 s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是
A．t＝4 s时两车相遇 B．t＝4 s时两车间的距离最大 C．0～12s内两车有两次相遇 D．0～12 s内两车有三次相遇 解析 由vt图象求得：t＝4 s时，x甲＝48 m，x乙＝40 m，因为x甲>(x乙＋6)，故甲已追上乙，且在乙前面2 m处，A、B项均错误；随后因v乙>v甲，乙又追上甲，之后当在v甲>v乙过程中，甲又追上乙，由此知0～12s内两车相遇三次，C项错误，D项正确． 答案 D 2．(单选)一辆汽车在平直的公路上从静止运动，先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动最后停止．从汽车启动开始计时，下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度，根据数据可判断出汽车运动的vt图象是. 
解析 由a＝Δv/Δt，求出匀加速末时刻为t1＝4s时刻；开始减速的时刻为t2，加速度a2＝(9－12)/(9.5－t2)＝(3－9)/1，得t2＝9s，故选C项．
答案 C 3．(单选)在离地相同高度处，质量分别为m1和m2的球1与球2同时由静止开始下落，由于空气阻力的作用，两球在抵达地面前均已达到匀速运动状态．已知空气阻力与球的下落速度v成正比，即f＝－kv(k>0)，且两球的比例常数k完全相同，两球下落的vt关系如图2所示，则下列叙述正确的是( )．
A．m1＝m2，两球同时抵达地面 B．m2>m1，球2先抵达地面 C．m2<m1，球2先抵达地面 D．m2>m1，球1先抵达地面 解析 由题图中匀速运动阶段看出v2>v1；由kv＝mg得出m2>m1；由vt图象面积表示位移，在位移相同时，t2<t1.故B项正确． 答案 B
4．(多选)如图3所示，物体以初速度v0冲上足够长的粗糙斜面，下图中关于物体位移x与时间t关系的图象可能正确的是
解析 物体在斜面的运动有两种可能：一种是冲上斜面速度减为0时，保持静止，A项正确；另一种是向上匀减速为0后，又向下做匀加速运动，由xt图象斜率表示速度，分析得B项正确． 答案 AB 5．(单选)从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球从抛出点上升到最高点的时刻为t1，下落到抛出点的时刻为t2.若空气阻力的大小恒定，则在下图中能正确表示被抛出物体的速率v随时间t的变化关系的图线是 ( )．
解析 小球在上升过程中做匀减速直线运动，其加速度为a1＝(mg＋f)/m，下降过程中做匀加速直线运动，其加速度为a2＝(mg－f)/m，即a1>a2，且所分析的是速率与时间的关系，所以选项C正确． 答案 C 6．(多选)如图4甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是( )．
A．xA＝h，aA＝0 B．xA＝h，aA＝g C．xB＝h＋(mg/k)，aB＝0 D．xC＝h＋(2mg/k)，aC＝0 解析 由乙图可知：OA段小球做自由落体运动，xA＝h，aA＝g，故B正确，A错误，B点小球速度达到最大aB＝0，mg＝k(xB－h)，xB＝h＋mg/k，C正确，BC段小球做减速运动，a逐渐增加aC≠0，xC>h＋(2mg/k)，D错误． 答案 BC 7．(单选)设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t＝0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是 ( )．
解析 xt图象斜率表示速度，由斜率正负判知速度方向，A不对；vt图象中：v的正负表示运动方向，物体在做往返运动，B不对；对于C、D选项，分析一个周期内的运动可知，C项中物体一直做单向直线运动，D项中物体做往复运动，C对，D不对． 答案 C 【题组2】 运动学公式的应用 8．(单选)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包将会在传送带上留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是 ( )．
A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短 解析 放上木炭包后木炭包在摩擦力的作用下向右加速，而传送带仍匀速，虽然两者都向右运动，但在木炭包的速度达到与传送带速度相等之前木炭包相对于传送带向左运动，故黑色径迹出现在木炭包的右侧，A错误．由于木炭包在摩擦力作用下加速运动时加速度a＝μg与其质量无关，故径迹长度与其质量也无关，B错误．径迹长度等于木炭包相对传送带通过的位移大小，即二者对地的位移差：Δx＝vt－(0＋v)/2t＝(1/2)vt＝(v2/2μg)，可见传送带速度越小、动摩擦因数越大，相对位移越小，黑色径迹越短，C错误D正确． 答案 D
9．(多选)如图6所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行．甲、乙两滑块(可视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计)，在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．下列判断正确的是
A．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等 B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等 C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等 D．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等 解析 当甲、乙弹开时的速度大于v0时，两滑块均沿弹开的速度方向作减速运动直到离开传送带，由v^2－v0^2＝2ax，得离开传送带时的速度v大小相等，由平抛规律得距释放点的水平距离相等，A项正确；当甲、乙弹开时的速度小于v0时，两滑块最终会在传送带上向右运动，且离开传送带时的速度均能等于v0，则C项正确．
答案 AC 【题组3】 牛顿定律的应用 10．(单选)如图7所示，人站在自动扶梯的水平踏板上，扶梯启动过程，人随扶梯斜向上匀加速运动，以下说法正确的是( )．
A．人只受到重力和支持力的作用 B．人处于超重状态 C．人受到的支持力方向垂直于扶梯斜面斜向上 D．人受到静摩擦力，方向水平向右 解析 由题意知，人有竖直向上的分加速度和水平向左的分加速度，由牛顿第二定律得知人处于超重状态，且受到向左的静摩擦力，故只B项正确． 答案 B 11．(单选)如图8所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为 ( )．
A．都等于g/2 B．g/2和0 C．g/2和mA/mB·g/2 D．mA/mB·g/2和g/2
解析 由整体法知，F弹＝(mA＋mB)gsin 30° 剪断线瞬间，由牛顿第二定律： 对B：F弹－mBgsin30°＝mBaB，得aB＝mA/mB·g/2 对A：mAgsin 30°＝mAaA，得aA＝1/2g 所以C项正确． 答案 C 12．(多选)如图9甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示(重力加速度为g)，则 ( )．
A．施加外力前，弹簧的形变量为2Mg/k B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M(g－a) C．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零 D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值
解析 施加F前，2Mg＝kx，x＝2Mg/k，A正确．施加外力F的瞬间，对B物体：F弹－Mg－FAB＝Ma，F弹＝2Mg，得FAB＝M(g－a)，B正确．A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且FAB＝0，对B：F弹′－Mg＝Ma，F弹′＝M(g＋a)，故C错误．当F弹′＝Mg时，B达到最大速度，D错误．
答案 AB |
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