创新设计全国通用2017版高考物理二轮复习专题突破1力与运动第2讲力与物体的直线运动.doc
文本预览下载声明
第2讲 力与物体的直线运动
1.(2016·全国卷,16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
解析 动能变为原来的9倍,则物体的速度变为原来的3倍,即v=3v0,由s=(v0+v)t和a=得a=,故A对。
答案 A
2.(多选)(2016·全国卷,21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图1所示。已知两车在t=3 s时并排行驶,则( )
图1
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
解析 根据v-t图,甲、乙都沿正方向运动。t=3 s时,甲、乙相遇,此时v甲=30 m/s,v乙=25 m/s,由v-t图线所围面积对应位移关系知,0~3 s内甲车位移x甲=×3×30 m=45 m,乙车位移x乙=×3×(10+25) m=52.5 m。故t=0时,甲、乙相距Δx1=x乙-x甲=7.5 m,即甲在乙前方7.5 m,B选项正确;0~1 s内,x甲′=×1×10 m=5 m,x乙′=×1×(10+15) m=12.5 m,Δx2=x乙′-x甲′=7.5 m=Δx1,说明甲、乙第一次相遇,A、C错误;x=x甲-x甲′=45 m-5 m=40 m,所以D选项正确。
答案 BD
3.(多选)(2015·全国卷,20)如图2(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )
图2
A.斜面的倾角
B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
解析 由v-t图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=,根据牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma,即gsin θ+μgcos θ=。同理向下滑行时gsin θ-μgcos θ=,两式联立得sin θ=,μ=,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A、C正确;物块滑上斜面时的初速度v0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x=t1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为xsin θ=t1·=,选项D正确;仅根据v-t图象无法求出物块的质量,选项B错误。
答案 ACD
4.(多选)(2015·全国卷,20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )
A.8 B.10 C.15 D.18
解析 设挂P、Q西边有n节车厢,每节车厢的质量为m,则挂钩P、Q西边车厢的质量为nm,以西边这些车厢为研究对象,有F=nma①
P、Q东边有k节车厢,以东边这些车厢为研究对象,有
F=km·a②
联立①②得3n=2k,总车厢数为N=n+k,由此式可知n只能取偶数,
当n=2时,k=3,总节数为N=5
当n=4时,k=6,总节数为N=10
当n=6时,k=9,总节数为N=15
当n=8时,k=12,总节数为N=20,故选项B、C正确。
答案 BC
5.(2014·新课标卷全国,24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120 m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5。若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
解析 本题是追及相遇问题,这类题目要抓住临界条件vA=vB,从这一条件结合匀变速直线运动规律解决问题。
设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得
μ0mg=ma0①
s=v0t0+②
式中,m和v0分别为
设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ=μ0③
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg=ma④
s=vt0+⑤
联立①②③④⑤式并代入题给数据得
v=20 m/s(72 km/h)⑥
答案 20 m/s
[备 考 指 导]
【考情分析】
2014 卷ⅠT24:追及相遇问题
卷ⅡT24
显示全部