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1、第一部分专题一第2讲力与直线运动基础题知识基础打牢1(2021辽宁辽阳模拟)如图所示，小球C置于内侧面光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，在缓慢增大A的倾角(木板未达竖直状态)的过程中，整个装置仍处于静止状态，则该过程(C)AC受到三个力的作用BC对B的压力减小CA受到的压力减小DA受到的摩擦力大小不变【解析】由于半球形凹槽B内侧面光滑，则小球C只受到自身重力和B对C的支持力作用，故A错误；在增大倾角过程中，小球C的受力不变，即B对C的支持力大小不变，则根据牛顿第三定律可知，C对B的压力也将保持不变，故B错误；将BC看成一个整体，对整体受力分析，由牛顿第三定律可得A受到的摩擦力大小为GBC
2、sin ，A受到的压力大小为GBCcos ，当倾角增大时，可知A受到的压力大小GBCcos 减小，A受到的摩擦力GBCsin 增大，故C正确，D错误2(2021安徽阜阳质检)a、b两个质点运动的速度时间图像如图下列说法正确的是(C)A在06 s内，a、b均做曲线运动B第3 s末，a的加速度比b的加速度大C在03 s内，a的平均速度大于b的平均速度D在3 s6 s内，b的平均速度大于2 m/s【解析】在06 s内a、b的速度均为正值，速度方向没有变化，均做直线运动，选项A错误；速度时间图像中图线切线的斜率表示加速度，第3 s末，a、b的加速度均为零，选项B错误；在03 s内，a的位移大于b的位移
3、，由可知，a的平均速度大于b的平均速度，选项C正确；速度时间图像中图线与t轴包围的面积表示位移，在3 s6 s内，b的位移小于(63)4 m6 m，平均速度小于 m/s2 m/s，选项D错误3(2021重庆沙坪坝一中模拟)小明和小狗在草地上玩足球，t0时刻，小明给足球一个初速度v012 m/s，小狗立即同时同地同向追足球，足球在草地上做匀减速直线运动，加速度大小为a11.2 m/s2，小狗先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a21.0 m/s2，速度达到8 m/s后做匀速直线运动，则小狗追上足球的时间为(A)A11.5 sB10 sC12 sD8 s【解析】足球运动到停止时间t010
4、s减速位移xt060 m小狗匀加速运动的时间t1，此过程小狗运动位移xa2tv(t0t1)48 m故还没追上，仍需时间t21.5 s追上需要时间tt0t211.5 s，故选A4.(2021湖南衡阳月考)如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，一质量为0.5 kg的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5 kg的小球，小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，轻绳恰好处于水平，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(C)A轻绳的拉力大小为5 NB轻绳的拉力大小为10 NC外力F为15 ND外力F为20 N【解析】取小球为研究对象，由牛顿第二定律得ma，tan 30，解得a20 m/s2，
5、FT5 N；小球与小车相对静止一起下滑，具有共同的加速度，则小车的加速度大小也为20 m/s2.将小车和小球视为整体，在沿斜面方向根据牛顿第二定律有2mgsin 30F2ma，代入数据解得F15 N，故选C.5(2021河北衡水一中模拟)甲、乙两位同学在平直跑道上做加速跑训练，速度记录仪详细记录了两位同学的训练数据，如图所示，已知两位同学在第1 s末同时经过教练身边，则下列说法正确的是(D)A甲、乙两位同学同时出发Bt0时刻，甲在乙的前面1.25 mC在第2 s末两人相距最远D甲、乙两人全程会相遇两次【解析】由图像可以看出乙比甲早出发0.5 s，故A错误；第1 s末，甲、乙在同一位置，前1 s
6、内由图像可求出甲的位移是x甲2 m0.5 m，乙的位移是x乙 m3 m，所以开始计时，甲在乙前面2.5 m，从第1 s末到第2 s末，由图像可知甲比乙少跑的距离是s1(42)1 m1 m，此时两人相距1 m，小于出发前的距离，故BC错误；3.5 s后两人速度相等，第2 s末到第3.5 s，甲比乙多跑的距离是s21.125 ms1，所以甲可以再次追上乙，故D正确6(2021河北唐山3月一模)如图所示，在平直公路上行驶的厢式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5 kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30、60.在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，厢式货车
7、的最大加速度(B)ABCDg【解析】对小球受力分析可得FAsin 30FBsin 60mg，FBcos 60FAcos 30ma，联立解得FAma，整理得mgFAma，当FA0时，a取得最大值ag，故选B.应用题强化学以致用7(2021广东高考)唐代耒耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是(B)A耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于
8、犁对耕索的拉力【解析】将拉力F正交分解，如图所示则在x方向可得出Fx曲Fsin Fx直F sin 在y方向可得出Fy曲Fcos Fy直Fcos 由题知，则sin cos ，则可得到Fx曲Fy直，A错误，B正确；无论是加速还是匀速前进，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，故C、D错误8.(2021湖南永州模拟)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端由静止轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan ，木块的位移用x表示，动能用Ek表示，重力势能用Ep表示，则图中能客观地反映小木块的各运动关系的是(C)
9、【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得加速度a1gsin gcos ，当小木块的速度与传送带速度相等时，由于tan 知木块与传送带不能一起匀速下滑，要继续加速运动a2gsin gcos ，以地面为零势能面，设传送带长度为l，则有Epmg(lx)sin ，A错误；根据动能定理得，共速前Ekma1x，x0为共速时的位移，共速后EkEk0ma2(xx0)，B错误，C正确；无论小木块与皮带共速前还是共速后小木块都做加速运动，D错误9(多选)(2021辽宁朝阳质检)水平面上有一质量M51 kg的小车D，其上有一轻质定滑轮C.通
10、过绳在滑轮两侧分别连有质量m15 kg和m24 kg的物体A和B，其中物体A在小车的水平台面上，物体B被绳悬挂各接触面和滑轮轴均光滑系统处于静止时，各物体的位置关系如图所示为保证物体A与小车之间不出现相对滑动，现对小车施加一水平向右的恒力F，使各物体保持相对静止向右做匀加速直线运动，重力加速度g10 m/s2，则(AB)A绳的拉力大小为 NB绳与竖直方向夹角为53C水平恒力F大小为480 ND系统的加速度大小为8 m/s2【解析】根据牛顿第二定律，对A有T1m1a设拉B的细绳，与竖直方向夹角为，对B有T1sin m2a；T1cos m2g0对小车有FT1T2sin Ma，T1T1T2T2，ag
11、tan 解得：Fm2g800 N系统的加速度大小为a m/s2绳与竖直方向夹角为tan tan 53绳的拉力大小为T1m1a N，故选AB.10(2021河南郑州模拟)在大型商场的螺旋滑梯是小孩喜欢游玩的设施，该设施由三段轨道组成，小孩从第一段OA轨道进入后，从第二段轨道A处由静止开始加速下滑到B处，AB段总长为16 m，小孩在该段通过的路程s随时间t变化规律为s0.125t2(m)，小孩在第三段BC看作匀减速直线运动，BC长度为x2 m，高度差h0.4 m，小孩最终刚好停在C点处小孩可视为质点，求：(1)小孩在BC段的加速度大小；(2)小孩与BC轨道的动摩擦因数.【答案】(1)2 m/s2(
12、2)【解析】(1)AB段可看成斜面模型，位移随时间变化规律为s0.125t2(m)对比xat2可知a0.25 m/s2滑到B处的速度v m/s2 m/s小孩在BC段的加速度大小a2 m/s2(2)设第三段与水平面的夹角为，根据牛顿第二定律，有mgcos mgsin ma以及sin 利用数学知识联立解得11(2021湖南郴州3月一检)学校科技活动小组一次活动中，利用电动机通过一绳子将质量为m1 kg的物体由静止起用最快的方式吊高h18 m实验中所用绳的最大拉力Fm12 N，电动机的额定功率Pm60 W(假设物体在被吊高接近18 m前，已开始以最大速度匀速上升，g10 m/s2)求：(1)物体具有
13、的最大加速度大小；(2)物体能获得的最大速度大小；(3)在绳子不断的情况下，全程所需最短时间【答案】(1)2 m/s2(2)6 m/s(3)4.55 s【解析】(1)绳中拉力最大时物体有最大加速度a得a2 m/s2(2)电动机功率达到额定功率后物体匀速运动时有最大速度Fmgvm得vm6 m/s(3)匀加速上升的时间t1 s2.5 s上升高度为h1 m6.25 m以额定功率上升过程中，由动能定理得：Pmt2mg(hh1)mvmv解得t22.05 s所需时间至少为tt1t24.55 s12.(2021河南3月适应性考试)如图为运动员在进行原地纵跳摸高训练时的情景一质量为60 kg的运动员原地静止站
14、立时摸高为2.20 m某次训练中，该运动员先下蹲，重心下降0.5 m，然后发力跳起摸到了3.00 m的高度运动员从开始起跳至刚要离地的过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，空中身体保持竖直，不计空气阻力的影响，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)运动员刚跳离地面时的速度大小；(2)起跳过程中运动员对地面的压力大小；(3)从开始起跳到双脚刚落地所经历的时间【答案】(1)4 m/s(2)1 560 N(3)1.05 s【解析】(1)运动员离开地面后上升的高度h0.8 m由0v22gh可得v4 m/s(2)起跳过程中，由v22ad其中d0.5 m可得a16 m/s2由牛顿第二定律FNmgma可得FN1 560 N由牛顿第三定律得运动员对地面的压力大小FN1 560 N(3)起跳时间t10.25 s在空中运动时间t20.8 s总时间tt1t21.05 s