2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)：力與直線運(yùn)動(dòng)（含解析）

專題01力與直線運(yùn)動(dòng)

一、單選題

1.（2022?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)模擬預(yù)測）意大利物理學(xué)家伽利略在《關(guān)于兩門新

科學(xué)的對話》一書中，對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合。如

圖所示，這可以大致表示實(shí)驗(yàn)過程，圖中各個(gè)小球位置之間的時(shí)間間隔可以認(rèn)為相等，

對這一過程的分析，下列說法正確的是（）

A.運(yùn)用圖甲的實(shí)驗(yàn)，可“減弱”重力的作用，放大時(shí)間，便于觀察

B.只要測量出圖丁中相鄰兩小球球心位置之間的距離，就可以計(jì)算出重力加速度大小

C.該實(shí)驗(yàn)中將自由落體運(yùn)動(dòng)改為在斜面上運(yùn)動(dòng)是為了縮短時(shí)間，便于測量位移

D.從圖甲到圖丁，通過逐漸增大斜面傾角，最后合理外推到自由落體運(yùn)動(dòng)，從而說明

自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（）

【答案】A

【詳解】A.運(yùn)用圖甲的實(shí)驗(yàn)，可“減弱”重力的作用，放大時(shí)間，便于觀察，A正確；

B.只有測量出圖丁中相鄰兩小球球心位置之間的距離和各個(gè)小球位置之間的時(shí)間間隔

T,才能利用Ax=gL計(jì)算出重力加速度大小，只測量出圖丁中相鄰兩小球球心位置之

間的距離，不能計(jì)算出重力加速度大小，B錯(cuò)誤；

C.該實(shí)驗(yàn)中將自由落體運(yùn)動(dòng)改為在斜面上運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想是為了“放大”時(shí)間，便于測

量時(shí)間，C錯(cuò)誤；

D.從圖甲到圖丁通過逐漸增大斜面傾角，最后合理外推到自由落體運(yùn)動(dòng)，從而說明自

由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.（2022?新疆?博樂市高級中學(xué)（華中師大一附中博樂分校）模擬預(yù)測）將一乒乓球豎

直向上拋出，乒乓球在運(yùn)動(dòng)過程中，它的動(dòng)能隨時(shí)間變化的關(guān)系的圖線如圖所示。己知

乒乓球運(yùn)動(dòng)過程中，受到的空氣阻力與速率平方成正比，重力加速度為g。則乒乓球在

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中加速度的最小值、最大值為（）

A.0,4gB.D.g,5g

【答案】B

【詳解】乒乓球最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最小為0,而乒乓球剛向上拋出時(shí)，速度最大,

阻力最大，加速度最大，設(shè)最大速度為%,則

mg+kv\=mam

4&=：機(jī)云

乒乓球最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度為匕，則

mg=kv^

此時(shí)的動(dòng)能

E"o1=~mvi2

聯(lián)立上式可解得

0m=5g

故選Bo

3.（2022?湖南?長沙一中一模）如圖所示，將一盒未開封的香皂置于桌面上的一張紙板

上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，香皂盒的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大

家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)，若香皂盒和紙板的質(zhì)量分別為山和機(jī)2,各接觸面間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為〃，重力加速度為g。若本實(shí)驗(yàn)中，叼=100g,加2=5g,〃=0.2,香皂盒與

紙板左端的距離d=01m,若香皂盒移動(dòng)的距離超過/=0.002m,人眼就能感知，忽略

香皂盒的體積因素影響，g取10m/s2；為確保香皂盒移動(dòng)不被人感知，紙板所需的拉力

至少是（）

A.0.72NB.0.92NC.1.22ND.1.42N

【答案】D

【詳解】香皂盒與紙板發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

=mxax

解得

2

ax-2m/s

對紙板，根據(jù)牛頓第二定律可得

F--4（加]+加2）g=m2a2

為確保實(shí)驗(yàn)成功，即香皂盒移動(dòng)的距離不超過/=0.002m,紙板抽出時(shí)香皂盒運(yùn)動(dòng)的最

大距離為

1/

xi=5貼

紙板運(yùn)動(dòng)距離為

」12

u+Xj——出。

紙板抽出后香皂盒運(yùn)動(dòng)的距離為

_￡2

%2=5a3t2

則

I=xx+x2

由題意知

ax=a3

a/]=a3t2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求得

F=1.42N

故選D。

4.（2022?浙江?模擬預(yù)測）無人機(jī)由于小巧靈活，國內(nèi)已經(jīng)逐步嘗試通過無人機(jī)進(jìn)行火

災(zāi)救援。某消防中隊(duì)接到群眾報(bào)警，趕至火災(zāi)點(diǎn)后，迅速布置無人機(jī)消防作業(yè)。假設(shè)無

人機(jī)從靜止豎直向上起飛，勻減速直線運(yùn)動(dòng)后恰好懸停在火災(zāi)點(diǎn)，整個(gè)過程速度-時(shí)間

圖像如下圖示。已知無人機(jī)的質(zhì)量（含裝備等）為15kg,下列說法正確的是（）

A.火災(zāi)位置距離消防地面的距離為60m

B.加速階段的加速度比減速階段的加速度要大

C.減速階段，無人機(jī)螺旋槳處于失重狀態(tài)

D.加速階段時(shí)，無人機(jī)螺旋槳的升力大小為75N

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖形中梯形面積計(jì)算可知，火災(zāi)位置距離消防地面距離為90m,故A

錯(cuò)誤;

B.加速階段的加速度大小

a=—=—m/s2=2.5m/s2

△t4

減速階段的加速度大小

a,m/s2=5m/s2

Nt、2

故B錯(cuò)誤;

C.減速上升階段，加速度方向豎直向下，無人機(jī)螺旋槳處于失重狀態(tài)，故C正確;

D.加速階段時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律

F-mg=ma

代入數(shù)據(jù)解得無人機(jī)螺旋槳產(chǎn)生升力為

F=187.5N

故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.（2022?廣東廣州?模擬預(yù)測）如圖所示，a6cle是四段平滑鏈接的路面，一輛用輕繩懸

掛小球的小車靜止在起點(diǎn)，輕推小車，小車可以沖上血路面。若所有摩擦均不計(jì)，且

忽略小車在各銜接路段對小球的擾動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中小球與小車總是保持相對靜止，那

么輕繩與車頂垂直的階段是（）

A.只有仍路面B.只有左路面C.只有cd路面D.全程

【答案】D

【詳解】小車在6c路面上時(shí)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，輕繩彈力與重力平衡，則彈力方

向豎直向上，即當(dāng)小車在6c路面上時(shí)，輕繩與車頂垂直；當(dāng)小車在路面上時(shí)，小車

與小球保持相對靜止，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對小車與小球分析有

（Af+加）gsin8=（河+加）％

即加速度大小

q=gsin6

加速度方向沿斜面向下，。為斜面傾角，對小球進(jìn)行分析，由于其加速度為gsine,方

向沿斜面向下，則小球在垂直于斜面方向的合力為0,沿斜面的合力為mgsin。，等于

小球的重力沿斜面的分力，則輕繩一定垂直于斜面，即輕繩與車頂垂直；當(dāng)小車在必

路面上時(shí)，小車與小球保持相對靜止，向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，對小車與小球分析有

（M+m）gsina=（M+m）a2

即加速度大小

々=gsina

加速度方向沿斜面向下，a為斜面傾角，對小球進(jìn)行分析，由于其加速度為gsina,方

向沿斜面向下，則小球在垂直于斜面方向的合力為0,沿斜面的合力為加gsina,等于

小球的重力沿斜面的分力，則輕繩一定垂直于斜面，即輕繩與車頂垂直。

故選D。

6.（2022?廣東?深圳中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行

駛，兩車車頂。八O?兩位置都裝有藍(lán)牙設(shè)備，這兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在5m以內(nèi)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)

通信。片0時(shí)刻，甲、乙兩車剛好位于圖示位置，此時(shí)甲車的速度為4m/s,乙車的速度

為lm/s,。八。2的距離為3m。從該時(shí)刻起甲車以lm/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)直至停

下，乙車保持原有速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。忽略信號傳遞時(shí)間，從片0時(shí)刻起，甲、乙兩

車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為（）

A?A?

甲乙

A.2sB.10sC.16sD.20s

【答案】B

【詳解】根據(jù)幾何知識可知，當(dāng)甲車在乙車前方且為5m時(shí)，根據(jù)勾股定理可知

漏一%乙=4m

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

解得

4=2s,t2=4s

因?yàn)榧总囎鰟驕p速運(yùn)動(dòng)而乙車做勻速運(yùn)動(dòng)，所以兩車之間的距離先增大后減小，當(dāng)

0</<2s

此時(shí)有

。色<5m

當(dāng)

2s</<4s

此時(shí)有

002>5m

當(dāng)

t=t2=4s

此時(shí)甲車的速度為

y甲1—y甲—at?-0

根據(jù)幾何關(guān)系可知，從4s開始到乙車行駛至甲車前方4m的過程中滿足

OR<5m

這段過程經(jīng)歷的時(shí)間為

8m門

與———8s

y乙

所以甲、乙兩車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為

%=%+=1OS

故選Bo

7.（2022?湖南?長郡中學(xué)二模）甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員同時(shí)從泳池的兩端出發(fā)，在泳池里訓(xùn)

練，甲、乙的速度一時(shí)間圖像分別如圖（。）、（人）所示，不計(jì)轉(zhuǎn)向的時(shí)間，兩人的運(yùn)動(dòng)

均可視為質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)。則（）

1.25

1.0

00

204060~飛25；50；75t/s

-1.0

-1.25

（a）(b)

A.兩人第一次相遇時(shí)處于泳池的正中間處

B.兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為20s

C.50s內(nèi)兩人共相遇了2次

D.兩人第一次在泳池的兩端處相遇的時(shí)刻為t=75s

【答案】C

【詳解】根據(jù)VT圖像可畫出XT圖像，甲、乙的XT圖像如圖所示

L

%T-———s

、十%1.25+1.0

所以第一次相遇位置不是在中間，故A錯(cuò)誤;

B.第二次相遇的時(shí)刻為

3L

’2=-7-———s-33.3s

匕+眩1.25+1.0

兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為

△t==22.2s

所以兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為22.2s,故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)XT圖像的交點(diǎn)表示相遇可知，在0?50s內(nèi)甲、乙相遇2次，故C正確;

D.由圖可知兩人第一次在泳池的兩端處相遇的時(shí)刻為t=100s,故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.（2022?遼寧?渤海大學(xué)附屬高級中學(xué)模擬預(yù)測）城市公共汽車的加速度為lm/s2,汽車

剛啟動(dòng)時(shí)，一未趕上車的乘客以6m/s速度追車，當(dāng)人與車尾的距離不超過5m,且維持

4s以上，才能引起司機(jī)的注意，則（）

A.乘客開始追趕公共汽車時(shí)至少距離公共汽車21m才能引起司機(jī)注意

B.公共汽車在6s末距離乘客最遠(yuǎn)

C.若乘客開始追趕公共汽車時(shí)距離公共汽車小于20m,則乘客可以追上公共汽車

D.滿足恰好引起司機(jī)注意的條件下，乘客可以追上公共汽車

【答案】A

【詳解】A.按題意

12r

—at+x—v^t=5

在乘客恰好引起司機(jī)注意的條件下，可得

x=21m

A正確；

B.由于汽車剛啟動(dòng)時(shí)乘客比汽車快，因此共速時(shí)乘客距離汽車最近，B錯(cuò)誤;

CD.若Z=6s時(shí)恰好追上為臨界狀態(tài)，此情形

Ax=vot--at=18m

即乘客能追上汽車的最小初始距離為18m,CD錯(cuò)誤。

故選Ao

9.（2022?浙江金華?模擬預(yù)測）最近，義烏中學(xué)實(shí)驗(yàn)室對一款市場熱銷的掃地機(jī)器人進(jìn)

行了相關(guān)測試，測試過程在材質(zhì)均勻的水平地板上完成，獲得了機(jī)器人在直線運(yùn)動(dòng)中水

平牽引力大小隨時(shí)間的變化圖像。，以及相同時(shí)段機(jī)器人的加速度。隨時(shí)間變化的圖像

b.若不計(jì)空氣，取重力加速度大小為lOm/s"則下列同學(xué)的推斷結(jié)果正確的是（）

A.機(jī)器人與水平桌面間的最大靜摩擦力為3N

B.機(jī)器人與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

C.在0~4s時(shí)間內(nèi)，合外力的沖量為12N-S

D.在0?4s時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為12J

【答案】C

【詳解】A.由圖乙可知機(jī)器人在2s時(shí)開始滑動(dòng)，有加速度，所以剛要滑動(dòng)時(shí)

f=R=—x2N=6N

Jm24

故A錯(cuò)誤;

B.由圖a、圖b結(jié)合牛頓第二定律可得

K-f=ma4

F1-f=ma1

聯(lián)立可得機(jī)器人質(zhì)量

m=3kg

滑動(dòng)摩擦力為

/=3N

機(jī)器人與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

國mg

故B錯(cuò)誤；

C.在0?4s時(shí)間內(nèi)，合外力的沖量為

/==3X^-X(4-2)N-S=12N-S

故C正確；

D.4s末機(jī)器人的速度為

_1+3..

v=at=-----x2m/s=4m/s

2

在0?4s時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為

1,

w=-mv2=24J

2

故D錯(cuò)誤。

故選C。

二、多選題

10.（2022?海南?模擬預(yù)測）國家糧食儲(chǔ)備倉庫工人利用傳送帶從車上卸糧食。如圖1所

示，以某一恒定速率?運(yùn)行的傳送帶與水平面的夾角6=37。，轉(zhuǎn)軸間距￡=3.5m。工

人沿傳送方向以速度匕=L5m/s從傳送帶頂端推下糧袋（視為質(zhì)點(diǎn)），4.5s時(shí)糧袋運(yùn)動(dòng)到

傳送帶底端，糧袋在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的W圖像如圖2所示。已知sin37。=0.6,

cos37°-0.8,重力加速度g取10m/s3則（）

A.在/=2.5s時(shí)刻，糧袋所受摩擦力方向改變

B.糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8

C.傳送帶運(yùn)行的速度大小為0.5m/s

D.在0~2.5s內(nèi)糧袋處于失重狀態(tài)

【答案】BC

【詳解】A.由圖2可知，在0-2.5S內(nèi)，糧袋的速度大于傳動(dòng)帶的速度，則糧袋受沿斜

面向上的滑動(dòng)摩擦力，在2.5s-4.5s內(nèi)，糧袋勻速下滑，根據(jù)平衡條件可知，糧袋受沿

斜面向上的靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；

C.根據(jù)VT圖像中，圖線與橫軸圍成的面積表示位移的大小，根據(jù)題意，由圖2可知

Z=-^（v0+1.5）x2.5+（4.5-2.5）v0=3.5m

解得

v0=0.5m/s

故C正確;

BD.由圖2和C分析可知，糧袋在0-2.5s內(nèi)的加速度為

Av0.5-1.5

a=—m/s2=-0.4m/s?

2.5

則加速度方向沿斜面向上，則在0~2.5s內(nèi)糧袋處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有

mgsin0—jumgcos0=ma

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

/j=0.8

故D錯(cuò)誤B正確o

故選BCo

11.（2022?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，A、B兩滑塊的質(zhì)量均為

放在粗糙水平面上，兩滑塊與兩個(gè)等長的輕桿連接，兩桿之間以及桿與滑塊之間均用光

滑錢鏈連接，一質(zhì)量為加的重物C懸掛于兩桿較接處，桿與水平面間的夾角為仇整個(gè)

裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777

A.輕桿上的作用力為2根gsin。

B.A、B滑塊均受到4個(gè)力作用

C.A、B滑塊對水平面的壓力大小均為［M+；機(jī)）g

D.A、B滑塊對水平面的摩擦力大小均為看

tan。

【答案】BC

【詳解】A.受力分析，根據(jù)平衡條件得，輕桿上的作用力為

尸

2sin。

A錯(cuò)誤；

B.A、B滑塊均受到重力、支持力、桿的作用力和摩擦力4個(gè)力作用，B正確;

C.由整體法可知A、B滑塊對水平面的壓力大小均為

C正確；

D.A、B滑塊受到水平面的靜摩擦力大小等于輕桿上的作用力的水平分力，即

/=Fcos'=iZi

D錯(cuò)誤。

故選BCo

12.（2022?四川?樹德中學(xué)模擬預(yù)測）如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧兩端分別與物塊和豎直墻面連接，將物塊在傳送帶左端無初速

度釋放，此時(shí)彈簧恰處于原長且為水平。物塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中，受到的摩擦力大小與

物塊位移的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊質(zhì)量為根，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,

重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，X。為己知量，則（）

尸、

（gf（?）I/：：，

°Xo2%ox

圖甲圖乙

A.0?xo過程，物塊所受的摩擦力方向向右

B.xo?2xo過程，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.彈簧的勁度系數(shù)為儂

D.傳送帶的速度為j"筍

【答案】AD

【詳解】AB.物塊在剛釋放的一段時(shí)間內(nèi)相對傳送帶向左滑動(dòng)，受到的滑動(dòng)摩擦力向

右，同時(shí)彈簧彈力逐漸增大，由題圖乙可知當(dāng)產(chǎn)初時(shí)，摩擦力發(fā)生突變，瞬間減小后,

隨著x正比例增大，考慮到彈簧彈力也是隨x而正比例增大，由此可推知當(dāng)x=x0時(shí)，物

塊剛好達(dá)與傳送帶達(dá)到共同速度，之后隨著傳送帶繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，在x?2洶過程物塊始

終相對傳送帶靜止，彈力和靜摩擦力同時(shí)增大且平衡，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)x=2x°

時(shí)，彈簧彈力大小增大至與滑動(dòng)摩擦力大小相同，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)前面分析可知，彈簧的勁度系數(shù)為

心耍

2工0

故C錯(cuò)誤；

D.在Oy過程，彈簧彈力從0線性增大到履。,則此過程的平均彈力大小為

.=0+4=g

2

設(shè)傳送帶的速度為v,此過程對物塊根據(jù)動(dòng)能定理有

127

—mv=/Jmgx0-ix0

解得

故D正確。

故選ADo

13.（2022?遼寧?模擬預(yù)測）某研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)小組自制一枚水火箭?，F(xiàn)將該水火箭從水

平地面由靜止豎直向上發(fā)射，加速過程可以看作是加速度大小為0=801//的勻加速直

線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過。=2.5s加速過程結(jié)束。此時(shí)從水平地面的發(fā)射點(diǎn)用一水平恒力推一小車

從靜止開始以加速度大小q=4.5m//做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)水火箭達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，立即

改用另一反向的水平恒力使小車的加速度大小變?yōu)榈?。?jīng)過一段時(shí)間小車剛好返回發(fā)射

點(diǎn)，此時(shí)水火箭恰好落入車中。不計(jì)水火箭和小車的體積，忽略空氣的作用力，

g=10m/s2o可求出（）

A.水火箭離地面的最大高度為25m

B.水火箭上升運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為4.5s

C.小車回到發(fā)射點(diǎn)過程中加速度大小是8。m/s2

D.小車離開發(fā)射點(diǎn)的最大距離是9m

【答案】BC

【詳解】A.水火箭在加速過程中有

v—at0

水火箭在減速過程中有

O=v-gtl

-2gh]=0-v2

水火箭離地面的最大高度

7/=4+力2=45m

A錯(cuò)誤；

B.水火箭上升運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

t=tQ+t[=4.5s

B正確；

C.水火箭在下落過程中有

H=ggg

對小車分析，取加速度%的方向?yàn)檎较?，?/p>

12

xl

%=印1

聯(lián)立解得

2

a2=8.0m/s

C正確；

D.對小車在勻減速到零的過程，有

—=0—

小車離開發(fā)射點(diǎn)的最大距離

s=xl+x2~14m

D錯(cuò)誤。

故選BCo

14.（2022?黑龍江?哈師大附中模擬預(yù)測）如圖甲所示，質(zhì)量為〃=0.5kg的木板靜止在光

滑水平面上，質(zhì)量為機(jī)=lkg的物塊以初速度vo=4m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2,在物塊滑上木板的同時(shí)，給木板施加一個(gè)水平向右的恒力凡當(dāng)

恒力廠取某一值時(shí)，物塊在木板上相對于木板滑動(dòng)的路程為s,給木板施加不同大小的

恒力R得到1-尸的關(guān)系如圖乙所示，其中與橫軸平行，且段的縱坐標(biāo)為1mL

S

將物塊視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正

確的是（）

甲乙

A.若恒力歹=0,物塊滑出木板時(shí)的速度為3m/s

B.C點(diǎn)縱坐標(biāo)為1.5nri

C.隨著月增大，當(dāng)外力Q1N時(shí)，物塊恰好不能木板右端滑出

D.圖像中。點(diǎn)對應(yīng)的外力的值為4N

【答案】BC

【分析】結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)以及圖形分析可知，總共分三個(gè)階段：第一階段（/2段），拉力

較小時(shí)，物塊從木板的右側(cè)滑出，相對路程等于板長，等于1m；第二階段（8C段），

拉力稍大一些，物塊滑動(dòng)一段距離后，與木板共速后一起加速向右運(yùn)動(dòng)；第三階段

段），拉力過大，物體先減速到與板共速，因摩擦力提供的加速度不夠，不能隨木板一

起運(yùn)動(dòng)，后加速滑動(dòng)一段距離后，最終從木板的左側(cè)滑出。

【詳解】A.若恒力40,物塊剛滑上木板時(shí)，設(shè)物塊和木板的加速度分別為a/、a2,

由牛頓第二定律

max=jumg

Ma2=pimg

得到

22

ax=2m/s,=4m/s

由題意可知，當(dāng)廠=0時(shí)，設(shè)經(jīng)時(shí)間力物塊從木板右側(cè)滑出，位移差為1m,則

121,21

vo^i~~aA-/A=1

且物塊從木板右側(cè)滑出時(shí)，需滿足物塊的速度大于木板的速度，即

v0-卬]>a2tx

聯(lián)立解得

A=ls（舍'）,4=_s

3

則物塊滑出木板時(shí)的速度為

10/

v=v0一貼=—m/s

故A錯(cuò)誤；

BD.。兩點(diǎn)對應(yīng)的為恰好可一起勻加速運(yùn)動(dòng)，即物塊與木板共速后，木板的加速度

的大小等于物塊的最大加速度R，則有

F+]nmg=Ma3=Max

解得

b=3N

物塊剛滑上木板時(shí)，設(shè)木板的加速度為。4,由牛頓第二定律有

2

二■+〃加g二1nzs2=10m/s

M0.5

設(shè)經(jīng)時(shí)間%2兩者速度相等，有

〃彳%2="o"1"2

1212_

-萬印2-'。/='C

解得

2

xc=-m

故

『=—m"1=1.5m-1

2

故B正確，D錯(cuò)誤；

C.當(dāng)物塊恰好不能從木板右端滑出時(shí)，即物塊恰好滑到木板右側(cè)與木板共速，對應(yīng)圖

中8點(diǎn)，設(shè)木板加速度為。5,用時(shí)間為B此時(shí)有

Ma5=jLimg+F

1212i

a

V0^3~~\h-萬磯=1

VQ—a/3=45’3

解得

F=1N

故C正確。

故選BCo

三、解答題

15.（2022?重慶市涪陵高級中學(xué)校模擬預(yù)測）在2022年北京冬奧會(huì)上，中國代表團(tuán)以9

金4銀2銅的戰(zhàn)績高居金牌榜第三位，創(chuàng)下參加冬奧會(huì)以來的歷史最佳戰(zhàn)績。圖甲所示

是運(yùn)動(dòng)員在“大跳臺滑雪”比賽中的騰空運(yùn)動(dòng)示意圖，其運(yùn)動(dòng)過程可簡化為如圖乙所示。

“助滑道”由長為3傾角為6的斜坡面和圓弧形坡面BCD構(gòu)成，48和BCD在8處

相切，且3與。等高。某運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）著滑雪板從/端由靜止開始、沿“助滑

道”滑行，并從。點(diǎn)沿著圓弧的切線滑出。設(shè)該運(yùn)動(dòng)員（包含滑雪板）的質(zhì)量為相，滑

雪板與間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，該運(yùn)動(dòng)員在。點(diǎn)沿著圓弧的切線滑出時(shí)的速度大小為

v,不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。求：

（1）該運(yùn)動(dòng)員從4到2的時(shí)間；

（2）該運(yùn)動(dòng)員在圓弧形坡面8c〃上克服摩擦力所做的功。

I2/1

【答案】（1）J——---------；（2）mgLsin0-pimgLcos0一一

sin。一"geos。2

【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律可得該運(yùn)動(dòng)員從4到5的加速度大小為

a=gsind-jugcos0

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得該運(yùn)動(dòng)員從Z到5的時(shí)間為

Va，gsin6-〃gcos9

(2)設(shè)該運(yùn)動(dòng)員在圓弧形坡面8co上克服摩擦力所做的功為沙，對運(yùn)動(dòng)員從4到。

的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgLsind-jumgLcosd-W=-

解得

W=mgLsin0—jumgLcosd——加

16.(2022?浙江?模擬預(yù)測)將日常生活中的報(bào)紙擰成一股繩子，將會(huì)很難把它扯斷了。

校內(nèi)STEM活動(dòng)小組通過“紙繩”用沿水平方向成。的力尸斜向上去拉質(zhì)量為機(jī)的一箱

子書沿直線勻加速奔跑。已知箱子與塑膠操場跑道的動(dòng)摩擦因素為必，求：

(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，箱子的加速度；

(2)經(jīng)過一段時(shí)間/之后，箱子的向前通過的位移；

(3)某時(shí)刻突然放手，箱子繼續(xù)向前滑行x,求放手瞬間箱子的速度。

77cose+Fsin。■Feos8+Ain。

【答案】(1)一〃g；⑵產(chǎn)；(3)，2〃gx

【詳解】(1)以箱子為研究對象，根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律有

27cos9-RFN=ma

FN=mg-FsmO

Feos0-/LI(mg-Fsin0Feos。+尸sin。

a=---------------------------=---------------------甘g

(2)根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系

x=—at

2

代入加速度得

FcosO+Fsind

(3)放手之后箱子只受摩擦力作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有

/2mg=ma

a=Ng

根據(jù)速度位移關(guān)系有

2

v-VQ=2ax

解得放手瞬間箱子的速度為

%=J2〃gx

17.（2022映西西安三模）如圖所示,足夠長的粗糙水平臺和長度￡=6.51!1、速度1，=4.0向5、

向左勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶等高，且與傳送帶P0連接。在片0時(shí)刻，質(zhì)量為加/的物塊”

與質(zhì)量為mB的木板B一起以共同速度vo=3.5m/s在平臺上開始向右運(yùn)動(dòng)（物塊/在木

板8的最左端）。且在片0時(shí)刻，質(zhì)量為的物塊。以vC=5m/s的速度從傳送帶最右

端。向左運(yùn)動(dòng)（圖中物塊。未畫出，并可將其視為質(zhì)點(diǎn)）。物塊。與木板3恰好在傳送

帶最左端P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰撞后立即將物塊C移走。運(yùn)動(dòng)過程中物

塊/始終未離開木板及已知物塊。與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木板2與水平臺間的

動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=0.10,物塊/與木板8間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃/=0.3,〃沼=2〃?C=8〃?/,重

力加速度取g=10m/s2,求：

（1）物塊C在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）長木板2的最小長度。。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

PQ

L

C

【答案】（1）1.5