2021届高考物理二轮专题突破练　力与直线运动(含解析)

专题突破练　力与直线运动 一、选择题 1.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第三个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则等于 (　　) A.-1　　　B.+1　　　 C.-　　　D.+ 答案　B　运动员起跳到达最高点的瞬间,速度为零,不计空气阻力,故可逆向处理为自由落体运动,第四个所用的时间为t2,据匀变速直线运动规律有g=,同理有g(t1+t2)2=+,联立解得=+1,故B正确,A、C、D错误。 2.(2020广东广州一模)如图,装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车,当车速v满足3.6 km/h≤v≤36 km/h、且与前方行人之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4~6 m/s2,则该系统设置的安全距离约为 (　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.0.08 m　　　B.1.25 m　　　 C.8.33 m　　　D.12.5 m 答案　D　由题意知,车速1 m/s≤v≤10 m/s,系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小为4~6 m/s2,最后末速度减为0,由推导公式v2=2ax可得,最大刹车距离x== m=12.5 m,所以系统设置的安全距离约为12.5 m,故D正确,A、B、C错误。 3.(2020湖北武汉三月调考)玩具车的遥控距离为25 m。某同学手持遥控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为1 m/s2,最大速度为5 m/s;玩具车加速度的大小为2 m/s2,最大速度为10 m/s。在达到最大速度后,二者都能长时间保持最大速度做匀速运动。下列说法正确的是 (　　) A.该同学对玩具车的控制时间为7.0 s B.该同学对玩具车的控制时间为7.5 s C.在控制时间内,该同学的位移大小为25 m D.与静止不动相比,该同学因运动而增加了2.5 s的控制时间 答案　BCD　根据题意可知该同学加速到最大速度所需时间为t1== s=5 s 玩具车加速到最大速度需要的时间为t2== s=5 s 所以该同学和玩具车同时加速到最大速度 该段时间内该同学的位移大小为x1== m=12.5 m 玩具车的位移大小为x2== m=25 m 玩具车和该同学之间的距离为Δx=x2-x1=12.5 m 由于该同学和玩具车加速到最大速度后都开始以最大的速度匀速运动 当两者之间距离为25 m时有v2maxt'-v1maxt'=25-Δx 解得t'=2.5 s,所以该同学对玩具车的控制时间为t=t1+t'=7.5 s,控制时间内该同学的位移大小为x=x1+v1maxt'=25 m,故B、C正确,A错误;如果该同学不动,只有玩具车运动,则当玩具车的位移为25 m时,便失去控制,根据以上分析可知,当玩具车加速到最大速度时发生的位移刚好为25 m,所以如果该同学静止不动,则对玩具车的控制时间为5 s,与静止不动相比,该同学因运动而增加的控制时间Δt=7.5 s-5 s=2.5 s,故D正确。 4.第二届进博会于2019年11月在上海举办,会上展出了一种乒乓球陪练机器人,该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回。若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落至对方的台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转。已知乒乓球质量为m,乒乓球撞击球拍的速率为v,球拍与水平面的夹角为θ,作用时间极短为Δt,则乒乓球对球拍的作用力为 (　　) A.mg sin θ+　　　B.mg cos θ+ C.mg+　　 　D. 答案　B　方法一:对乒乓球受力分析如图所示,碰撞过程加速度大小为a=,由牛顿第二定律得FN-mg cos θ=ma 则FN=mg cos θ+,由牛顿第三定律可知乒乓球对球拍的作用力为F'N=FN=mg cos θ+,B正确。 方法二:由动量定理知(FN-mg cos θ)Δt=mv-(-mv) 可得FN=mg cos θ+,由牛顿第三定律可知乒乓球对球拍的作用力为F'N=FN=mg cos θ+,B正确。 5.如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。现对Q施加一水平向右的拉力F,两物块一起做匀加速直线运动,若水平地面光滑,轻绳的张力大小为F1,若水平地面粗糙且两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ,轻绳的张力大小为F2,重力加速度大小为g,则F1∶F2等于(　　) A.1∶1　　　B.2∶1　　　C.1∶2　　　D.3∶1 答案　A　水平地面光滑时,对整体受力分析,根据牛顿第二定律得F=3ma1 再对物块P受力分析,根据牛顿第二定律得F1=m