专题一 第2讲 匀变速直线运动规律及牛顿运动定律（课时作业）-2022高考物理【优化探究】二轮专题复习（老教材新高考）

(45分钟) [基础题组专练] 1．(2020·江苏卷)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　) A．F　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：设列车的加速度为a，每节车厢的质量为m，每节车厢受的阻力为f，对后38节车厢，由牛顿第二定律得F－38f＝38ma；设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，对后2节车厢，由牛顿第二定律得F1－2f＝2ma，联立解得F1＝，故C正确。 答案：C 2．(2021·全国甲卷)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将(　　) A．逐渐增大　　　　　 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 解析：设P点与竖直杆的距离为l，则PQ＝，对物块，根据牛顿第二定律，有mgsin θ＝ma，得a＝gsin θ，由x＝at2，得＝gsin θ·t2，得t＝，当2θ＝，即θ＝时，t最小，由题知θ从30°增大到60°，故下滑时间先减小后增大，故D正确。 答案：D 3．如图所示为物体做直线运动的图象。下列说法正确的是(　　) A．甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移小于 B．乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的加速度变化量 D．丁图中，t＝3 s时物体的速度为25 m/s 解析：由v­t图象与坐标轴围成的图形面积代表位移知，甲图中这段时间内的位移大于，A错误；v2­x图象中，斜率k＝2a，则a＝ m/s2，B错误；丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，C错误；由x＝v0t＋at2变形得＝v0＋at，结合数学知识可得初速度v0＝－5 m/s，加速度a＝10 m/s2，则t＝3 s时物体的速度为v＝v0＋at＝(－5＋10×3)m/s＝25 m/s，D正确。 答案：D 4．(2021·湖北武汉高三下学期4月质检)如图所示，物体a和物体b通过跨过定滑轮的轻绳相连接，物体c放在水平地面上，b和c拴接在竖直轻弹簧的两端。初始时用手托住a，整个系统处于静止状态，且轻绳恰好伸直。已知a和c的质量均为2m，b的质量为m，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦。现释放物体a，则(　　) A．释放瞬间，a的加速度大小为g B．释放瞬间，b的加速度大小为g C．c刚离开地面时，b的速度最大 D．弹簧第一次恢复原长时，a的速度最大 解析：刚释放a的瞬时，弹簧对b的弹力向上，大小为F＝mg，则对a、b整体，由牛顿第二定律2mg－mg＋F＝3ma，解得a、b的加速度a＝g，选项A错误，B正确；当a、b的加速度为零时速度最大，此时弹簧处于伸长状态，弹力为拉力，大小为mg，此时c还未离开地面，选项C、D错误。 答案：B 5．(2021·广东省阳江市高三模拟)如图所示，质量为M的半圆形光滑凹槽放置于光滑水平地面上，槽内有一质量为m的小球(可看成质点)。现用一水平向右的推力F1推动凹槽，使小球与凹槽一起向右做匀加速直线运动；若保持小球在凹槽中的位置不变，将水平向左的推力F2作用在小球上，使小球和凹槽一起向左做匀加速直线运动，则F1∶F2为(　　) A．1∶1 B．M∶m C．m∶M D．m∶(m＋M) 解析：将小球和凹槽作为整体，由牛顿第二定律有a1＝，a2＝，分别对小球受力分析如图所示， 则有a1＝＝，a2＝＝－，联立解得＝，故选B。 答案：B 6．(2021·江西南昌第一次模拟)图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150 kg的建筑材料被吊车从地面竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10 m/s2。下列判断正确的是(　　) A．前10 s悬线的拉力恒为1 500 N B．46 s末材料离地面的距离为22 m C．0～10 s材料处于失重状态 D．在30～36 s钢索最容易发生断裂 解析：由题图可知前10 s内材料的加速度a＝0.1 m/s2，由F－mg＝ma可知悬线的拉力为1 515 N，选项A错误；由图象面积可得整个过程上升高度是28 m，下降的高度为6 m,46 s末材料离地面的距离为22 m，选项B正确；30～36 s材料的加速度向下，材料处于失重状态，F<mg，前10 s材料处于超重状态，F>mg，钢索最容易发生断裂，选项C、D错误。 答案：B 7．(