专项突破3 刹车问题&专项突破4 摩擦力的方向-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册(人教版2019) 江苏专用

专项突破3刹车问题 1.无人驾驶汽车已在我国某些 ↑m·) 3.高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候 地区开始上路试运行，一国 8 车，若动车每节车厢长为【，动车进站时做匀 产无人驾驶汽车，在试驾过 减速直线运动.站在2号候车线处的旅客发现 32x/m 程中以8m/s的速度行驶.人 1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时 工智能发现车头前方28m处的斑马线上有 该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前 行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停 端)，如图所示，则 () 止运动，其-x图像如图所示，该图线为一条 上上y 2"四四5 抛物线，则 ( A.刹车过程汽车做匀减速运动，加速度大小 A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停 为1m/s2 止运动，经历的时间为 B.汽车经过4s速度变为0 B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停 C.若行人通过斑马线的时间是4s,行人有被 止运动，平均速度为 撞的危险 C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时 D.0~10s内，汽车的位移大小为30m 2.(2024·广东广州期末)开车时看手机是一种 的速度为” 危险驾驶行为，极易引发交通事故.如图所示 一辆出租车在平直公路上以。=20m/s的速 D.动车的加速度大小为 度匀速行驶，此时车的正前方x。=63.5m处有 4.司机驾驶汽车在平直公路上匀速行驶，突然 一辆电动车，正以，=6m/s的速度匀速行 遇到紧急情况刹车直到停止运动，从司机发 驶，而出租车司机此时开始低头看手机，4s 现情况到停止运动这段时间内汽车的：-图 后才发现危险，司机立即刹车，加速度大小为 像如图所示，下列说法正确的是 () 5m/s2.若从司机发现危险开始计时，下列说 5ms-) 法正确的是 20 63.5m 00.5 5.5 A.发现危险时两车相距56m A.汽车刹车过程的加速度大小为4.0m/s2 B.出租车经过4.6s撞上电动车 B.汽车刹车过程的加速度大小为2.0/s2 C.出租车经过5s撞上电动车 C.汽车开始刹车至停止所用时间为5s D.若刹车时电动车以9m/s2加速，可避免 D.从司机发现情况开始至刹车停止，汽车的 被撞 总位移为30m 必修第一册学霸122 专项突破4摩擦力的方向 1.(2024·广东东莞期中)下列情景中，物体M B.物体受到的摩擦力方向向左 所受摩擦力F,的示意图可能正确的是 C.皮带上P点受到的摩擦力方向向下 D.从动轮上Q点受到的摩擦力方向向下 4.(2023·湖南株洲期中)试卷读卡器的原理可 简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之 A.物体静止在粗 B.汽车停在 间的动摩擦因数为4，答题卡与答题卡之间 糙的水平面上 斜坡上 的动摩擦因数为2，答题卡与底部摩擦片之 M 间的动摩擦因数为以，正常情况下，读卡器能 做到“每次只进一张答题卡”.搓纸轮沿逆时 C.物体在外力F N 作用下静止在 针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下 D.瓶子被握在于中 粗糙斜而上 处于静止状态 列说法正确的是 2.(2023·山东日照期末) 摩擦片 书法是中华民族优秀传 答通卡 统文化之一.如图所示， 搓纸轮 某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张 A.第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右 白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘 B.后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力 处用镇纸压住.在向右行笔的过程中镇纸和白 向右 纸都处于静止状态，则 C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左 A.镇纸受到向左的摩擦力 D.读卡器正常工作时，必然有41> B.毛笔受到向左的摩擦力 5.如图所示，三个物块A、B、C叠放在斜面上，用 C.桌面受到向左的摩擦力 方向与斜面平行的拉力F作用在B上，使三 D.白纸只受到向左的摩擦力 个物块一起沿斜面向上做匀速运动.设物块C 3.(2024·内蒙古赤峰月考)如图所示是皮带传 对A的摩擦力为∫，对B的摩擦力为∫。，下列 动示意图，A是主动轮，B是从动轮，两轮水平 说法正确的是 () 放置.皮带不打滑，且从动轮上有负载.当皮带 顺时针匀速转动时，重10N的物体同皮带一 起匀速运动，若物体与皮带间的最大静摩擦 力为5N,则 A.如果斜面光滑，f与fa方向相同，且f>f 屏 B.如果斜面光滑，∫与f方向相反，且∫>f 0(均 C.如果斜面粗糙，方与f方向相同，且f>f A.物体受到的摩擦力方向向右 D.如果斜面粗糙，f,与f方向相反，且fsf后 期末专题复习学霸123示位移，由图可知，0~12s内猎豹的位移为 12+6× 3 x=- 2 =4,时，两车速度相等，此时甲，乙位移差为4x= 30m=270m,羚羊的位移为x4=10×7m+10+30× 2×(12 3 6 x-x2=- ×3-5=5>,说明在1=4之前甲，乙 7)m=170m,则x:-x,=270m-170m=100m<150m,所以 相遇过一次，第一次相遇时，甲的速度比乙的大，1=1之 12s末时，猎豹没有追上羚羊，故D错误故选C. 后，乙车速度比甲车的大，乙能反追甲，所以两车一定相遇 3B解析：A根据=-子，可得产=%}子，由图 两次，故D正确.故选D 2.(1)2s0.8s(2)3s(3)猫能在老鼠逃回洞前追上 老鼠 像可知o0ms=0m/s,2a=l,即a=2m/分，故A错 解析：(1)猎和老鼠各自做匀加速直线运动时，均有=， 误：BC.停下的时间o= =5,停下来的位移工= 因此猫达到最大速度所需的时间，=28， 老鼠达到最大速度所需的时间，=0.88： 2=25m,停下来距人行道5m,故B正确，C错误；D.在 (2)老鼠由静止开始运动到最大速度，有-0=22x2, 老鼠匀速运动的位移x=L,- 6s内已经停下，则行驶的位移大小为25m,故D错误.故 老鼠匀速运动的有x号=，， 选B. 老鼠由静止开始运动到逃回洞穴共需的时间1a=,+, 4.(1)875m/s(2)750m(15+5√15)s 解得1银=3s: 解析：(1)-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变 (3)猫由静止加速到最大速度的位移-0=2,1， 化量， 猫匀速运动的位移x=L2x=, 在0-505内速度的变化量：dr=了×(15+20)x50mM 猫由静止开始运动到洞穴的时间=4，+ 解得1=3.35， 875m/s. 由于1接≤t银+△； 则50时的速度大小为875m/s 可知猫能在老鼠逃回洞前追上老鼠 (2)如果火箭竖直发射，在1=10。前做匀加速运动，1=10： 时离地面的高度是h= 2x15x100m=750m: 3.(1)4ms(2)≥号+6 解析：(1)以人的初始位置为原点，追车的方向为正方向建 如果有一碎片脱落，它的初速度n==15×10m/s= 立坐标系.司机刚好能看到此乘客一眼，说明乘客恰好进 150m/s 入车头后方20m的地方，随后立即被汽车甩开当：=人 离开火箭后碎片做竖直上抛运动，根据h=2, 时，乘客离汽车最近设经历时间：后二者速度相等则有： 人的位移x,=P人1，汽车速度华=，汽车的位置x2= 代入数据有：-750m=150/-号x10mx对. 2,人离汽车最近的时候，汽车在人的前方L处，则有 1 计算得出1=(15+515)8 x2-x,=L,代入数据可得t=4s,乘客的速度和=4ms 专项突破2追及、相遇问题 (2)人的位置随时间变化的关系为x,=,车的位置随时间 1.D解析：A.由图可知，甲车的初速度等于2。，在，时刻乙 车速度为o在，时间内，乙车的位移为x,则由-1图像 变化的关系为，=+，人车距离随时间变化的关系为 中，图线与坐标围成的面积表示位移，可判断得甲车的位 移为3x,若甲、乙在，时刻相遇，则xn=3x-x=2x,故A错 △=，令4=L.即+-=L,该方程对应的两解 误：B若甲，乙在，时刻相遇，如图所示 1即为两次到达汽车后方距离L处（第一次是人进入司 机视野，第二次是人离开司机税野)，按照题意应有≥ >0,即(12+4，)-411≥后，结合二次方程根与系数关系可 -4.-≥，解得≥8=+6 2 专项突破3刹车问题 由图像可知，(。为阴影部分对应的距离，由图像中的对称 1.A解析：A.由P-x图像可知图线满足D2=8-2x,将x= 4=3 32m,=0代人可得k=1,由运动学公式有2-后-2ax,解 关系，下次相遇的时刻为+2之，故B错误：C若。 得。=8m/s,a=-1m/s2,所以汽车做匀减速运动，加速度 2，则x= 大小为1m/s2,故A正确；B.由匀变速速度公式n=。+l, 31=4时，两车速度相等，此时甲、乙位移差 可得减速4s末的速度为，=8m/s+(-1)×4m/s=4m/s, 2 24 为△r=甲-*z-30X3-30=3>0, B错误；C汽车减迷4。内的位移为-，”1=8烂 2 说明在1=4，之前甲、乙相遇过一次，第一次相遇时，甲的速 4m=24m<28m,即行人通过斑马线时汽车尚未到斑马线 度比乙的大，t=1,之后，乙车速度比甲车的大，乙能反追 前，所以行人不会有被撞的危险，C错误：D.汽车诚速到零 甲，所以两车一定再次相遇，故C错误：以若= 3七，则 用时1=。=8。，所以车在0一10s内，汽车的位移即藏速 -0 必修第一册学蜀44 动，白纸对笔有向左的摩擦力，根据牛顿第三定律，笔对白 到零的位移为x2=32m,D错误故选 纸有向右的摩擦力，B正确，D错误：C.根据上述，笔对白 2.D解析：A.在44内，利用速度的差值与时间的乘积可求 纸有向右的摩擦力，对白纸与镇纸整体分析，该整体相对 出，出租车比电动车多走了△s=(a-,)=(20-6)×4m= 于桌面有向右运动的趋势，桌面对白纸有向左的摩擦力， 56m,此时两车相距s。=。-△s=63.5m-56m=7.5m, 根据牛顿第三定律，桌面受到向右的摩擦力，C错误：A.镇 纸受到重力与白纸的支持力，镇纸相对于白纸没有相对运 故A错误；BC.设刹车！时间擅上，则有o 2=D,+5, 动趋势，则镇纸没有受到摩擦力，A错误故选B. 解得1=0.6s或5s(含去，利车时间才4s),故从发现危险 3.C解析：AB.重10N的物体同皮带一起匀速运动，物体不 到撞上用时为0.6s.故BC错误.D.刹车时，电动车以 受摩擦力作用如果有摩擦力，水平方向就不平衡了， 9m/,2加速，设经1。共速.则有20-5w=6+9,得n=1s,因 故AB错误：C.A是主动轮，皮带上P点相对轮A有向上运 为4'.20+"号6+n 动的趋势，所以P点受到的摩擦力方向向下，故C正确： 20-2 o,解得4'=7m<7.5m,能避免被 D.B是从动轮，从动轮上Q点相对皮带有向下运动的趋 撞.故D正确.故选D. 势，所以O点受到的摩擦力方向向上，故D错误.故选C 3.C解析：A.采用逆向思维，可认为动车反向做初速度为0 4.D解析：A.由于摩擦力的存在，檬纸轮带动答题纸向左 的匀加速直线运动，站在2号候车线处的旅客发现1号车 运动.故第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左，故A错 误：B.第一张答题卡向左运动，故第二张答题卡相对第一 厢经过他所用的时间为1，有1=)，动车第1节车厢最 张答题卡向右运动，第二张答题卡受到第一张答题卡向左 前端从经过5号候车线到停下的位移为4，时间为，有 的摩擦力，故B错误：C.第一张上方所有答题卡看作整体 水平方向受到第一张答题卡向左的摩擦力，及摩擦片向右 4=),解得4=21，选项A错误：R动车第1节车厢最 的摩擦力，故C错误：D.要保证一张一张纸进入，则对第 前端从经过5号候车线到停下总位移为41，用时2，则平 一张纸受力分析∫>，忽略一张答题卡的重力即4，F、> 均速度为=。21 ,选项B错误；C设1号车厢头部经过 4FN,即4>42，故D正确.故选D. 2 5.D解析：AB.如果斜面光滑.先以A为研究对象，根据平衡 条件得∫，=m,gsin0f,沿斜面向上，即C对A的摩擦力大 5号候车线处的旅客时的速度为4，则有4=5+"、 2r,解 小为f,方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律A对C的摩 擦力沿斜面向下，以C为研究对象，根据平衡条件得= 得型 选项C正确：D.动车从经过5号候车线处的旅 f+mcgsin9,且可以看出∫<，由牛顿第三定律知C对B 的摩擦力∫。方向沿斜面向下，且<，即与广的方向相反 客开始到停止运动过程，有0=，-a×21,解得a= 21 且大于f,故AB错误：CD.同理.如果斜面粗糙，先以A为 212 研究对象，根据平衡条件得∫，=magsin8,即C对A的摩擦 选项D错误.故选C 力大小为∫，方向沿斜面向上.根据牛顿第三定律知A对C 4.A解析：AB.通过图像可知，第一阶段在司机反应时间 的摩擦力沿斜面向下，以C为研究对象受力分析，根据平 0.5s内.汽车做匀速直线运动：第二个阶段司机刹车，汽车 衡条件得f=f+mcgsin0+fc,其中fc是斜而对C的沿斜 做匀减速直线运动到停止，根据匀变速直线运动公式x= 面向下的摩擦力：沿斜面向上，且可以看出∫<f,即f< w+2心可得二=+m,由此可知，-图像的斜率 f,由牛顿第三定律知C对B的摩擦力∫。方向沿斜面向 下，即与f的方向相反且大于∫，故C错误，D正确 表示加速度的一半，可得a=2k=2×0-10。 m/s2=-4m/s2 专项突破5受力分析 故A正确，B错误：C,由图像可知，匀速运动的速度为o= 1.C解析：A.同学在卫生清扫时，站在讲台上用斜向左上方 10m/s,反应时间为t=0.5s,刹车到停止的时间为'= 的力拉整理箱，整理箱对人的拉力斜向右下，所以该同学 0-.-10 对讲台的压力大小大于mg,故A错误：BD.以人，整理箱和 =2.58,则刹车过程所用总时间为1。=1+'= 讲台整体为对象，受到地面的支持力和重力，二力平衡。 0.5+2.5s=3.0s,故C错误；D.反应时间内的位移为x1= 讲台对地面的压力大小为三者总重力F、=mg+mg+mg= 3mg,地面对讲台没有摩擦力，故BD错误：C同学在卫生 %=10×0.5m=5m,减速刹车位移为=)”'~/ 2* 清扫时，站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱，整理箱 受到的摩擦力的方向水平向右，故C正确.故选C 2.5m=12.5m,则从司机发现情况开始至刹车停止，汽车 2.B解析：对6球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的 的总位移为x=x,+x1=5+12.5m=17.5m,故D错误故 支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个 选A, 力的合力与第三个力等值、反向，共线，故细线拉力向右上 专项突破4摩擦力的方向 方，A图中b球不可能静止，当然a球也不可能静止， 1.C解析：A.物体静止在水平面上，与水平面间没有相对 故A错误：对a、b两个球整体受力分析，受总重力、垂直斜 运动的趋势，所以不受摩擦作用，故A错误：B.汽车相对 面向上的支持力和上面细线的拉力，可判断上面的细线的 斜坡有向下运动的趋势，摩擦力与重力沿斜坡向下的分力 拉力方向斜向右上方，故CD错误，B正确.故选B. 相平衡，所以汽车受到沿斜坡向上的摩擦力，故B错误： 3.B解析：隔离A分析可知，由平衡条件得：A受重力，B C.如果外力F沿斜面向上的分力小于重力沿斜面向下 对A的支持力和摩擦力，B对A的支持力和摩擦力的合力 的分力.则物体受到的摩擦力沿斜面向上，故C正确： 竖直向上，对B分析，B受重力，A对B的压力和摩擦力.C D,瓶子相对手有向下运动的趋势，所以瓶子所受摩擦力 对B的支持力，由于B对A的支持力和摩擦力的合力竖直 方向向上，故D错误故选C 向上，则A对B的压力和摩擦力的合力竖直向下，所以B 2.B解析：BD.在向右行笔的过程中，笔相对于白纸向右运 不受C的摩擦力作用，故B受力个数为4个，故B正 参考答案学霸45