专题二 力与直线运动 测试卷 -2025届高考物理二轮复习备考

专题二 力与直线运动（测试） （试卷满分：100分；考试时间：90分钟） 一、选择题（每小题5分，共50分） 1.甲、乙两物体沿平直的轨道运动，甲的位移随时间的变化规律如图甲所示，乙的速度随时间的变化规律如图乙所示.则下列说法正确的是( ) A.内，甲的速度大小为 B.内，甲、乙的速度方向相反 C.内，甲、乙的位移均为 D.内，甲、乙的平均速率相等 2.雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的有( ) A.从到停下，汽车在干燥路面的平均速度小于在湿滑路面的平均速度 B.从到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度 C.从到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10m D.从到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.33倍 3.关于描述物体做直线运动的四个图像，下列说法正确的是( ) A.图甲中，物体在s这段时间内的位移小于 B.图乙中，物体的加速度为 C.图丙中，末物体的速度一定为 D.图丁中，物体内的位移为 4.两辆可视为质点的小汽车a、b从同地点沿同一直线同向出发，它们的图象如图所示。下列说法正确的是( ) A.b车启动时，a车在其前方2m处 B.b车启动后经过3s追上a车 C.在b车追上a车之前，3s时两车相距最远 D.b车追上a车后，两车可能会再次相遇 5.研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度。以下说法正确的是( ) A.弹性绳的劲度系数为40N/m B.运动员在下落过程中先超重再失重 C.运动员在最低点处加速度大小为 D.下落过程中弹性绳对运动员做正功 6.某车沿水平地面做匀变速直线运动时，发现在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂了一质量为m的小球，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为30°，在车厢底板上放着一个质量为M的木块，小球及木块均和车厢保持相对静止，如图所示。若木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当地的重力加速度大小为g，，，下列说法正确的是( ) A.小车向左做匀加速运动 B.此时小球的加速度大小为 C.此时木块受到的摩擦力大小为0.75Mg，方向水平向右 D.此时木块受到的摩擦力大小为，方向水平向右 7.如图所示，质量的玩具动力小车在水平面上运动时，小车牵引力和受到的阻力均为恒力，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为的物体由静止开始运动。运动4 s后，轻绳从物体上脱落，物体继续滑行一段时间后停止。物体与地面之间的动摩擦因数为取，不计空气阻力。下列说法正确的是( ) A.轻绳脱落之前，小车的加速度大小是 B.轻绳脱落之前，绳的拉力为5 N C.轻绳脱落之后，物体继续滑行时间2 s D.物体刚停止时，小车的速度大小是3.5 m/s 8.如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，时物体在拉力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力F。g取，。下列说法正确的是( ) A.物体沿斜面向上加速时加速度大小 B.物体在时的速度为0 C.物体在斜面上运动的总时间为3s D.物体沿斜面向上运动的最大位移为15m 9.如图所示，质量的物块，以速度滑上正沿顺时针转动的水平传送带，传送带上A、B两点间的距离，已知传送带的速度，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是( ) A.摩擦力对物块做功为12J B.摩擦力对传送带做功为-10J C.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为12J D.由于传送物体电动机多做的功为12J 10.如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用的水平力向右拉A，经过5s，A运动到B的最右端，且其图象如图乙所示。已知A、B的质量分别为1kg、4kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，下列说法不正确的是( ) A.A的加速度大小为 B.A、B间的动摩擦因数为0.4 C.若B不固定，B的加速度大小为 D.若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为 二、实验题（每空2分，共14分） 11.（8分）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中。 （1）下列操作中正确的有_________。 A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端 C.应先释放小车，后接通电源 D.电火花计时器应使用低压交流电源 （2）某同学用如图a所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图b所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出。 ①实验时纸带的_________端是和小车相连的（填“左”或“右”）。 ②打点计时器打下C点时小车的速度大小为_________m/s。 ③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为_________。 12.（6分）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动的加速度，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点： （1）取下纸带，取其中的一段并每隔一个计时点标出计数点，如图所示，测出相邻计数点间的距离分别，，，，，，已知打点计时器打点的时间间隔，则重锤运动的加速度计算表达式为_______，代入数据，可得加速度_______（计算结果保留三位有效数字）。 （2）若计时器实际频率为49Hz，则加速度计算结果_______（偏大、偏小或准确）. 三、计算题（共3小题，共36分） 13.（10分）一辆汽车正在平直公路上以的速度匀速行驶，司机突然发现前方路口处亮起红灯，于是立即刹车使汽车以加速度大小做匀减速直线运动，汽车减速时，信号灯转为绿灯，司机当即放开刹车，换挡加速，换挡期间汽车做匀速直线运动，稍后汽车做匀加速直线运动，加速的时间只用了减速时间的，汽车的速度就恢复最初匀速运动时的速度，之后汽车维持该速度做匀速直线运动。已知从开始刹车到恢复原速一共经历了，整个过程不考虑司机的反应时间。 （1）求汽车换挡期间的速度大小； （2）求汽车做匀加速直线运动的加速度大小； （3）以汽车开始刹车为0时刻，求汽车在时的速度大小。 14.（12分）截止2024年元旦，绵阳4条高速公路建成通车，包括绵苍高速、G5成绵扩容、九绵高速和广平高速。至此，绵阳高速通车里程在全省地级市中率先突破700公里。绵阳到全国各地旅游更为方便。暑期，小明一家人自驾出行，途经川西理小路一段平直路段。驾驶员先以行驶，然后以加速度加速行驶，加速行驶后，驾驶员突然发现在距离前方交通标志牌处，几只牦牛排着队伍刚好从交通标识牌处开始垂直穿越公路，驾驶员立即刹车，最终恰好停在交通标识牌前。假设汽车在刹车过程中加速度不变，且忽略驾驶员反应时间。 （1）求匀加速行驶后的速度以及刹车所用时间； （2）若路面宽，牦牛排着长的队伍，行走的速度，求汽车在标识牌前等待牦牛全部通过所需的时间。 15.（14分）近年来网上购物发展迅速，使得物流业迅速发展起来，图示为某快递物流中心用传送带分流物品的示意图，传送带以恒定速度顺时针运行，传送带与水平面的夹角，现将质量的小物品由静止轻放在其底端（小物品可看成质点），平台上的人通过一根轻绳用恒力拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为的平台上，如图所示，已知物品与传送带之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，已知，。求： （1）物品达到与传送带相同速率所用的时间； （2）物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少； （3）若在物品与传送带同速瞬间撤去恒力F，则物品还需多少时间才能到达平台。 答案以及解析 1.答案：D 解析：由图甲可知，位移一时间图像的斜率表示质点的速度，内质点甲沿正方向做匀速直线运动，质点甲的速度为，选项A错误；内，质点甲沿负方向做匀速直线运动，质点甲的速度为，由图乙可知内，质点乙的速度为，则两质点的速度大小、方向均相同，选项B错误；由图甲可知内，质点甲的位移为0，质点乙在时间内的位移为的时间内位移为，则整个过程质点乙的位移为0，选项C错误；由图甲可知整个过程，质点甲的路程为，则平均速率为，同理乙的路程为则平均速率为，两质点的平均速率相等，选项D正确。 2.答案：C 解析：AC.根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知从到停下，汽车在湿滑路面的位移为，此过程的平均速度为，从到停下，汽车在干燥路面的位移为，此过程的平均速度为，则可知，从到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度；内汽车的位移相等，由，可知从到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10m，故A错误，C正确；B.从到停下，设汽车在干燥路面的平均速度为，在湿滑路面的平均速度为，即，说明平均速度大小相等，故B错误；D.根据图像的斜率表示加速度，则从到停下，汽车在湿滑路面的加速度大小为，从到停下，汽车在干燥路面的加速度大小为，可知从到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.5倍，故D错误。故选C。 3.答案：B 解析：A.图甲是图像，若图像是过原点的直线，由图像与时间轴所围面积表示位移可知，物体在0~2s这段时间位移是2m，由题图可知，物体在0-2s这段时间内的位移大于2m,A错误；B.图乙是图像，由图像可得，由公式可知，图像的斜率表示2a，则有解得物体的加速度为B正确；C.图丙是图像，由可知，图像与时间轴所围面积表示速度变化量，则有5s末物体的速度变化量为由速度时间公式可知，若物体的初速度是零，则物体在5s末的速度大小一定为12.5m/s，若物体的初速度不是零，则物体在5s末的速度一定不是12.5m/s,C错误；D.图丁是图像，由图像可得则有与位移时间公式对比可知，物体的初速度是零，加速度是2，可知物体0-10s内的位移为，D错误。故选B。 4.答案：C 解析：A.由图可知，时b车启动，图像与时间轴围成的面积代表位移，可知在b车启动时，a车在其前方超过2m的距离，A选项错误；B.b车做匀加速直线运动的加速度大小为假设b车启动后3s时间追上a车，计算得 则假设不成立，B选项错误；C.b车追上a车前，两者速度相等时相距最远，即,C选项正确；D.b车超越a车后，b车的速度一直大于a车，则两车不可能相遇，D选项错误。故选C。 5.答案：C 解析：A.运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为时速度最大，此时受力平衡，解得，故A错误；B.运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，故B错误；C.运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得，，，联立上述各式，解得，故C正确；D.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向与位移方向始终相反，弹力做负功，故D错误。故选C。 6.答案：D 解析：A.根据小球的运动状态，对小球进行分析可知，小球的加速度方向沿水平向右，小球及木块均和车厢保持相对静止，即小车的加速度方向也是水平向右，当小车速度方向向右时，小车向右做匀加速直线运动，当小车速度方向向左时，小车向左做匀减速直线运动，故A错误；B.对小球进行分析，根据牛顿第二定律有，解得，故B错误；CD.对木块分析，可知，木块所受外力的合力等于小车对木块的摩擦力，方向水平向右，根据牛顿第二定律有，结合上述解得，故C错误，D正确。故选D。 7.答案：B 解析：对整体由牛顿第二定律可知，解得。对m分析：，选项A错误，B正确；绳子脱离时物块的速度，物块的加速度。根据，可得，选项C错误；绳子脱离后，对M分析：，则，物体刚停止时，小车的速度大小，选项D错误。故选B。 8.答案：D 解析：A.有拉力作用时，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得解得，物体沿斜面向上加速时加速度大小为故A错误；B.2s时物体的速度为撤去拉力后，物体向上滑动的过程中，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得解得，物体向上减速的加速度大小为则物体向上减速的时间为则物体在时的速度为0，故B错误；C.当物体速度减为零时，由于，则物体不能保持静止，物体会沿斜面向下做加速运动，则物体在斜面上的运动时间不止3s，故C错误；D.物体沿斜面向上运动的最大位移为故D正确。故选D。 9.答案：D 解析：A.由题意可知，所以物块滑上传送带先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 设物块速度达到6m/s所用的时间为，则有 物块在时间内运动的位移 代入数据可得 可知，物块与传送带共速后做匀速直线运动。则摩擦力对物块做功 故A错误； B.传送带在时间内运动的位移 则摩擦力对传送带做功 故B错误； C.物块相对传送带滑动的距离 整个运动过程中由于摩擦产生的热量 故C错误； D.根据能量守恒可知电动机多做的功等于物块增加的动能与摩擦产生的热量之和，则有 代入数据可得 故D正确。 故选D。 10.答案：A 解析：A.根据图象可知，物体A的加速度大小为 A错误； B.以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得： 代入数据得： B正确； C.若B不固定，B的加速度大小为 C正确； D.由题图乙知，木板B的长度为 若B不固定，设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得 代入数据解得 D正确。 故选A。 11.答案：（1）A（2）左;0.3;0.4 解析：（1）A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器，故A正确；B.打点计时器应放在长木板没有滑轮的一端，故B错误；C.为了不浪费纸带且能够获得更多的数据点，应先接通电源，后释放小车，故C错误；D.电火花计时器使用的是220V的交流电源，故D错误。故选A。 （2）小车在钩码的带动下做加速运动，在相等时间内位移逐渐增大，则可知验时纸带的左端是和小车相连的； 根据题意可知，每两个计数点之间的时间间隔为0.1s，而该实验是用平均速度代替瞬时速度，则可知点计时器打下C点时小车的速度大小为 由逐差相等公式可得小车的加速度 12.答案：（1）；9.67（2）偏大 解析：（1）根据逐差法求得，重锤运动的加速度计算表达式为 代入数值可得加速度 （2）若计时器实际频率为49Hz，则计算时用 偏小，则加速度计算结果 偏大。 13.答案：（1）3m/s（2）（3）6m/s 解析：（1）根据题意，汽车减速时速度大小为 所以汽车换挡期间的速度大小为 （2）汽车做匀加速直线运动的时间为 加速度大小为 （3）司机换挡持续的时间为 汽车在时的速度大小为 14.答案：（1），（2） 解析：（1）匀加速10s后的速度 刹车过程 解得刹车时间 （2）牦牛全部通过时间 等待时间 15.答案：（1）（2）（3） 解析：（1）物品在达到与传送带速度相等前， 解得： 由， 得. （2）加速过程位移为. 共速后，有： 解得，即物品匀速上滑，位移为 则匀速运动的时间为 总时间为 （3）在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，根据牛顿第二定律， 有 解得： 假设物品能向上匀减速到速度为零，通过的位移为 由此知物品速度减为零之前已经到达平台。 由 解得：（另一解不合题意，舍去） 即物品还需到达平台. 学科网（北京）股份有限公司 $$