专题突破练(2) 力与直线运动(Word练习)-【优化指导】2025年高考物理二轮复习高中总复习·第2轮

专题突破练(二)　力与直线运动 1．(2024·海南卷)商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4 s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2 m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为(　　) A．1.25 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.25 m/s2 C　解析：设门的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为t＝2 s，根据x＝×2t可得v＝1 m/s，则加速度为a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2，C正确。 2．公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是(　　) A．kg·m·s－1 B．kg·m·s－2 C．Pa·m2 D．J·m－1 B　解析：根据牛顿第二定律的表达式F＝ma可知力的单位为kg·m·s－2，A错误，B正确；根据压强的表达式p＝可知力的单位为Pa·m2，但压强单位Pa不是基本单位，C错误；根据做功的表达式W＝Fx可知力的单位为J·m－1，但功的单位J不是基本单位，D错误。 3．(2024·广东佛山模拟)近日电磁弹射微重力实验装置启动试运行，该装置采用电磁弹射系统，在很短时间内将实验舱竖直向上加速到20 m/s后释放。实验舱在上抛和下落回释放点过程中创造时长达4 s的微重力环境，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.微重力环境是指实验舱受到的重力很小 B．实验舱上抛阶段处于超重状态，下落阶段处于失重状态 C．实验舱的释放点上方需要至少20 m高的空间 D．实验舱在弹射阶段的加速度小于重力加速度 C　解析：微重力环境是指实验舱处于完全失重状态，A错误；实验舱上抛阶段和下落阶段都处于失重状态，B错误；实验舱的释放点上方至少需要的高度为h＝gt2＝×10×22 m＝20 m，C正确；在很短时间内将实验舱竖直向上加速到20 m/s后释放，所以实验舱在弹射阶段的加速度大于重力加速度，D错误。 4．(2024·山东潍坊模拟)如图所示，竖直平面内半径R1＝10 m的圆弧AO与半径R2＝2.5 m的圆弧BO在最低点O相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接，另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑，经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B，不考虑小球在O点的机械能损失，重力加速度g取10 m/s2。则在此过程中小球运动的时间为(　　) A．1.5 s B．2.0 s C．3.0 s D．3.5 s C　解析：设左侧轨道倾角为θ1，小球在左侧斜面上下滑的加速度大小为a1＝g sin θ1，由几何关系，左侧轨道长x1＝2R1sin θ1，小球在左侧轨道上运动时间为t1＝＝2；同理，小球在右侧斜面上上滑的时间为t2＝2，故小球在此过程中运动的时间为t＝t1＋t2＝2(＋)＝3 s，C正确。 5．(多选)(2024·湖南长沙雅礼中学一模)如图所示，斜面静止于粗糙水平面上，质量为m的小物块P恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。现给P施加一沿斜面向下的推力F，使P沿斜面匀加速下滑。施加F后，下列说法正确的是(　　) A．斜面对P的支持力和摩擦力都不变 B．P对斜面的作用力方向竖直向下 C．水平面对斜面的支持力增大 D．小物块的加速度为a＝ ABD　解析：给P施加一沿斜面向下的推力F，并不改变斜面对P的支持力大小，即斜面对P的支持力大小不变，同时根据滑动摩擦力的特点可知，P所受的摩擦力也不发生变化，对平衡时P的分析可知，P所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向，由牛顿第三定律可知，P对斜面的作用力方向竖直向下，斜面的受力没有发生变化，A、B正确，C错误；给P施加一沿斜面向下的推力F，物块所受合力等于F，根据牛顿第二定律有a＝，D正确。 6．(多选)(2023·湖北卷)t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是(　　) A．t＝2t0时，P回到原点 B．t＝2t0时，P的运动速度最小 C．t＝t0时，P到原点的距离最远 D．t＝t0时，P的运动速度与t＝t0时相同 BD　解析：质点在0～t0时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动，此过程一直向前加速运动，t0～2t0时间内加速度方向和速度方向相反，先做加速度增加的减速运动再做加速度减小的减速运动，2t0时刻速度减到零，此过程一直向前做减速运动，2t0～4t0重复此过程的运动，即质点一直向前运动，A、C错误，B正确；a－t图像的面积表示速度变化量，～t0时间内速度的变化量为零，因此时刻的速度与t0时刻相同，D正确。 7．(2024·浙江温州二模)如图所示，小球从距地面高度h1＝1.25 m的A点由静止释放，经地面第一次反弹，竖直上升至最高点B，B点距地面高度h2＝0.8 m，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．小球在B点处于静止状态 B．小球下降过程处于失重状态，上升过程处于超重状态 C．小球与地面作用过程速度变化量的大小为1 m/s D．小球下降过程的平均速度大小大于上升过程的平均速度大小 D　解析：小球在B点处受到重力，合力不为零，所以小球在B点不能处于静止状态，A错误；小球下降过程和上升过程的加速度方向为竖直向下，且a＝g，所以小球处于完全失重状态，B错误；小球从距地面高度h1＝1.25 m的A点由静止释放，做自由落体运动，到地面速度为v1＝，解得v1＝5 m/s，竖直上升至最高点B，B点距地面高度h2＝0.8 m，小球做匀减速直线运动，从地面反弹的速度为v2＝－，解得v2＝－4 m/s，速度变化量的大小为Δv＝|v2－v1|，解得Δv＝9 m/s，小球下降过程的平均速度大小为v1＝＝2.5 m/s，上升过程的平均速度大小为v2＝＝2 m/s，得小球下降过程的平均速度大小大于上升过程的平均速度大小，C错误，D正确。 8．(2024·华中师大一附中模拟)2023年1月16日时速600公里的常导磁悬浮列车亮相《奇妙中国》，传说中的贴地飞行梦想成真，如图所示为常导磁悬浮列车进站时的－t图像，进站过程可视为匀变速直线运动。下列说法正确的是(　　) A．常导磁悬浮列车在时的速度为 B．阴影部分的面积表示常导磁悬浮列车在0～时间内通过的位移 C．常导磁悬浮列车在t0时刻安全停靠在站台 D．常导磁悬浮列车进站时的加速度大小为 D　解析：常导磁悬浮列车进站过程可视为匀变速运动，根据运动学公式x＝v0t－at2得，＝v0－at，可知图像的斜率为－，纵截距为v0，所以常导磁悬浮列车的加速度大小为a＝，初速度v0＝b，根据速度与时间关系式v＝v0－at，知在时的速度为0，所以常导磁悬浮列车在时刻安全停靠在站台，A、C错误，D正确；0～时间内的平均速度为，所以0～时间内常导磁悬浮列车的位移为，不等于阴影部分的面积，B错误。 9.(2024·全国甲卷)如图所示，一根轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一个轻盘(质量可忽略)，盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a－m图像。重力加速度大小为g。在下列a－m图像中，可能正确的是(　　) D　解析：设P的质量为M，P与桌面间的动摩擦力为f；以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得T－f＝Ma，以盘和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律可得mg－T＝ma，联立可得a＝＝·m，可知当砝码的重力大于f时，才有一定的加速度，当m趋于无穷大时，加速度趋于g，D正确。 10．(2022·浙江6月选考)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝，货物可视为质点(取cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4，重力加速度g＝10 m/s2)。 (1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小； (2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小； (3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度l2。 答案：(1)2 m/s2　(2)4 m/s　(3)2.7 m 解析：(1)对货物根据牛顿第二定律有 mg sin 24°－μmg cos 24°＝ma1 代入数据解得a1＝2 m/s2。 (2)根据运动学公式有v2＝2a1l1 解得v＝4 m/s。 (3)货物在水平轨道上运动时，根据牛顿第二定律有μmg＝ma2 根据运动学公式有v－v2＝－2a2l2 解得l2＝2.7 m。 学科网（北京）股份有限公司 $$