1、专题一 第 2 讲限时：40 分钟一、选择题(本题共 8 小题，其中 14 题为单选，58 题为多选)1(2017山东省淄博市一模)2016 年 10 月 19 日，航天员景海鹏、陈冬顺利进入“天宫二号” ，在“天宫二号”内，下列实验不能进行的是 ( C )导 学 号 86084035A用弹簧秤验证力的平行四边形定则B用伏安法测干电池电动势和内阻C用自由落体运动研究动能和重力势能转化的规律D用磁铁、线圈、灵敏电流计等探究感应电流产生的条件解析 用弹簧秤验证平行四边形定则与重力无关，故可以进行，故 A 不符合题意；用伏安法测干电池电动势和内阻与重力无关，可以 进行，故 B 不符合题意；用自由落体
2、运动研究动能与重力势能转化的规律时，与物体的重力有关，故 C 不能进行，符合题意；用磁铁、 线圈、灵敏电流计等探究感应电 流产生的条件与重力无关，可以进行，故 D 不符合题意。本题选择不能进行的，故选：C。22017 年 4 月 2 日，哥伦比亚西南部普图马约省首府莫科阿市因暴雨导致多处发生泥石流。据当地媒体消息，泥石流已造成 206 人死亡。一辆汽车正在前往救援的平直公路上匀速行驶，由于前方道路遭到严重破坏，司机采取紧急刹车做匀减速运动，依次经过a、b、c、d 四点，如图所示，已知通过 ab、bc 和 cd 位移的时间之比为 1：2：3，ab 和 cd距离分别为 x1 和 x2，则 bc 段
3、的距离为 ( D )导 学 号 86084036A Bx1 x22 2x1x2x1 x2C D3x1 4x24 5x1 x24解析 将 bc 段分成时间相等的两段，位移分别为 x3、x4，将 cd 段分成时间相等的三段，位移分别为 x5、x6、x7，设每一段时间为 T，根据匀变速直线运动的推论知，x3x 1aT 2，x4x 12aT 2，x5x 13aT 2，x6x 14aT 2，x7x 15aT 2，可知xbcx 3 x42 x13aT 2，x2x 1(x 5x 6x 7)x 13x 112 aT2x 12x 112aT 2，可知 aT2，解得 xbc 。故 选：D 。x2 3x112 5x
4、1 x243(2017湖南省邵阳市二模) 学校“身边的物理”社团小组利用传感器研究物体的运动。在一小球内部装上无线传感器，并将小球竖直向上抛出，通过与地面上接收装置相连的计算机描绘出小球上抛后运动规律的相关图象。已知小球在运动过程中受到的空气阻力随速度的增大而增大，则下列图象可能是计算机正确描绘的是(已知 v、t 分别表示小球速度的大小、运动的时间) ( D )导 学 号 86084037解析 在上升阶段，物体做减速运 动，根据牛顿第二定律可知，mgfma，其中fkv，由于速度减小，阻力减小，加速度减小，当速度达到 0 时，小球向下做加速运 动，根据mgkvma 可知，随 时间的延 续，速度增
5、大，阻力增大，加速度减小，在 vt 图象中斜率代表加速度，故 D 正确。4(2017吉林省实验中学二模) 如图所示，细线的一端系一质量为 m 的小球，另一端固定在倾角为 的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力 T 和斜面的支持力FN分别为( 重力加速度为 g) ( C )导 学 号 86084038ATm( acosgsin ) FNm( gcosasin )BT m(gcosasin) F Nm (gsinacos )CT m(gsinacos) F Nm (gcosasin )DTm( asingc
6、os) F Nm( gsinacos)解析 当加速度 a 较小时，小球与斜面一起运 动，此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力，绳子平行于斜面；小球的受力如 图： 水平方向上由牛顿第二定律得：Tcos F Nsinma 竖直方向上由平衡得：Tsin F Ncosmg 联立得：F Nm(gcosasin )，Tm(gsinacos)。故 C 正确。5如图所示，两个质量均为 m 且用轻弹簧相连接的物块 A、B 放在一倾角为 的光滑斜面上，系统静止。现在用一平行于斜面向上的恒力 F 拉物块 A，使之沿斜面向上运动，当物块 B 刚要离开固定在斜面上的挡板 C 时，物块 A 运动的距离为 d，瞬时速度为
7、 v，已知弹簧劲度系数为 k，重力加速度为 g，则 ( AC )导 学 号 86084039A 此时物块 A 运动的距离 d2mgsinkB 此时物块 A 的加速度 aF kd mgsinmC 此过程中弹簧弹性势能的改变量 Ep0D 此过程中弹簧弹性势能的改变量 EpFd mv212解析 系统原来处于静止状态， 弹簧的弹力等于 A 的重力沿斜面向下的分力，由胡克定律得：mgsin kx 1；得此时弹簧的压缩量为：x 1 ，当 B 刚离开 C 时，弹簧的弹力等mgsink于 B 的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律得：此 时弹簧的伸长量为：x 2 ，则有：mgsinkdx 1x 22 ，故 A 正
8、确；由上得：x 2 d，根据牛 顿 第二定律得：mgsink 12a ，故 B 错误；由于开始 时和 B 刚离开 C 时弹簧的压缩F kx2 mgsinm F 12kd mgsinm量与伸长量相等，所以弹簧的 弹性势能的改变量 Ep0，故 C 正确，D 错误。6(2017宁夏银川九中一模) 一质点做匀变速直线运动，在时间间隔 t 内位移大小为s，动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度大小为 ( AC )导 学 号 86084040A Bst2 3s2t2C D4st2 3st2解析 末动能变为原来的 9 倍， 则末速度大小为初速度大小的 3 倍，设质点的初速度为 v0，若末速度方向和初速度方向
9、相同，则质点的速度为 vv 0at3v 0，由速度位移公式得 v2v 2as，解得 a ；若末速度方向和初速度方向相反，则 vv 0at3v 0，由速度20st2位移公式得 v2v 2as，解得 a ，故 AC 正确。204st27倾角为 的斜面体 M 静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知质量为m 的物块恰可沿其斜面匀速下滑。今对下滑的物块 m 施加一个向左的水平拉力 F，物块仍沿斜面向下运动，斜面体 M 始终保持静止。则此时 ( BD )导 学 号 86084041A 物块 m 下滑的加速度等于FcosmB 物块 m 下滑的加速度大于 FcosmC 水平面对斜面体 M 的静摩擦力方
10、向水平向右D 水平面对斜面体 M 的静摩擦力大小为零解析 由题意知，物 块自己能 够沿斜面匀速下滑，得 mg sinmg cos，施加拉力 F后，mg sinFcos (mgcosFsin )ma，解得 a ，所以 A 错误；B 正确；Fcos Fsinm以斜面体为研究对象，受物块 的摩擦力沿斜面向下为 Ff( mgcosFsin)，正压力FNmgcos Fsin ，又 tan ，把摩擦力和压力求和，方向竖直向下，所以斜面体在水平方向没有运动的趋势，故不受地面的摩擦力，所以 D 正确；C 错误。8(2017江西省师大附中一模) 如图，水平地面上有一楔形物块 a，倾角为 37 ，其斜面上有一小物
11、块 b，b 与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上。a与 b 之间光滑，a 与 b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动。当它们刚运行至轨道的粗糙段时(物块 a 与粗糙地面间的动摩擦因数为 ，g10 m/s2)，则 ( 导 学 号 86084042BC )A 若 0.10 ，则细绳的拉力为零，地面对 a 的支持力变小B 若 0.10，则细绳的拉力变小，地面对 a 的支持力不变C 若 0.75，则细绳的拉力为零，地面对 a 的支持力不变D 若 0.80 ，则细绳的拉力变小，地面对 a 的支持力变小解析 在光滑段运动时，物 块 a 及物块 b 均处于平衡状态 ，对 a、b 整体
12、受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对 b 受力分析，如图，受重力、支持力、 绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有FcosF Nsin0；F sinF Ncosmg 0；由两式解得 F mgsin，FNmgcos ；当它们刚刚运动至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，而 b 向右的加速度最大为 amgtan10 m/s27.5m/s 2，此时绳对 b 没有拉力。若 0.1， 则物块34a、b 仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得到：FsinF Ncosmg0；F NsinFcosma ；由两式解得：Fmgsinma cos，FNmgcos ma sin；即绳的张力 F
13、将减小，而 a 对 b 的支持力变大；再对 a、b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对 a 支持力不 变，故 A 错误， B 正确；若 0.75，a 的加速度为 7.5 m/s2，物块 b 的重力和支持力正好提供其运动的加速度，故 绳的拉力 为零；再对 a、b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡； 故地面对 a 支持力不变，故 C 正确；若 0.8 ，则 a 的加速度为 8 m/s2；同理可得：FsinF Ncosmg0；F NsinFcosma ；联立解得Fmgsinma cos，FNmgcos
14、 ma sin，则细绳的拉力 变小；再对整体受力分析可知，由C 的分析可知，地面对 a 的支持力不变，故 D 错误。二、非选择题(本题共 2 小题，需写出完整的解题步骤 )9(2017山东省济宁市二模) 车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持 1 m/s 的恒定速率运行， AB 为水平传送带部分且足够长，现有一质量为 m5 kg 的行李包( 可视为质点)无初速度的放在水平传送带的 A 端，传送到B 端时没有被及时取下，行李包从 B 端沿倾角为 37的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为 0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为 0.8，g10 m/s
15、2，不计空气阻力(sin37 0.6， cos370.8)。 导 学 号 86084043(1)行李包相对于传送带滑动的距离；(2)若 B 轮的半径为 R0.2 m，求行李包在 B 点对传送带的压力；(3)若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度。解析 (1)行李包在水平传送带上有摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：1mgma 1所以： a1 1g0.5105 m/s 2行李包达到传送带的速度需要的时间：va 1t1所以：t 1 0.2 sva1 15行李包前进的距离：x 1 a1t12 21传送带前进的距离：x 2vt 1行李包相对于传送带的距离：xx 2x 1代入数据解得：x0.1
16、 m(2)行李包在 B 点受到重力和支持力的作用，由牛顿第二定律可知：mgFmv2R代入数据得：F25 N根据牛顿第三定律，行李包在 B 点对传送带的压力大小是 25 N，方向竖直向下。(3)行李包在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，沿斜面向下的方向：2mgcos37mg sin37ma 2要使它到达底部时的速度恰好为 0，则：0v 22a 2x代入数据解得：x1.25 m10(2017山东省淄博市一模) 如图甲所示，可视为质点的 A、B 两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与 A 间距为 d10.5 m，A 与 B 间距为 d21.5 m。两物体与纸带间的动摩擦因数均为 10.1，质点 A
17、、B 与地面间的动摩擦因数为 20.2，现以恒定的加速度a2 m/s 2 向右水平拉动纸带，重力加速度 g10 m/s 2。 导 学 号 86084044(1)A 物体在纸带上的滑动时间；(2)在给定的坐标系中定性画出 A、B 两物体的 vt 图象；(3)两物体 A、B 停在地面上的距离 s。解析 (1)物体 A 在纸带上滑动时，由牛顿第二定律有： 1mgma 1当物体 A 滑离纸带时，有： at a1t d 112 21 12 21由以上二式，代入数据解得：t 11 s(2)A 和 B 都先在纸带上做匀加速后在地面上做匀减速运动 ，而且两个物体匀加速和匀减速运动的加速度大小均相等， 则图线的斜率相同。如 图所示。(3)物体 A 离开纸带时的速度为：v 1a 1t1两物体在地面上运动时有： 2mgma 2物体 A 从开始运动到停在地面上过程中的总位移为：s1 a1t 12 21 v212a2物体 B 与 A 在纸带上滑动时加速度相同，均为 a1。当 B 滑离纸带时有：at a1t d 1d 212 2 12 2物体 B 离开纸带的速度为：v 2a 1t2物体 B 从开始运动到停在地面上过程中的总位移为：S2 a1t 12 2 v22a2两物体 AB 最终停止时的间距为：ss 2d 2s 1由以上各式可得：s3.75 m。
