专题过关二 力与物体的直线运动

专题限时规范训练

(时间：90分钟 满分：100分)

一、选择题(每小题4分，共40分)

1.设物体运动的加速度为a 、速度为v 、位移为x .现有四个不同物体的运动图象如图所示， 物体C 和D 的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是 (

)

2.质量为1 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2.对物体施加一 个大小变化、方向不变的水平拉力F ，使物体在水平面上运动了3t 0的时间．为使物体在3t 0时间内发生的位移最大，力F 随时间的变化情况应该为下面四个图中的 (

)

3.如图1所示，水平地面上的物体质量为1 kg ，在水平拉力F ＝2 N 的作

用下从静止开始做匀加速直线运动，前2 s 内物体的位移为3 m ；则物

体运动的加速度大小

( ) A ．3 m/s 2

B ．2 m/s 2

C ．1.5 m/s 2

D ．0.75 m/s 2

4.如图2所示，水平面上质量为10 kg 的木箱与墙角距离为2358

m ，某人 用F ＝125 N 的力，从静止开始推木箱，推力与水平方向成37°角斜向下，

木箱与水平面之间的动摩擦因数为0.4.若推力作用一段时间t 后撤去，木

箱恰好能到达墙角处，则这段时间t 为(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，

g ＝10 m/s 2)

( ) A ．3 s B.65 5 s C.310 70 s D.32 7 s 图1 图2

5.某同学站在观光电梯内随电梯一起经历了下列三种运动：加速上升、匀速上升、减速上升(加速度大小a

B．只有加速上升过程中，该同学处于超重状态

C．三种运动因为支持力均做正功，所以该同学机械能均增加

D．只有加速上升过程，机械能增加

6.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘

客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图3

所示，当此车减速上坡时，乘客( )

A．处于失重状态

B．重力势能增加

C．受到向前的摩擦力作用

D．所受力的合力沿斜面向上

7.汽车B在平直公路上行驶，发现前方沿同方向行驶的汽车A速度较

小，为了避免相撞，距A车25 m处B车制动，此后它们的v－t图象

如图4所示，则()

A．B的加速度大小为3.75 m/s2

B．A、B在t＝4 s时的速度相同

C．A、B在0～4 s内的位移相同

D．A、B两车不会相撞

8.如图5甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点．一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象

如图乙所示．则(

)

甲乙

图5

A．Q2带正电

B．a、b两点的电势φa>φb

C．a、b两点电场强度E a>E b

D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小

9．如图6所示，水平面绝缘且光滑，一绝缘的轻弹簧左端固定，右端有一带正电荷的小球，小球与弹簧不相连，空间存在着水平向左的匀强电场，带电小球在电场力和弹簧弹力的作用下静止，现保持电场强度的大小不变，突然将电场反向，若将此时作为计时起点，则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图象正确的是

( )

图3 图4

图6

10.如图7所示，水平放置的光滑金属长导轨MM ′和NN ′之间接有电阻R ，导轨平面在直 线OO ′左、右两侧的区域分别处在方向相反与轨道平面垂直的匀强磁场中，设左、右区域的磁场的磁感应强度的大小分别为B 1和B 2，一根金属棒ab 垂直放在导轨上并与导轨接触良好，棒和导轨的电阻均不计．金属棒ab 始终在水平向右的恒定拉力F 的作用下，在左边区域中恰好以速度v 0做匀速直线运动，则以下说法中正确的是 (

)

图7

A ．若

B 2＝B 1时，棒进入右边区域后先做加速运动，最后以速度v 02

做匀速直线运动 B ．若B 2＝B 1时，棒进入右边区域后仍以速度v 0做匀速直线运动

C ．若B 2＝2B 1时，棒进入右边区域后先做减速运动，最后以速度v 02

做匀速直线运动 D ．若B 2＝2B 1时，棒进入右边区域后先做加速运动，最后以速度4v 0做匀速直线运动

二、实验题(11题4分，12题8分，13题6分，共18分)

11.(4分)在验证牛顿运动定律的实验中，某同学挑选的一条点迹清晰的纸带如图8所示， 已知相邻两个点间的时间间隔为T ，从A 点到B 、C 、D 、E 、F 点的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5(图中未标x 3、x 4、x 5)，则由此可求得打C 点时纸带的速度v C ＝________.

图8

12.(8分)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图9所示的装置，图中长木板水平 固定．

图9

(1)实验过程中，电火花计时器应接在________(选填“直流”或“交流”)电源上．调整定滑轮高度，使______________．

(2)已知重力加速度为g ，测得木块的质量为M ，砝码盘和砝码的总质量为m ，木块的加速度为a ，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝________________.

(3)如图10为木块在水平木板上带动纸带运动打出

的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计

数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸 带上测出x 1＝3.20 cm ，x 2＝4.52 cm ，x 5＝8.42 cm ，x 6＝9.70 cm.则木块加速度大小a ＝

图10

________ m/s 2(保留两位有效数字)．

13.(6分)如图11所示是某同学设计的“探究质量m 一定时，加速度a 与物体所受合力F 间的关系”的实验．图11(a)为实验装置简图，其中A 为小车，B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，其质量为m C ，D 为一端带有定滑轮的长方形木板，不计空气阻力．

图11

(1)实验中认为细绳对小车拉力F 等于______________；

(2)图11(b)为某次实验得到的纸带的一部分(交流电的频率为50 Hz)，可由图中数据求出小车加速度值为______ m/s 2；

(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a 与合力F 图线如图11(c)，该图线不通过原点O ，明显超出偶然误差范围，其主要原因可能是实验中没有进行____________的操作步骤．

三、解答题(14题14分，15题12分，16题16分，共42分)

14.(14分)猎狗能以最大速度v 1＝10 m/s 持续地奔跑，野兔只能以最大速度v 2＝8 m/s 的速 度持续奔跑．一只野兔在离洞窟x 1＝200 m 处的草地上玩耍，被猎狗发现后即以最大速度朝野兔追来．兔子发现猎狗时，与猎狗相距x 2＝60 m ，兔子立即跑向洞窟．设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟．

15.(12分)如图12所示，水平面上放有质量均为m ＝1 kg 的物块A 和B ，

A 、

B 与地面的动摩擦因数分别为μ1＝0.4和μ2＝0.1，相距l ＝0.75 m ．现

给物块A 一初速度使之向B 运动，与此同时给物块B 一个F ＝3 N 水

平向右的力由静止开始运动，经过一段时间A 恰好追上B .g ＝10 m/s 2.求：

(1)物块B 运动的加速度大小；

(2)物块A 初速度大小；

(3)从开始到物块A 追上物块B 的过程中，力F 对物块B 所做的功．

16.(16分)如图13所示，固定于水平面的U 型金属导轨abcd ，电阻不

计，导轨间距L ＝1.0 m ，左端接有电阻R ＝2 Ω.金属杆PQ 的质量m

＝0.2 kg ，电阻r ＝1 Ω，与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，滑动时保持与

导轨垂直．在水平面上建立xoy 坐标系，x ≥0的空间存在竖直向下的

磁场，磁感应强度仅随横坐标x 变化．金属杆受水平恒力F ＝2.4 N 的

作用，从坐标原点开始以初速度v 0＝1.0 m/s 向右做匀加速运动，经t 1＝0.4 s 到达x 1＝ 0.8 m 处，g 取10 m/s 2.求：

(1)磁感应强度B 与坐标x 应满足的关系； 图12

图13

(2)金属杆运动到x 1处，PQ 两点间的电势差；

(3)金属杆从开始运动到B ＝32

T 处的过程中克服安培力所做的功． 答案 1．C 2．D 3．C 4．A 5．BC 6.AB 7．BD 8．B

9．AC 10．B

11．v C ＝x 3－x 12T

12．(1)交流(1分) 细线与长木板平行(1分，答“细线水平”同样给分) (2)mg －(m ＋M )a Mg

(3分) (3)1.3(3分) 13．(1)m C g (2)3.0(2.6～3.4) (3)平衡摩擦力

14．4 m/s 2

15．(1)2 m/s 2 (2)3 m/s (3)0.75 J

16．(1)B ＝ 31＋10x (2)2 V (3)1.5 J