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一、单项选择题
1.(2019·青岛二模)元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日,按照
设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在 3 s 末到达离地面 90 m 的最高
点时炸开,构成各种美丽的图案.假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是 v0,上升
过程中所受的阻力大小始终是自身重力的 k 倍,g=10 m/s2,那么 v0 和 k 分别等于( )
A.30 m/s,1 B.30 m/s,0.5
C.60 m/s,0.5 D.60 m/s,1
解析:选 D.本题考查运动学规律和牛顿第二定律,利用运动学知识有 x=
v0+v
2 ·t,代入数据得 v0=60 m/s;对上升过程中的礼花弹受力分析,如图所示.由
牛顿第二定律有:mg+Ff=ma,又 Ff=kmg,a=
60
3 m/s2=20 m/s2,解得:k=1.故 A、B、C
错,D 对.
2.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在 t=0 到 t=t1 的时间内,它们的 v-t 图象
如图所示.在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
v1+v2
2
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
解析:选 A.根据 v-t 图线与时间轴围成的面积表示位移,可以 看 出
汽车甲的位移 x 甲大于汽车乙的位移 x 乙,选项 C 错误;根据 v
-
=
x
t
得 ,
汽车甲的平均速度 v
-
甲大于汽车乙的平均速度 v
-
乙,选项 A 正确;汽车 乙 的
位移 x 乙小于初速度为 v2、末速度为 v1 的匀减速直线运动的位移 x,即 汽 车
乙的平均速度小于
v1+v2
2 ,选项 B 错误;v-t 图象的斜率大小反映了 加 速
度的大小,因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小,选项 D 错误.
3.如图,a、b、c、d 为光滑斜面上的四个点.一小滑块自 a 点由
静止开始下滑,通过 ab、bc、cd 各段所用时间均为 T.现让该滑块自 b
点由静止开始下滑,则该滑块( )A.通过 bc、cd 段的时间均大于 T
B.通过 c、d 点的速度之比为 1∶2
C.通过 bc、cd 段的位移之比为 1∶3
D.通过 c 点的速度等于通过 bd 段的平均速度
解析:选 A.当滑块由 a 点静止下滑时,滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动,加速度大
小为 a′.假设 ab 段的间距为 x,则 bc、cd 段的间距应分别为 3x、5x,xbc∶xcd=3∶5,C 错误;
如果滑块由 b 点静止释放,显然滑块通过 bc、cd 段的时间均大于 T,A 正确;滑块在 c 点的
速度应为 v1= 2a′·3x,滑块在 d 点的速度应为 v2= 2a′·8x,则 v1∶v2= 3∶ 8,B 错
误;因为 xbc∶xcd=3∶5,显然通过 c 点的时刻不是 bd 的中间时刻,则滑块通过 c 点的速度不
等于 bd 段的平均速度,D 错误.
4.(2019·烟台模拟)处于竖直平面内的某圆周的两条直径 AB、CD 间夹
角为 60°,其中直径 AB 水平,AD 与 CD 是光滑的细杆.从 A 点和 C 点
分别静止释放两小球,从 A、C 点下落到 D 点的时间分别是 t1、t2,则 t1∶
t2 是( )
A.1∶1 B.3∶2
C. 3∶ 2 D. 2∶ 3
解析:选 C.由图可知,sCD=2R,aCD=
3
2 g,由几何关系可得出 sAD= 3R,aAD=
1
2g,由
运动学公式 s=
1
2at2,可得
t1
t2=
sADaCD
sCDaAD,代入数据得
t1
t2=
3
2,故 C 正确.
5.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔 t 内位移为 s,动能变为原来的
9 倍.该质点的加速度为( )
A.
s
t2 B.
3s
2t2
C.
4s
t2 D.
8s
t2
解析:选 A.设质点的初速度为 v0、末速率为 vt,由末动能为初动能的 9 倍,得末速度为
初速度的 3 倍,即 vt=3v0,由匀变速直线运动规律可知,
s
t=
v0+3v0
2 =2v0,由加速度的定义
可知质点的加速度 a=
3v0-v0
t =2v0
t ,由以上两式可知,a=
s
t2,A 项正确,B、C、D 项错
误.
6.(2019·淄博二模)如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为 m 的物体提升到高处.滑轮
的质量和摩擦均不计,物体获得的加速度 a 与绳子对物体竖直向上的拉力 T 之间的函数关系
如图乙所示.由图可以判断以下说法正确的是( )①图线与纵轴的交点 M 的值 aM=-g
②图线与横轴的交点 N 的值 TN=mg
③图线的斜率等于物体的质量 m
④图线的斜率等于物体质量的倒数
1
m
A.②④ B.②③
C.①②③ D.①②④
解析:选 D.对物体受力分析,受重力 mg 和拉力 T,根据牛顿第二定律,有 T-mg=ma,
得 a=
T
m-g.当 T=0 时,a=-g,即图线与纵轴的交点 M 的值 aM=-g,①正确;当 a=0 时,
T=mg,故图线与横轴的交点 N 的值 TN=mg,②正确;图线的斜率表示质量的倒数
1
m,③错误,④
正确.
7.(2019·青州质检)如图所示,细绳 l 1 与 l2 共同作用于质量为
m 的小球而使其处于静止状态,其中细绳 l1 与竖直方向的夹角为 θ,
细绳 l2 水平,重力加速度为 g,不计空气阻力.现剪断细绳 l2,则剪
断瞬间( )
A.小球立即处于完全失重状态
B.小球在水平方向上的加速度大小为
1
2gsin 2θ
C.细绳 l1 上的拉力大小为
mg
cos θ
D.小球受到的合力大小为 mgtan θ,方向水平向右
解析:选 B.剪断细绳 l2 瞬间,小球受到的合力将变为垂直细绳 l1 斜向右下方,其大小为
mgsin θ,D 错误;由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小 a=gsin θ,故小球竖直向下
的加速度大小为 a 竖=gsin2θ,故小球虽然处于失重状态,但不是完全失重,A 错误;小球在
水平方向上的加速度大小为 a 水=gsin θcos θ,即 a 水=
1
2gsin 2θ,B 正确;此时细绳 l1 上
的拉力大小为 mgcos θ,故 C 错误.
8.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运
动.取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度 v 和位置 x 的关系图象
中,能描述该过程的是( )解析:选 A.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后能回到原高度,重复原来的过
程,以落地点为原点,速度为零时,位移最大,速度最大时位移为零,设高度为 h,则速度大
小与位移的关系满足 v2=2g(h-x),A 项正确.
二、多项选择题
9.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其 v-t 图象如图所示.已知两
车在 t=3 s 时并排行驶,则( )
A.在 t=1 s 时,甲车在乙车后
B.在 t=0 时,甲车在乙车前 7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是 t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40 m
解析:选 BD.根据题述,两车在 t=3 s 时并排行驶,由 v-t 图线与横轴所围面积表示位
移可知,在 t=1 s 时,甲车和乙车并排行驶,选项 A、C 错误;由图象可知,在 t=1 s 时甲车
速度为 10 m/s,乙车速度为 15 m/s,0~1 s 时间内,甲车行驶位移为 x1=5 m,乙车行驶位移
为 x2=12.5 m,所以在 t=0 时,甲车在乙车前 7.5 m,选项 B 正确;从 t=1 s 到 t=3 s,甲、
乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 x=
1
2×(10+30)×2 m=40 m,选项 D 正
确.
10.质量为 m 的小球被两个弹性系数皆为 k 的相同弹簧固定在一质量为
M 的盒中,如图所示,盒从距桌面高 h 处开始下落,在盒开始下落的瞬间,
两弹簧均未发生形变,小球静止.则下列说法正确的是( )
A.下落高度 h>
M g
2k (1+ M
2m),盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来
B.下落高度 h>
M g
2k (1+2M
m ),盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起
来
C.在小球到最高点时盒子恰好弹起,小球的加速度 a=
M -m
m g
D.在小球到最高点时盒子恰好弹起,小球的加速度 a=
2M
m g
解析:选 AC.小球从 h 高处下落到桌面,根据机械能守恒定律得 mgh=
1
2mv2,设小球向上
运动到速度变为零时上面弹簧的压缩量为 x,下面弹簧的伸长量也为 x,根据机械能守恒定律得
1
2mv2=mgx+2×
1
2kx2,这时小球上面的弹簧对盒向上的弹力为 kx,小球下面的弹簧对盒向
上的弹力也是 kx,盒能跳离桌面的条件是 2kx>Mg,h>
M g
2k (1+ M
2m),盒子恰好弹起时,2kx=
Mg,则小球合力 F 合=Mg-mg,加速度为 a=
M -m
m g,A、C 正确.
11.(2019·菏泽模拟)如图所示为运送粮袋的传送装置,已知 AB 间 长 度
为 L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为 v,粮袋与传 送 带
间的动摩擦因数为 μ,正常工作时工人在 A 点将粮袋放到运行中的传送 带上,
关于粮袋从 A 到 B 的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.粮袋到达 B 点的速度可能大于、等于或小于 v
B.粮袋开始运动的加速度为 g(sin θ-cos θ),若 L 足够大,则以后将以速度 v 做匀
速运动
C.若 μgsin θ
解析:选 AC.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达 B 点时的速度小于 v;可能先
匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达 B 点时速度与 v 相同;也可能先做
加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达 B 点时
的速度大于 v,故 A 正确;粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为 μmgcos θ,
根据牛顿第二定律得,加速度 a=g(sin θ+μcos θ),故 B 错误;若 μ<tan θ,则重力的下
滑分力大于滑动摩擦力,故 a 的方向一直沿传送带向下,粮袋从 A 到 B 一直是做加速运动,
可能是一直以加速度 g(sin θ+μcos θ)匀加速;也可能先以加速度 g(sin θ+μcos θ)匀
加速,后以加速度 g(sin θ-μcos θ)匀加速,故 C 正确;由以上分析可知,粮袋从 A 到 B
不一定一直做匀加速运动,故 D 错误.
12.如图所示,足够长的水平桌面上放置着质量为 m、长度为 L 的长木板 B,质量也为 m
的物体 A 放置在长木板 B 的右端,轻绳 1 的一端与 A 相连,另一端跨过轻质定滑轮与 B 相连,
在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳 2 系着质量为 2m 的重锤 C.已知重力加速度为 g,各接触
面之间的动摩擦因数为 μ(μ