2025届高考物理二轮复习：专题一 力与运动 第2讲 力与直线运动-专项训练 （含解析）

2025届高考物理二轮复习
专题一 力与运动 第2讲 力与直线运动-专项训练
1.[2024·丽水中学模拟] 如图所示是酒泉发射中心箭载卫星发射升空过程中的照片.下列说法正确的是(　)
A.观看火箭起飞过程,可以把火箭看成质点
B.固定在发射架上的摄像机拍摄到火箭正在向下运动
C.火箭先对高压气体有力的作用,高压气体对火箭才有反作用力
D.高压气体对火箭的作用力大于火箭的重力,火箭才加速上升
2.[2024·新课标卷] 一个质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是 (　)
A
B
C
D
3.[2023·衢州二中月考] 某品牌汽车装备了“全力自动刹车系统”.当车速为10 m/s时,若汽车与前方静止障碍物间的距离达到系统预设的安全距离且司机未采取制动措施,“全力自动刹车系统”就会立即启动以避免汽车与障碍物相撞,系统启动时汽车加速度大小约为5 m/s2,则 (　)
A.此系统预设的安全距离约为10 m
B.使汽车完全停下所需时间约为4 s
C.此系统启动3 s后汽车速度为5 m/s
D.若减小刹车加速度,则系统预设的安全距离变小
4.[2024·宁波模拟] 如图甲所示是婚庆公司用于彩绘和装饰的泡沫球.一个泡沫球从静止释放后竖直下落,用数码相机录像后,用软件逐帧输出并合成等时间间隔的泡沫球影像在不同位置的图片,用刻度尺测得图片中相邻泡沫球影像之间距离(单位:cm)如图乙中标注,已知两相邻位置对应的时间间隔为 s.以下说法正确的是 (　)
A.泡沫球的加速度逐渐减小
B.泡沫球下落的速度逐渐减小
C.根据题目信息可以求出泡沫球下落过程中平均速度大小
D.根据题目信息和Δx=aT2可以求出泡沫球匀加速下落过程中加速度大小
5.上海中心大厦如图所示,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台,观光平台高度为549 m.若电梯从静止开始以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18 m/s,然后以最大速度匀速运动6 s,最后以加速度a2做匀减速运动到达观光平台时恰好停下,则小明从底层到观光平台需要的时间是 (　)
A.30.5 s B.36.5 s
C.55 s D.61 s
6.[2024·绍兴模拟] 如图所示,运动员将冰壶(可视为质点)以一定的速度沿粗糙程度均匀的水平冰面推出,冰壶经a、b、c三点后在d点与竖直墙壁发生碰撞,碰撞前后冰壶的速率相等,冰壶最终恰好停在c点.已知ab=bc=cd=l,冰壶由d运动到c的时间为t,则(　)
A.冰壶经过ab段的时间为t
B.冰壶在全过程中的平均速度为
C.冰壶通过b点的速度大小为
D.冰壶在全过程中做匀减速直线运动
7.如图所示,水平轨道AB和倾斜轨道BC平滑对接于B点,整个轨道固定.现某物体以初速度v0从水平轨道上A位置向右运动,恰好能到达倾斜轨道上C处(物体可视为质点,且不计物体经过B点时的能量损失).已知物体在水平轨道上的平均速度为,在倾斜轨道上的平均速度为,且=4;物体与水平轨道间的动摩擦因数为μ1,与倾斜轨道间的动摩擦因数为μ2,且μ1=6μ2,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;AB段长度为xAB,BC段长度为xBC,且xAB=6xBC;斜面倾角θ=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.根据上述信息,下列说法正确的是 (　)
A.物体在AB段和BC段运动时间之比tAB∶tBC=2∶3
B.物体经过B点时的速度大小为v0
C.物体与BC段间的动摩擦因数μ2=
D.物体到达C处之后,能保持静止状态
8.[2024·丽水模拟] 学习小组利用智能手机测量加速度,打开手机上测加速度的应用软件,将手机向上抛出,然后又在抛出点接住手机,以竖直向下为正方向,截取一段手机加速度随时间变化的图像如图所示.已知手机质量为m,重力加速度为g.下列判断正确的是 (　)
A.t1时刻手掌对手机的作用力为2mg
B.t2时刻手机刚好离开手掌
C.t3时刻手机刚好离开手掌
D.t4时刻手机已经落到手掌上
9.[2024·杭州模拟] 水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度.已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍.某学习小组在探究苹果的碰伤阈值实验中,发现苹果从静止竖直跌落,在接触某材料后0.1 s减速至0,苹果刚好碰伤.重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.下列说法正确的是 (　)
A.苹果刚接触该材料时的速率约为3 m/s
B.苹果在该材料上的碰伤阈值约为20 cm
C.苹果在该材料上的碰伤阈值与苹果质量成正比
D.苹果从静止竖直跌落到减速为0的过程中平均速度为0
10.[2024·杭州四中模拟] 从t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其速度v随时间t按如图所示的正弦曲线变化,周期为2t0.在0~3t0时间内,下列说法正确的是 (　)
A.t=t0时,P回到原点
B.t=2t0时,P到原点的距离最远
C.t=t0时,P运动的加速度最大
D.t=t0与t=t0时,P运动到同一位置
11.[2024·台州一中模拟] 我国某型火炮处于世界先进水平,其炮管的使用寿命可达8 s.炮管的使用寿命是指每发炮弹在炮管中运动时间的累积值.已知发射时炮弹离开炮口的初速度约1000 m/s,炮管长度约为8 m,炮弹在炮管中的运动可视为匀加速直线运动,则炮管在其使用寿命中可以发射的炮弹数及炮弹在炮管中的加速度分别约为(　)
A.500发,125 m/s2
B.1000发,125m/s2
C.500发,6.25×104 m/s2
D.1000发,6.25×104 m/s2
12.类比方法在物理学的发展中起着极其重要的作用,其主要有因果类比、数学类比、概念类比和模型类比.请同学们类比利用v-t图像的面积推导匀变速直线运动位移公式的方法,解决下面情境中的问题.如图所示,水平面由光滑和粗糙两方形区域组成,质量为m、长为L的长方体匀质物块从光滑面以速度v0垂直于分界线进入到粗糙面,已知物块与粗糙面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则该过程中物块刚好有一半进入粗糙面时的速度为 (　)
A.
B.
C.
D.
参考答案与详细解析
1.D　[解析] 观看火箭起飞过程,火箭的大小和形状不可忽略,不能把火箭看成质点,选项A错误;固定在发射架上的摄像机拍摄到火箭正在向上运动,选项B错误;火箭对高压气体的力和高压气体对火箭的力是一对相互作用力,二者同时产生、同时消失,选项C错误;火箭加速上升,是因为受到向上的合力,即高压气体对火箭的作用力大于火箭的重力,选项D正确.
2.C　[解析] 一个质点做直线运动,它在任意时刻都只能对应一个速度和一个位置,故C正确,A、B、D错误.
3.A　[解析] 此系统预设的安全距离x==10 m,故A正确;使汽车完全停下所需时间t==2 s,故B错误;在t=2 s时,汽车速度减为零,则此系统启动3 s后汽车速度为零,故C错误;由x=知,若减小刹车加速度,则系统预设的安全距离变大,故D错误.
4.A　[解析] 由图片可知,相邻相等时间间隔内距离越来越大,由v=可定性判断出泡沫球下落的速度逐渐增大,故B错误;由图片可知,相邻相等时间间隔内距离差值依次为1.00 m、0.95 m、0.75 m、0.50 m,由a=可定性判断出加速度逐渐减小,但不能根据Δx=aT2求出泡沫球匀加速下落过程中加速度大小,故A正确,D错误;图片尺寸不是实际下落位移,故不能求出泡沫球下落过程中平均速度大小,故C错误.
5.C　[解析] 加速阶段的位移x1=t1,匀速阶段的位移x2=vt2=18×6 m=108 m,减速阶段的位移x3=t3,总位移x=x1+x3+x3=549 m,其中v=18 m/s,小明从底层到观光平台需要的时间t=t1+t2+t3,联立解得t=55 s,故C正确.
6.C　[解析] 由于碰撞前后冰壶的速率相等,可等效看成冰壶做速度大小均匀减小的减速运动,设加速度大小为a,根据位移速度公式得0-=2a·4l,0-=2a·3l,0-=2a·2l,0-=2a·l,可得va=2vd,vb=vd,vc=vd,冰壶由d运动到c的时间为t,有vd=at,l=t,则冰壶经过ab段的时间为tab===(2-)t,冰壶运动全过程的时间为t总===2t,冰壶在全过程中的平均速度为===,冰壶通过b点的速度大小为vb=vd=,故A、B错误,C正确;从a到d,冰壶的加速度方向水平向左,由d到c,冰壶的加速度方向水平向右,即冰壶在全过程中的加速度发生变化,不是做匀减速直线运动,故D错误.
7.B　[解析] 物体在AB段和BC段分别做匀减速直线运动,由=4,即=4×,解得vB=v0,选项B正确;由=4,即=4×,解得=×=,选项A错误;根据匀变速直线运动的速度—位移关系式可得-=-2μ1gxAB,0-=-2(gsin 37°+μ2gcos 37°)xBC,又知μ1=6μ2,联立解得μ2=,选项C错误;由于μ28.C　[解析] t1时刻,加速度a1=-20 m/s2=-2g,根据牛顿第二定律得-F+mg=ma1,解得F=3mg,即手掌对手机的作用力为3mg,故A错误;t2时刻,加速度为零,手掌对手机的作用力大小等于重力,手机没有离开手掌,故B错误;t3时刻,加速度刚好等于重力加速度,手机刚好离开手掌,故C正确;t4时刻以及后面一段时间,加速度仍等于重力加速度,手机没有落到手掌上,故D错误.
9.B　[解析] 苹果刚好碰伤,可知苹果接触该材料过程中所受的平均合力为F合=FN-mg=2mg,由牛顿第二定律得平均加速度为a==2g,由加速度大小公式a==,可知苹果刚接触材料时的速率约为v=at=2gt=2×10×0.1 m/s=2 m/s,A错误;设苹果从静止状态下落的最大高度为h,有v2=2gh,解得h=0.2 m=20 cm,B正确;由上述推导可知,苹果在该材料上的碰伤阈值与苹果质量无关,C错误;苹果从静止状态竖直跌落到减速为0的过程中位移不为0,故平均速度不为0,D错误.
10.D　[解析] 由图像可知,质点P在0~t0时间内从静止出发,速度方向一直为正,位移一直增大,t0时P到原点的距离最远;t0~2t0时间内速度反向,位移反向,由于图像与横轴所围的面积表示位移大小,可知此段时间内发生的位移大小等于0~t0时间内的位移大小,所以P在2t0时回到原点,A、B错误.由于图像的斜率表示加速度,可知t=t0时,P的加速度为0,C错误.由于图像与横轴所围的面积表示位移大小,t轴以上取正,t轴以下取负,可知t=t0与t=t0时,质点P的位移相等,P运动到同一位置,D正确.
11.C　[解析] 根据x=t,解得每发炮弹在炮管中运动时间t=0.016 s,则炮管在其使用寿命中可以发射的炮弹数n===500发;根据v=at,解得炮弹在炮管中的加速度a≈6.25×104 m/s2,C正确.
12.C　[解析] 设匀质长方体物块进入粗糙面长度为x(x