运动物体通过的路径叫做物体的运动轨迹，下面是查字典物理网整理的力与直线运动专题练习，查字典物理网预祝大家取得优异的成绩。

一、选择题

1.下列说法正确的是()

A.物体的速度越大，说明它受到的外力越大

B.物体的加速度在改变，说明它受到的合外力大小一定改变

C.静止在水平桌面上的物体受到了垂直桌面向上的支持力，该力所产生的加速度不为零

D.一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力

解析：物体速度大小与受力大小无关，故A错误;当物体只有加速度方向发生变化时，加速度发生变化，但合外力的大小不变，故B错误;由于物体所受支持力不为零，所以对应的加速度不为零，故C正确;由牛顿第三定律知，地面对人的支持力等于人对地面的压力，故D错误.

答案：C

2.以下是必修1课本中四幅插图，关于这四幅插图，下列说法中不正确的是()

A.图甲中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中，体重计示数先减小后增大

B.图乙中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变

C.图丙中赛车的质量不是很大却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度

D.图丁中高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度来减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全

解析：题图甲中学生从图示姿势起立到直立站于体重计的过程中，先向上加速，加速度向上，处于超重状态，再上向减速，加速度向下，处于失重状态，由超重和失重的概念可知，体重计的示数先增大后减小，A错误;当物体运动过程中不受外力作用时，将做匀速直线运动，B正确;由牛顿第二定律可知C正确;高大的桥造很长的引桥，可以减小桥面的坡度，这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全，D正确.

答案：A

3.为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入某种液体中运动，用闪光照相的方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示，已知钢球在液体中所受浮力为F浮，运动时受到的阻力与速度大小成正比，即F=kv，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为d，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式是()

A. B.

C.(-2f) D.(+2f)

解析：匀速运动时F阻=kv=k=2kdf，根据平衡条件mg=F阻+F浮，解得k=，B正确.

答案：B

4.一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在车上的一根水平杆，物体A穿在杆上，通过细线悬吊着小物体B，B在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上.现使小车如下图分四次分别以加速度a1、a2、a3、a4向右匀加速运动，四种情况下A、B均与车保持相对静止，且(1)和(2)中细线仍处于竖直方向.已知a1a2∶a3∶a4=12∶4∶8，A受到的摩擦力大小依次为f1、f2、f3、f4，则下列判断错误的是()

A.f1f2=12 B.f1f2=23

C.f3f4=12 D.tan=2tan

解析：设A、B的质量分别为M、m，则由题图知，(1)和(2)中A的水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律f1=Ma1，f2=Ma2，所以f1f2=12，故A正确，B错误;(3)和(4)中，以A、B整体为研究对象，受力分析如图所示，则f3=(M+m)a3，f4=(M+m)a4，可得f3f4=12，所以C正确;以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得mgtan=ma3，mgtan=ma4，联立可得tan=2tan，故D正确.

答案：B

5.在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球，经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比，则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是()

解析：小球上升过程中，由牛顿第二定律有mg+kv=ma，故随速度的减小，加速度逐渐减小，v-t图象的切线斜率逐渐减小;小球下降过程中，由牛顿第二定律有mg-kv=ma，则随速度逐渐增大，加速度逐渐减小，v-t图象的切线斜率逐渐减小;由于有阻力作用，故回到地面的速度将小于初速度v0，选项A正确.

答案：A

6.(多选)在某次热气球飞行训练中，热气球刚开始从地面竖直上升时，加速度为0.5 m/s2，当上升到180 m时，开始以5 m/s的速度匀速上升.若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量保持不变，为460 kg，重力加速度g=10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()

A.所受浮力大小为4 830 N

B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变

C.从地面开始上升10 s时的速度大小为5 m/s

D.以5 m/s的速度匀速上升时所受空气阻力大小为230 N

解析：热气球刚从地面竖直上升时，速度为零，空气阻力为零，分析热气球受力，由牛顿第二定律有F浮-mg=ma，得F浮=m(g+a)=4 830 N，A对;随速度的增加，空气阻力会越来越大，否则热气球不会最终匀速上升，B错;随空气阻力的增大，热气球加速度会减小，因此从地面开始上升10 s时速度达不到5 m/s，C错;以5 m/s的速度匀速上升时，热气球受力平衡，有F浮=mg+F阻，得F阻=F浮-mg=230 N，D对.

答案：AD

7.如图所示，在光滑水平面上有一静止小车，小车质量为M=5 kg，小车上静止地放置着质量为m=1 kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数=0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的是()

A.am=1 m/s2, aM=1 m/s2

B.am=1 m/s2, aM=2 m/s2

C.am=2 m/s2, aM=4 m/s2

D.am=3 m/s2, aM=5 m/s2

解析：对上面的木块受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，因此其加速度am=g=2 m/s2，D错.若小车和物块加速度不相等，则摩擦力为滑动摩擦力，则有木块加速度am===g=2 m/s2，B错.若二者没有相对运动，则加速度相等且加速度小于g=2 m/s2，A对.若发生相对运动，则木块加速度am=g=2 m/s2，小车加速度大于木块加速度，C对.

答案：AC二、非选择题

8.在倾角=37的固定斜面上，一物块以初速度v0=4 m/s从斜面底端A沿粗糙斜面向上运动，如图所示，已知物块与斜面间的动摩擦因数=0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：

(1)物块向上运动时和返回向下运动时物块的加速度大小;

(2)物体重新回到斜面底端A时的速度大小.

解析：(1)设物块沿斜面向上运动的加速度为a1，则

mgsin37mgcos37=ma1

a1=g(sin37cos37)=10(0.6+0.50.8) m/s2=10 m/s2

物块沿斜面向下运动的加速度为a2，则

mgsin37mgcos37=ma2

a2=g(sin37cos37)=10(0.6-0.50.8) m/s2=2 m/s2

(2)物块沿斜面向上运动的最大位移为x，重新回到A点的速度为v，则

v=2a1x

v2=2a2x

解得v=v0= m/s1.8 m/s.

答案：(1)10 m/s2 2 m/s2 (2)1.8 m/s

9如图所示，质量M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10 m/s2.

(1)若木板长L=1 m，在铁块上加一水平向右的恒力F=8 N，经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增大的水平向右的力F，分析并计算铁块受到木板的摩擦力f的大小随拉力F变化的情况.(设木板足够长)

解析：(1)根据牛顿第二定律

对铁块：F-2mg=ma1

对木板：1(mg+Mg)=Ma2

又s铁=a1t2，s木=a2t2，L=s铁-s木，联立解得：t=1 s

(2)铁块与木板之间的最大静摩擦力

fm2=2mg=4 N

木板与地面之间的最大静摩擦力

fm1=1(mg+Mg)=2 N

当Ffm1=2 N时，木板与铁块都静止，f=F

当铁块与木板恰好未发生相对滑动时，设此时的拉力大小为F1，根据牛顿第二定律，对铁块：F1-2mg=ma1

对整体：F1-1(mg+Mg)=(m+M)a1

联立解得：F1=6 N，所以当2 N6 N时，铁块相对木板滑动，此时摩擦力f=2mg=4 N.

答案：(1)1 s (2)见解析

B组

一、选择题

1.加速度计的部分结构简图如图所示，滑块与轻弹簧a、b连接并置于光滑凹槽内，静止时a、b的长度均为l;若该装置加速向右运动，a、b的长度分别为la、lb，则()

A.lal，lbl B.lal，lbl

解析：开始时，滑块所受两弹簧的弹力相等，合力为零;若装置向右加速运动，则滑块所受合力向右，故b弹簧的长度增加，a弹簧的长度减小，选项D正确.

答案：D

2.质量为1 kg的小物块，在t=0时刻以5 m/s的初速度从斜面底端A点滑上倾角为53的斜面，0.7 s时第二次经过斜面上的B点，若小物块与斜面间的动摩擦因数为，则A、B间的距离为(已知g=10 m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6)()

A.1.05 m B.1.13 m

C.2.03 m D.1.25 m

解析：对小物块进行受力分析可得，小物块上滑时的加速度大小为a1=gsin53gcos53=10 m/s2，到速度为零时所用的时间t1= s=0.5 s，上滑的最大距离为x1=vt1-a1t=50.5 m-10(0.5)2 m=1.25 m，然后往回返，其加速度大小为a2=gsin53gcos53=6 m/s2，则再运动t=0.7 s-0.5 s=0.2 s所通过的位移为x2=a2t2= 6(0.2)2 m=0.12 m，故AB间的距离为x1-x2=1.25 m-0.12 m=1.13 m，故B项正确.

答案：B

3.(多选)如图所示，一个质量为M的物体A放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m的物体B时，物体A的加速度为a，绳中张力为FT，则()

A.a=g B.a=

C.FT=mg D.FT=mg

解析：对两物体整体分析，由牛顿第二定律有mg=(M+m)a，解得a=g;对物体A由牛顿第二定律有FT=Ma，代入a解得FT=g.选项A、C错误，B、D正确.

答案：BD

4.(多选)如图甲所示，传送带以速度v1匀速转动，一滑块以初速度v0自右向左滑上传送带，从此时刻开始计时，滑块离开传送带前的速度-时间图象如图乙所示.已知v0v1，则下列判断正确的是()

A.传送带顺时针转动

B.t1时刻，滑块相对传送带滑动的距离达到最大

C.0～t2时间内，滑块受到的摩擦力方向先向右后向左

D.0～t2时间内，滑块受到恒定的摩擦力作用

解析：从题图乙可以判断，滑块先向左做减运动，再向右做加速运动，之后向右匀速运动，所以传送带顺时针转动，A正确;滑块向左减速过程，所受摩擦力向右，向右加速过程，滑块相对传送带向左运动，所受摩擦力向右，所以t2时刻滑块相对传送带滑动的距离达到最大，B、C错误，D正确.

答案：AD

5.2015年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分别为()

A.30 m/s,1 B.30 m/s,0.5

C.60 m/s,0.5 D.60 m/s,1

解析：礼花弹在上升过程中做匀减速直线运动，由运动学公式h=v0t，可得：v0==60 m/s.设礼花弹上升过程中的加速度为a，由运动学公式v0=at和牛顿第二定律kmg+mg=ma，可得：k=-1=-1=1，选项D正确，选项ABC错误.

答案：D

6.如图，水平传送带A、B两端相距s=3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.1.工件滑上A端的瞬时速度vA=4 m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则不正确的说法是()

A.若传送带不动，则vB=3 m/s

B.若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，则vB=3 m/s

C.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，则vB=3 m/s

D.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，则vB=2 m/s

解析：由牛顿第二定律可知，工件在传送带上运动，摩擦力产生的加速度a=-g=-1 m/s2，传送带不动或逆时针转动时，工件始终受摩擦力作用，v-v=-2gs，解得：vB=3 m/s，AB项正确;若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，则工件在传送带上运动的速度始终大于传送带的速度，工件受到的摩擦力方向始终向左且大小不变，即工件的加速度不变，综上所述vB=3 m/s，C项正确，D项错.

答案：D

7.(多选)如右图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接.下列表示物体速度大小v、加速度大小a、受到的摩擦力大小Ff和物体运动路程s随时间t变化的关系的各图象中可能正确的是()

解析：由题意分析可知，物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面上做匀减速直线运动，故选项A正确，B错误;在斜面上受的摩擦力小，故选项C错误;在斜面上s=at2，在水平面上s=v0t-at2，故选项D正确.

答案：AD

8.(多选)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出()

A.物体的初速率v0=3 m/s

B.物体与斜面间的动摩擦因数=0.75

C.取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44 m

D.当某次=30时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑

解析：当倾角达到90时，物体将做竖直上抛运动，此时上升的高度为1.80 m，由运动规律可求得初速率v0=6 m/s，选项A错误;当角度为0时，物体相当于在水平面上运动，此时位移为2.40 m，由运动学规律和牛顿运动定律可得，动摩擦因数=0.75，选项B正确;当倾角为时，由牛顿运动定律可得mgsinmgcos=ma，又x=，结合物理关系可得位移的最小值为1.44 m，选项C正确;=30时，物体达到最大位移时重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，因此物体达到最大位移后不会下滑，选项D错误.

答案：BC

二、非选择题

9.表演顶竿杂技时，一个人站在地上(称为底人)肩上扛一长L=6 m，质量m1=15 kg的竖直竹竿，一质量m2=45 kg的演员(可当质点处理)在竿顶从静止开始先匀加速下滑、再匀减速下滑，加速下滑的时间为t1=2 s，减速下滑的时间为t2=1 s，演员恰从竿顶滑至竿底部(g=10 m/s2).求：

(1)演员下滑过程中的最大速度vm;

(2)演员在减速下滑过程中底人对竹竿的支持力F.

解析：(1)演员下滑到加速结束时速度最大，则有

L=(t1+t2)

解得vm=4 m/s.

(2)设减速下滑的加速度为a，则有vm=at2

解得a=4 m/s2

减速阶段对演员有f-m2g=m2a

解得f=m2(g+a)=630 N

对竹竿，根据平衡条件有

F-f=m1g

解得F=780 N.

答案：(1)4 m/s2 (2)780 N

10.在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平方向成=37角固定，质量m=1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，如图甲所示.开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1=2 s时刻风停止.小球沿细杆运动的部分v-t图象如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8，忽略浮力.求：

(1)小球在0～2 s内的加速度a1和2～5 s内的加速度a2;

(2)小球与细杆间的动摩擦因数和水平风力F的大小.

解析：(1)取沿细杆向上的方向为正方向，由图象乙可知：

在0～2 s内，a1==15 m/s2(方向沿杆向上)

在2～5 s内，a2==-10 m/s2(-表示方向沿杆向下).

(2)有风力F时的上升过程，由牛顿第二定律，有

Fcos (mgcos +Fsin )-mgsin =ma1

停风后的上升阶段，由牛顿第二定律，有

-mgcos -mgsin =ma2

联立以上各式解得 =0.5，F=50 N.

答案：(1)15 m/s2，方向沿杆向上 10 m/s2，方向沿杆向下

(2)0.5 50 N

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