专题（02）牛顿运动定律与直线运动　2021年高考物理二轮重点专题整合强化练

2021年高考物理二轮重点专题整合强化练 专题（02）牛顿运动定律与直线运动（解析版） 一、选择题：本题共9小题，每小题6分，满分54分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.(2020·河南九师联盟高三模拟卷)某电梯的最大速度为2 m/s，最大加速度为0.5 m/s2.该电梯由一楼从静止开始，到达24 m处的某楼层并静止，所用的最短时间是(　　) A.12 s B.16 s C.18 s D.24 s 【答案】B 【解析】电梯以最大加速度加速到速度最大时所用的时间为t1＝＝ s＝4 s，加速运动的位移x＝at12＝4 m；根据对称性，减速运动的时间也为4 s，位移也为4 m，匀速运动的时间为t2＝ s＝8 s，电梯所用的最短时间为4 s＋4 s＋8 s＝16 s，选项B正确. 2.(多选)(2020·广东肇庆市第二次统考)为探究小球沿光滑斜面的运动规律，小李同学将一小钢球分别从图1中光滑固定斜面的顶端由静止释放，下列说法中正确的是(　　) 图1 A.图甲中小球在斜面1、2上的运动时间相等 B.图甲中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等 C.图乙中小球在斜面3、4上的运动时间相等 D.图乙中小球下滑至斜面3、4底端时的速度大小相等 【答案】BC 【解析】设斜面与水平面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得加速度大小为：a＝＝gsin θ.题图甲中，设斜面的高度为h，则斜面的长度为：L＝，小球运动的时间为：t＝＝＝，可知小球在斜面2上运动的时间长；到达斜面底端的速度大小为：v＝at＝，与斜面的倾角无关，与h有关，所以题图甲中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等，故A错误，B正确.题图乙中，设底边的长度为d，则斜面的长度为：s＝，根据s＝at2得t＝＝＝，可知θ＝30°和60°时，小球的运动时间相等，故C正确；由v＝，可知题图乙中小球下滑至斜面4底端时的速度较大，故D错误. 3.(2020·广东广州市一模)如图2，装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车，当车速v满足3.6 km/h≤ v≤36 km/h且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与行人相撞.若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4～6 m/s2，则该系统设置的安全距离约为(　　) 图2 A.0.08 m B.1.25 m C.8.33 m D.12.5 m 【答案】D 【解析】由题意知，车速满足3.6 km/h≤v≤36 km/h，即1 m/s≤v≤10 m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小为4～6 m/s2，最终速度减为0，由v2＝2ax可得：x＝≤ m＝12.5 m，故A、B、C错误，D正确. 4.(2020·河南开封市3月模拟)如图3所示，在光滑的水平面上，质量m＝2 kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零.若重力加速度g取10 m/s2，则以下说法正确的是(　　) 图3 A.此时轻弹簧的弹力大小为10 N B.当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s2，方向水平向右 C.当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为10 m/s2，方向水平向左 D.若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为10 m/s2，方向斜向右上，与水平方向成45°角 【答案】C 【解析】物块受重力、拉力以及弹簧的弹力，处于平衡状态，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为F弹＝mgtan 45°＝20×1 N＝20 N，F＝＝20 N，故A错误； 撤去拉力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20 N，物块此时受重力、支持力、弹簧弹力作用，合力大小为20 N，由牛顿第二定律可知a＝ m/s2＝10 m/s2，方向与弹簧弹力方向相同，即水平向左，故B错误，C正确； 剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力为零，物块受拉力和重力作用，合力方向水平向右，即加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律得a＝＝ m/s2＝10 m/s2，故D错误. 5.(20 ... ...