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1、2014年高考物理復(fù)習(xí)(人教版通用)訓(xùn)練題:第2章 章末限時(shí)練(含解析)
(滿分:100分 時(shí)間:90分鐘)
一、選擇題(每小題4分,共40分)
1.某物體在n個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若把其中一個(gè)力F1的方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°,而保持其大小不變,其余力保持不變,則此時(shí)物體所受的合力大小為 ( )
A.F1 B.F1 C.2F1 D.0
答案 B
解析 物體受n個(gè)力處于靜止?fàn)顟B(tài),則其中(n-1)個(gè)力的合力一定與剩余的那個(gè)力等大反向,故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1,且與F1方向相反,故當(dāng)F1轉(zhuǎn)過90°后,物體受到的合力大小應(yīng)為F1,選項(xiàng)B正
2、確.
2.如圖1甲所示為實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)力計(jì),彈簧的一端與有掛鉤的拉桿相連,另一端固定在外殼上的O點(diǎn),外殼上固定一個(gè)圓環(huán),整個(gè)外殼重為G,彈簧及拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì).現(xiàn)將該彈簧測(cè)力計(jì)用如圖乙、丙的兩種方式固定在地面上,并分別用相同的力F0(F0>G)豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì),則穩(wěn)定后彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為 ( )
圖1
A.乙圖讀數(shù)為F0-G,丙圖讀數(shù)為F0
B.乙圖讀數(shù)為F0,丙圖讀數(shù)為F0-G
C.乙圖讀數(shù)為F0-G,丙圖讀數(shù)為F0+G
D.乙圖讀數(shù)為F0,丙圖讀數(shù)為F0
答案 B
解析 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是彈簧中的彈力大?。趫D乙中,F(xiàn)0與彈簧拉力是一對(duì)作用力與
3、反作用力,大小一定相等.在圖丙中,由共點(diǎn)力的平衡知F0=F彈+G,所以F彈=F0-G,選項(xiàng)B正確.
3.如圖2所示,固定的斜面上疊放著A、B兩木塊,木塊A與B的
接觸面是水平的,水平力F作用于木塊A,使木塊A、B保持靜
止,且F≠0.則下列描述正確的是 ( )
A.B可能受到3個(gè)或4個(gè)力作用 圖2
B.斜面對(duì)木塊B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C.A對(duì)B的摩擦力可能為0
D.A、B整體可能受三個(gè)力作用
答案 BD
解析 對(duì)A、B整體,一定受到重力G、斜面支持力FN、水平力F,如圖(a),這三個(gè)力可能使整體平衡,因此斜面對(duì)A、B整體的靜摩擦力可能為0,可
4、能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,B、D正確;對(duì)木塊A,受力如圖(b),水平方向受力平衡,因此一定受到B對(duì)A的靜摩擦力FfA,由牛頓第三定律可知,C錯(cuò);對(duì)木塊B,受力如圖(c),其中斜面對(duì)B的摩擦力Ff可能為0,因此木塊B可能受4個(gè)或5個(gè)力作用,A錯(cuò).
4.帆船航行時(shí),遇到側(cè)風(fēng)需要調(diào)整帆面至合適的位置,保證船能有
足夠的動(dòng)力前進(jìn).如圖3是帆船航行時(shí)的俯視圖,風(fēng)向與船航行
方向垂直,關(guān)于帆面的a、b、c、d四個(gè)位置,可能正確的是( )
A.a(chǎn) B.b 圖3
C.c D.d
答案 B
5.一輕桿AB,A端用鉸鏈固定于墻上,B端用細(xì)
5、線掛于墻上的C點(diǎn),并在B端掛一重物,細(xì)線較長使輕桿位置如圖4甲所示時(shí),桿所受的壓力大小為FN1,細(xì)線較短使輕桿位置如圖乙所示時(shí),桿所受的壓力大小為FN2,則有 ( )
圖4
A.FN1>FN2 B.FN1
6、面上放有截面為圓周的柱狀物體A,
A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對(duì)A施加一水平向左
的力F,整個(gè)裝置保持靜止.若將A的位置向左移動(dòng)稍許,整個(gè)
裝置仍保持平衡,則 ( ) 圖5
A.水平外力F增大
B.墻對(duì)B的作用力減小
C.地面對(duì)A的支持力減小
D.A對(duì)B的作用力減小
答案 BD
解析 對(duì)物體B的受力分析如圖所示,A的位置左移,θ角
減小,F(xiàn)N1=Gtan θ,F(xiàn)N1減小,B項(xiàng)正確;FN=,F(xiàn)N減
小,D項(xiàng)正確;以A、B為一個(gè)整體受力分析,F(xiàn)N1=F,所以水平外力F減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;地面對(duì)A的支持力等于兩個(gè)物體的重力之和,所以該力不變,
7、C項(xiàng)錯(cuò)誤.
7.如圖6所示,一輛質(zhì)量為M的汽車沿水平面向右運(yùn)動(dòng),通過定
滑輪將質(zhì)量為m的重物A緩慢吊起.在吊起重物的過程中,關(guān)
于繩子的拉力FT、汽車對(duì)地面的壓力FN和汽車受到的摩擦力
Ff隨細(xì)繩與水平方向的夾角θ變化的圖象中正確的是 ( ) 圖6
答案 AC
解析 因?yàn)槔K子跨過定滑輪,故繩子張力等于重物A的重力,A正確;由牛頓第三定律可知,汽車對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)汽車的支持力,故以汽車為研究對(duì)象,受力分析得FN=Mg-FTsin θ,取θ=0時(shí),F(xiàn)N=Mg,B錯(cuò)誤;因?yàn)榫徛跗鹬匚?,汽車可視為處于平衡狀態(tài),故有Ff=FTcos θ,故C對(duì),D錯(cuò).
8.如圖
8、7所示,A、B兩物體疊放在水平地面上,A物體質(zhì)量m=20 kg,
B物體質(zhì)量M=30 kg.處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁,另一
端與A物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),其勁度系數(shù)為250 N/m,A與 圖7
B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上推著B緩慢地向墻壁移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)0.2 m時(shí),水平推力F的大小為(g取10 m/s2) ( )
A.350 N B.300 N C.250 N D.200 N
答案 B
解析 由題意可知FfAmax=μmg=100 N.當(dāng)A向左移動(dòng)0.2 m時(shí),F(xiàn)彈=kΔx=50 N
9、,F(xiàn)彈
10、所示
進(jìn)行正交分解可得
FNcos 60°=FTcos 60°
FTsin 60°+FNsin 60°=m2g
解得FT=
對(duì)m1球受力分析可知,
FT=m1gsin 30°=m1g
可知m1∶m2=2∶,選項(xiàng)A正確.
10.如圖9所示,不計(jì)質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上的O點(diǎn),
跨過滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將物
塊B移至C點(diǎn)后,A、B仍保持靜止,下列說法中正確的是( ) 圖9
A.B與水平面間的摩擦力增大
B.繩子對(duì)B的拉力增大
C.懸于墻上的繩所受拉力不變
D.A、B靜止時(shí),圖中α、β、θ三角始終相等
答案 AD
解析 因?yàn)?/p>
11、將物塊B移至C點(diǎn)后,A、B仍保持靜止,所以繩中的拉力大小始終等于A的重力,通過定滑輪,繩子對(duì)B的拉力大小也等于A的重力,而B移至C點(diǎn)后,右側(cè)繩子與水平方向的夾角減小,對(duì)B進(jìn)行受力分析可知,B受到水平面的靜摩擦力增大,所以選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;對(duì)滑輪受力分析可知,懸于墻上的繩所受拉力等于兩邊繩的合力,由于兩邊繩子的夾角變大,兩邊繩的合力將減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由幾何關(guān)系可知α、β、θ三角始終相等,選項(xiàng)D正確.
二、非選擇題(共60分)
11.(6分)為測(cè)定木塊P和木板Q間的動(dòng)摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),圖10為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,其中各物體的接觸面均水平,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有:
圖10
12、
A.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊P的重力為GP=6.00 N;
B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木板Q的重力為GQ=9.25 N;
C.用手按住木塊和木板,按圖10裝置安裝好器材;
D.松開木塊和木板讓其運(yùn)動(dòng),待彈簧測(cè)力計(jì)指針穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù).
(1)上述操作中多余的步驟是________.(填步驟序號(hào))
(2)在聽取意見后,該同學(xué)按正確方法操作,穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的
指針位置如圖11所示,其示數(shù)為______ N.根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)
據(jù),可求得木塊P和木板Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為______. 圖11
答案 (1)B (2)2.10 0.35
解析 (1)要做好本題,需理
13、解實(shí)驗(yàn)原理.無論木板怎樣滑動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總與P 木塊的滑動(dòng)摩擦力相等,且這個(gè)值是穩(wěn)定的,故可用F=μFN=μmg求解μ,所以步驟B 是多余的.
(2)由讀數(shù)的估讀規(guī)則可知,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N,由F=μFN=μmg,可知μ==0.35.
12.(8分)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的情況如圖12甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.
圖12
(1)實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小時(shí),下列使用方法中正確的是________.
A.拿起彈簧測(cè)力計(jì)就進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)
B.拉橡皮筋的拉力大小不能
14、超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程
C.測(cè)量前檢查彈簧指針是否指在零刻線,用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示數(shù)正確后,再進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)
D.應(yīng)盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦
(2)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的下列說法中正確的是________.
A.同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)
B.實(shí)驗(yàn)中,只需記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置
C.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90°
D.實(shí)驗(yàn)中,要始終將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O點(diǎn)
(3)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是________.
(4)本實(shí)驗(yàn)
15、采用的科學(xué)方法是________.
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法
C.逆向思維法 D.建立物理模型法
答案 (1)BCD (2)A (3)F′ (4)B
13.(10分)如圖13所示,一根質(zhì)量不計(jì)的橫梁A端用鉸鏈固定在墻壁上,
B端用細(xì)繩懸掛在墻壁上的C點(diǎn),使得橫梁保持水平狀態(tài).已知細(xì)繩
與豎直墻壁之間的夾角為60°,當(dāng)用另一段輕繩在B點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量
為M=6 kg的重物時(shí),求輕桿對(duì)B點(diǎn)的彈力和繩BC的拉力大?。?
(g取10 m/s2) 圖13
答案 60 N 120 N
解析 設(shè)桿對(duì)B點(diǎn)的彈力為F1,因橫梁
16、A端用鉸鏈固定,故F1的方向沿桿方向,繩BC對(duì)B點(diǎn)的拉力為F2,由于B點(diǎn)靜止,B點(diǎn)所受的
向下的拉力大小恒定為重物的重力,根據(jù)受力平衡的特點(diǎn),桿的彈力F1與繩BC對(duì)B點(diǎn)的拉力F2的合力一定豎直向上,大小為Mg,如圖所示.
根據(jù)以上分析可知
彈力F1與拉力F2的合力大小
F=G=Mg=60 N
由幾何知識(shí)可知
F1=Ftan 60°=60 N
F2==120 N
即輕桿對(duì)B點(diǎn)的彈力為60 N,繩BC的拉力為120 N.
14.(10分)如圖14所示,質(zhì)量為m1=5 kg的滑塊,置于一粗糙的
斜面上,用一平行于斜面的大小為30 N的力F推滑塊,滑塊
沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),斜面體
17、質(zhì)量m2=10 kg,且始終靜止,
取g=10 m/s2,求: 圖14
(1)斜面對(duì)滑塊的摩擦力.
(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力和支持力.
答案 (1)5 N (2)15 N 135 N
解析 (1)用隔離法:對(duì)滑塊受力分析,如圖甲所示,在平行斜面的方向上:
F=m1gsin 30°+Ff,F(xiàn)f=F-m1gsin 30°=(30-5×10×0.5) N=5 N.
(2)用整體法:因兩個(gè)物體均處于平衡狀態(tài),故可以將滑塊與斜面體當(dāng)作一個(gè)整體來研究,其受力如圖乙所示,由圖乙可知:在水平方向上有Ff地=Fcos 30°=15 N;在豎直方向上,有FN地=(m1+m2
18、)g-Fsin 30°=135 N.
15.(13分)如圖15所示,A、B兩物體疊放在水平地面上,已知A、B
的質(zhì)量分別為mA=10 kg,mB=20 kg,A、B之間、B與地面之間
的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5.一輕繩一端系住物體A,另一端系于墻
上,繩與豎直方向的夾角為37°,今欲用外力將物體B勻速向右 圖15
拉出,求所加水平拉力F的大小,并畫出A、B的受力分析圖.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案 160 N 見解析圖
解析 A、B的受力分析如圖甲、乙所示
對(duì)A應(yīng)用平衡條件,有
FTsin 37°=Ff1=μF
19、N1
FTcos 37°+FN1=mAg
聯(lián)立得FN1==60 N,F(xiàn)f1=μFN1=30 N
對(duì)B應(yīng)用平衡條件,有
FN1=FN1′,F(xiàn)f1=Ff1′
F=Ff1′+Ff2=Ff1+μFN2=Ff1+μ(FN1′+mBg)=160 N
16.(13分)如圖16所示,在光滑的水平桿上穿兩個(gè)重均為2 N的球
A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10 N/m,用兩
條等長的線將球C與A、B相連,此時(shí)彈簧被壓短了10 cm,
兩條線的夾角為60°,求:
(1)桿對(duì)A球的支持力為多大? 圖16
(2)C球的重力為多大?
答案 (1)(2+) N (2)2 N
解析 (1)A、C球的受力情況分別如圖甲、乙所示:
甲 乙
其中F=kx=1 N
對(duì)于A球,由平衡條件得:
F=FTsin 30°
FN=GA+FTcos 30°
解得:FN=(2+) N
(2)由(1)可得兩線的張力都為:
FT=2 N
對(duì)于C球,由平衡條件得:
2FTcos 30°=GC
解得:GC=2 N