高考物理一轮 题型专题一模考前热身训练Word格式文档下载.docx
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缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是( )
图2
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.一直增大D.保持不变
选A 开始倾角较小时,物块P在弹簧拉力作用下有向右上侧滑动的趋势,且随倾角增大而减小,当倾角较大时,物块P将有沿板下滑的趋势,且随倾角的增大而增大,故A正确。
3.(2015·
宿州模拟)沿光滑的竖直墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图3),足球受到的重力为G,网兜的质量不计。
悬绳与墙壁的夹角为α=30°
。
悬绳给球的拉力为FT,墙壁给球的支持力为FN,下列表述正确的是( )
图3
A.FN大于G
B.FT小于G
C.FN与FT的合力一定竖直向上
D.FN与FT大小之和等于G
选C 分析小球受力如图所示。
由平衡条件可得:
FTcos30°
=G,
FTsin30°
=FN
FT=G,FN=G,故A、B均错误;
由平衡条件的推论可知,FN与FT的合力一定与G等大反向,C正确;
FT+FN=G>G,D错误。
4.(2015·
莱州一中模拟)如图4所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°
,整个系统保持静止状态。
已知A物块所受的摩擦力大小为f,则D物块所受的摩擦力大小为( )
图4
A.fB.f
C.fD.2f
选C 因菱形的四个边长度相等,故四根弹簧的弹力大小相同,设大小为F,对物块A,两弹簧弹力的合力为F,由平衡条件可知,F=f,对物块D,由平衡条件可得:
fD=2Fcos30°
=f,故C正确。
5.(2015·
洛阳质检)如图5所示,质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高。
当线拉力最小时,推力F等于( )
图5
A.mgsinαB.mgsinα
C.mgsin2αD.mgsin2α
选D 隔离小球受力分析,画出受力动态矢量图,如图所示。
当细线与斜面平行时,细线拉力最小,对小球和斜面体整体分析受力,在水平面内由平衡条件可得:
F=FTcosα=mgsinα·
cosα=mgsin2α,选项D正确。
6.(2015·
江苏启东中学月考)气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。
在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来。
已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°
,则( )
图6
A.θ=60°
时,风速v=6m/s
B.若风速增大到某一值时,θ可能等于90°
C.若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变
D.若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小
选D 风力可表示为F=kvS。
当风速v0=3m/s时,风力可表示为F0=kv0S。
测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°
,则tan30°
=F0/mg。
当θ=60°
时,tan60°
=,解得风速v=9m/s,选项A错误。
无论风增大到多大,θ一定小于90°
,选项B错误。
若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,风力变大,则θ变大,选项C错误。
若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小,选项D正确。
7.(2015·
盐城二模)设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例常数,且雨滴最终都做匀速运动。
已知球体积公式:
V=πr3(r为半径),若两个雨点的半径之比为1∶2,则这两个雨点的落地速度之比为( )
A.1∶B.1∶2
C.1∶4D.1∶8
选A 由题意知,雨滴最终都做匀速运动,根据平衡条件可得:
mg=f=kSv2,而质量m=ρV,V=πr3,联立可得:
v2=,两个雨滴的半径之比为1∶2,故落地速度之比为1∶,所以A正确。
8.(2015·
淄博模拟)质量均为1kg的木块M和N叠放在水平地面上,用一根细线分别拴接在M和N右侧,在细线中点用水平向右的力F=5N拉动M和N一起沿水平面匀速滑动,细线与竖直方向夹角θ=60°
,g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
图7
A.木块N和地面之间的动摩擦因数μ=0.35
B.木块M和N之间的摩擦力f=2.5N
C.木块M对木块N的压力大小为10N
D.若θ变小,拉动M、N一起匀速运动所需拉力应大于5N
选B 以M、N为一整体,由平衡条件可得:
F=μ(2m)g,解得:
μ=0.25,A错误;
拉力F的大小与θ大小无关,D错误;
设细线中张力为FT,由平衡条件可得:
F=2FTsinθ,Ff=FTsinθ,故木块M和N之间的摩擦力Ff=2.5N,B正确;
木块M对N的压力FN=mg+FTcosθ>10N,C错误。
9.(2015·
南昌模拟)如图8所示,用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接。
然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态。
已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB=3∶4∶5,两球质量关系为mA=2mB=2m,则下列说法正确的是( )
图8
A.OB绳的拉力大小为2mg
B.OA绳的拉力大小为
C.F的大小为
D.AB绳的拉力大小为mg
选B 因B球处于平衡状态,OB绳沿竖直方向,故FOB=mBg=mg,AB绳中张力为0,A、D均错误;
设OA绳与竖直方向间夹角为θ,由平衡条件可得:
FOA·
sinθ=F,FOA·
cosθ=mAg,解得:
FOA=,F=,C错误,B正确。
10.(2015·
衡水模拟)如图9所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l。
现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为( )
图9
A.mgB.mg
C.mgD.mg
选C 对C点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD对C点的拉力FCD=mgtan30°
,对D点进行受力分析,绳CD对D点的拉力F2=FCD=mgtan30°
,故F2是恒力,F1方向一定,则F1与F3的合力与F2等值反向,如图所示,由图知当F3垂直于绳BD时,F3最小,由几何关系可知,F3=FCDsin60°
=mg,选项C正确。
二、多项选择题
11.(2013·
广东高考)如图10,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。
现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
图10
A.P向下滑动
B.P静止不动
C.P所受的合外力增大
D.P与斜面间的静摩擦力增大
选BD 本题考查物体动态平衡的分析,意在考查考生分析问题的能力。
P在斜面上处于静止状态,设P的质量为M,斜面的倾角为θ,则有μ0Mgcosθ≥Mgsinθ,当加上一个质量为m的物体Q后,仍然有μ0(M+m)gcosθ≥(M+m)gsinθ,因此P仍处于静止状态,A项错误,B项正确;
由于P处于静止状态,合外力为零,C项错误;
由物体的平衡条件知,P与斜面间的静摩擦力由Mgsinθ变为(M+m)gsinθ,D项正确。
12.(2015·
潮州模拟)如图11所示,人和物体处于静止状态,当人拉着绳向右跨出一步后,人和物体仍保持静止。
不计绳与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
图11
A.绳的拉力大小不变
B.人所受的合外力增大
C.地面对人的摩擦力增大
D.人对地面的压力减小
选AC 物体静止,绳的拉力大小一定等于物体的重力mg,A正确;
人处于静止状态,其合外力为零,故B错误;
设绳与竖直方向间夹角为θ,则人向右运动,θ增大,绳的拉力在竖直方向的分力减小,人对地面的压力增大,绳的拉力在水平方向的分力增大,地面对人的摩擦力增大,C正确,D错误。
13.(2015·
徐州模拟)图12所示为某海上救援船的机械臂工作示意图。
机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成,A端固定一个定滑轮,BC可以绕B自由转动。
钢丝绳的一端穿过C点,另一端缠绕于可以转动的立柱D上,其质量可以忽略不计。
在某次转移货物的过程中,机械臂AB始终保持竖直。
下列说法正确的是( )
图12
A.保持BC不动,使AB缓慢伸长,则BC所受的力增大
B.保持AB不动,缓慢转动立柱D,使CA变长,则BC所受的力大小保持不变
C.保持AB不动,使BC缓慢伸长,则BC所受的力增大
D.保持AB不动,使BC缓慢伸长且逆时针转动,BC所受的力增大
选BCD 设BC受力大小为FBC,货物质量为m,分析C点受力如图所示,由三角形相似知识可得:
=,若BC不动,AB伸长,则FBC减小,A错误;
若AB不动,则不变,BC伸长,FBC就增大,CA变化,并不影响FBC的大小,故B、C、D均正确。
14.(2015·
潮州三模)重为m1的光滑球放在光滑墙脚下,球的右侧跟一个重为m2的光滑斜面体相接触,如图13所示,一个向左的水平力F作用在斜面体上,使球与斜面体都处于静止,且球与竖直墙和水平地面继续接触,则m1、m2受外力的个数可能为( )
图13
A.3个,4个B.3个,3个
C.4个,5个D.4个,4个
选AD 由题意知,m2一定受4个力的作用:
重力、地面支持力、m1的压力和F;
当F较小时,m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力小于m1的重力,m1受4个力作用:
重力、地面支持力、m2的支持力和墙面向右的弹力;
当F较大时,m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力等于m1的重力时,m1受3个力作用:
重力、m2的支持力和墙面向右的弹力。
故选项A、D正确。
15.(2015·
盐城三模)如图14所示,放在水平地面上的光滑绝缘筒有两个带正电的小球A、B,A位于筒底靠左侧壁处,B在右侧筒壁上P处时处于平衡状态,现将B小球向上移动一段距离,从E处由静止开始释放,则在它下落到筒底前( )
图14
A.小球A对筒底的压力保持不变
B.小球B对筒壁的压力逐渐增大
C.小球B的动能先增大后减小
D.小球A、B间的电势能逐渐增大
选BD 小球B在P处时处于平衡状态,则小球B由E处向P处运动过程速度逐渐增大,由P处再向下运动开始减速,在P处小球B动能最大,但当小球B快要到达筒底前,一定具有向下的加速度,速度又在增大,故C错误;
因小球间的库仑力始终做负功,小球间的电势能一直增大,D正确;
因两球间库仑斥力逐渐增大,斥力与水平方向夹角又逐渐减小,故库仑斥力在水平方向的分力逐渐增大,由小球B水平方向合力为零可知,小球B对筒壁的压力逐渐增大,B正确;
由小球B的竖直加速度是变化的,由超重与失重知识可知,小球A对筒底的压力是变化的,A错误。
16.(2015·
烟台三模)如图15所示,倾角为θ=37°
的斜面固定在水平桌面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧上端固定在斜面顶端的木板上,下端连接质量为1kg的物块A,弹簧与斜面平行;
物块A的下面用跨过光滑定滑轮的轻绳连接质量为0.05kg的物块B,物块A与滑轮之间的轻绳平行于斜面;
B的下面用轻绳连接质量为0.95kg的物块C。
此时弹簧的伸长量为6cm,整个装置处于静止状态。
取g=10m/s2,sin37°
=0.6。
则下列说法中正确的是( )
图15
A.物块A受到6个作用力
B.物块A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小为4N
C.剪断B、C间轻绳后,物块A受到的摩擦力方向沿斜面向下
D.剪断A、B间轻绳后,物块A一定沿斜面向上运动
选BC 弹簧对A的弹力方向沿斜面向上,大小为F=kx=12N,设A受的摩擦力大小为Ff,方向沿斜面向上,由平衡条件可得:
F+Ff=mAgsinθ+(mB+mC)g,解得:
Ff=4N,物块A受重力、支持力、弹簧弹力、绳的拉力、摩擦力共5个作用力,A错误,B正确;
剪断B、C间轻绳后,因F>mAgsinθ+mBg,故物块A有沿斜面向上滑动的趋势,所受摩擦力方向沿斜面向下,C正确;
因不知A与斜面间的最大静摩擦力大小,故剪断A、B间轻绳后,物块A不一定沿斜面向上运动,D错误。
选择题专练卷
(二)
1.(2015·
张掖模拟)伽利略对自由落体运动研究中,经历了提出问题、科学猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论一系列过程。
其中在实验验证过程中,他让一个铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力,为什么要“冲淡”重力,“冲淡”重力的含义是什么( )
A.减小重力 B.减小运动速度
C.增加运动时间D.便于测量运动位移
选C 由于当时的计时工具落后,自由落体下落的又很快,很难准确计时,所以用一个斜面,来减小加速度,增加运动时间,减小时间的测量误差。
2.(2015·
盐城模拟)某学习小组以“假如失去……”为主题展开讨论。
同学们提出以下四种观点,你认为正确的是( )
A.假如物体间失去了摩擦力,任何运动物体的机械能一定守恒
B.假如磁体周围失去了磁场,其它形式的能将无法转化为电能
C.假如地球对月球失去了引力,月球就不会绕地球转动
D.假如导体失去了电阻,所有用电器都不能正常工作
选C 若物体间失去了摩擦力,还可能有电场力等其他的力做功,故机械能不一定守恒,所以A错误;
失去磁场还可以通过摩擦等方式使物体带电,把其他形式的能转化为电能,故B错误;
月球绕地球做圆周运动,地球对月球的引力提供向心力,故若地球对月球失去了引力,月球不会绕地球转动,所以C正确;
假如导体失去了电阻,非纯电阻电路仍能正常工作,比如电动机,所以D错误。
徐州模拟)如图1甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线。
A.0~x1过程中物体所受拉力最小
B.x1~x2过程中,物体的加速度先增大后减小
C.0~x3过程中,物体的动能先增大后减小
D.0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
选C 由E=Fx,结合Ex图线可知,0~x1过程中,拉力F不变,x1~x2过程中,拉力F逐渐减小到零,x2~x3过程中,物体只受重力作用,故0~x1过程中拉力最大,x1~x2过程中物体的加速度先减小后反向增大,0~x3过程中,物体的动能先增大后减小,C正确,A、B错误;
由P=mg·
v可知,物体克服重力做功的功率先增大后减小,D错误。
4.如图2所示,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ。
起初,用手按住物块,物块的速度为零,弹簧的伸长量为x。
然后放手,当弹簧的长度回到原长时,物块的速度为v。
则此过程中弹力所做的功为( )
A.mv2-μmgxB.μmgx-mv2
C.mv2+μmgxD.以上选项均不对
选C 设W弹为弹力对物体做的功,因为克服摩擦力做的功为μmgx,由动能定理得W弹-μmgx=mv2-0,得W弹=mv2+μmgx。
5.(2015·
四川资阳诊断)如图3所示,质量M,中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。
则下列说法正确的是( )
A.小铁球受到的合外力方向水平向左
B.凹槽对小铁球的支持力为
C.系统的加速度为a=gtanα
D.推力F=Mgtanα
选C 根据小铁球与光滑凹槽相对静止位置可知,系统有向右的加速度,小铁球受到的合外力方向水平向右,凹槽对小铁球的支持力为,选项A、B错误。
小球所受合外力为mgtanα,加速度为a=gtanα,推力F=(m+M)gtanα,选项C正确,D错误。
6.(2015·
宝鸡检测)如图4所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。
B与小车平板间的动摩擦因数为μ。
若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为( )
A.mg,斜向右上方
B.mg,斜向左上方
C.mgtanθ,水平向右
D.mg,竖直向上
选A 由图可知,小车向左做匀减速运动,其加速度大小a=gtanθ;
小车对物块B向右的静摩擦力为Ff=ma=mgtanθ;
竖直向上的支持力FN=mg,小车对物块B产生的作用力的大小为F==mg,方向为斜向右上方,故A正确。
盐城三模)质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上。
一细绳绕过皮带轮的皮带槽,一端系一质量为m的重物,另一端固定在桌面上。
如图5所示,工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计,则重物下落过程中,工件的加速度为( )
A. B.
C.D.
选C 相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍,因此,重物的加速度也是工件加速度的2倍,设绳子上的拉力为F,根据牛顿第二定律=2·
,解得F=,工件加速度a==,所以C正确。
上海十三校调研)如图6所示,质量为m的滑块B以初速度v0沿斜面体表面向下运动,此时斜面体A受到地面的摩擦力方向向左。
斜面体A始终静止在水平地面上。
A.滑块B下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向上
B.斜面体的斜面一定是粗糙的
C.滑块B下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力F,A所受地面摩擦力仍然不变
D.滑块B下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力F,则A所受地面摩擦力一定变大
选C 根据题述斜面体A受到地面的摩擦力方向向左,说明B沿斜面向下做加速运动,斜面体可能是光滑的,选项A、B错误。
滑块B下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力F,B对A作用力情况不变,A所受地面摩擦力仍然不变,选项C正确,D错误。
潮州三模)游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施,其基本装置是用一细杆将座椅与转盘的边缘相连接,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋,若将人和座椅看成质量为m的质点,简化为如图7所示的模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO′转动,已知细杆长为l,转盘静止时细杆顶端与转轴间的距离为d,转盘转动时细杆始终与转轴在同一平面内。
让转盘由静止逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时细杆与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力及细杆重,则质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,细杆对质点做的功为( )
A.mg(d+lsinθ)tanθ+mgl(1-cosθ)
B.mgdtanθ+mgl(1-cosθ)
C.mg(d+lsinθ)tanθ
D.mgdtanθ
选A 由于质点做匀速圆周运动,有mgtanθ=m,所以质点做匀速圆周运动时的动能为Ek=mv2=mg(d+lsinθ)tanθ,设静止时质点的重力势能为零,则此时质点的重力势能为WG=mgl(1-cosθ),由能量守恒知质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,细杆对质点做的功全部转化成质点的机械能,所以选项A正确。
烟台三模)如图8所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑;
右侧是一个足够长的固定光滑斜面。
一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及斜面顶端的光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2,且m1>m2。
开始时m1恰在A点,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直。
当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。
A.在m1从A点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少
B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍
C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点
D.m1最终将会停在C点
选A m1从A点运动到C点的过程中,绳的拉力对m1做负功,m1的机械能减少,所以细绳断开后,m1不能沿碗面上升到与A等高的B点,A正确,C错误;
绳断后m1在碗内的运动过程中,机械能守恒,不可能停止运动,D错误;
m1到C点时,m1的速度沿绳方向的分速度与m2的速度大小相同,即v1·
cos45°
=v2,B错误。
11.(2015·
正定中学高三月考)如图9所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的加速度沿斜面向上,大小为gsinθ
B.C球的受力情况未变,加速度为0
C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
D.B、C之间杆的弹力大小为0
选CD 据题意,对A球受力分析,受到重力G,垂直斜面向上的支持力NA,沿斜面向上的弹力F和B、C球对它的拉力TA,由于A球处于静止状态,则据平衡条件有:
F=GAsinθ+TA=3mgsinθ;
现将细线烧断,据弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性,则有:
F-GAsinθ=ma,故A球此时加速度为a=2gsinθ,A选项错误;
细线烧断后B、C球整体只受到重力和支持力,则加速度以a=gsinθ向下运动,所以B、C之间没有相互作用力,故C、D选项正确而B选项错误。
汕尾模拟)如图10所示,位于光滑水平桌面上的物块P用跨过定滑轮的轻绳与小托盘相连,托盘内有砝码。
托盘与砝码的总质量为m,P的质量为2m,重力加速度为g。
释放后,P从静止开始沿桌面运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.托盘运动的加速度大小为g
B.P运动的加速度大小为
C.托盘对轻绳的拉力大小为mg
D.砝码处于超重状态
选BC 应用隔离法,对托盘分析,由牛顿
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