河北省高考物理 冲刺十天回归教材二

河北2013年高考物理冲刺十天：回归教材二
一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)
1．如图所示，定滑轮用杆与天花板连接，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住．在这三种情况下，若绳的张力分别为F T1、F T2、F T3，轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3，滑轮的摩擦、质量均不计，则( )
A．F T1＝F T2＝F T3，F N1>F N2>F N3
B．F T1>F T2>F T3，F N1＝F N2>F N3
C．F T1＝F T2＝F T3，F N1＝F N2＝F N3
D．F T1<F T2<F T3，F N1<F N2<F N3
【答案】A
【解析】三种情况下，绳的拉力均等于重力，故F T1＝F T2＝F T3，两力大小一定时，夹角越大，则合力越小，所以F N1>F N2>F N3，应选A.
2．质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如右图所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则( )
A．b对a的支持力一定等于mg
B．水平面对b的支持力可能大于2mg
C．a、b之间一定存在静摩擦力
D．b与水平面之间可能存在静摩擦力
【答案】C
【解析】对a、b整体，合外力为零，故地面与b之间无摩擦力，否则无法平衡，D错；由竖直方向受力平衡可知两个力F的竖直分量平衡，故地面对b的支持力等于2mg，B错；对a采用隔离法分析，受到竖直向上的b对a的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和力F 四个力的作用，摩擦力不可能为零，否则a不能平衡，由竖直方向受力平衡条件知b对a的支持力小于a的重力mg，A错，C对．
3．(2011·广东六校联考)如图所示，一只蚂蚁从半径为R的半球体底端缓慢地(速度可忽略不计)爬上顶端，下列说法正确的是( )
A．蚂蚁受到球面的摩擦力变大
B．蚂蚁受到球面的摩擦力变小
C．蚂蚁受到球面的支持力不变
D．蚂蚁受到球面的支持力变小
【答案】B
【解析】蚂蚁缓慢爬行可认为每一位置都是平衡态，受力分析如图，据平衡条件得：f＝mg cos θ；F N＝mg sin θ.蚂蚁缓慢爬上顶端的过程中θ变大，可知f变小，F N变大，选项B正确．
4．如图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的大小( )
A．可能为
3
3
mg B．可能为
3
2
mg
C．可能为mg D．不可能为2mg
【答案】C
【解析】对小球a受力分析，受重力、两段绳的拉力和F共四个力作用，根据共点力的平衡条件可得力F的最小值为F min＝2mg sin 30°＝mg，故只有选项C正确．
二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．以下各小题四个选项中，只有两个选项符合题意．若只选一个且正确的给3分，若选两个且都正确的给6分，但只要选错一个或不选，该小题就为0分)
5．下列四个图象，依次分别表示四个物体A、B、C、D的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律，其中物体可能受力平衡的是( )
A B C D
【答案】AD
6．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是( ) A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3
B．F可能比F1、F2、F3中的某一个小
C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
【答案】BC
【解析】三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的和与差之间时，这三个力的合力才可能为零，A、D错误，B、C正确．
7．如下图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上．用力F向左拉木板B，使它以速度v运动，这时弹簧秤示数为F.下列说法中正确的是( )
A．木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F
B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于F
C．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2F
D．若用力2F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F
【答案】AD
【解析】木块A和木板B均处于平衡状态，受力分析后可以知道，地面与木板B之间没有摩擦力，A和B间的滑动摩擦力大小等于F，因此本题正确答案为A、D.
8．如下图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力F 推Q时，
P、Q仍静止不动，则( )
A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力变化情况不能确定
C．轻绳上的拉力一定变小
D．轻绳上拉力一定不变
【答案】BD
【解析】Q开始时受到的摩擦力大小、方向不能确定，故不能判断其变化情况；但P、Q仍静
止，轻绳上拉力一定不变．
9．如右图所示，A、B两物体的重力分别是G A＝3 N、G B＝4 N，A用悬绳挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧上的弹力F＝2 N，则绳中张力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为( )
A．7 N和10 N B．5 N和2 N
C．1 N和6 N D．2 N和5 N
【答案】BC
【解析】中间的弹簧上弹力为2 N，它会对与它接触的物体A、B有力的作用，分析A、B物体的受力时要注意弹簧对它们的作用力是拉力还是压力，方向向哪．中间的弹簧如果处于被拉伸的状态，它想收缩恢复原状，会向下拉A，向上提B，则选B；如果它处于被压缩的状态，它要向两边恢复原状，会向上顶A，向下压B，则选C.
三、非选择题(本题共3小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
10．(18分)(1)下列关于验证“力的平行四边形定则的实验”的说法中，正确的是( ) A．拉橡皮条的细绳套细一些且长一些，实验效果较好
B．分力F1和F2的夹角尽量大些好
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板
D．橡皮条弹性要好，拉到结点O时，拉力要适当大些
(2)如下图甲所示为测定轻弹簧劲度系数的装置，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为毫米的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上的定点P对应的刻度如图乙中的虚线ab所示，再增加一个钩码后，P点对应的刻度如图乙中的虚线cd所示．已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g取9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.
【答案】(1)ACD (2)70 2.1
【解析】(1)拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板，可以避免摩擦；细绳套细一些且较长一些，可以更好地使弹簧与细绳套在同一直线上；拉到结点O时，拉力要适当大些可减小误差；F1和F2的夹角应适中，夹角过大会使F1和F2的合力F的大小或方向出现
较大误差，夹角过小会使F 的方向出现偏差．
(2)由胡克定律：挂两个钩码时：F 1＝k (x 1－x 0)＝2 mg ，①
挂三个钩码时：F 2＝k (x 2－x 0)＝3 mg ，②
其中x 0、x 1、x 2分别指不挂钩码、挂两个钩码、挂三个钩码时，定点P 对应的刻度． 综合①②得：ΔF ＝F 2－F 1＝k (x 2－x 1)＝mg .
劲度系数k
＝mg x 2－x 1
＝50×10－3×9.8N 31.80－31.10×10－2m
＝70 N/m. 挂三个钩码时弹簧形变量Δx ＝x 2－x 0＝3mg k
＝ 3×50×9.8×10－3
70
m ＝0.021 m ＝2.1 cm. 11．(16分)如图所示，轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起
重物．已知重物的质量m ＝30 kg ，人的质量M ＝50 kg ，g 取10 m/s 2.试求：
(1)此时地面对人的支持力的大小；
(2)轻杆BC 和绳AB 所受力的大小．
【解析】(1)因匀速提起重物，则F T ＝mg .且绳对人的拉力为mg ，所以地面对人的支持力为：F N ＝Mg －mg ＝(50－30)×10 N＝200 N ，方向竖直向上．
(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下，大小为2 mg ，杆对B 点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：
F AB ＝2mg tan 30°＝2×30×10×
33 N ＝200 3 N ， F BC ＝ 2 mg cos 30°＝2×30×103
2
N ＝400 3 N.
12．(20分)如图所示，倾角为30°，斜面体固定在地面上，光滑斜面上放一辆小车．一根弹性杆的一端固定在小车上，另一端固定一个重为2 N 的小球．
问：(1)当由于外力作用使小车静止在斜面上时，杆对小球的弹力怎样？
(2)当小车由静止沿斜面下滑时，杆对小球的弹力又怎样？
【解析】(1)以小球为研究对象，由平衡条件知F N ＝mg ＝2 N ，方向竖直向上．
(2)以小车和小球为研究对象，沿斜面下滑的加速度a ＝Mg sin θ
M ＝g sin 30°
将小球受到的重力分解如图所示，
沿斜面方向F x ＝ma ＝mg sin 30°，垂直斜面方向合力为零．
所以F ′N ＝mg cos 30°＝2×3
2N ＝ 3 N ．方向垂直斜面向上．。