2012届高考物理全程复习测试题14

课时·知能·训练(时间：40分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题只有一个选项符合题意．)1．(2010·宁波月考)质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2.对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t0的时间．为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F随时间的变化情况应该为四个图中的()2．(2011·南师附中检测)一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图3－3－11甲所示．绳内距A端x处的张力F T 与x的关系如图3－3－11乙所示，由图可知()图3－3－11A．水平外力F＝6 N B．绳子的质量m＝3 kgC．绳子的长度l＝3 m D．绳子的加速度a＝2 m/s2图3－3－123．(2010·山东高考)如图3－3－12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．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是()4．(2011·郑州模拟)如图3－3－13甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m 和M(m∶M＝1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图3－3－12乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于()图3－3－13A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．2∶35.图3－3－14(2010·南通模拟)如图3－3－14所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须()A．匀速向下奔跑B．以加速度a＝Mm g sin α向下加速奔跑C．以加速度a＝(1＋Mm)g sin α向下加速奔跑D．以加速度a＝(1＋Mm)g sin α向上加速奔跑二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分．)6．(2010·泰州模拟)如图3－3－15甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图3－3－15乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止．则()图3－3－15A．两物体做匀变速直线运动B．两物体沿直线做往复运动C. B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同D. t＝2 s到t＝3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐增大7．斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用，力F随时间变化的图象及物体运动的v－t图象如图3－3－16所示．由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是(g取10 m/s2)()图3－3－16A．物体的质量mB．斜面的倾角θC．物体与斜面间的动摩擦因数μD．μ＞tan θ8．如图3－3－17所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是()图3－3－17A．0 B.m－Mm＋MF，方向向右C.m－Mm＋MF，方向向左 D.M－mm＋MF，方向向右9．如图3－3－18(a)所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图3－3－18(b)所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出()图3－3－18A．物体的质量B．斜面的倾角C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D．加速度为6 m/s2时物体的速度三、非选择题(本题共3小题，共47分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)10．(14分)如图3－3－19(a)，质量m＝1 kg的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v 成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图3－3－19(b)所示，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)，求：图3－3－19(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)比例系数k.图3－3－2011．(16分)如图3－3－20所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1＝30 m/s进入向下倾斜的直车道．车道每100 m下降2 m．为了使汽车速度在x＝200 m的距离内减到v2＝10 m/s，驾驶员必须刹车．假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量m1＝2 000 kg，B的质量m2＝6 000 kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力．(取重力加速度g＝10 m/s2)12．(17分)质量为m＝1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M＝3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板长L＝1.0 m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F＝12 N，如图3－3－21所示，经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：水平恒力F作用的最长时间．(g取10 m/s2)图3－3－21答案及解析1．【解析】由牛顿第二定律得，F－μmg＝ma，再画出其对应的v－t图象，则其与t轴所围面积最大，则位移最大．【答案】 D2．【解析】取x＝0，对A端进行受力分析，F－F T＝ma，又A端质量趋近于零，则F＝F T＝6 N，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由图易知C错误．【答案】 A3．【解析】物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1＝μmg cos θ，做初速度为零的匀加速直线运动，其v－t图象为过原点的倾斜直线，A错；加速度大小不变，B错；其s－t图象应为一段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力f2＝μmg＞f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.【答案】 C4．【解析】水平放置时，F－μ(m＋M)g＝(M＋m)a1，kx1－μmg＝ma1，可得x1＝mF(M＋m)k；竖直放置时：F－(m＋M)g＝(M＋m)a2，kx2－mg＝ma2，x2＝mF(M＋m)k，故x1∶x2＝1∶1，A正确．【答案】 A5.【解析】以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，如图甲所示．因为车静止不动，即两个方向上合力都为零，x方向：F f－Mg sin α＝0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于Mg sin α，故人受车的作用力沿斜面向下．甲乙以人为研究对象受力分析如图乙所示．则有F f′＋mg sin α＝ma F f＝F f′所以a ＝(1＋M m )g sin α，故C 正确．【答案】 C 6．【解析】 由于两物体在F 作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则有F ＝(m A ＋m B )a ，对B 有F f ＝m B a ，由F －t 图象可知，F 随时间变化，则a 随时间变化，A 项错，C 项正确；A 、B 先沿正方向做加速度增大的变加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，然后做加速度增大的变减速运动，再做加速度逐渐减小的变减速运动至速度为0，整个过程中运动方向不变，B 项错；2 s ～3 s 的时间内，F 逐渐增大，a 增大，F f 增大，D 项对．【答案】 CD7．【解析】 设物体的质量为m ，斜面的倾角为θ，由v －t 图象可得0～2 s 内物体的加速度为a 1＝1 m/s 2；由F －t 图象可知0～2 s 内力F 1＝3 N ，在0～2 s 内对物体应用牛顿第二定律得：F 1＋mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1.由v －t 图象可得2 s 后物体的加速度为a 2＝0，物体做匀速直线运动；由F －t 图象可知2 s 后力F 2＝2 N ，由平衡条件可得：F 2＋mg sin θ－μmg cos θ＝0，代入数据联立解得：m ＝1 kg ，μ＝tan θ＋0.2cos θ＞tan θ，综合得出，正确选项为A 、D.【答案】 AD8．【解析】 取人和小车为一整体，由牛顿第二定律得：2F ＝(M ＋m )a ，设车对人的摩擦力大小为F f ，方向水平向右，对人应用牛顿第二定律得： F －F f ＝ma .可求得：F f ＝M －m M ＋mF ， 由此可见：当M ＝m 时，F f ＝0，当M ＞m 时，F f ＞0，方向水平向右，当M ＜m 时，F f ＜0，方向水平向左，故A 、C 、D 正确．【答案】 ACD9．【解析】 分析物体受力，由牛顿第二定律得：F cos θ－mg sin θ＝ma ，由F＝0时，a ＝－6 m/s 2，得θ＝37°.由a ＝cos θm F －g sin θ和a －F 图线知：6－230－20＝cos 37°m，得：m＝2 kg.物体静止时的最小外力F min cos θ＝mg sin θ，F min＝mg tan θ＝15 N．无法求出物体加速度为6 m/s2时的速度，因物体的加速度是变化的，对应时间也未知，故A、B、C正确，D错误．【答案】ABC10．【解析】(1)对初始时刻，由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma0由图读出a0＝4 m/s2解得μ＝g sin θ－a0g cos θ＝0.25.(2)对于末时刻加速度为零，则mg sin θ－μF N－k v cos θ＝0而F N＝mg cos θ＋k v sin θ由图得出此时v＝5 m/s联立解得k＝mg(sin θ－μcos θ)v(μsin θ＋cos θ)＝0.84 kg/s.【答案】(1)0.25(2)0.84 kg/s11．【解析】汽车沿倾斜车道做匀减速运动，用a表示加速度的大小，有v22－v21＝－2ax①用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有F－(m1＋m2)g sin α＝(m1＋m2)a②式中sin α＝2100＝2×10－2③设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为F f，根据题意F f＝30100F④方向与汽车前进方向相反，用F N表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同．以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有F f－F N－m1g sin α＝m1a⑤解得F N＝30100(m1＋m2)(a＋g sin α)－m1(a＋g sin α)⑥代入有关数据得F N＝880 N.【答案】 880 N12．【解析】 撤力前后木板先加速后减速，设加速过程的位移为x 1，加速度为a 1，加速运动的时间为t 1；减速过程的位移为x 2，加速度为a 2，减速运动的时间为t 2.由牛顿第二定律得撤力前：F －μ(m ＋M )g ＝Ma 1解得a 1＝43 m/s 2撤力后：μ(m ＋M )g ＝Ma 2解得a 2＝83 m/s 2x 1＝12a 1t 21，x 2＝12a 2t 22为使小滑块不从木板上掉下，应满足x 1＋x 2≤L又a 1t 1＝a 2t 2由以上各式可解得t 1≤1 s即作用的最长时间为1 s.【答案】 1 s。