导与练2016届高考物理(浙江专用)一轮课后巩固训练：1.1描述运动的基本概念 (44)

第二章检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)1.(2013广东省六校第二次联考)如图所示,P是位于水平的粗糙桌面上的物块,用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法中正确的是( B )A.拉力和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面B.拉力和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面C.重力mg和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面D.重力mg和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面解析:P在水平方向上只受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力都是接触力,拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体是桌面,选B.2.(2013余姚合作组织联考)如图所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A、B间接触面光滑.在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好不离开地面,则关于A、B两物体的受力个数,下列说法正确的是( A )A.A受3个力,B受4个力B.A受4个力,B受3个力C.A受3个力,B受3个力D.A受4 个力,B受4个力解析:A物体受重力、水平推力F、B对A的支持力,由于A、B间接触面光滑,故A、B间无摩擦力,物体A恰好不离开地面,于是地面对A无支持力,同时地面对A也就没有摩擦力,因此A受3个力;B物体受重力、A对B的压力、地面对B的支持力,由于A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上,故还有地面对B的摩擦力,于是B受4个力.故选A.3.(2013年北京理综)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( D )A.木块受到的摩擦力大小是mgcos αB.木块对斜面体的压力大小是mgsin αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g解析:以木块为研究对象,如图(甲)所示,根据力的平衡条件,有f=mgsin α,F N=mgcos α,故选项A、B均错误;以木块与斜面体所组成的整体为研究对象,如图(乙)所示,有f桌′=0,F N桌′=(M+m)g,故选项C错误,选项D正确.4.(2013乌鲁木齐第二次诊断性测验)如图所示,半圆形碗半径为R,固定在水平面上.一质量为m的小蚂蚁由碗的底部向上爬,蚂蚁所能爬到的最大高度为h=R,则蚂蚁与碗面间摩擦力的最大值为( D )A.0.4mgB.0.6mgC.0.75mgD.0.8mg解析:由题意可得蚂蚁爬到距碗底的高度为h=R时,蚂蚁与碗面之间达到了最大静摩擦力,设蚂蚁与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,由几何知识可得cos θ==0.6,则θ=53°,蚂蚁此时处于平衡状态:F f=mgsin θ=0.8mg,选项D正确.5.(2012赤峰模拟)如图所示,不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动,P端用轻绳PB挂一重物,而另一根轻绳通过滑轮系住P端.在力F的作用下,当杆OP和竖直方向的夹角α(0<α<π)缓慢增大时,力F的大小应( B )A.恒定不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小解析:对P点受力分析,轻绳拉力大小为F,轻杆支持力大小为F N,轻绳PB的拉力大小为mg,三力始终平衡,组成矢量三角形,根据三角形相似有==,当杆OP和竖直方向的夹角α缓慢增大时,OP、OQ不变,PQ 逐渐增大,mg不变,所以拉力F的大小逐渐增大,支持力F N的大小不变,选项B正确.在三力平衡的情形中,物体(或结点)受到的三个力组成的矢量三角形往往与物理情景中的“杆”、“绳”构成的几何三角形相似,利用相似的数学关系可求解出各力的特征.6.(2013金华四校联考)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( A )A.F=B.F=mgtan θC.F N=D.F N=mgtan θ解析:取滑块为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得F N sin θ=mg,即F N=,选项C、D错误;由Ftan θ=mg,得F=,选项A正确,B 错误.7.(2013杭州第十四中月考)如图所示,在水平力F的作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B 的受力个数可能是( C )A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个解析:木块A、B保持静止,对木块A,在竖直方向上受到重力和木块B 对其施加的竖直向上的支持力,水平方向受到水平力F和木块B对其施加的与F反向的摩擦力作用.对木块B,在竖直方向上受到重力和木块A对其施加的竖直向下的压力,水平上表面受到A对B向左的摩擦力,与斜面垂直的方向上受到斜面对其作用的弹力,沿斜面方向上,可能受到斜面对它的摩擦力,故木块B的受力个数可能是4个或5个,所以只有选项C正确.(1)对上下叠放的物体进行受力分析时一般采取从上向下的顺序比较有效,只隔离中间物体进行分析,往往会造成混乱.(2)在受力分析时,有些力的大小和方向不能明确肯定,必须根据已经确定的几个力和物体所处的状态判断,以确保受力分析时不漏力、不添力、不错力.二、不定项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分)8.如图所示,在特制的弹簧测力计下挂一吊篮A,吊篮内挂一重物B,一人站在吊篮中,当此人用100 N的竖直向下的力拉重物时,下列说法中正确的是( ABD )A.弹簧测力计示数不变B.人对底板的压力减小100 NC.A的合力增大100 ND.A的合力不变解析:以吊篮A、重物B和人整体为研究对象,因其整体重力不变,故选项A正确;以人为研究对象,据牛顿第三定律可知人同时受到重物对人向上的100 N的拉力作用,故选项B正确;人拉重物前后,吊篮A 始终处于平衡状态,所受合力为零,选项C错误,选项D正确.求系统内部的作用力,采用隔离法;求系统外部的作用力,采用整体法.9.(2013江西省信丰中学一模)如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止;现用力F沿斜面向上推A,但A、B并未运动.下列说法中正确的是( AD )A.A、B之间的摩擦力可能大小不变B.A、B之间的摩擦力一定变小C.B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变解析:初始状态,物块A受重力、支持力和平行斜面向上的静摩擦力F f1作用,且F f1=mgsin α(α为斜面与水平方向的夹角).沿斜面向上推A且力F逐渐增大时,向上的静摩擦力将先减小,然后反向增大,所以选项A正确、B错误;因A、B并未运动,由胡克定律知,弹簧弹力一定不变,选项D正确;对A、B整体进行受力分析,初始状态弹簧的弹力与总重力平衡,B与墙之间不存在弹力、摩擦力,用力F沿斜面向上推A时,B与墙之间产生弹力和静摩擦力,静摩擦力方向向下,选项C错误.三、实验题(共6分)10.(2013杭州第十四中第二次月考)在“探究求合力的方法”的实验中.(1)要求每次合力与分力产生相同的效果,操作时必须做到( )A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳方向(2)如果实验探究的结果是:合力与分力符合“平行四边形定则”,那么图(乙)中角α与β符合:= .解析:(1)合力与分力所产生的效果相同,是通过橡皮条有相同的形变来体现的,虽然实验时每次要把橡皮条拉直,及时准确读出弹簧测力计的示数,并记准细绳方向,但这些并不能验证合力与分力效果相同,所以只有选项A正确,B、C、D错误.(2)对结点进行分析,设每个钩码的质量均为m,由平衡条件可知,水平方向满足:4mgcos α=3mgcos β,所以=.答案:(1)A (2)四、计算题(共56分)11.(2013湖南岳阳市一中质检)(8分)如图所示,两个完全相同的球,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ,且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α.问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?解析:对结点O受力分析如图(甲)所示.(2分)由平衡条件得F1=F2=(1分)对任一球(如右球)受力分析如图(乙)所示.(1分)球发生滑动的临界条件是:F 2'sin=μF N.(1分)F 2'cos+F N=G.(1分)又F2'=F2,(1分)联立解得:F=.(1分)答案:12.(10分)如图所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1 kg的物体,用k=100 N/m的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.若AP=22 cm,AQ=8 cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g=10 m/s2)解析:P、Q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P点弹簧处于伸长状态,受力分析如图(甲)所示.(2分)F fm=F1-mgsin α①(2分)在Q点弹簧处于压缩状态,受力分析如图(乙)所示.(2分)F fm=F2+mgsin α.②(1分)设弹簧的原长为x,有F1=k(AP-x)③(1分)F2=k(x-AQ)④(1分)联立①②③④得2F fm=F1+F2=k(AP-AQ)所以F fm=×100×0.14 N=7 N.(1分)答案:7 N求解平衡中的临界、极值问题时,一定要找出临界状态,临界状态有时会有多个.结合平衡条件将临界状态对应的方程式写出是解答问题的关键.13.(2013阜阳模拟)(10分)如图所示,一根匀质绳质量为M,其两端固定在天花板上的A、B两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m,悬挂重物的绳PQ质量不计.设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角,试求的大小.解析:设悬点A、B处对绳的拉力为F1,取绳M和m为一整体,受力分析如图(甲)所示.(2分)由平衡条件得:2F1cos α=(M+m)g.(2分)设绳在P点的张力大小为F2,对P点受力分析如图(乙)所示.(1分) 由平衡条件得:2F2cos β=mg.(1分)再以AP段绳为研究对象,受力分析如图(丙)所示.(2分)由水平方向合力为零可得:F1sin α=F2sin β(1分)由以上三式联立可得:=.(1分)答案:14.(8分)如图所示,一弧形的石拱桥由四块形状规则相同的石块垒成,每块石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30°,第1、4块石块固定在地面上,直线OA沿竖直方向.求第2、3块石块间的作用力F23和第1、2块石块间的作用力F12之比.(不计石块间的摩擦力)解析:设每块石块的重力为G,以第2块石块为研究对象,受力分析如图所示.(2分)由石块的平衡可知:F12cos 30°=F23(4分)解得F 23∶F12=cos 30°=∶2.(2分)答案:∶215.(10分)质量m0=20 kg,长L=5 m的长木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.15.将质量m=10 kg的小木块(可视为质点),以v0=4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板面间的动摩擦因数μ2=0.4.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2)试确定:(1)木板与水平地面间的摩擦力大小、方向;(2)小木块能否滑出木板?(若能,说明理由;若不能,求出小木块在木板上滑动的距离)解析:(1)m0与地面间的滑动摩擦力大小为F f1=μ+m)g=0.15×(20+10)×10 N=45 N,m与m0之间的滑动摩擦力大小1(m0为F f2=μ2mg=0.4×10×10 N=40 N,因为F f1>F f2,所以木板一定静止不动.木板水平方向受力平衡,所以它与水平地面间的静摩擦力大小F f1'=F f2=40 N,方向水平向左.(2)小木块在木板上滑动的加速度a==μ2g=4 m/s2,设小木块在木板上滑行的距离为x,由=2ax解得x=2 m<L=5 m,即小木块不能滑出木板.答案:(1)40 N 水平向左(2)不能滑出 2 m评分:每问5分16.(10分)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从木箱A下面2=0.4.匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.解析:木箱A受力如图(甲)所示,根据平衡条件可得:F N1=m A g+F T sin 37°,(2分)F T cos 37°=μ1F N1(2分)木板B受力如图(乙)所示,根据平衡条件可得:F f2=μ2F N2,(1分)F N2=m B g+F N1',(1分)F=F f1'+F f2(1分)F N1'=F N1,F f1'=F f1,(1分)联立以上各式,并代入数据,得:F T=100 N,F=200 N.(2分)答案:(1)100 N (2)200 N。