高一上册物理 期末精选单元练习(Word版 含答案)

高一上册物理期末精选单元练习（Word版含答案）
一、第一章运动的描述易错题培优（难）
1．高速公路上用位移传感器测车速，它的原理如图所示，汽车D向右匀速运动，仪器C 在某一时刻发射超声波脉冲（即持续时间很短的一束超声波），经过时间t1接收到被D反射回来的超声波，过一小段时间后又发射一个超声波脉冲，发出后经过时间t2再次接收到反射回来的信号，已知超声波传播的速度为v0，两次发射超声波脉冲的时间间隔为△t，则下面说法正确的是（）
A．第一次脉冲测得汽车和仪器C的距离为
01
1
2
v t
B．第二次脉冲测得汽车和仪器C的距离为02
v t
C．位移传感器在两次测量期间，汽车前进距离为
021
1
()
2
v t t-
D．测得汽车前进速度为021
21
()
2
v t t
t t t
-
+∆-
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．超声波是匀速运动的，往返时间相同，第一次脉冲测得汽车和仪器C的距离为01
1
2
v t，第二次脉冲测得汽车和仪器C的距离为
02
1
2
v t，故A正确，B错误；
C．则两次测量期间，汽车前进的距离为
()
021
1
2
s v t t
=-
故C正确；
D．超声波两次追上汽车的时间间隔为
12
22
t t
t t
'
∆=∆-+
故速度
()
021
21
2
v t t
s
v
t t t t
-
==
'
∆+∆-
故D正确。

故选ACD。

2．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度—时间图象如图所示，下列说法中正确的是
A ．在1 s 末，物体速度为9 m/s
B ．0～2 s 内，物体加速度为6 m/s 2
C ．6～7 s 内，物体做速度方向向西的加速运动
D ．10～12 s 内，物体做速度方向向东的加速运动 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由所给图象知，物体1 s 末的速度为9 m/s ，选项A 正确；
B ．0～2 s 内，物体的加速度
a ＝
1262
v t ∆-=∆m/s 2＝3m/s 2 选项B 错误；
C ．6～7 s 内，物体的速度、加速度为负值，表明它向西做加速直线运动，选项C 正确；
D ．10～12 s 内，物体的速度为负值，加速度为正值，表明它向西做减速直线运动，选项D 错误．
3．一个以初速度v 0沿直线运动的物体，t 秒末的速度为v t ，如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．0～t 秒内的平均加速度0t v v a t
-=
B ．t 秒之前，物体的瞬时加速度越来越小
C ．t ＝0时的瞬时加速度为零
D ．平均加速度和瞬时加速度的方向相同 【答案】ABD 【解析】
根据加速度的定义式可知0～t秒内的平均加速度a=0
t
v v
t
-
，故A正确；由图可知，物体做加速度减小的加速运动，故B正确；t=0时斜率不为零，故瞬时加速度不为零，故C错误；
物体做加速度逐渐减小的变加速运动，故平均加速度和瞬时加速度的方向相同，故D正确；故选ABD.
点睛：v-t图象中图象的斜率表示物体的加速度，则根据斜率可求得加速度的变化；由图象的面积可得出物体通过的位移．
4．如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像，P(t1，x1)为图像上一点．PQ 为过P点的切线，与x轴交于点Q．则下列说法正确的是( )
A．t1时刻，质点的速率为
2
1
1
x
t
B．t1时刻，质点的速率为12
1
x x
t
-
C．质点的加速度大小为12
2
1
x x
t
-
D．0～t1时间内，质点的平均速度大小为
()
12
1
2x x
t
-
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AB.x-t图象的斜率表示速度，则1t时刻，质点的速率为
12
1
1
x x
v
t
-
=
故A错误，B正确；
C.根据图象可知，t=0时刻，初速度不为零，根据
v v
a
t
-
=
可得加速度
12
112
211
x x v t x x a t t ---=≠ 故C 错误；
D.10t -时间内，质点的平均速度大小为
1
1
x v t =
故D 错误．
5．在印度洋海啸救灾中，从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资，地面上的人员以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，以下说法中正确的是（ ）． A ．物体是竖直下落的，其位移大小等于飞机的高度 B ．物体是沿曲线下落的，其位移大小小于路程 C ．物体是沿曲线下落的，其位移大小等于路程 D ．物体是沿曲线下落的，其位移大小等于飞机的高度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
以地面作为参考系，物体做的是平抛运动，运动的轨迹是曲线，位移是指从初位置到末位置的有向线段，路程是指物体所经过的路径的长度，所以从飞机上投下来的物体路程大小等于曲线的长度，所以位移大小小于路程，B 正确．
6．两条平行的铁轨上匀速行驶着甲、乙两列火车，某时刻火车正 好交汇，甲车上一乘客从一侧车窗看到田野上树木向北运动，从另一侧窗口看到乙车也向北运动，但比树木运动得慢，则（ ）
A ．甲车向南运动，乙车向北运动
B ．甲车向南，乙车没动停在了铁轨上
C ．甲、乙两车同时向北运动，乙比甲快
D ．甲乙两车同时向南运动，但乙车比甲车慢 【答案】D 【解析】 【分析】
【详解】
甲车上的乘客看到田野上的树木向北运动，说明甲车向南运动，而看到乙车也向北运动，但比树木运动的慢说明乙车向南运动，因为如果乙车相对地面静止，则乙车和树木相对甲车向北运动的速度相同，故乙车不可能静止；如果乙车相对于地面向北运动，则相对于甲车的速度大于树木相对于甲车的速度，也与题意矛盾，故也不可能．所以乙车只能相对于地面向南运动，但如果乙车的速度大于甲车的速度，甲车上的乘客应该看到乙车向南运动，也与题意矛盾，故乙车只能向南运动且比甲车慢，故D正确。

故选D。

7．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图象如图所示，下列表述正确的是( )
A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大
B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大
C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小
D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等
【答案】B
【解析】
A、由图知，0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动，加速度均为零，故A错误；
B、s t 图象的斜率表示速度，甲的斜率大，则甲的速度比乙的大，故B正确；
C、物体的位移等于s的变化量．则知0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，故C错误；
D、0-0.6小时内，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，所以0.8小时内，甲的路程比乙的大，故D错误．
点睛：该题考查了对位移--时间图象的理解和应用，要掌握：在位移-时间图象中，图象的斜率表示质点运动的速度的大小，纵坐标的变化量表示位移．
8．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）
A．从飞机上看，物体静止
B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方
C．从地面上看，物体做平抛运动
D．从地面上看，物体做自由落体运动
【答案】C
【解析】
物体下落过程中在水平方向上没有受力，速度与直升机的速度相同；在竖直方向上，物体
受到重力，做自由落体运动。

因此，从飞机上看，物体始终在飞机的正下方，且相对飞机做自由落体运动；从地面上看，物体做平抛运动。

所以选择C选项。

9．如图所示，两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下，到达低端的同一位置，对于整个下滑过程，两同学的（）
A．位移一定相同
B．时间一定相同
C．末速度一定相同
D．平均速度一定相同
【答案】A
【解析】
下滑过程中的始末位置相同，即位移相同，由于两者与滑梯间的动摩擦因数不同，所以导致运动情况不同，即运动时间，以及到达末端的速度不一定相同，A正确BC错误；位移大小相同，而所用时间不一定相同，所以两者的平均速度不一定相同，D错误．
10．关于加速度，下列说法正确的是()
A．加速度的方向一定与物体运动的方向相同
B．加速度表示物体运动的快慢
C．加速度表示物体运动速度变化的快慢
D．加速度表示物体运动速度变化的大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
B、C、D项，由加速度的定义可知，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，不是物体运动的快慢，也不是物体运动速度变化的大小．故BD项错误，C项正确．
A项，加速度的方向与物体速度变化的方向一样，也与合外力的方向相同，但与物体运动方向不一定相同．故A项错误．
故选C
二、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优（难）
11．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。

若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h，车距为105m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s后抬头才看到前车刹车，经过0.4s的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为
6m/s 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．两车不会相撞，两车间的最小距离为12m
B ．两车会相撞，相撞时前车车速为6m/s
C ．两车会相撞，相撞时后车车速为18m/s
D ．条件不足，不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
两车的初速度0108km/h 30m/s v ==，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
220130m 75m 226
v x a ==⨯= 则后车从开始到刹车到速度为0的位移
2130(40.4)m 75m=207m>105m+=180m x x ⨯++=
所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距
207m 180m 27m x ∆=-=
根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度
2
2v a x ∆
解得
18m/s v =
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

12．酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长。

反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。

下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的加速度大小都相同）。

速度（m/s ）
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20
10.0
20.0
36.7
46.7
分析上表可知，下列说法正确的是（ ） A ．驾驶员正常情况下反应时间为2s B ．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C ．驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为5m/s 2
D ．若汽车以25m/s 的速度行驶时，发现前方60m 处有险情，正常驾驶不能安全停车 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离x 与速度v 可得正常情况下反应时间为
7.5s 0.5s 15
x t v =
== 选项A 错误；
B ．在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离x '与速度v '，则驾驶员酒后反应时间
15
's 1s 15
x t v '=
==' 则酒后比正常情况下多0.5s ，选项B 正确；
C ．驾驶员采取制动措施时，有一反应时间。

以速度为v =15m/s 为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移，即
x =22.5m-7.5m=15m
由22v ax =可得
a =7.5m/s 2
选项C 错误；
D ．由表格数据可知当汽车速度为25m/s 加速行驶时，酒后驾驶后若要制动停止的距离是
22''25200
'''''251m m m 227.53
v x v t a =+=⨯+=⨯
大于前方险情的距离，不能安全停车，选项D 正确。

故选BD 。

13．如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经过a 、b 、c 、d 到达最高点e ．已知ab = bd = 6 m ，bc = 1m ，小球从a 到c 的时间和从c 到d 的时间都是2 s ，设小球经过b 、c 的速度分别为v b 、v c ，则
A ．v b 8m/s
B ．v c =1.5m/s
C ．3m de x =
D ．从d 到e 所用的时间为4 s
【答案】D 【解析】 【详解】
物体在a 点时的速度大小为v 0，加速度为a ，则从a 到c 有：
20111
2
ac x v t at =+
即：
0722v a =+
物体从a 到d 有：
2
02212
ad x v t at =+
即：
01248v a =+
故：
21
m/s 2
a =-，04m/s v =
A ．从a 到b 有：
220-2b ab v v ax =
解得：
210m/s b v =，
故A 错误。

B ．根据速度公式0+t v v at =可得：
11
4m/s 2m/s 3m/s 2
c a v v at =+=-⨯=，
故B 错误。

C ．根据速度公式0t v v at =＋可得：
021
+4m/s 4m/s 2m/s 2
d v v at -⨯===,
则从d 到e 有：
22d de v ax -=
则：
2
d
4
=m4m
21
de
v
x
a
-
==，
故C错误。

D．根据速度公式0+
t
v v at
=t可得从d到e的时间为：
2
s4s
1
2
d
de
v
t
a
=-=-=
-。

故D正确。

14．一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻速度v b的大小为( )
A．
22
()
()
m n S
m n mn
+
+
B．
22
()
()
mn m n S
m n
+
+
C．
()
m n S
mn
-
D．
22
()
m n S
mn
+
【答案】A
【解析】
设物体在a时刻速度为a v，b时刻速度为b v，物体加速度为a，则：
2
1
2
a
S v m am
=-；
2
1
2
b
S v n an
=-；
b a
v v am
=-，联立解得：
()
22
()
b
m n S
v
m n mn
+
=
+
，故选A
15．从离地H高处自由下落小球a，同时在它正下方H处以速度
v竖直上抛另一小球b，不计空气阻力，以下说法正确的（）
A．若
v gH
>b在上升过程中与a球相遇
B
．若0v <b 在下落过程中肯定与a 球相遇
C
．若0v =b 和a 不会在空中相遇 D
．若0v =b 球速度为零。

【答案】ACD
【解析】 【分析】 【详解】
设经过时间t 物体a 、b 在空中相遇，a 做自由落体运动的位移
2112
h gt =
b 做竖直上抛运动的位移为
2201
2
h v t gt =-
由几何关系有
12H h h =+
联立以上各式解得
H t v =
小球b 上升的时间
2v t g =
小球b 运动的总时间为
32v t g
=
A ．若小球b 在上升过程中与a 球相遇，则
2t t <
解得
0v >故A 正确；
B ．若下落过程相遇，则
23t t t <<
即
00
02v v H g v g
<< 得
0v <<
若若0v <b 在下落过程中不会与a 球相遇，故B 错误； C
．若0v ，小球b 落回地面的时间
030
2v H
t t g v =
==
即0v b 和a 相遇点在地面上，小球b 和a 不会在空中相遇，故C 正确。

D
．若0v =
2v t g
=
=相遇时间
0H t v =
= 此时b 球刚上升到最高点，速度为零，故D 正确； 故选ACD 。

16．某升降机用绳子系着一个重物，以10 m/s 的速度匀速竖直上升，当到达40 m 高度时，绳子突然断开，重物从绳子断开到落地过程（不计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2）（ ）
A ．距地面的最大高度为45 m
B ．在空中的运动时间为5 s
C ．落地速度的大小为10 m/s
D ．落地速度的大小为30 m/s 【答案】AD 【解析】 【分析】
气球和重物一起以10m/s 的速度上升，当到达一定高度后，绳子断开，物体与气球脱离，这个物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态，所以物体做竖直上抛运动． 【详解】
物体上升过程，根据速度位移关系公式，有：-v 02=2（-g ）h ，解得
2
201052210
v h m m g ⨯＝＝＝；故物体距离地面的最大高度为45m ，故A 正确；根据位移时间
关系公式，有：h ＝v 0t −
12gt 2，代入数据得：-40=10t-1
2
×10×t 2，解得：t=4s 或者t=-2s ；故
B 错误；根据速度时间关系公式，有：v=v 0-gt=10-10×4=-30m/s ，故
C 错误，
D 正确；故选AD ．
17．从地面竖直上抛一物体A 的同时，在离地面高H 处有相同质量的另一物体B 开始做自由落体运动，两物体在空中同时到达距地面高h 时速率都为v(两物体不会相碰)，则下列说法正确的是( ) A ．43
H h =
B ．物体A 竖直上抛的初速度大小是物体B 落地时速度大小的2倍
C ．物体A 、B 在空中运动的时间相等
D ．两物体落地前各自的机械能都守恒且两者机械能相等 【答案】AD 【解析】
A 项，设A 、
B 两物体达到地面高h 时所用时间为t ，则根据自由落体运动的规律有22()v g H h =- ，v gt = ；
设A 物体竖直上抛的初速度为0v ，有0v v gt =-，22
02v v gh -= ；则解得
02v v =，4
3
H h =
，故A 项正确． B 项，物体A 竖直上抛的初速度02v v =，设物体B 落地时的速度为v ' ，则有
22v gH '= ，由A 项分析知2202v v gh -=，4
3
H h =，联立解得2v v '= ，所以0v v ='，故B 项错误．
C 项，根据竖直上抛的对称性可知物体A 在空中运动的时间042A v v t g g
=⨯= ，物体B 在空中运动的时间为21
2
B A v v t t g g =='=
，故C 项错误． D 项，以地面为参考平面，在地面时两者的速度相等，质量相等，则动能相等，所以机械能也相等，由于只有重力做功，机械能守恒，故D 项正确． 综上所述本题答案是：AD
18．如图所示， 小球沿斜面向上做匀减速直线运动， 依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e 。

已知ab =bd =10m ，bc =2m ，小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ，设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ，则（ ）
A ．v b 29m/s
B ．v c =3m/s
C ．cd ：de =16∶9
D ．从d 到e 所用时间为5s
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
物体在a 点时的速度大小为v 0，加速度为a ，则从a 到c 有
x ac =v 0t 1+
12
at 12
即
12=v 0×2+
1
2
×a ×4 得
12=2v 0+2a
物体从a 到d 有
x ad =v 0t 2+
12at 22 即
20=v 0×4+
1
2
a ×16 得
5=v 0+2a
故
a =-1m/s 2 v 0=7m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得：
v c =7-1×2=5m/s
从a 到b 有
v b 2-v a 2=2ax ab
解得
v b m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得
v d =v 0+at 2=7-1×4=3m/s
则从d 到e 有
-v d 2=2ax de
则
22
-3m=4.5m 21()2d de v x a
==-⨯-
则
cd ：de =8:4.5=16∶9
由v t =v 0+at 可得从d 到e 的时间为
3
s=3s 1
d d
e v t a =-
=-- 故BD 错误，AC 正确。

故选AC 。

19．如图所示，t ＝0时，质量为0.5kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（经过B 点前后速度大小不变），最后停在C 点。

每隔2 s 物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g 取10 m/s 2，下列说法正确的是（ ）
t /s
0 2 4 6 v /（1m s -⋅）
8
12
8
A ．物体运动过程中的最大速度为12m/s
B ．t =
10s
3
的时刻物体恰好经过B 点 C ．t =10s 的时刻物体恰好停在C 点 D ．A 、B 间的距离大于B 、C 间的距离 【答案】BC 【解析】 【详解】
A ．根据表格中数据，计算物体加速阶段的加速度大小
2218
m/s 4m/s 2
v a t ∆=
==∆ 减速阶段的加速度大小
222812
m/s 2m/s 2
a -=
= 根据运动学公式
11228m/s 12m/s a t a t +-=
122s t t +=
解得
14s 3
t =
则运动过程中的最大速度在B 点
max 11440
8m/s 8m/s 4m/s m/s 33
v a t =+=+⨯=
A 错误；
B ．到达B 点用时
410
2s s s 33
B t =+=
B 正确；
C ．从6s 末减速至0，用时
2
8m/s
4s 2m/s t =
= 则一共用时10s ，即10s 末停在C 点，C 正确； D ．根据平均速度计算位移
max max 010
s 223
AB B v v x t +==⨯ max max 020(10s )s 223
BC B v v x t +=
-=⨯ 所以A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离，D 错误。

故选BC 。

20．汽车刹车过程可认为是匀变速直线运动，某汽车0t 时刻开始刹车，刹车后第1s 内的位移为24m ，第4s 内的位移为1m 。

0t 时刻汽车的速度大小为0v ，刹车的加速度大小a ，则下列说法正确的是（ ） A ．a =8m/s 2 B ．a =6m/s 2 C ．028m/s v = D ．018m/s v =
【答案】AC 【解析】 【分析】
刹车问题需要注意两个问题，一是确定物体速度何时减为零，二是刹车过程的逆过程是一个初速度为0的匀加速度直线运动。

【详解】
假设汽车4s 末停下，则第4s 内、第3s 内、第2s 内、第1s 内的位移比为1:3:5:7，题中给出的比例关系为1:24，所以汽车在第4s 内某时刻停止运动，汽车的刹车过程的逆过程可以视为初速度为零的匀加速直线运动，假设汽车在第4s 内运动的时间为t ，汽车行驶的距离：
2
11m 2
x at =
= 汽车刹车后初速度为0v ，第1s 内的位移：
22111
(3s )(2s )24m 22
x a t a t =+-+=
初速度：
0(3s )v a t =+
解得：28m/s a =，028m/s v =，故AC 正确，BD 错误。

【点睛】
准确的分析运动过程，灵活应用运动学公式进行求解。

三、第三章 相互作用——力易错题培优（难）
21．如图所示，O 点有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB 穿过圆环，A 端固定，B 端悬挂一个重物。

另一根轻绳一端固定在C 点，另一端系在圆环上，力F 作用在圆环上。

圆环静止时，绳OC 与绳OA 水平，F 与OA 的夹角为45°。

现改变力F ，圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）
A ．改变F 方向时绳A
B 中拉力将改变 B ．当F 沿逆时针旋转时，F 先增大后减小
C ．当F 沿顺时针旋转时，绳OC 中的拉力先增大后减小
D ．F 沿逆时转过的角度不能大于90° 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．因为重物始终处于平衡状态，所以A
B 绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A 错误；
BC ．对环受力分析，环受AO 和BO 两绳子的拉力，以及绳子CO 和F 的拉力；环的位置不变，则AB 绳子的拉力不变，AO 与BO 的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO 与F 的合力与AO 、BO 的合力大小相等，方向相反；当力F 的方向变化时，做出F 与CO 上的拉力的变化如图：
由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误；
D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。

故选D。

22．如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C 套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )
A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°
【答案】C
【解析】
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：
，对乙环有：，得，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
23．如图所示，在固定光滑半球体球心正上方某点悬挂一定滑轮，小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住。

人拉动绳子，球在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中，试分析半球对小球的支持力N和绳子拉力T大小如何变化（）
A．N增大，T增大B．N增大，T减小
C．N不变，T减小D．N不变，T增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件作图，如图所示
图中矢量三角形与三角形ABC相似，故
mg N T
AC BC AB
==
解得
BC
N mg
AC
=
AB
T mg
AC
=
由于AB变小，AC不变、BC也不变，故N不变，T变小，故ABD错误，C正确；
故选C。

【点睛】
利用相似三角形求解物体的平衡，根据受力分析找到力的三角形，和空间几何三角形相似，对应边成比例。

24．如图所示，固定倾斜直杆上套有一个质量为m的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。

已知直杆与
水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为k=3sin
mg
L
θ
，小球在距B点
4
5
L的P点处于
静止状态，重力加速度为g。

则小球在P点处受到摩擦力为（）
A ．sin 5
mg f θ
=，方向沿杆向下 B ．sin 5mg f θ
=，方向沿杆向上 C ．sin 2
mg f θ
=
，方向沿杆向下 D ．sin 2
mg f θ
=
，方向沿杆向上 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
小球在P 点时两根弹簧的弹力大小相等，设为F ，根据胡克定律有
45F k L L ⎛
⎫=- ⎪⎝
⎭
设小球静止时受到的摩擦力大小为f ，方向沿杆向下，根据平衡条件有
sin 2mg f F θ+=
解得
sin 5
mg f θ=
方向沿杆向下，选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。

25．在一半径为R 、质量为m 的乒乓球内注入质量为M 的水，但未将乒乓球注满，用水平“U ”形槽将其支撑住，保持静止状态，其截面如图所示。

已知“U ”形槽的间距d =R ，重力加速度为g ，忽略乒乓球与槽间的摩擦力，则“U ”形槽侧壁顶端A 点对乒乓球的支持力大小为（ ）
A ．()M m g +
B )3
M m g + C 3()M m g +
D ．2()M m g +
【答案】B 【解析】 【分析】
【详解】
以乒乓球和水为研究对象，受力分析如图
根据平衡条件有
()2sin 2sin60F F M m g θ=︒=+
A 点对乒乓球的支持力大小为
()3
F M m g =
+ 选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

26．如图所示，在水平放置的木棒上的M 、N 两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。

现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M 、N 两点的拉力F 1、F 2的变化情况，下列判断正确的是
A ．F 1和F 2都变大
B ．F 1变大，F 2变小
C ．F 1和F 2都变小
D ．F 1变小，F 2变大
【答案】C 【解析】 【详解】
由于是一根不可伸长的柔软轻绳，所以绳子的拉力相等。

木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后，绳子之间的夹角变小，合力等于重力不变，所以绳子上的拉力变小。

选项C 正确，A 、B 、D 错误。

27．如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N ．初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α（2
π
α>
）．现将重物向
右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )
A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，
在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．
28．如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（）
A．物体M一定受到4个力
B．物体N可能受到4个力
C．物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力
D．物体M与N之间一定有摩擦力
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，合力向上，对MN整体进行受力分析，受到重力和F，墙对M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力；对N进行受力分析，得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N 向上的静摩擦力，则N也给M一个沿斜面向下的静摩擦力，再对M进行受力分析，得：M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力，一共4个力，故AD正确，BC错误; 故选AD．
29．如图所示，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（）
A．(M m
m M
-
+
)F ，方向向左B．(
m M
m M
-
+
)F，方向向右
C．(m M
m M
-
+
)F，方向向左D．(
M m
m M
-
+
)F，方向向右
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
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，则对人由牛顿第二定律得：
F－F f＝ma，解得：F f＝M m M m
-
+
F
如果M>m，F f＝M m
M m
-
+
F，方向向右，D正确．
如果M<m，F f＝－m M
M m
-
+
F，负号表示方向水平向左，C正确，B错误
30．如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计。

若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg，则将会出现的情况是（g取2
10m/s）（）。