人教版物理高一上册 期末精选(篇)(Word版 含解析)

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人教版物理高一上册期末精选(篇)(Word版含解析)
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x一t)图线,由图可知
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
由x—t图象可知,在0-t1时间内,b追a,t1时刻相遇,所以A错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x方向相反,所以B正确;b图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b的速度先减小为零,再反向增大,所以C正确,D错误.
2.关于时间间隔和时刻,下列说法中正确的是()
A.第4s末就是第5s初,指的是时刻
B.第5s初指的是时间间隔
C.物体在5s内指的是物体在第4s末到第5s初这1s的时间间隔
D.物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间间隔
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.第4s末就是第5s初,指的是时刻,故A正确;
B.第5s初指的是时刻,故选项B错误;
C.物体在5s内指的是物体在零时刻到第5s末这5s的时间,故C错误;
D.物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间,故D正确。

故选AD。

3.某班同学去参加野外游戏.该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如图所示为其运动轨迹,则关于他们的平
均速度和平均速率的说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲、乙、丙三组的平均速率大小相同
C.乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小
D.乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大
【答案】AD
【解析】
【详解】
AC、三个质点从A到B的过程中,位移大小相等,时间相同;平均速度是位移与时间段的比值,故平均速度相同,故A正确,C错误;
BD、三个质点从A到B的过程中,路程不全相同,时间相同;平均速率是路程与时间的比值,由图象知乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大,故C错误;D正确;
故选AD.
【点睛】
位移是指从初位置到末位置的有向线段,路程是轨迹的长度,故从M到N过程中,三个物体的位移相同,但路程不等;平均速率是路程与时间的比值,而平均速度是位移与时间段的比值.
4.交通部门常用测速仪检测车速。

测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。

某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。

则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340米/秒,且保持不变)()
A.28.33米/秒B.13.60米/秒C.14.78米/秒D.14.17米/秒
【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】
由题图可知:超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
1(0.320)s=0.16s 2t -=
由s v t
=可得,超声波通过的距离为 11340m/s 0.16s=54.4m s v t ==⨯声
超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
()2 1.24 1.00s=0.12s 2
t -=
超声波通过的距离为 22340m/s 0.12s=40.8m s v t ==⨯声
故汽车行驶的距离为
1254.4m-40.8m=13.6m s s s =-=
由题图可知测试仪发出的超声波两次间隔时间为1s ,则超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为0.16s ;超声波第二次发出的时间为1s 末,超声波第二次与汽车相遇的时刻应该是:1s+0.12s=1.12s ,故汽车行驶的时间为
1.12s 0.16s=0.96s t =-
所以汽车行驶的速度为
13.6m 14.17m/s 0.96s
s v t =
=≈车 故选D 。

5.如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )
A .在0~6s 内,质点做匀变速直线运动
B .在t =12s 末,质点的加速度为-1m /s 2
C .在6~10s 内,质点处于静止状态
D .在4s 末,质点运动方向改变 【答案】B
【解析】
在0~4s 内,质点的加速度为64
v a t ∆==∆ =1.5(m/s 2),在4-6s 内质点的加速度为:
4-6
2
v
a
t

==

=-1(m/s2),两段时间内的加速度不同,所以在0~6s内,质点做非匀变
速直线运动,故A错误;在t=12s末,质点的加速度为a=
04
4
v
a
t
∆-
==

=-1(m/s2),故B正确.
在6s~10s内,质点以4m/s的速度做匀速运动,故C错误;在0-14s内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,故在4s末速度方向没有改变,故D错误;故选B.
点睛:本题考查学生对v-t图象的认识,记住图象的斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示这段时间内物体通过的位移.
6.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
12011
2211
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
11
x v t =
故D 错误.
7.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.
8.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a —t 图象如图所示.下列v —t 图象中,可能正确描述此物体运动的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由a—t图象知,0~0.5T时间内的加速度与T~2T时间内的加速度大小相等,方向相反,而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等,正负不同,可得D正确,ABC错误
9.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示.下面说法正确的是()
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零
D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于地球和太阳之间,故A错误;
B、观测“金星凌日”时,如果将太阳看成质点,无法看到“金星凌日”现象,故B错误;
C、以太阳为参考系,金星绕太阳一周起点和终点重合,位移为零,故C错误;
D、以太阳为参考系,可以认为金星是运动的,故D正确.
10.在08北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在“鸟巢”400m环形赛道上,博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B.200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D.100m决赛中的平均速度约为20.64m/s
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:正确解答本题的关键是:理解应用平均速度的公式求物体的平均速度;理解位移和路程的区别;明确在体育比赛中100比赛是直道,200米是弯道.
解:A、200米比赛为弯道,路程大小是200米(位移不是200m),100米比赛为直道,位移大小为100米,故A错误;
B、由于200米比赛为弯道,无法求出其位移大小,故平均速度无法求,故B错误;CD、100米比赛的位移大小为100米,因此其平均速度为:==10.32m/s,故C正确D错误;
【点评】
体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点,在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力.
二、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。

图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,取t=0时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是()
A .“加速度的变化率”的单位是m/s 2
B .当a t -图像是一条横线时,运动是匀速直线运动
C .若加速度与速度同方向,如图所示的a t -图像,表示的是物体在做减速运动
D .若加速度与速度同方向,如图所示的a t -图像,已知物体在t =0时速度为5m/s ,则2s 末的速度大小为8m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 A .加速度的变化率为
ΔΔa t ,a 的单位是m/s 2,所以“加速度的变化率”的单位应该是m/s 3,A 错误;
B .当a t -图像是一条横线时,加速度不变,物体做匀加速直线运动,B 错误;
C .若加速度与速度同方向,如图所示的a t -图像,物体在做加速度减小的加速运动,C 错误;
D .由ΔΔv a t =,知在a t -图像中,图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Δv ,可得在2秒内,汽车的速度增加量为
32Δm/s 3m/s 2
v ⨯== 若汽车在t =0时速度为5m/s ,在2秒内汽车的速度增加3m/s ,则汽车在2秒末速度的大小为8m/s ,D 正确。

故选D 。

12.一个物体以初速度v 0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 ,设经过b 时刻的加速度和速度分别为a 和v b ,则下列说法正确的是( )
A .2()()m n S
a m n mn
+=-
B .2()()m n S
a m n mn
-=+
C .b ()m n S
v mn
+=
D .()
2
2b
m n S v
mn
+=
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
根据匀变速度直线运动位移与时间的关系
21
2b v n an S +=
21
2
b v m am S -=
两式联立,得
2()()m n S a m n mn -=+,()
22b (+)
m n S v mn m n +=
B 正确,ACD 错误。

故选B 。

13.一沿直线运动的物体的a x -图像如图所示,则其2v x -图像可能是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】 【分析】 【详解】
CD .对于加速度恒定的匀变速直线运动有
22
02v v ax -=
由此可知12~x x 段2v x -图线为直线,故CD 错误;
AB .10~x 段,加速度由0均匀增大,将一小段x ∆视为匀加速直线运动,则有
2202v v a x -=∆
可知对应2v x -图线切线的斜率应为2a ,可知10~x 段2v x -图线切线的斜率应由0均匀增大,故A 错误,B 正确。 故选B 。

14.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象,即x —t 图象,如图所示,甲图象过O 点的切线与AB 平行,过C 点的切线与OA 平行,则下列说法正确的是( )
A .在两车相遇前,t 2时刻两车相距最远
B .在两车相遇前,t 1时刻两车相距最远
C .0-t 2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D .甲车的初速度大于乙车在t 3时刻的速度 【答案】B 【解析】 【详解】
A B. 从图象可知在两车相遇前,t 1时刻两车距离大于t 2时刻两车距离,t 1时刻两车相距最远,选项A 错误,
B 正确;
C. x —t 图象斜率表示物体的速度,由图可知t 1时刻后甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度,选项C 错误;
D. 甲车的初始时图象的斜率等于乙车在t 3时刻图象的斜率,所以甲车的初速度等于乙车在t 3时刻的速度,选项D 错误。

故选B 。

15.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a 1,经时间t 后做匀减速直线运
动,加速度大小为a 2,若再经过时间kt 恰能回到出发点。

则a 1:a 2为
A .21
k k +
B .2
21k k +
C .2
1
k k +
D .
21
k
k + 【答案】B 【解析】 【详解】
根据匀变速直线运动的位移时间关系可知,质点的总位移为0,列式可得
2
211211
02
2
a t a t kt
a kt ,2
1
2
21
a k a k 故选B
16.汽车已成为人们广泛使用的代步工具,而车辆平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A .加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
B .加速度的变化率越大则速度变化越快
C .在如图所示的a –t 图象中,表示的是物体的速度随时间在均匀减小
D .在如图所示的a –t 图象中,若物体在t =0时速度为5 m/s ,则2 s 末的速度大小可能为8 m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .加速度变化率为0是指加速度保持不变,如果加速度为0,则物体做匀速直线运动,如果加速度不为0,则物体做匀变速运动,故A 错误;
B .加速度的变化率越大则加速度变化越快,选项B 错误;
C .若加速度与速度同向,则物体作加速运动,如图示加速度减小,则物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,故C 错误;
D .根据v -t 图象可知,图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移,同理在a -t 图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v ,则得:
△v =
1
2
×2×3m/s=3m/s 由于加速度与速度同向,故物体做变加速直线运动,已知初速度为5m/s ,则小球在2s 末的速度为8m/s ,故D 正确. 【点睛】
本题要加速度的物理意义,掌握其定义方法和单位,知道在a-t 图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定而不是由加速度的大小变化决定.
17.甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动,其速度时间(v -t )图像分别如图中a 、b 两条图线所示,其中a 图线是直线,b 图线是抛物线的一部分,两车在t 1时刻并排行驶。

下列关于两车的运动情况,判断正确的是( )
A .t 1到t 2时间内甲车的位移小于乙车的位移
B .t 1到t 2时间内乙车的速度先减小后增大
C .t 1到t 2时间内乙车的加速度先减小后增大
D .在t 2时刻两车也可能并排行驶 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A .v -t 图像中图线与坐标轴所围面积即物体的位移,由图可知t 1到t 2时间内甲车的位移小于乙车的位移,选项A 正确;
B .由图象可知,乙车的速度先增大后减小,选项B 错误;
C .根据图象的斜率等于加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,选项C 正确;
D .两车在t 1时刻并排行驶,因t 1到t 2时间内乙的位移大于甲的位移,可知在t 2时刻两车不可能并排行驶,选项D 错误。

故选AC 。

18.甲物体从离地面H 高空自由落下,而乙物体在地面以初速度v 0同时向上抛出,两物体在离地面
3
4
H 处相遇,如果g 、v 0为已知量,则( ) A .从自由下落到相遇,经过的时间为0
2v t g
= B .甲物体落到地面时,乙物体仍在上升
C .相遇时,甲乙两物体的速度大小相等,均为
2
v D .乙上升的最大高度就是H ,且2
02v H g
=,而甲物体落地时的速度大小是v 0
【答案】ACD
【解析】 【分析】 【详解】
A .两者相遇时,甲的位移为
14H ,乙的位移为3
4
H 。

相遇时,甲乙的位移之和为H ,即 22011
22
gt v t gt H +-= 甲的位移
211
42
H gt = 乙的位移
203142
H v t gt =- 所以
2
02v H g
=,02v t g = 故A 正确;
B .乙物体上升到最高点时间
01v t g
=
物体甲的位移
22200111
()222v v h gt g H g g
==⨯==
甲距地面的高度为0,即甲物体落到地面时,乙物体上升到了最高点,故B 错误; C .由A 可知,两者相遇时的运动时间
2v t g =
甲的速度
2v v gt ==
甲 乙的速度
02
v v v gt =-=
乙 故C 正确;
D .乙做竖直上抛运动,上升的最大高度
202v h H g
==
甲做自由落体运动,由速度位移公式可知落地速度
2
00222v v gH g v g
==⨯=
故D 正确。

故选ACD 。

19.在某次军事演习中,空降兵从悬停在空中的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时,打开降落伞,最终安全到达地面,空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v -t 图像如如所示,则以下判断正确的是
A .空降兵在0到t 1时间内做自由落体运动
B .空降兵在t 1到t 2时间内的加速度方向竖直向上,大小在逐渐减小
C .空降兵在0到t 1时间内的平均速度是
12v 2 D .空降兵在t 1到t 2时间内的平均速度小于1
2
(v 1+v 2) 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.在0到t 1时间内图线的斜率在减小,加速度在减小,所以空降兵不是做自由落体运动,选项A 错误;
B.在t 1到t 2时间内的速度为正在减小,所以空降兵做竖直向下的减速运动,因此加速度方向竖直向上,又因为图线的斜率在减小,所以加速度在减小,选项B 正确;
C. 从图像可知空降兵在0到t 1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v 2的位移,所以平均速度大于
1
2
v 2,选项C 错误; D. 空降兵在t 1到t 2时间内的的位移小于从速度为v 2做匀变速运动到v 1的位移,所以平均速度小于
1
2
(v 1+v 2),选项D 正确。

故选BD 。

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,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m 1,小环乙的质量为m 2,则m 1∶m 2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.
22.如图所示,质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为m 的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角,圆柱体处于静止状态,则( )
A .地面对圆柱体的支持力大于(M +m )g
B .地面对圆柱体的摩擦力为mg tan θ
C .墙壁对正方体的弹力为
tan mg
θ D .正方体对圆柱体的压力为cos mg
θ
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
CD .以正方体为研究对象,受力分析,并运用合成法如图所示
墙壁对正方体的弹力
N 1=
tan mg
θ 圆柱体对正方体的支持力为
2sin mg
N θ
=
根据牛顿第三定律,正方体对圆柱体的压力为sin mg
θ。

选项C 正确,D 错误;
AB .以圆柱体和正方体整体为研究对象,地面对圆柱体的支持力
N =(M +m )g
水平方向受力平衡,地面对圆柱体的摩擦力
f =N 1=
tan mg
θ
选项AB 错误。

故选C 。

23.如图所示,木块B 静止在水平地面上,木块A 叠放在B 上。

A 的左侧靠在光滑的竖起墙面上。

关于A 、B 的受力情况,下列说法中正确的是( )
A .
B 对A 的作用力方向一定竖直向上 B .B 对A 的作用力一定大于A 的重力
C .地面对B 的摩擦力方向可能向右
D .地面对B 的支持力大小等于A 、B 的总重力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB .对A 受力分析可知:若A 与B 的接触面光滑,则A 受重力、支持力及墙壁对A 的支持力作用,A 处于静止状态,合力为零,由于A 、B 之间的接触面倾斜,则B 对A 的支持力垂直接触面斜向上,且大于A 的重力。

若接触面粗糙,A 受到重力、B 对A 的支持力,还可能受到B 对A 的摩擦力,有可能A 还受到墙壁的支持力;当墙壁对A 没有支持力时,B 对A 的支持力与摩擦力的合力与A 的重力大小相等,方向相反。

由以上分析可知,故A 错误,B 错误;
C .若A 与B 的接触面光滑,木块B 受重力、地面的支持力、A 对B 斜向下的压力以及地面的摩擦力处于静止状态,合力为零,则摩擦力方向水平向左。

若接触面粗糙,木块B 受重力、地面的支持力、A 对B 斜向下的压力以及A 对B 的静摩擦力,其中A 对B 斜向下的压力以及A 对B 的静摩擦力的合力与A 的重力大小相等,方向竖直向下,所以B 不受地面的摩擦力,故C 错误;
D .对整体进行受力分析可知,整体在竖直方向合外力为零,故地面对B 的支持力一定等
于两物体的重力,故D 正确。

故选D 。

24.如图所示,小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A 、B 通过光滑滑轮O 用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B 球质量为m ,O 点在半圆柱体圆心O 1的正上方,OA 与竖直方向成30°角,OA 长度与半圆柱体半径相等,OB 与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是
A .小球A 、
B 受到的拉力T OA 与T OB 相等,且T OA =T OB =3mg B .弹簧弹力大小2mg
C .A 球质量为6m
D .光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为mg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A 、
B 、隔离对B 分析,根据共点力平衡得: 水平方向有:T OB sin45°=F 竖直方向有:T OB cos45°=mg , 则2OB T mg =,弹簧弹力 F =mg ,
根据定滑轮的特性知:T OA 与T OB 相等;故A ,B 错误. C 、D 、对A 分析,如图所示:
由几何关系可知拉力T OA 和支持力N 与水平方向的夹角相等,夹角为60°,则N 和T 相等,有:2T OA sin60°=m A g ,
解得:6A m m =,由对称性可得:2OA N T mg =,故C 正确,D 错误. 故选C. 【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.本题采用隔离法研究比较简便.
25.如图所示,质量为m 的正方体和质量为M 的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。

m 与M 的接触面与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A .水平面对正方体M 的弹力大小大于(M +m )g
B .水平面对正方体M 的弹力大小为(M +m )g ·cosα
C .墙面对正方体M 的弹力大小为mg tanα
D .墙面对正方体M 的弹力大小为tan mg
α
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB .对M 和m 构成的整体进行受力分析,受重力G 、底面支持力N ,两侧面的支持力M N 和m N ,如图:
两物体受力平衡,根据共点力平衡条件有 水平方向,墙面对正方体M 的弹力大小
M m N N =
竖直方向,水平面对正方体M 的弹力大小
N G M m g ==+()
选项AB 错误;
CD .对m 进行受力分析,受重力mg 、墙面支持力N m ,M 的支持力N ',如图:
在木块受力平衡的过程中,根据共点力平衡条件有 竖直方向
sin mg N α'=
水平方向
cos m N N α'=
解得
sin mg
N α
'=
cot tan m mg
N mg αα
==
所以墙面对正方体M 的弹力大小
tan M m mg
N N α
==
选项C 错误,D 正确。

故选D 。

26.如图(a )所示,两段等长细线将质量分别为2m 、m 的小球A 、B 悬挂在O 点,小球A 受到水平向右的恒力F 1的作用、小球B 受到水平向左的恒力F 2的作用,当系统处于静止状态时,出现了如图(b )所示的的状态,小球B 刚好位于O 点正下方。

则F 1与F 2的大小关系正确的是( )
A .F 1=4F 2
B .F 1=3F 2
C .F 1=2F 2
D .F 1=F 2
【答案】A 【解析】
小球A 受到F 1水平向右的力,B 受到F 2的水平向左的力,以整体为研究对象,分析受力如图:
设OA 绳与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得:
以B 球为研究对象,受力如图。

设AB 绳与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得:
由几何关系得到:α=β,联立解得:F 1=4F 2,故选项A 正确。

27.如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P 在水平外力F 的作用下处于静止状态,P 和半圆圆心O 的连线与水平面的夹角为θ,重力加速度为g 。

现将力F 在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A .框架对小球的支持力先减小后增大
B .框架对地面的压力先减小后增大
C .地面对框架的摩擦力先减小后增大
D .拉力F 的值先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AD .以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意力图,如图所示
框架与小球始终保持静止,根据几何关系可知,当F 顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F 先减小后增大,故A 错误,D 正确;
BC .以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F 的作用;设F 在顺时针转动的过程中与水平面的夹角为α,小球质量为m ,框架质量为M ,根据平衡有
cos f N α=
()sin N F M m g α'+=+。

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