山东省滕州市善国中学上册期末精选单元检测(提高,Word版 含解析)
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山东省滕州市善国中学上册期末精选单元检测(提高,Word版含解析)
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.在下图所示的四个图象中,表示物体做匀速直线运动的图象是()
A.B.
C.D.
【答案】AD
【解析】
【分析】
x-t图像中,倾斜的直线表示匀速直线运动;v-t图象中,匀速直线运动的图像是一条与x 轴平行的直线;倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度.分别分析物体的运动情况,即可作出选择.
【详解】
A. 此图表示物体的位移随时间均匀增加,物体处于匀速直线运动状态,故A正确;
B. 此图表示物体的位移不随时间变化,物体处于静止状态,故B错误;
C. 此图表示物体的速度均匀增加,说明物体做匀加速直线运动,故C错误;
D. 此图表示物体的速度不变,说明物体做匀速直线运动,故D正确.
故选AD。
2.一个物体做直线运动的位移—时间图象(即x t 图象)如图所示,下列说法正确的是
A.物体在1s末运动方向改变
B .物体做匀速运动
C .物体运动的速度大小为5m/s
D .2s 末物体回到出发点
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB .位移时间图象的斜率表示速度,根据图象可知物体一直向负方向匀速运动,故A 错误、B 正确;
C .物体运动的速度大小为5m/s ,故C 正确;
D .物体的出发点在5m x =的位置,2s 末在5m x =-的位置,故2s 末物体未回到出发点,故D 错误;
故选BC 。
3.三个质点A 、B 、C 的运动轨迹如图所示,同时从N 点出发,同时到达M 点,下列说法中正确的是( )
A .三个质点任意时刻的速度方向都相同
B .三个质点从N 点出发到M 的任意时刻速度大小都相同
C .三个质点从N 点到M 点的平均速度大小和方向均相同
D .三个质点从N 点到M 点的平均速率相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知任意时刻三个质点的速度大小和方向都不相同,选项AB 错误;平均速度等于位移除以时间,故平均速度大小相同,平均速度的方向与位移方向相同,故平均速度方向相同,选项C 正确;平均速率等于路程除以时间,三质点的路程不同,时间相同,故平均速率不同,选项D 错误.综上本题选C .
4.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生在心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔,即为心跳周期,由此可计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率)。
甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电图分别如图甲、乙所示,医生通过测量后记下甲的心率是60次/分。
该心电图机图纸的移动速度和乙的心率分别为
A .20 mm/s ,
60次/分
B .25 cm/s ,70次/分
C .25 mm/s ,75次/分
D .20 cm/s ,120次/分
【答案】C
【解析】
【详解】 甲图纸中,相邻波峰的位移为25mm x =,甲的心率是60次/分,则甲心率的周期:
60s 1s 60T =
=次 则心电图机图纸的移动速度:
25mm/s=25mm/s 1
x v T == 乙图纸中,相邻波峰的位移为20mm x '=,乙的心率:
111 1.25Hz 75/min 20mm 25mm/s
f x T v ====='
'次 故C 正确,ABD 错误。
故选C .
5.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图像如图,下列说法正确的是( )
A .在10
t 时间内,甲、乙加速度方向相同 B .在10
t 时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反 C .在20
t 时间内,甲、乙运动方向相同 D .在20
t 时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同 【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 AB .在10t ~时间内,甲图线的斜率小于乙图线的斜率,而且均为正值,则甲的加速度小于乙的加速度,且加速度方向相同,A 正确,B 错误;
0t时间内甲的速度为正值,乙的速度为负值,说明在这段时间内二者的运动方向C.在1
t t时间内,甲乙的速度均为正值,说明两物体均沿正方向运动,运动方向相相反,在12
同,C错误;
0t时间内,甲图线的斜率小于乙图线的斜率,而且均为正值,加速度均沿正方D.在2
向,则甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,D错误。
故选A。
【点睛】
本题关键抓住速度图像的斜率等于加速度,来分析加速度的大小和方向。
同一条直线,斜率一定,物体的加速度也一定。
6.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.
7.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。
8.下列说法中正确的是()
A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点
B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.研究短跑运动员的起跑动作时,运动员看成质点,否则的话就没有人的动作可言了,A 错误;
B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,汽车的大小和形状不能忽略,故不能看作质点,B错误;
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动,是以“万重山”为参考系的,C正确;
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系的,D错误。
【点睛】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可;注意区分研究对象与参考系的不同。
考查对参考系概念的理解及实际判断能力。
9.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.
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.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。
则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是()
A.t=4s时两车相遇
B.t=4s时两车间的距离为4m
C.0~12s内两车有两次相遇
D.0~12s内两车有三次相遇
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.题中图像与时间轴围成的面积可表示位移,0~4s,甲车的位移为48m,乙车的位移为40m,因在t=0时,甲车在乙车后面6m,故当t=4s时,甲车会在前,乙车会在后,且相距2m,所以t=4s前两车第一次相遇,t=4s时两车间的距离为2m,故AB错误;
CD.0~6s,甲的位移为60m,乙的位移为54m,两车第二次相遇,6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑在前面,8s后,甲车的速度大于乙的速度,两车还会有第三次相遇,当t=12s时,甲的位移为84m,乙的位移为72m,甲在乙的前面,所以第三次相遇发生在t=12s之前,所以在0~12s内两车有三次相遇,故C错误,D正确。
故选D。
12.如图所示是P、Q两质点运动的v-t图象,由图线可以判定( )
A.P质点的速度越来越小
B.零时刻P质点的加速度为零
C.在t1时刻之前,P质点的加速度均大于Q质点的加速度
D.在0-t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,所以从图中可以看出P质点的速度越来越大,故A错误.
B.由于在速度﹣时间图象中,切线表示加速度,所以零时刻P质点的速度为虽然为零,但是斜率(即加速度)不为零,故B错误.
C.在t1时刻之前,P质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零,所以P质点的加速度一开始大于Q的加速度,后来小于Q的加速度,故C错误.
D.由于在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移,故D正确.
故选D。
13.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其
21
x
t t
图象如图所示,则
下列说法正确的是( )
A .物体做的是匀加速直线运动
B .t =0时,物体的速度为ab
C .0~b 时间内物体的位移为2ab 2
D .0~b 时间内物体做匀减速直线运动,b ~2b 时间内物体做反向的匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AD .根据匀变速直线运动位移时间公式2012
x v t a t =+加得 02112
x v a t t =+加 即21x t t
-图象是一条倾斜的直线。
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b 时间内物体做匀减速直线运动,b ~2b 时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A 错误,D 正确;
B .根据数学知识可得:
0221a v k ab b
==
= 选项B 错误;
C .根据数学知识可得 1-2a a =加
解得
-2a a =加
将t =b 代入2012
x v t a t =+加得 ()2220112222
x v t a t ab b a b ab =+=⨯+⨯-⨯=加 选项C 错误。
故选D 。
14.甲、乙两物体在同一直线上同向运动,如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。
若甲、乙两物体恰不相碰,下列说法正确的是( )
A .t =0时,乙物体一定在甲物体前面
B .t =1s 时,甲、乙两物体恰不相碰
C .t =2s 时,乙物体速度大小为1m/s
D .t =3s 时,甲物体速度大小为3m/s 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .对于甲物体有
012
x v a t v t =
=+甲甲甲 由题图知 21/2
s 1m a =甲 00v =甲 则
22m/s a =甲
对于乙物体有
012
x v a t v t =
=+乙乙乙 由题图知 2/2
m s 11a =-乙 04m/s v =乙
故
22m/s a =乙
由于甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,若两物体恰不相碰,则乙物体在后,甲物体在前,故A 错误;
B .甲、乙两物体速度相等时距离最近,即
422t t -=
解得
1s t =
故B 正确;
C .根据运动学公式可知,当2s t =时,乙物体的速度大小
42m/s 0v t =-=乙()
故C 错误;
D .根据运动学公式可知,当3s t =时,甲物体的速度大小
26v t m/s ==甲 故D 错误。
故选B 。
15.利用超声波遇到物体发生反射的特性,可测定物体运动的有关参量。
图甲中仪器A 和B 通过电缆线连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,仪器A 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。
现固定装置B ,并将它对准匀加速行驶的小车C ,使其每隔固定时间6T 发射一短促的超声波脉冲,图乙中1、2、3为B 发射的超声波信号,1'、2'、3'为对应的反射波信号。
接收的反射波滞后时间已在图中标出,已知超声波在空气中的速度为v ,则根据所给信息可知小车的加速度大小为( )
A .36v T
B .72v T
C .8819v T
D .140v T
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据图乙可知第一次和第二次发射的超声波信号到达汽车的时间差为6.5T ;第二次和第三次发射的超声波信号到达汽车的时间差为7T ;第一次信号到达汽车时仪器距离汽车
1122
x v T vT =⨯= 第二次信号到达汽车时仪器距离汽车
213322
x v T vT =
⨯= 第三次信号到达汽车时仪器距离汽车 315522
x v T vT =⨯=
其间汽车做匀加速直线运动,设第一次信号到达汽车时汽车速度为v 0,加速度为a ,则从信号第一次到达汽车开始到信号第二次到达汽车时间段内,根据匀变速运动规律有
()2
21016.5 6.52
x x v T a T -=⨯+⨯
同理从信号第一次到达汽车开始到信号第三次到达汽车时间段内,有
()2
310113.513.52
x x v T a T -=⨯+⨯
联立以上各式可解得
8819v
a T
=
故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
16.一质量为m 的滑块在粗糙水平面上匀减速滑行,已知滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍,且已知滑块第1 s 内的位移为2.5 m ,由此可求得( ) A .滑块的加速度为5 m/s 2 B .滑块的初速度为5 m/s C .滑块运动的总时间为3 s D .滑动运动的总位移为4.5 m 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】 方法一:
AB .滑块做匀减速直线运动减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动,设滑块的加速度大小为a ,初速度为v 0,则最后2s 、最开始2s 和第1s 滑块分别运行的位移为:
221
22
x at a ==最后
200221
2222
x v t at v a x =-=-=最后开始
20011
'' 2.5m 22
x v t at v a =-=-=1开始
联立可解得
21m/s a =,03m/s v =
故AB 错误;
CD .则滑块运行的总时间和总位移分别为
=
3s v t a =总,0= 4.5m 2
v t x =总总 故CD 正确。
故选CD 。
方法二:
CD .滑块做匀减速直线运动减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动,初速度为0的匀加速直线运动中,从速度为0开始,连续相等时间的位移比为奇数之比,即
123:::...1:3:5:...x x x =
根据题意,滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍,即满足
23
12
2x x x x +=+ 所以滑块减速的时间为
3s t =
滑块第1s 内的位移为2.5m ,根据上述比例关系求解总位移
2.5m 1.5m 0.5m=4.5m x =++
CD 正确;
A .滑块匀减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动
212
x at =
解得
22
2222 4.5m/s 1m/s 3
x a t ⨯=
== A 错误; B .初速度为
013m/s 3m/s v at ==⨯=
B 错误。
故选CD 。
17.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s 的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s 2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m 时,下列正确的是( )
A .物体运动时间可能为1s
B .物体运动时间可能为3s
C .物体运动时间可能为)s
D .此时的速度大小一定为5m/s
【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
AB .当物体的位移为向上的7.5m 时,由运动学公式2
012
x v t at =-
,7.5m x =+,解得 13s t =,21s t =
故A 、B 均正确;
C .当物体的位移为向下的7.5m 时,7.5m x =-,由2
012
x v t at =-
解得 327)s t =+(或427)s<0t (=-舍去
故C 正确;
D .由速度公式0v v at =-,解得
5m/s =-v 或5m/s v =、57m/s v =-
故D 错误。
故选ABC 。
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,注意公式的矢量性。
18.如图所示,一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v 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 =6 m ,BC =1 m ,滑块从A 到C 和从C 到D 所用的时间都是2 s 。
设滑块经过C 时的速度为v C ,则( )
A .滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s 2
B .v
C =6 m/s C .DE =3 m
D .从D 到
E 所用时间为4 s 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A .根据题意可知
7m AC =,5m CD =
根据2x at ∆=求解加速度大小
22
2
57m/s 0.5m/s 4
x a t -∆=
== A 正确;
B .匀变速直线运动的某段时间内,中间时刻速度等于平均速度
75
m/s 3m/s 24
AC CD C x x v t ++=
== B 错误;
C .匀减速直线运动的逆过程为匀加速直线运动,CE 之间的距离为
21
CE
a 则
9m 5m 4m DE =-=
C 错误;
D .从D 到
E 同样采用逆过程
212
DE x at =
解得时间
4s t =
== D 正确。
故选AD 。
19.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
2g
,2g 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 。
20.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab =bd =6 m ,bc =1 m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则( )
A .v b 8m/s
B .v c =3 m/s
C .s de =3 m
D .从d 到e 所用时间为4 s 【答案】BD 【解析】 【详解】
B .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:
01
7242
v a =⨯+⨯⨯
0722v a =+
物体从a 到d 有:
20221
2
ad x v t at =+
即:
01
124162v a =⨯+⨯
3=v 0+2a
故:
21
m/s 2
a =-
故:
v 0=4m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得:
1
423m/s 2
c v =-⨯=
故B 正确。
A .从a 到b 有:
v b 2-v a 2=2ax ab
解得:
b v =
故A 错误。
C .根据速度公式v t =v 0+at 可得:
021
442m/s 2
d v v at =+=-⨯=
则从d 到e 有:
-v d 2=2ax de
则:
24
4m
1
222
d d
e v x a ===⨯ 故C 错误。
D .v t =v 0+at 可得从d 到e 的时间为:
2
4s
12
d d
e v t a =
== 故D 正确。
三、第三章 相互作用——力易错题培优(难)
21.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。
22.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。
23.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 。
24.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 。
25.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于0点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P ,一条绳连接小球Q ,P 、Q 两物体处于静止状态,另一条绳OA 在外力F 的作用下处于水平状态。
现保持结点O 位置不变,使OA 绳逆时针缓慢旋转至竖直方向,在此过程中,P 、Q 及斜面均保持静止,则( )
A .斜面对物块P 的摩擦力一直减小
B .斜面对物块P 的支持力一直增大
C .地面对斜面体的摩擦力一直减小
D .地面对斜面体的支持力一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】
缓慢逆时针转动绳OA 的方向至竖直的过程中,OA 拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置,如图所示,
可见绳OA 的拉力先减小后增大,绳OB 的拉力一直减小。
A .由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,所以当连接P 物体的绳子拉力一直减小,不能判断斜面对物块P 的摩擦力变化情况,故A 错误;
B .P 物体一直在斜面上处于静止状态,则斜面对P 的支持力等于重力在垂直斜面向下的分
力,保持不变,故B错误;
C.以斜面体和P的整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与OB
绳子水平方向的拉力等大反向,因绳OB的拉力一直减小,与水平方向的夹角不变,故其水平分力一直减小,则地面向左的摩擦力一直减小,故C正确;
D.以斜面体和P整体为研究对象受力分析,由于绳OB的拉力一直减小,其竖直向下的分力一直减小,根据竖直方向受力平衡,知地面对斜面体的支持力不断减小,故D错误。
故选C。
26.表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方'O处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为
1
2.4
L R
=和
2
2.5
L R
=,则这两个小球的质量之比为1
2
m
m,小球与半球之间的压力之比为
1
2
N
N,则以下说法正确的是
A.1
2
24
25
m
m
=B.1
2
25
24
m
m
=
C.1
2
25
24
N
N
=D.1
2
24
25
N
N
=
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:先以左侧小球为研究对象,分析受力情况:重力
1
m g、绳子的拉力T和半球的支持力N,作出力图.
由平衡条件得知,拉力T和支持力N的合力与重力mg大小相等、方向相反.设。