物理高一上册 期末精选专题练习(word版
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物理高一上册期末精选专题练习(word版
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.A、B、C三个物体同时在同一地点沿同一方向做直线运动,如图为他们的位移﹣﹣时间图象,由图象可知,物体在t o时间内()
A.A物体的平均速度最大
B.三个物体的平均速度一样大
C.三个物体的平均速率一样大
D.三个物体的平均速率关系为V A>V B=V C
【答案】BD
【解析】
由图象看出,在0~t0时间内,三个物体的位移△x相同,所用时间相同,则平均速度都相同,故A错误、B正确;由图象看出,在0~t0时间内,A的路程最大,BC路程相等,故三个物体的平均速率关系为v A>v B=v C,故C错误,D正确;故选BD.
点睛:本题关键抓住位移图象的斜率大小等于速度、纵坐标的变化量表示位移来分析图象的意义;注意理解BC的运动特点.
2.若某物体做直线运动的v—t图象如图所示,则下列说法中正确的是()
A.t=3s时物体运动的速度方向发生改变
B.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
C.t=3s时物体离出发点最远
D.t=3s时物体的加速度为零
【答案】AC
【解析】
【分析】
解决本题要明确v—t图象的含义:在v—t图象中,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负.
A.根据速度的正负表示速度的方向,可知t=3s时物体运动的速度方向发生改变,故A正确;
B.在2~5s内直线的斜率一定,说明物体的加速度恒定,则t=3s时物体运动的加速度方向没有发生改变,故B错误;
C.物体在前3s内沿正方向运动,3s后沿负方向运动,则t=3s时物体离出发点最远,故C 正确;
D.根据斜率等于加速度,可知t=3s时物体的加速度不为零,故D错误。
故选AC。
【点睛】
图象由于具有形象直观的特点,因此在物理中广泛应用,对于图象问题要明确两坐标轴的含义,图象斜率、截距、围成面积等含义。
3.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是这种物理模型之一.关于地球能否看作质点,下列说法正确的是( )
A.地球的质量太大,不能把地球看作质点
B.地球的体积太大,不能把地球看作质点
C.研究地球的自转时可以把地球看作质点
D.研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点
【答案】D
【解析】
试题分析:一个物体能不能看成质点,要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时,就可以看成质点,所以A、B
选项都不对.
C、研究地球的自转时,地球的大小是不能忽略的,没了大小,就没有自转的说法了,所以此时地球不能看成质点,故C错误.
D、研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了,完全可以忽略,此时可以看成质点,所以D选项正确.
故选D.
4.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/s2 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
【解析】
在0~4s 内,质点的加速度为6
4
v a t ∆=
=∆ =1.5(m/s 2),在4-6s 内质点的加速度为:4-62
v a t ∆=
=∆=-1(m/s 2
),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/s 2),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.
5.两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 。
6.如图所示,自行车的车轮半径为R ,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时,气门芯位移的大小为
A .R π
B .2R
C .2R π
D .24R π+
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长,气门芯在水平方向上移动的距离为R π,在竖直方向上移动的距离为2R ,由勾股定理可知,气门芯位
移的大小为22224R R R ππ+=+()(),故D 正确,ABC 错误。
故选D .
7.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在图中分别作出在这段时间内两人运动的位移s 、速度v 与时间t 的关系图象,正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B 【解析】
由图像可以看出两个人做乙的速度大于甲的速度的匀速直线运动,所以CD 都错.在位移时间图像中,斜率表示速度.所以A 错,B 正确.
8.下列说法中正确的是( )
A .里约奥运会开幕式于北京时间2016年8月6日7点整举行,7点整是时刻
B .时光不能倒流,因此时间是矢量
C .一段时间内物体的位移为零,物体一定静止
D .研究汽车在行驶过程中齿轮的转动问题时可以将汽车看成质点 【答案】A 【解析】
【详解】
A.北京时间2016年8月6日7点对应时间轴上的点,是时刻,故A正确;
B.时间只有大小,没有方向,是标量,故B错误;
C.一段时间内物体的位移为零,若物体运动的起点与终点重合,物体不一定静止,故C
错误;
D.研究汽车在行驶过程中汽车中齿轮的转动问题时,齿轮的大小和形状不可以忽略,不能看成质点,故D错误。
故选A。
9.高速路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是()
A.汽车将匀速通过前方3公里
B.能够计算出此时车子的速度是0.125m/s
C.若此时离目的地还有30公里,到达目的地一定需要240分钟
D.通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为7.5km/h
【答案】D
【解析】
A、根据导航仪的提示,不能判断出汽车是否是匀速运动,由于“前方3公里拥堵”估计不能匀速运动,故A错误;
B、根据导航仪的提示,不能判断出汽车此时的运动状态,故B错误;
C、D、由于“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,可知通过前方这3公里的过程中,
车子的平均速度大约为
3
/7.5/
24
60
x
v km h km h
t
===
;但不能据此判断出3km以后汽车
做怎么样的运动,所以并不能判断出若此时离目的地还有30公里,到达目的地的时间,故C错误,D正确.
故选D
点睛:已知位移与时间,可以据此求出平均速度,但不能判断出运动的性质,由此分析即可.
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】
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.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
01
2
x v a t v t =
=+甲甲甲 由题图知
21/2s 1
m a =甲 00v =甲
则
22m/s a =甲
对于乙物体有
01
2
x v a t v t =
=+乙乙乙 由题图知
2/2
m s 1
1a =-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 。
13.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)。
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
7.5
s 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 。
14.a b 、两车在平直的公路上沿同一方向行驶,两车运动的v t -图象如图所示。
在0t =时刻,b 车在a 车前方0S 处,在10~t 时间内,b 车的位移为s ,则( )
A .若a b 、在1t 时刻相遇,则03s s =
B .若a b 、在12t 时刻相遇,则03
2
s s = C .若a b 、在1
3t 时刻相遇,则下次相遇时刻为143t D .若a b 、在1
4t 时刻相遇,则下次相遇时a 车速度为13
v 【答案】B 【解析】 【详解】
A .根据题述,在0t =时刻,b 车在a 车前方0S 处,在10~t 时间内,b 车的位移为s ,
若a b 、在1t 时刻相遇,根据v
t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有
03s s s +=
解得02s s =,故A 错误; B .若a b 、在
1
2
t 时刻相遇,根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有 0744
s s s +
= 解得032
s
s =
,故B 正确; C .若a b 、在1
3t 时刻相遇,则下次相遇的时刻为关于1t t =对称的153t 时刻,故C 错误; D .若a b 、在
1
4t 时刻相遇,则下次相遇时刻为174
t ,下次相遇时a 车速度 111
117244
a v t v v v t =-
⋅= 故D 错误。
故选B 。
15.一个物体以初速度v 0沿光滑斜面向上运动,其速度随时间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 ,则经过b 时刻物体的速度大小v 为
A .
()
()2
2m n S
m n mn
++
B .
()m n S mn
+ C .
m n S
mn
-() D .
()
()2
2m n S
m n mn
+-
【答案】A 【解析】 【详解】
s
在连续两段时间m 和n 内,对应面积均为S ,根据匀变速直线运动的规律有
2
2
1
-2
12
b b S v m a m S v n a n
=⋅⋅⋅=⋅+⋅⋅
解得经过b 时刻物体的速度大小为
()()2
2b
m n S
v m n mn
+=
+
故选A 。
16.一小球自5m 高处自由下落,当它与水平地面每碰撞一次后,速度大小减小为碰撞前的
4
5
,不计空气阻力,g 取210m/s ,则下列说法正确的是( ) A .第一次下落的时间与第二次下落的时间之比为54
B .第二次弹起的高度为第一次弹起时高度的54
C .小球运动的总时间约为9s
D .小球运动的总位移为5m 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A .设小球第一次落地时速度为0υ,则有
010m/s υ==
则第二,第三,第1n +次落地速度分别为1045υυ=,2
2045υυ⎛⎫= ⎪⎝⎭,…,2
045n υυ⎛⎫= ⎪⎝⎭
根据
gt υ=
则小球第一次下落的时间与第二次下落的时间之比为
012154
t t υυ== A 正确;
B .小球开始下落到第一次与地相碰经过的路程为
2
005m 2h g
υ=
=
小球第一次与地相碰后弹起的高度是
2
2
1145m 25h g υ⎛⎫
==⨯ ⎪⎝⎭
小球第二次与地相碰后弹起的高度是2h ,则
4
22
245m 25h g υ⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭
所以第二次弹起的高度为第一次弹起时高度的2
45⎛⎫ ⎪⎝⎭
,B 错误;
C .小球第1次下落时间为
01s t =
= 小球从第1次与地面相撞到第2次与地面相撞经过的时间为
11422452s 5
t g g υυ⨯===⨯ 小球从第2 次与地面相撞到第3次与地面相撞经过的时间为
2
22242s 5t g υ⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭
小球从第3次与地面相撞到第4次与地面相撞经过的时间为
3
33242s 5t g υ⎛⎫
==⨯ ⎪⎝⎭
…
由数学归纳推理得:小球从第n 次与地面相撞到第()1n +次与地面相撞经过的时间为
425n
n t ⎛⎫
=⨯ ⎪⎝⎭,所以小球运动的总时间为
123n t t t t t =+++
+=23
44441s 2s 5555n
⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⎛⎫
+⨯+++
+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
⎝⎭
⎢⎥⎣⎦
4
51s 2s 9s 415
=+⨯=-
C 正确;
D .小球最终停在地面上,总位移为5m ,D 正确。
故选ACD 。
17.如图所示,t=0时,质量为0.5 kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始匀加速下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在C 点。
测得每隔2s 的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。
g 取10 m/s 2,则下列说法中正确的是( )
t/s0246
v/(m·s-1)08128
A.物体运动过程中的最大速度为12 m/s
B.t=3 s的时刻物体恰好经过B点
C.t=10 s的时刻恰好停在C点
D.A、B间的距离小于B、C间距离
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体沿斜面向下做匀加速运动,由加速度的定义式可得
22
1
8
m/s4m/s
2
v
a
t
∆
===
∆
假设4s时物体仍加速运动,则4s时的速度
()
1
842m/s=16m/s
v v at
=+=+⨯
大于12m/s,说明4s时物体已开始做减速运动,则最大速度一定大于12m/s,故A错误;
B.假设t=3 s的时刻物体恰好经过B点,在水平面上做匀减速运动,设加速度大小为a2,由速度关系可知
(814)m/s(1212)m/s
+⨯≠+⨯
假设错误,t=3 s的时刻物体不可能恰好经过B点,故B错误;
C.在水平面上做匀减速运动,6s时物体的速度为8m/s,设再经过时间t∆速度减为零,则
2
8
s=4s
2
v
t
a
∆
∆==
即t=6s+4s=10s 时刻恰好停在C点,故C正确;
D.设B点时的速率为v
2
1
2
AB
v
x
a
=
BC做匀减速运动,视为反向的匀加速运动,则有
2
2
2
BC
v
x
a
=
因为12a a >,AB BC x x <,所以AB 间的距离小于BC 间距离,故D 正确。
故选择CD 选项。
18.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 。
19.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v -t 图象如图所示,图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为s 1和s 2(s 2>s 1).初始时,甲车在乙车前方s 0处.则下列说法正确的是( )
A .若s 0=s 1,两车恰好相遇1次
B .若s 0<s 1,两车相遇2次
C .若s 0=s 1+s 2,两车最小距离为s 2
D .若s 0<s 1+s 2,两车 不会相遇 【答案】ABC 【解析】
【分析】
【详解】
由图线可知:在T时间内,甲车前进了s2,乙车前进了s1+s2;
A.若s0=s1,则s0+s2=s1+s2,两车只能相遇一次,故A正确.
B.若s0<s1,则s0+s2<s1+s2,即s0<s1,在T时刻之前,乙车会超过甲车,但甲车速度增加的快,所以甲车还会超过乙车,则两车会相遇2次,故B正确;
C.若s0=s1+s2,则s0>s1,两车不会相遇,速度相等时,有最小距离,且为s0-s1=s2,故C正确;
D.若s0<s1+s2,仍有可能存在s0+s2=s1+s2,所以两者可能相遇,故D错误;
故选ABC.
【点睛】
对于图象问题,要抓住:
1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律,是物理公式的函数表现形式,分析问题时要做到数学与物理的有机结合,数学为物理所用;
2、在速度图象中,纵轴截距表示初速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的“面积”表示位移,抓住以上特征,灵活分析.
20.一辆客车以加速度a1由静止驶出车站并沿着平直的公路加速行驶,司机突然发现在车后方有一名乘客还没有上车,司机紧接着刹车,做匀减速的加速度大小为a2,停车时客车共行驶距离为s,则()
A.加速行驶的距离为2
12
a
s
a a
+
B
12
2()
s a a
+
C1
212
2
()
sa
a a a
+
D12
12
2()
s a a
a a
+
【答案】AD
【解析】
【详解】
B.设加速结束时的速度为v,则
22
12
22
v v
s
a a
+=
解得
12
12
2sa a
v
a a
=
+
选项B错误;
A.加速的距离:
2
1
1
2
12
2
a
v
x
a
s
a a
==
+
选项A正确;
C.加速时间为
2
1
1112
2
()
sa
v
t
a a a a
==
+
选项C错误;
D.减速的时间:
1
2
2212
2
()
sa
v
t
a a a a
==
+
则客车运动的总时间为
2
12
1
12
2()
s a a
t
a a
t t
=+=
+
选项D正确;
三、第三章相互作用——力易错题培优(难)
21.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC边恰好处于水平状态,将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC边水平,则在转动过程中()
A.当BC边与AC边所受压力大小相等时,AB处于水平状态
B.球对AC边的压力一直增大
C.球对BC边的压力一直减小
D.BC边所受压力不可能大于球的重力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
对正三角形内部的小球受力分析,如图所示
由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得
()
sin sin sin 120AC BC N N G
βθθ==︒- 所以球对AC 边的压力
23
sin sin sin sin sin 603
AC
AC G G N N G θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力
()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BC
BC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即AC
BC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;
BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;
D .当0 < θ < 60°时,BC
N G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
故选A 。
22.如图,A 、B 是两根竖直立在地上的木杆,轻绳的两端分别系在两杆上不等高的P 、Q 两点,C 为一质量不计的光滑滑轮,滑轮下挂一物体,下列说法正确的是( )
A .将Q 点缓慢上移,细绳中的弹力不变
B .将P 点缓慢上移,细绳中的弹力变小
C .减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力变大
D .增大两木杆之间的距离,细绳中的弹力不变 【答案】A 【解析】
【分析】 【详解】
设滑轮所受绳子拉力为T ,到左边木杆距离为x 1,到右边木杆距离为x 2,左侧细绳长度为L 1,右侧细绳长度为L 2,受力分析如图所示。
物体受力平衡,由平衡条件可知
sin sin T T αθ=
cos cos T T mg αθ+=
解得
αθ=,2cos mg
T α
=
设两木杆之间的距离为d ,绳的总长为L ,由几何关系有
11sin L x α= 22sin L x θ=
由于αθ=,两式相加可得
1212()sin L L x x α+=+
可解得
sin d L
α=
AB .上下移动P 或者Q ,因为两杆的宽度d 不变,绳子的长度L 也不变,故有α角度不变,由上面的分析
2cos mg
T α
=
可知细绳中的弹力不变,故A 正确,B 错误; C .减小两木杆之间的距离,即d 变小,由sin d
L
α=可知,两侧绳与竖直方向夹角α减小,由2cos mg
T α
=
可知,α减小,cos α增大,则细绳中弹力减小,故C 错误; D .同理,增大两木杆之间的距离,即d 变大,α增大,cos α减小,则细绳中弹力增
大,故D 错误。
故选A 。
23.如图所示,光滑的圆柱置于斜面上,挡板AB可绕固定轴B转动,使挡板AB从图示θ<︒)缓慢转到水平位置,在此过程中,挡板AB受到的压力大小将()位置(90
A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
在挡板角度变化的过程中,圆柱在重力及两个接触面的弹力作用下处于动态平衡,受力分析如下
三个力可以构成一个闭合的矢量三角形如下图
由图可知,随着木板的转动,木板对圆柱体的压力1F先变小后变大,根据牛顿第三定律,挡板受到的压力1F'也先变小后变大。
故选D。
24.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F1、F2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。
25.如图所示,两个截面半径均为r ,质量均为m 的半圆柱体A 、B 放在粗糙水平面上,A 、B 截面圆心间的距离为l ,在A 、B 上放一个截面半径为r ,质量为2m 的光滑圆柱体C ,A 、B 、C 处于静止状态,则( )
A .
B 对地面的压力大小为3mg B .地面对A 的作用力沿A 、
C 圆心连线方向 C .l 越小,A 、C 间的弹力越小
D .l 越小,地面对A 、B 的摩擦力越大
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .以三个物体组成的整体为研究对象,受到总重力和地面对A 和
B 支持力,两个支持力大小相等,则由平衡条件得知地面对B 的支持力为2mg ,由牛顿第三定律得知B 对地面的压力大小也为2mg ,故A 错误;
B .地面对A 有支持力和摩擦力两个力作用,地面对A 的作用力是它们的合力;A 受到重力mg 、地面的支持力1N 、摩擦力f 、
C 球的压力2N ,如图所示
根据平衡条件知地面的支持力1N 和摩擦力f 的合力与力mg 和压力2N 的合力等值、反
向,C 球对A 的压力2N 方向沿AC 方向,则力mg 和压2N 的合力一定不沿AC 方向,故地面对A 的作用力不沿AC 方向,故B 错误;
C .以C 为研究对象,分析受力情况如图,由平衡条件有
2
2cos 2N mg θ'= 得
2
cos mg
N θ
'= l 越小,θ越小,cos θ越大,则得A 对C 间的弹力2
N '越小,故C 正确; D .以A 为研究对象,根据平衡条件得知地面对A 的摩擦力
2sin f N α=
而C 对A 的压力
22
N N '= 则得l 越小,α越小,f 越小,故D 错误。
故选C 。
26.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F 2,MN 上拉力F 1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,。