人教版高一上册物理 期末精选达标检测(Word版 含解析)

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人教版高一上册物理期末精选达标检测(Word版含解析)
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.雨滴从高空由静止开始下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零(整个过程其加速度方向不变),在此过程中雨滴的运动情况是()
A.速度一直保持不变
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
D.速度的变化率越来越小
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据加速度的方向与速度方向的关系,判断雨滴的速度是增大还是减小,速度的变化率等于加速度,结合加速度的变化判断速度的变化率变化.
【详解】
A、B、C、雨滴下落过程中,加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度仍然增大,当加速度减小为零,雨滴做匀速直线运动,此时速度达到最大,故A错误,B正确,C错误.
D、速度的变化率等于加速度,加速度减小,则速度的变化率减小,故D正确.
故选BD.
【点睛】
解决本题的关键知道当加速度方向与速度方向相同,雨滴做加速运动,当加速度方向与雨滴方向相反,雨滴做减速运动.
2.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.
3.如图所示为某质点做直线运动时的v-t图象图象关于图中虚线对称,则在0~t1时间内,关于质点的运动,下列说法正确的是
A.若质点能两次到达某一位置,则两次的速度都不可能为零
B.若质点能三次通过某一位置,则可能三次都是加速通过该位置
C.若质点能三次通过某一位置,则可能两次加速通过,一次减速通过
D.若质点能两次到达某一位置,则两次到达这一位置的速度大小一定相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
0t时间内能两次到达的位置有两个,分别对应质AD、分析质点运动过程可知,质点在1
点运动速度为零的两个位置,因此A、D错误;
BC、如图,画出质点运动的过程图:
在质点沿负方向加速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次加速,一次减速;在质点沿负方向减速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次减速,一次加速,故C正确,D错误.
4.新冠疫情爆发之际,全国人民众志成城,2月7日晚8时36分,5.18t医疗防护物资从山东出发,历时15h、行程1125km、跨越3个省份、途径16个地市和31个卡口站点后,顺利抵达浙江。

下列说法正确的是()
A.8时36分指的是时间间隔B.15h指的是时刻
C.1125km指的是路程D.汽车的平均速度是75km/h
【答案】C
【解析】
【分析】
A .8时36分指的是时刻,A 错误;
B .15h 指的是时间间隔,B 错误;
C .1125km 指的是轨迹的长度,即路程,C 正确;
D .汽车的平均速率是75km/h ,由于没有给出位移大小,因此无法求出平均速度,D 错误。

故选C 。

5.物体甲的V-t 图象和乙的S-t 图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是 ( )
A .甲在整个t =4s 时间内运动方向一直不变
B .甲在整个t =4s 时间内有来回运动
C .乙在整个t =4s 时间内有来回运动
D .乙在整个t =4s 时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为0m
【答案】B
【解析】
【详解】
AB 、甲图是v t -图象,速度的正负表示运动的方向,故前2s 沿负方向运动,后2s 沿正方向运动,则甲在整个4t s =内来回运动,故A 错误,B 正确;
CD 、乙图是位移-时间图象,斜率表示速度,直线的斜率不变,说明乙的速度不变,故乙在
整个4t s =时间内运动方向一直不变,位移为21336x x x m m m ()∆=-=-
-=,故CD 错误.
【点睛】
本题考查对速度图象和位移的识别和理解能力,抓住各自的数学意义理解其物理意义,即速度图象的“面积”大小等于位移,而位移图象的斜率等于速度,x ∆表示位移.
6.2015年的股市经历了暴涨急跌,犹如过山车,目前在国家的积极救市下,正逐步回稳.如果将股价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将股价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,你认为“股价下跌出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A .速度增加,加速度减小
B .速度增加,加速度增大
C .速度减小,加速度减小
D .速度减小,加速度增大 【答案】C
【解析】
【分析】
把股价类比成速度,股价下跌快慢类比成加速度,根据加速度与速度关系进行分析.
股价类比成速度,股价下跌快慢类比成加速度,股价下跌出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在下跌,相当于加速度与速度方向相反,速度仍然减小.故C 正确.
【点睛】
加速度决定于物体所受合力和物体的质量,与速度没有直接的关系,加速席减小,速度不一定减小.
7.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;
C .在10t 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
相反,在1
2t 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,运动方向相同,C 错误; D .在20
t 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。

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,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 .
10.质点在Ox 轴运动,0t =时刻起,其位移随时间变化的图像如图所示,其中图线0~1s 内为直线,1~5s 内为正弦曲线,二者相切于P 点,则( )
A .0~3s 内,质点的路程为2m
B .0~3s 内,质点先做减速运动后做加速运动
C .1~5s 内,质点的平均速度大小为1.27m/s
D .3s 末,质点的速度大小为2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】
A .根据纵坐标的变化量表示位移,可知,0~2s 内,质点通过的位移大小为3.27m ,路程为3.27m 。

2~3s 内,质点通过的位移大小为1.27m ,路程为1.27m ,故0~3s 内,质点的路程为
3.27m 1.27m=
4.54m +
A 错误;
B .根据图像的斜率表示速度,知0~3s 内,质点先做匀速运动,再做减速运动后做加速运动,B 错误;
C .1~5s 内,质点的位移大小0,平均速度大小为0,C 错误;
D .3s 末质点的速度大小等于1s 末质点的速度大小,为
2m/s x v t
∆=
=∆ D 正确。

故选D 。

二、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )
A .1212·t t L a t t +
B .122112·2t t t t L a t t +--
C .212112·2t t t t L a t t ---
D .212112·2
t t t t L a t t --+ 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于12
t 时刻的瞬时速度v 1,可得: 11
L v t = 列车全身通过桥尾时的平均速度等于202
t t +时刻的瞬时速度v 2,则 22
L v t = 由匀变速直线运动的速度公式可得:
2121022t t v v a t ⎛⎫=-+- ⎪⎝

21210122t t t t L t a t t --=
⋅- A. 1212
·t t L a t t +,与计算不符,故A 错误. B. 122112·2
t t t t L a t t +--,与计算不符,故B 错误. C. 212112·2
t t t t L a t t ---,与计算相符,故C 正确. D. 212112·2
t t t t L a t t --+,与计算不符,故D 错误.
12.“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
22
0130m 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
22v a x ∆
解得
18m/s v =
故C 正确,ABD 错误。

故选C 。

13.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。

在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。

如图是小球自由下落时的频闪照片示意图,某同学以下落过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4。

为了利用频闪照片证明自由落体运动是匀加速直线运动,以下几种方案合理的是( )
A .看各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4是否成等差数列
B .看各相邻位置坐标差(x 1-0)、(x 2-x 1)、(x 3-x 2)、(x 4-x 3)是否成等差数列
C .作x -t 图,看图线是否为一条直线
D .作x -t 2图,看图线是否为一条直线
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由自由落体运动可知
212
x gt = 因此各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4不成等差数列,故选项A 错误;
B.根据逐差法公式
2x aT ∆=
可知,邻位置坐标差(x 1-0)、(x 2-x 1)、(x 3-x 2)、(x 4-x 3)成等差数列,故选项B 正确;
C.在x -t 图中,匀变速运动的图像为二次函数图像,因此选项C 错误;
D.在x -t 2图中,存在水平直线,这表示静止,而不表示匀变速运动,故选项D 错误。

故选B 。

14.某型号汽车出厂标准,为百公里(100 km/h )刹车距离小于44 m ,当刹车距离超过标准距离20%时,就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。

某用户以路边相距30 m 的A 、B 两路灯柱为参照物,以100 km/h 的速度紧急刹车,通过A 灯柱时车速仪如图a 所示,通过B 灯柱时如图b 所示,刹车过程可看作匀变速运动。

则下列相关叙述中正确的是( )
A .该汽车刹车过程加速度大小约为27.7m/s
B .该汽车百公里刹车距离大于60 m
C .该汽车百公里刹车距离已超过20%,存在安全隐患
D .此测试过程不规范不专业,没有任何实际指导意义
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
取0100km/h v =,180km/h v =,220km/h v =,百公里刹车距离0x ,A 、B 灯柱距离130m x =,汽车刹车过程加速度大小为a ,运动学公式有
20002v ax -=-
222112v v ax -=-
代入数据得
050m x ≈
27.7m/s a ≈
04413.6%20%44
x -≈< 上述数据可知,选项A 正确,BCD 错误。

故选A 。

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
()221016.5 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
()2310113.513.52
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.某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过A 、B 、C 三点,最后恰好能到达最高点D ,其中AB =12m ,BC =8m ,从A 点运动到B 点,从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都是-2m/s ,下列说法正确的是( )
A .小球的加速度大小为2m/s²
B .小球到达B 点速度大小为10m/s
C .A 、
D 两点间的距离为24.5m D .小球从C 点运动到D 点的时间为2s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由题目中的从A 点运动到
B 点,从B 点运动到
C 点两个过程速度变化量都是2m/s -可知,AB 和BC 段的时间相同,由2x aT ∆=和v
a T
可得:2s T =,21m/s a =,A 错误;
B .由公式2
012
x v t at =+可得07m/s v =,B 错误; C .由公式202ax
v 得,AD 之间的距离为24.5m ,C 正确;
D .在AD 之间运动的时间为
07s v a
,所以CD 之间所用的时间为3s ,D 错误.
17.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同向运动,如图所示为甲、乙两车的平均速度V 与运动时间t 之间的关系图线,若甲、乙两车恰不相碰.则下列说法正确的是( )
A .0t =时,乙车一定在甲车前面
B .1s t =时,甲、乙两车恰不相碰
C .2s t =时,乙车速度恰减小为零
D .3s t =时,甲车速度大小为3m/s
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .对甲车有
01
2
x v a t v t =+甲甲甲=
由题图可知
21
1m/s 2
a 甲= ,00v =甲 则
22m/s a 甲=
对于乙车,有
01
2
x v a t v t =+乙乙乙=
由题图可知
21
1m/s 2
a 乙=- ,04m/s v =乙 故
22m/s a 乙=-
由于甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动,若两车恰好不相遇,则乙车在后,甲车在前,故A 错误;
B .甲乙车速度相等时,距离最近,即
422t t -=
解得
1s t =
即1s t =时,甲、乙两车恰不相碰,故B 正确; C .2s t =时,乙车速度为
420v t =-=乙
故C 正确;
D .3s t =时,甲车速度大小为
26v t m/s ==甲
故D 错误。

故选BC 。

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
22257m/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
2
9m 9m 21
C CE
v x 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、乙两物体相距100米,沿同一直线向同一方向运动,乙在前,甲在后,请你判断哪种情况甲可以追上乙( )
A .甲的初速度为20m/s ,加速度为1m/s 2,乙的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2
B .甲的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2,乙的初速度为30m/s ,加速度为1m/s 2
C .甲的初速度为30m/s ,加速度为1m/s 2,乙的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2
D .甲的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2,乙的初速度为20m/s ,加速度为1m/s 2 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A .设经过时间t 甲追上乙,则根据位移时间公式2
012
x v t at =+得 甲的位移为
21
2012
t t +⨯
乙的位移为
210t t +
相遇时有
221
20100102
t t t t +-=+
整理得
2202000t t -+=
此方程无解,故不可能追上,选项A 错误; B .甲的位移为
210t t +
乙的位移为
21302
t t +
相遇时有
221
101002
t t t +-=
整理得
2402000t t --=
解得
20t =+
选项B 正确; C .甲的位移为
21302
t t +
乙的位移为
210t t +
相遇时有
221
30100102
t t t t +-=+
整理得
2402000t t --=
解得
20t =s
选项C 正确; D .甲的位移为
210t t +
乙的位移为
21202
t t +
相遇时有
221
10100202
t t t t +-=+
整理得
2202000t t --=
解得
10103s t =+
选项D 正确。

故选BCD 。

20.甲、乙两质点从同一位置出发,沿同一直线运动,它们的v -t 图像如图所示。

对这两质点在0~3 s 内运动的描述,下列说法正确的是( )
A .t =2 s 时,甲、乙两质点相遇
B .在甲、乙两质点相遇前,t =1s 时,甲、乙两质点相距最远
C .甲质点的加速度比乙质点的加速度小
D .t =3 s 时,乙质点在甲质点的前面 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 C .由图可知
0=2m/s v 甲,0=1m/s v 乙
v -t 图象中图线的斜率表示物体的加速度。

由图可知
22=m/s 3a -甲,21
=m/s 2
a 乙
甲的加速度比乙的大,选项C 错误;
AD .由公式2
012
x v t at =+得1s 、2s 、3s 时两质点的位移分别为
15m 3x =甲,28
m 3
x =甲,3 3m x =甲
1 1.25m x =乙,23m x =乙,3 5.25m x =乙
因为甲、乙两质点从同一位置出发,沿同一直线运动,可知t =2s 时,甲、乙没有相遇,t =3s 时,乙质点在甲质点的前面,故A 错误,D 正确;
B. 在甲、乙两质点相遇前,速度相等时,相距最远。

由图可知,当t =1s 时,速度相等,甲、乙两质点相距最远,选项B 正确。

故选BD 。

三、第三章 相互作用——力易错题培优(难)
21.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。

则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)
A .水平力F 变小
B .物体A 所受合力变大
C .物体A 所受摩擦力不变
D .斜面体所受地面的摩擦力变大
【答案】D 【解析】 【分析】
先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。

【详解】
A .对
B 物体进行受力分析,如图
根据共点力平衡条件
B tan F m g θ=,B cos m g
T θ
=
在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;
C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。

故拉力T 增大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,故C 错误;
D .对整体分析可以知道,整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用,因拉力变大,故静摩擦力一定变大,故D 正确。

故选D 。

【点睛】
整体法与隔离法相结合。

22.如图所示,一质量为m 的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F 的作用,下列说法正确的是( )
A .若撤去F ,木块沿墙壁下滑时,木块受滑动摩擦力大小等于mg
B .若木块静止,当F 增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C .若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ,则当撤去F 时,木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D .若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg ,方向竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AC .若撤去推力后,墙壁对物体的支持力减小为零,故最大静摩擦力减为零,物体只受重
力,做自由落体运动;故AC错误;
BD.木块在推力作用下静止时,处于平衡态,受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N,如图
根据共点力平衡条件:F=N,G=f,当推力增大时,物体仍然保持静止,故静摩擦力的大小不变,始终与重力平衡;B错误,D正确;
故选D。

23.如图,半圆柱体半径为4R,固定在水平面上。

竖直挡板紧靠柱体低端,使半径为R的光滑小球停在柱体与挡板之间,球与柱体接触点为M。

现将挡板保持竖直,缓慢的向右移动距离R后保持静止,球与柱体接触点为N(未画出)。

以下判断正确的是()
A.挡板移动过程中,挡板对小球的弹力变小
B.挡板移动过程中,柱体对小球的弹力变大
C.小球在M、N两点所受挡板的作用力大小之比为3∶4
D.小球在M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3∶4
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.设小球的质量为m,先对小球受力分析,受重力、半圆柱体对小球的支持力N1和挡板对小球的支持力N2,如图:
根据共点力平衡条件,有:
1cos
N mgθ=
2tan
N mgθ
=
当挡板向右移动时,θ增大,挡板对小球得支持力增大,柱体对小球的弹力变大。

选项A 错误,B正确;
C.连接半圆柱体的圆心O1和小球的圆心O2,则
1245
O O R R R
=+=
过O 2做竖直线与地面交于P 点,则
143O
P R R R =-=
所以
()()22
2121 4O P O O O P R -==
所以
212124cos 0.853tan 0.75
4O P R
O O R
O P R
O P R
θθ=
=====
所以
1 1.25mg cos 0.8mg mg
N θ=
== 当将挡板保持竖直,缓慢地向右移动距离R 后保持静止后,由几何关系可得 cos 0.6θ=
所以
153
N mg '=
所以小球在M 、N 两点所受柱体的作用力大小之比为
11 1.253543
N mg N mg '==
选项C 错误,D 正确。

故选BD 。

24.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方A 点,带电量为q 质量为m 的小球b 静止于B 点,∠AOB =30°,由于小球a 电量的变化,现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C 点(未标出),∠AOC =60°.下列说法正确的是
A .水平面对容器的摩擦力为0
B .容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等
C .出现上述变化时,小球a 的电荷量可能减小
D .出现上述变化时,可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为3
223A q -
-()
【答案】ABD
【解析】 【详解】
A .对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,A 正确;
B .小球b 在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示,小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a 对b 的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,B 正确;
C .若小球a 的电荷量减小,则小球a 和小球b 之间的力减小,小球b 会沿半圆向下运动,与题意矛盾,C 错误;
D .小球a 的电荷量未改变时,对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形,此时静电力为2
2sin15A
qq mg k L ︒=,a ,b 的距离为2sin15L R =︒,当a 的电荷量改变后,静电力为2A
qq mg k
L '=',a ,b 之间的距离为L R
'=,由静电力122
q q F k L =,可得32
23A A q q -'=
-(),D 正确。

25.如图所示,光滑水平面和倾角为45°的光滑斜面对接,质量为m 的小球静止在斜面底端。

对小球施加一水平向右的作用力F ,小球未离开水平面,F 的值可能为( )
A .1
2
mg B 2mg C 2mg D .2mg
【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
对小球施加一水平向右的作用力F ,当力F 为0时,小球受重力和水平面的支持力平衡,随着力F 的增大,斜面对小球也将产生弹力的作用。

当小球恰好与水平面无作用力,仅受
斜面弹力而平衡时,F 最大,受力如图
此时根据几何关系有
max F mg =
所以12mg 和22
mg 为F 的可能值,故选AB 。

26.如图所示,A 、B 两个物体中间用一根不可伸长的轻绳相连,在物体B 上施加一斜向上的力F ,使A 、B 两物体保持相对静止一起沿水平地面向右匀速运动,当力F 与水平面的夹角为θ时,力F 最小。

已知A 、B 两物体的质量分别为m 1=0.5kg 、m 2=2.5kg ,物体A 与地面间的动摩擦因数3μ=,g 取10m/s 2,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A .θ=30°
B .θ=60°
C .力F 的最小值为12N
D .力F 的最小值为15N
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】 对AB 两物体,采用整体法进行受力分析,由受力平衡和正交分解法,在竖直方向上,
12()sin N F m m g F θ=+-
滑动摩擦力为
N f F μ=
在水平方向上
cos f F θ=
解得
12()cos sin m m g F μθμθ
+=
+ 由三角函数知识,得F 的最小值为。

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