浙江绍兴市第一中学期末精选单元检测(提高,Word版 含解析)
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浙江绍兴市第一中学期末精选单元检测(提高,Word 版 含解析)
一、第一章 运动的描述易错题培优(难)
1.一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 。
2.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~t 1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】
AD 、分析质点运动过程可知,质点在10t 时间内能两次到达的位置有两个,分别对应质
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.
3.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:4-62
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=044v 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.
4.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.
5.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。
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.如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。
关于甲、乙争论的内容,下列说法正确的是( )
A .甲选取了地面为参考系
B .乙选取了飞机为参考系
C .两人的说法中必有一个是错误的
D .两人选取参考系不同导致观察结果不同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的,说法都是正确的。
他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
8.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.速度变化得越大,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度的方向保持不变,速度方向一定保持不变
D.加速度的大小不断减小,速度也不断减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.加速度是速度变化量与所用时间的比值,速度变化大,但不知所用时间的长短,故不能说明加速度大,A错误;
B.加速度反应速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度就越大,B正确;
C.加速度方向保持不变时,速度方向可以改变,比如平抛运动,加速度方向竖直向下不变,而速度方向时刻改变,C错误;
D.速度增加还是减小看加速度的方向和速度方向的关系,当速度方向与加速度方向相同时做加速运动,相反时做减速运动,故加速度减小时,但加速度方向和速度方向相同,速度不断增大,D错误。
故选B。
9.随着网络的发展,很多新兴产业对传统行业产生了极大冲击,滴滴打车便是其中一个典型的例子。
用户通过手机下单告诉自己的位置和目的地,很快便有提供服务的私家车为您服务。
图中的原点表示用户的位置,而汽车标志就是接到单的司机。
下面说法正确的是()
A.1分钟指的是目前接到单的时刻
B.0.3公里指的是用户与司机的位移大小
C.预计接到用户的过程中,平均速率为5m/s
D.以上说法都不正确
【答案】C
【解析】
【详解】
A.根据题目信息,1分钟指的是接到用户的预计时间,选项A错误;
B.0.3公里指的是接到用户预计的路程,选项B 错误;
C.路程除以时间应该是平均速率,所以预计接到用户的过程中,平均速率
3
0.310m/s 5m/s 160
s v t ⨯===⨯ 选项C 正确;
D.上面C 选项正常,故D 选项错误;
10.如图所示为A 、B 两质点在同一直线上运动的位移-时间(x -t )图像.A 质点的图像为直线,B 质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C 、D 坐标如图所示.下列说法正确的是
A .t 1时刻
B 追上A ,t 2时刻A 追上B
B .t 1~t 2时间段内B 质点的平均速度小于A 质点的平均速度
C .质点A 做直线运动,质点B 做曲线运动
D .两物体速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内的某时刻
【答案】D
【解析】 图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇,t 1时刻A 追上B ,t 2时刻B 追上A
,故A 错误;t 1~t 2时间段内,两质点通过的位移相等,则B 质点的平均速度与A 质点匀速运动的速度相等,故B 错误.两物体的速度均为正值,故两质点均做直线运动,选项C 错误;因曲线的切线的斜率等于物体的速度,故由图像可知两物体速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内的某时刻,故D 正确.故选D.
点睛:解决本题的关键要理解位移-时间图象点和斜率的物理意义:知道两图线相交表示相遇,斜率表示速度.
二、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.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t 1时刻之前,P 质点的加速度均大于Q 质点的加速度
D .在0-t 1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t 1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﹣t 1时间内,P 质点的位移大于Q 质点的位移,故D 正确.
故选D 。
12.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t ,位移为x ,其
21x 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 。
13.如图所示,水平线OO '在某竖直平面内,距地面高度为h ,一条长为L (L h <)的轻绳两端分别系小球A 和B ,小球A 在水平线OO '上,竖直向上的外力作用在A 上,A 和B 都处于静止状态。
现从OO '上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B 等高位置时,从OO '上静止释放小球A 和小球2,小球2在小球1的正上方。
则下列说法正确的是( )
A .小球
B 将与小球1同时落地
B .h 越大,小球A 与小球B 的落地时间差越大
C .从小球2释放到小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大
D .若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .设小球1下落到与
B 等高的位置时的速度为v ,设小球1还需要经过时间t 1落地,则:
21112
h L vt gt -=+
① 设B 运动的时间为t 2,则 2212
h L gt -=
② 比较①②可知 12t t <
故A 错误;
B .设A 运动时间为t 3,则
2312
h gt =
可得 3222()h h L t t g g
--=- 可知L 是一个定值时,h 越大,则小球A 与小球B 的落地时间差越小。
故B 错误; C .1与2两球的距离
221122
L t gt gt t νν'=+-= 可见,两球间的距离随时间的推移,越来越大;故C 正确;
D .作出小球1和小球2运动的v -t 图象,如图所示
由图可知,t 1时刻,小球2开始运动;t 2刻,小球1落地;t 3刻,小球1和小球2相遇。
图中左边的阴影部分面积表示的就是轻绳的长度L ,可见,若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而增大,所以D 错误。
故选C 。
14.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0
t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )
A .00
t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前 B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍 C .02t 时刻甲、乙两车相距012
s D .067
s s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误; B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032
v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误; D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为
s=s 0+ s 0∕6
得
s 0=
67
s 故D 正确;
C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.
故选D 。
15.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
7.5s 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 。
16.甲、乙两质点同时沿同一直线运动,速度随时间变化的v-t 图象如图所示。
关于两质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A .在t=0时,甲、乙的运动方向相同
B .在0~t 0内,乙的加速度先增大后减小
C .在0~2t 0内,乙的平均速度等于甲的平均速度
D .若甲、乙从同一位置出发,则t 0时刻相距最远 【答案】D 【解析】
试题分析:在t=0时,甲的速度为正,乙的速度为负,说明甲、乙的运动方向相反.故A 错误.根据斜率表示加速度,可知在0~t 0内,乙的加速度逐渐减小,故B 错误.根据图象与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,则知在0~2t 0内,乙的位移小于甲的位移,则乙的平均速度小于甲的平均速度,故C 错误.若甲、乙从同一位置出发,甲一直沿正向运动,乙先沿负向运动,两者距离增大,后沿正向,在t 0时刻前甲的速度大于乙的速度,两者间距增大,t 0时刻后乙的速度大于甲的速度,两者间距减小,所以t 0时刻相距最远,故D 正确.故选D 。
考点:v-t 图像
17.某同学放学准备乘坐805路公交车,到达公交站时,看见公交车已经沿平直公路驶离车站,司机听到呼喊后汽车马上以2m/s 2的加速度匀减速刹车,该同学同时以4m/s 的速度匀速追赶汽车,汽车开始刹车时速度为8m/s ,减速前距离同学12m 。
则下列说法正确的是( )
A .公交车刹车第1s 内位移为1m
B .公交车从开始刹车5s 内位移为15m
C .公交车刹车过程平均速度为4m/s
D .该同学追上汽车所需的时间为7s 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A .汽车减速至停止所用时间为t ,加速度大小为a ,初速度v 0以向前为正,根据
0v at v =+可得
2
8m/s =4s 2m/s o v t a =
= 由此可知汽车在第1s 内没有停止,第1s 内的位移为x 1,时间为t 1则有
210111
2
x v t at =-
解得
17m x =
故A 错;
B .由上可知,汽车减速4s 后已经停止,所以汽车5s 内的位移实际上是4s 内的位移,设此位移为x 2,则有
221
2
x v t at =-0
解得
216m x =
故B 错;
C .公交车刹车过程平均速度为
216m =4m/s 4s
x v t =
= 故C 正确;
D .设同学追上汽车所用的时间为t 2,同学的速度为v 人,在这个时间内汽车的位移x 3,同学的位移x 4,汽车刹车前与同学的距离为L ,根据题意有
2302212x v t at =-
42x v t =人 34x L x +=
解得
26s t =或22s t =-(舍去)
由于汽车刹车过程只需要4s ,所以说明人在追上汽车前汽车已经停止,则26s t =也不符合题意舍去;设人要追汽车的实际位移为x 5,人追上汽车的实际时间为t 3,整个过程有
52x L x =+
53x v t =人
解得
37s t =
故D 正确。
故选CD 。
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
202v 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.由于公路维修只允许单车道通行。
t =0时,甲车在前,乙车在后,相距x 0=100m ,速度均为v 0=30m/s ,从此时开始两车按图所示规律运动,则下述说法正确的是( )
A .两车最近距离为10m
B .两车最近距离为100m
C .两车一定不会相遇
D .两车一定会相遇 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
在0~3s 时间内,甲车一直减速,乙车匀速运动,两车距离一直减小,在3s ~9s 时间内,甲车从静止开始加速,乙车开始减速,当两车速度相等时,距离最近,从3s 开始,甲车的加速度为5m/s 2,再经t 时间,两车速度相等
0a t v a t =-甲乙
整理得
=3s t
因此在6s 时两车距离最近,由甲车图象可知
67.5m x =甲
设前3s 为t 0,乙车的位移
20001
157.5m 2
x v t v t a t =+-=乙乙
此时两车间距离
010m x x x x ∆=+-=甲乙
因此两车最近距离为10m ,不会相遇,AC 正确,BD 错误。
故选AC 。
20.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
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.
22.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。
A与B间、B 与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()
A.1
3
B.
1
4
C.
1
5
D.
1
6
【答案】C 【解析】【分析】
【详解】
当木板与水平面的夹角为45︒时,两物块刚好滑动,对A 物块受力分析如图
沿斜面方向,A 、B 之间的滑动摩擦力
1cos 45f N mg μμ==︒
根据平衡条件可知
sin 45cos45T mg mg μ=︒+︒
对B 物块受力分析如图
沿斜面方向,B 与斜面之间的滑动摩擦力
23cos 45f N mg μμ='=⋅︒
根据平衡条件可知
2sin 45cos453cos45mg T mg mg μμ︒=+︒+⋅︒
两式相加,可得
2sin 45sin 45cos45cos453cos45mg mg mg mg mg μμμ︒=︒+︒+︒+⋅︒
解得
15
μ=
故选C 。
23.如图所示,物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑,斜面保持静止状态。
在下列几种情况中,物块仍沿斜面下滑,则关于地面对斜面体的摩擦力正确说法是( )
A.若对物块施加竖直向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向左
B.若对物块施加垂直于斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向左
C.若对物块施加沿斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向右
D.若对物块施加沿斜面向下的外力,地面对斜面体没有摩擦力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
物块沿粗糙的斜面匀速下滑,物块处于平衡状态,斜面体对物块的力竖直向上与重力平衡,物块对斜面体的力竖直向下,地面对斜面体没有摩擦力。
A.若对物块施加竖直向下的外力,相当于物块的重力增加了,物块仍做匀速运动,地面对斜面体的摩擦力仍为零,A错误;
CD.若对物块施加沿斜面向下的外力,此时,物块对斜面体的摩擦力与匀速下滑时相等,物块对斜面体的压力与匀速时相等,因此斜面受力没变,地面对斜面体的摩擦力仍为零,C 错误,D正确;
B.若对物块施加垂直于斜面向下的外力,把该外力分解为竖直向下的和沿斜面向上的两个分力(两个分力不再相互垂直),两个分力单独作用时,竖直向下的外力不会造成地面对斜面体有摩擦,沿斜面向上的分力只能使物块减速运动,物块对斜面体的压力和摩擦力不变,也不会造成地面对斜面体产生摩擦力,两个分力同时作用时,地面对斜面体的摩擦力仍为零,即若对物块施加垂直于斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力仍为零,B错误。
故选D。
24.如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m(不随r改变),它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并静止,以下说法正确的是()
A.斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小
B.斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小
C.斜面倾角θ一定时,A球对挡板的压力随着r减小而减小
D.半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】
用整体法和隔离体法分别对B球和AB整体进行受力分析,再根据R与r的关系变化及倾角变化,分析各个力的变化。
【详解】
B.对B球的受力分析,如图所示
N1、N2的合力与重力mg等大反向,在右侧力的三角形中,竖直边大小等于m g,当倾斜角 一定时,N2的方向保持不变,R=r时,N1恰好垂直于N2,此时N1最小,故B正确;A.当R>r时,R越大,r越小,N1越向下倾斜,N2都越大,即斜右对B的支持力越大,根据牛顿第三定律,B对斜面的压力也越大,故A错误;
C.将两个球做为一个整体,档板对A的支持力等于两球重力的下滑分力,斜面倾角θ一定时,下滑分力一定,与R及r无关,故C错误;
D.半径确定时,而当斜面倾角θ逐渐增大,两球的下滑分析增大,因此A对档板的压力一直增大,故D错误。
故选B。
【点睛】
动态分析时将各个力移动到一个三角形中进行分析,比较容易发现各个力的大小变化。
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。