高考总温习物理新课标：第二章第三节课后检测能力提升含解析

一、单项选择题
1．(2016·天津渤海月考)如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作使劲的合力的方向( )
A．沿斜面向上B．沿斜面向下
C．竖直向上D．垂直斜面向上
解析：
选C.一箱苹果整体向下匀速运动，其中央的一个苹果也必然是做匀速运动，受到的合力为零．由于中央的那一个苹果只受重力与它周围苹果对它作使劲的合力的作用，故重力与它周围苹果对它作使劲的合力为一对平衡力，大小相等、方向相反，受力如图，故C正确．2．(2016·湖北八校联考)如图所示，质量为m的木块A放在水平面上质量为M的斜面体B上，现用大小相等方向相反的两个水平推力F别离作用在A、B上，A、B均维持静止不动．则()
A．A与B之间必然存在摩擦力
B．B与地面之间必然存在摩擦力
C．B对A的支持力必然等于mg
D．地面对B的支持力大小必然等于(m＋M)g
解析：选在斜面体上处于静止状态，对A受力分析如图甲所示，若F x＝G x，则F f＝0；若F x ＞G x，则F f≠0，且方向沿斜面向下，则A错误；由图甲知F N＝F y＋G y，C错误；对A、B整体受力分析，如图乙所示，水平推力的合力为0，与地面间无摩擦力，竖直方向上F N地＝G A＋G B＝(m ＋M)g，则B错误、D正确．
3．如图所示，在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a，杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上
端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，开始时BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统维持静止，当轻杆a缓慢向下移动的进程中，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()
A．细线BO对天花板的拉力不变
B．a杆对滑轮的作使劲逐渐减小
C．a杆对滑轮的作使劲的方向沿杆水平向右
D．墙壁对a杆的作使劲不变
解析：选B.细线BO对天花板的拉力大小等于物体重力，当轻杆a缓慢向下移动的进程中，拉力大小不变，方向改变，选项A错误；以滑轮为研究对象，画出受力分析图，当轻杆a缓慢向下移动的进程中，a杆对滑轮的作使劲与绳对滑轮的作使劲大小相等，方向相反，故选项B正确、C错误；以杆为研究对象，分析受力可得，墙壁对a杆的作使劲方向改变，大小减小，选项D 错误．
4．(2016·长沙模拟)如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，
A与B的接触面滑腻．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，则B与斜面之间的动摩擦因数是()
tan αcot α
C．tan αD．cot α
解析：选A.设两个物体的质量均为m，B与斜面之间动摩擦因数为μ.以A、B整体为研究对
象．按照平衡条件得2mg sin α＝2μmg cos α＋μmg cos α，解得μ＝2
3tan
α，故A正确．
5.
(2016·乐山市二次调研)如图所示，用三根轻绳将A、B两小球和水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰益处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5，两球质量关系为m A＝2m B＝2m，则下列说法正确的是()
A．OA绳的拉力大小为10mg 3
B．OB绳的拉力大小为2mg
C．F的大小为4mg 3
D．AB绳的拉力大小为mg
解析：选A.对球B受力分析，受到重力、OB的拉力，二力方向相反，假设AB绳索有拉力，则拉力的方向必然是沿着绳索由B指向A的，球B会偏离竖直方向，与题目矛盾，故AB绳索的拉力为零，OB绳索的拉力大小等于球B的重力(为mg)，故B、D错误；对球A受力分析，受拉力
F、重力2mg和OA绳索的拉力F T，如图所示，按照几何关系，有F＝4
3×2mg＝
8
3mg，F T＝
5
3×2mg
＝10
3mg，故A正确、C错误．
6．(2016·荆州质量检查)如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右边是1
4圆弧面的物体固定
在水平地面上，圆弧面底端的切线水平，一根两头别离系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其极点上的小滑轮．当它们处于平衡状态时，连接m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m1∶m2等于()
A．1∶1B．2∶3
C．3∶2 D．3∶4
解析：选、m2静止，设轻绳张力为F T，圆弧面对m2的支持力为F N.以m1为研究对象，有m1g sin 60°＝F T；以m2为研究对象，有F N sin 30°＝F T sin 30°，F N cos 30°＋F T cos 30°＝m2g，得F N＝
F T，2F T cos 30°＝m2g，即F T＝
m2g
2cos 30°
.所以m1g sin 60°＝
m2g
2cos 30°
，得m1∶m2＝2∶3.
二、多项选择题
7．如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F 作用于木块A，使木块A，B维持静止．且F≠0，则下列描述正确的是()
A．B可能受到3个或4个作使劲
B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C．A对B的摩擦力可能为0
D．A、B整体可能受三个力
解析：选BD.对A、B整体，必然受到重力G、斜面支持力F N、水平力F，如图甲，这三个力可使整体平衡，因此斜面对整体的静摩擦力可能为0，可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，B、D项正确；对木块A，受力如图乙，水平方向受平衡力，因此必然有静摩擦力F f A与水平力F平衡，C项错误；对木块B，受力如图丙，其中摩擦力F f可能为0，因此B可能受4个或5个作用，A项错误．
8．(2016·河北衡水中学模拟)质量均为1 kg的木块M和N叠放在水平地面上，用一根细线别离拴接在M和N右边，在绳索中点使劲F＝5 N拉动M和N一路沿水平面匀速滑动，细线与竖直方向夹角θ＝60°，则下列说法正确的是()
A．木块N和地面之间的动摩擦因数μ＝
B．木块M和N之间的摩擦力可能是F f＝N
C．木块M对木块N的压力大小为10 N
D．若θ变小，拉动M、N一路匀速运动所需拉力应大于5 N
解析：选AB.以M、N为整体分析受力，得F＝μ·2mg，得μ＝，A正确；单独分析M受力，因绳索有竖直向下的分力，故M对N的压力大于10 N，θ转变后，N对地面的压力仍为20 N，所以需要拉力不变，B正确，C、D错误．
9．如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在滑腻球B上，系统处于静止状态．当力F增大时，系统还维持静止，则下列说法正确的是()
A．A所受合外力增大
B．A对竖直墙壁的压力增大
C．B对地面的压力必然增大
D．墙面对A的摩擦力可能变成零
解析：选BCD.由题设条件可知，A仍处于静止状态，其合力为零，选项A错误；当增加力F 时，利用整体法受力分析可知，墙壁受到的压力变大，选项B正确；别离隔离A和B，可知A、B 间的弹力变大，故B对地面的压力增大，选项C正确；由整体法可知，本地面对整体的支持力等于整体的重力时，墙面对A无摩擦力，选项D正确．
10.
如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一路，表面滑腻，重力为G，其中b 的下半部恰好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上．现过a的轴心施以水
平作使劲F，可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该进程分析，则应有() A．拉力F先增大后减小，最大值是G
B．开始时拉力F最大为3G，以后逐渐减小为0
C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G
解析：选BC.要把a拉离平面，在开始时，平面MN对a球的支持力应为零，因此a球受力分
析如图甲所示，则sin θ＝R
2R＝
1
2，所以θ＝30°，拉力F＝
G
tan 30°
＝3G.当球a逐渐上移时，用图
解法分析F的转变如图乙所示，在球a上移时，拉力F逐渐减小至零．在开始时，F N＝
G
sin 30°
＝
2G，以后逐渐减小至G，因此正确选项为B、C.
三、非选择题
11．(2016·江西上绕中学周练)轻绳AB总长l，用轻滑轮悬挂重G的物体．绳能经受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，求d的最大可能值.
解析：以与滑轮接触的那一小段绳索为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力
(大小为G)和绳的拉力F1、F2一路作用下静止．而同一根绳索上的拉力大小F1、F2老是相等的，
它们的合力F是压力的平衡力，方向竖直向上．因此以F1、F2为分力作力的合成的平行四边形必
然是菱形，如图所示．利用菱形对角线彼此垂直平分的性质，结合相似三角形知识可得d∶l＝
15∶4，所以d最大为15 4l.
答案：15 4l
12．(2016·江西白鹭洲中学月考)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45°)、锁槽E，和连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力F fm由F fm＝
μF N(F N为正压力)求得．有一次下学后，当某同窗准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被紧缩而缩短了x.
(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向．
(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小．
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够维持自锁状态，则μ至少要多大？
解析：(1)设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为F f1，则其方向向右．
(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为F f2，正压力为F N，下表面的正压力为F，弹力为kx，如图所示，由力的平衡条件可知：
kx＋F f1＋F f2cos 45°－F N sin 45°＝0①
F－F N cos 45°－F f2sin 45°＝0②
F f1＝μF③
F f2＝μF N④
联立①②③④式解得正压力大小F N＝
2kx
1－2μ－μ2
.
(3)令F N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0解得μ＝2－1＝.
答案：(1)向右(2)2kx
1－2μ－μ2
(3)。