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【优化探究】2013年高三化学一轮复习 第二章第三单元课时作业 新人教版
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.下面四个图象依次表示四个物体A、B、C、D的加速度、速度、位移和滑动摩擦力随时间变化的规律.其中物体可能受力平衡的是( )
解析:受力平衡的特征是合外力为零,加速度为零,速度不发生变化.所以A、B图中物体不是平衡态;C图中s-t图象是一条直线,所以物体的速度不变,受力平衡;D图中只给出了滑动摩擦力随时间的变化情况,物体可能还受到其他的外力,滑动摩擦力和其他外力的合力有可能等于零,所以有可能处于平衡状态.
答案:CD
2.如图所示,匀强电场方向与倾斜的天花板垂直,一带正电的物体在天花板上处于静止状态,则下列判断正确的是( )
A.天花板与物体间的弹力一定不为零
B.天花板对物体的摩擦力可能为零
C.物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大
D.在逐渐增大电场强度E的过程中,物体将始终保持静止
解析:
物体受力如图所示,由于物体静止,由平衡条件知,沿天花板方向:f=mgsin θ,所以A对、B错、C错.垂直天花板方向:qE=mgcos θ+N,当E增大时,N增大,物体仍静止不动,D对,故选A、D.
答案:AD
3.(2012年日照模拟)如图甲所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物体与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是( )
解析:依题意,若静摩擦力的方向沿着斜面向上,则有F+f=mgsin θ,当力F减小过程中,f增大,直到力F减小到零时f恒定,则D可选;若静摩擦力的方向沿着斜面向下,则有F=f+mgsin θ,当力F减小过程中,f先减小到零,然后反向增大到mgsin θ恒定,无选项对应.
答案:D
4.(2011年海南单科)如图,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的质量比为( )
A. B.2
C. D.
解析:
对于结点c,受三个拉力的作用,如图所示,其中F1=m2g,F2=m1g,平衡时,F2、F3的合力F大小等于F1,即F=m2g.由图可知,=cos α,而cos α==,所以=,即=,故C正确.
答案:C
5.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,则( )
A.F1=
B.F2=Gtan α
C.若缓慢减小悬绳的长度,F1与F2的合力变大
D.若缓慢减小悬绳的长度,F1减小,F2增大
解析:由平衡条件,F1=,F2=Gtan α,A错误、B正确;缓慢减小悬绳的长度,悬绳与竖直墙壁的夹角α增大,F1增大,F2增大,但合力大小仍等于工人及其装备的总重力大小保持不变,C、D错误;本题正确答案为B.
答案:B
6.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于( )
A.cos θ∶1 B.1∶cos θ
C.tan θ∶1 D.1∶sin θ
解析:B物体受力如图所示,
B处于平衡态,
由图可知=cos θ,
所以=,
B正确.
答案:B
7.(2011年高考安徽理综)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块( )
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大
解析:由于物块恰好静止在斜面上,由平衡条件知
mgsin θ=μmgcos θ ①
当加一竖直向下的力F时
f=μ(mg+F)cos θ ②
由①②得f=(mg+F)sin θ,
所以物块仍保持静止.
答案:A
8.(2012年银川模拟)如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( )
A. B.
C. D.
解析:根据小球处于平衡状态,知其受到的合外力为零,小球A受到竖直向下的重力、水平向左的弹簧的弹力和细线的拉力,此三个力根据平行四边形定则,结合几何关系可知:kx=mgtan,即x=,因此,选项C正确.
答案:C
9.在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是( )
A.匀速上行时b受三个力作用
B.匀加速上行时b受四个力作用
C.若上行过程传送带因故突然停止时,b受四个力作用
D.若上行过程传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来大
解析:由于两包装箱的质地相同,则动摩擦因数相同.无论两包装箱匀速、匀加速运动,a、b之间均无相对运动趋势,故无相互作用力,包装箱b只受三个力的作用,A正确、B错误;当传送带因故突然停止时,两包装箱加速度仍然相同,故两者之间仍无相互作用力,C错误;传送带因故突然停止时,包装箱受到的摩擦力与停止前无法比较,所以D错误.
答案:A
10.(2011年高考江苏单科)如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C.M不可能相对绸带发生滑动
D.m不可能相对斜面向上滑动
解析:对M受力分析如图甲所示,对m受力分析如图乙所示.
因为轻质绸带与斜面间无摩擦,结合牛顿第三定律知f′=f,A对;在α角较小时,M、m可同时相对绸带静止,并以共同的加速度滑动,此时m会沿斜面上滑,B、D错;f≤μmgcos α<μMgcos α,说明M不可能相对绸带发生滑动,C对.
答案:AC
二、非选择题(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)鸵鸟是当今世界上最大的鸟,有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来.生物学研究的结论得出:鸟的质量与鸟的体长的立方成正比.鸟扇动翅膀,获得向上的举力的大小可以表示为F=cSv2,式中S是翅膀展开后的面积,v为鸟的运动速度,c是比例常数.我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s,又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍,试分析鸵鸟能飞起来吗?
解析:燕子以最小速度飞行时,
m1g=cS1v
而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时,获得的举力为:
F2=cS2v,
又=252,==4
可得F2=10 000m1g
而鸵鸟重力m2g=253m1g
故F2<m2g,鸵鸟不能飞起来.
答案:鸵鸟不能飞起来
12.(15分)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
解析:(1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件得
Fsin 30°=FCsin 30°
FCcos 30°+Fcos 30°=mg
解得F=FC=mg
(2)以小球和该同学整体为研究对象,受力分析如图乙所示,同理有f=Fsin 30°
N+Fcos 30°=(M+m)g
将F值代入解得f=mg
N=Mg+mg
答案:(1)mg (2)Mg+mg mg
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