高考物理-专项精练精析十九.doc

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一、选择题
1．某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动．则下列说法正确的是(　　)
A．拉力的水平分力等于桌子所受的合力
B．拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小
C．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小
D．拉力与重力的合力方向一定沿水平方向
解析：　本题考查共点力平衡．由于桌子做匀速直线运动，故受力平衡，所受合力为零，拉力在水平方向的分量不为零，选项A错误；由于拉力在水平方向的分量与摩擦力平衡，所以地面对桌子的支持力不为零，选项B正确；拉力与摩擦力的合力应等于重力与支持力的合力大小，选项C错误；由于拉力大小和方向均未明确，拉力与重力的合力方向不确定，选项D错误．
答案：　B
2.如右图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行．已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角．设物资所受的空气阻力为F阻，悬索对物资的拉力为F，重力加速度为g，则(　　)
A．F阻＝mgsin θ　　　　　　　 B．F阻＝mgtan θ
C．F＝mgcos θ D．F＝
解析：　救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg，向右的阻力F阻和沿细绳斜向上的拉力，可得F阻＝mgtan θ，B项正确．
答案：　B
3．如右图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为(　　)
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：　对M和m整体，它们必受到重力和地面支持力．对小车因小车静

止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力，以小车为研究对象．如右图所示，它受四个力；重力Mg，地面的支持力FN1，m对它的压力FN2和静摩擦力Ff，由于m静止，可知Ff和FN2的合力必竖直向下，故B项正确．
答案：　B
4．如右图所示，在倾角为53°的斜面上，用沿斜面向上5 N的力拉着重4 N的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是(　　)
A．垂直斜面向上 B．水平向左
C．沿斜面向下 D．竖直向上
解析：　木块受到重力、支持力、拉力和摩擦力而处于平衡状态，因沿斜面向上的拉力在竖直方向的分力为Fsin 53°＝5×0.8 N＝4 N＝mg，沿斜面向上的拉力在水平向右方向的分力为Fcos 53°＝5×0.6 N＝3 N，由平衡条件知斜面对木块的总作用力的方向是水平向左，故选项B正确．
答案：　B

5．密绕在轴上的一卷地膜用轻绳一端拴在轴上，另一端悬挂在墙壁上A点，如右图所示，当逆时针缓慢向下用力F抽出地膜时，整卷地膜受的各个力要发生变化，不计地膜离开整卷时对地膜卷的粘扯拉力和地膜卷绕轴转动时的摩擦力，但在D点地膜与墙壁间有摩擦力，随着地膜的不断抽出，下述分析正确的是(　　)
A．悬挂地膜的轻绳上的拉力在增大
B．地膜对墙的压力在增大
C．拉动地膜的力在减小
D．地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力不变
解析：　当地膜不断被抽出过程中，OD逐渐减小，∠OAD逐渐减小，由于地膜质量不断减小，由共点力平衡可知轻绳拉力逐渐减小，选项A、B均错误；因地膜卷对墙壁的压力逐渐减小，由Ff＝μFN可知摩擦力逐渐减小，选项C正确；由于支持力逐渐减小，∠OAD逐渐减小，根据三角形定则可知地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力减小，选项D错误．
答案：　C
6．如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，则图乙反映的是该过程中(　　)

A．重力随时间变化的规律 B．支持力随时间变化的规律
C．摩擦力随时间变化的规律 D．合外力随时间变化的规律
解析：　在圆柱体缓慢转动的过程中，物块P的重力是定值，不随时间发生变化，A错；物块P受三个力的作用，竖直向下的重力G，沿半径指向外的支持力FN，沿切线方向的静摩擦力Ff，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，D错；对三力正交分解，设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ，则FN＝mgcos θ，Ff＝mgsin θ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，所以FN先增大后减小，B对；而Ff先减小后增大，C错．
答案：　B
7．如右图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．A对斜面的压力不变 B．A对斜面的压力增大
C．A受到的摩擦力不变 D．A受到的摩擦力增大

解析：　物体A受力分析如图所示，将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解．则静摩擦力Ff＝mgsin θ，Ff随θ的增大而增大；斜面对物体A的支持力FN＝mgcos θ，由牛顿第三定律，A对斜面的压力F′N＝FN＝mgcos θ，随θ的增大而减小．
答案：　D
8.如右图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是(　　)
A．细绳对A的拉力将增大
B．A对斜面的压力将减小
C．A受到的静摩擦力不变
D．A受到的合力将增大
解析：　

对A受力分析如图所示，由物体的平衡条件得：FN－Gcos θ＝0，Gsin θ－Ff－F＝0，F＝
若θ从45°增大为50°，则有FN减小，Ff增大．物体A受到的合力仍为0.
答案：　B
9.如右图所示，一个木块放在固定的粗糙斜面上，今对木块施一个既与斜面底边平行又与斜面平行的推力F，木块处于静止状态，如将力F撤消，则木块(　　)
A．仍保持静止
B．将沿斜面下滑
C．受到的摩擦力大小不变
D．受到的摩擦力方向不变

解析：　有力F作用时，木块在斜面内的受力如右图，且
Ff＝，
当撤去力F后，木块只受mgsin θ和F′f，
且F′f<Ff故仍静止，摩擦力的方向变为沿斜面向上．答案应为A.
答案：　A
二、非选择题
10.如右图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求：
(1)物体所受的摩擦力；(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(2)若用原长为10 cm，劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？(取g＝10 m/s2)
解析：　

(1)物体静止在斜面上受力分析如右图所示，则物体受到的静摩擦力Ff＝mgsin 37°
代入数据得Ff＝5×10×sin 37°N＝30 N，摩擦力方向为沿斜面向上．
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，如下图所示，弹簧拉力设为F，伸长量为x，则F＝kx

F＝mgsin 37°＋F滑
F滑＝μmgcos 37°
弹簧最终长度l＝l0＋x，由以上方程解得
l＝12 cm.
答案：　(1)30 N　方向沿斜面向上　(2)12 cm
11．如下图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA＝10 kg，mB＝20 kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小，并画出A、B的受力分析图．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

解析：　A、B的受力分析如下图所示．
对A应用平衡条件
FTsin 37°＝Ff1＝μFN1①
FTcos 37°＋FN1＝mAg②

联立①、②两式可得：
FN1＝＝60 N
Ff1＝μFN1＝30 N
对B用平衡条件
F＝F′f1＋Ff2＝F′f1＋μFN2＝Ff1＋μ(FN1＋mBg)
＝2Ff1＋μmBg＝160 N.
答案：　160 N
滚动训练(一)
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一、选择题
1．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T为时间间隔，在第三个T内的位移是3 m，第三个T终了时的瞬时速度是3 m/s，则(　　)
A．物体的加速度是3 m/s2
B．物体在第一个T终了时的瞬时速度为1 m/s
C．时间间隔为1 s
D．物体在第一个T时间内的位移为1 m
答案：　B
2.(2011·浙江嘉兴基础测试)如右图所示，倾角为30°，重为80 N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是(　　)
A．斜面有向左运动的趋势
B．地面对斜面的支持力为80 N
C．球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下
D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
解析：　把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知，仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故C对，D错．
答案：　C
3．某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为(　　)
A.　　　　　　　　　　　 B.
C. D.到之间的某个值
解析：　根据匀变速直线运动位移公式x＝t、平均速度公式＝，得v0＝.
答案：　B
4.如右图所示，轻绳上端固定在天花板上的O点，下端悬挂一个重为10 N的物体A，B是固定的表面光滑的圆柱体．当A静止时，轻绳与天花板的夹角为30°，B受到绳的压力是(　　)
A．5 N　　　　　　　　　　 B．10 N
C．5 N D．10 N
解析：　对物体A，根据平衡条件可知，绳子拉力FT＝10 N，B受到两个方向夹角为120°的等大的两个拉力FT的作用，合力沿着角平分线，故合力的大小应等于FT＝10 N，B对．
答案：　B
5.一辆轿车和一辆卡车在同一公路上均由静止开始同时做匀加速直线运动，加速度大小分别为3 m/s2和7 m/s2，两车能达到的最大速度均为30 m/s，刚开始运动时两车距离为20 m，轿车车身全长5 m，卡车车身全长20 m，则两车的错车时间为(　　)
A．1.1 s B．1.0 s
C．1.2 s D．1.7 s
答案：　B
6．物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ＝0.2.从t＝0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，则能反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(取向右为正方向，g＝10 m/s2)(　　)

解析：　物体开始运动，受到滑动摩擦力为2 N，方向向左，后来Ff＜μmg物体静止，受到静摩擦力为1 N，方向向右，故A正确；本题要对运动过程清楚，分析受力从而确定过程，过程不清楚容易误选．
答案：　A
7．一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时，其速度恰好减为零．若设斜面全长L，滑块通过最初L所需时间为t，则滑块从斜面底端到顶端所用的时间为(　　)
A.t B.t
C.t D．2t
解析：　假设存在逆过程，即为初速度是零的匀加速直线运动，将全过程分为位移均为L/4的四个阶段，根据匀变速直线运动规律，其时间之比为1∶(－1)∶(－)∶(2－)，根据题意可列方程：＝，t′＝2t.
答案：　D
8．如右图所示，A、B两物体通过轻细绳跨过定滑轮相连接，已知物体A的质量大于物体B的质量，开始它们处于静止状态．在水平拉力F的作用下，使物体A向右做变速运动，同时物体B匀速上升．设水平地面对物体A的支持力为FN，对A的摩擦力为Ff，绳子对A的拉力为FT，那么在物体B匀速上升的过程中，FN、Ff、FT的大小变化情况是(　　)
A．FN、Ff、FT都增大 B．FN、Ff增大，FT不变
C．FN、Ff、FT都减小 D．FN、FT减小，Ff不变
解析：　该题考查连接体和动态平衡，物体B匀速上升过程，说明物体B受力平衡，绳子的拉力FT与物体B的重力大小相等，保持不变，隔离A分析，A受重力、地面的支持力FN、绳子的大小不变、方向变化的拉力FT，滑动摩擦力Ff和外力F，在竖直方向上，合力不变，拉力FT的竖直分力逐渐减小，则物体A与地面之间的弹力FN变大，滑动摩擦力Ff变大，故选B.
答案：　B
9．如右图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现用一平行斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态．下列说法中不正确的是(　　)
A．小木块受到斜面的最大摩擦力为F＋mgsin θ
B．小木块受到斜面的最小摩擦力可能为零
C．斜面体受到地面的最大摩擦力为F
D．斜面体受到地面的最小摩擦力为零
答案：　D
10．如下图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体(　　)

A．无摩擦力　　　　　　　　 B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g
解析：　设斜面夹角为θ，对M、m整体分析受力可得平衡方程：FTcos θ＝Fμ静，FTsin θ＋FN＝(M＋m)g，故D正确．
答案：　D
二、非选择题
11.(2011·合肥模拟)测速仪安装有超声波发射和接收装置，如右图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335 m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355 m，已知声速为340 m/s，求汽车的加速度大小．
解析：　设超声波往返的时间为2t，根据题意汽车在2t时间内位移为a(2t)2＝20 m，①
所以超声波追上A车时，A车前进的位移为at2＝5 m，②
所以超声波在2t内的路程为2×(335＋5) m，由声速340 m/s可得t＝1 s，代入①式得，a＝10 m/s2.
答案：　10 m/s2
12．(2011·湖北八校二次联考)某公共汽车的运行非常规则，先由静止开始匀加速启动，当速度达到v1＝10 m/s时再做匀速运动，进站前开始匀减速制动，在到达车站时刚好停住．公共汽车在每个车站停车时间均为Δt＝25 s，然后以同样的方式运行至下一站．已知公共汽车在加速启动和减速制动时加速度大小都为a＝1 m/s2，而所有相邻车站间的行程都为x＝600 m．有一次当公共汽车刚刚抵达一个车站时，一辆电动车刚经过该车站一段时间t0＝60 s，已知该电动车速度大小恒定为v2＝6 m/s，而且行进路线、方向与公共汽车完全相同，不考虑其他交通状况的影响，试求：
(1)公共汽车从其中一车站出发至到达下一站所需的时间t；
(2)若从下一站开始计数，公共汽车在刚到达第n站时，电动车也恰好同时到达此车站，n为多少？
解析：　(1)设公共汽车启动时加速所用的时间为t1
t1＝v1/a
得t1＝10 s
设加速启动时行驶的路程为x1
x1＝at
得x1＝50 m
上面所求时间和路程同时也是减速制动所用的时间和路程，设汽车每次匀速行驶所经过的路程为x2
x2＝x－2x1
得x2＝500 m
设匀速行驶所花时间为t2
t2＝x2/v1
得t2＝50 s
所以公共汽车在每两站之间运动所经历的时间为
t＝2t1＋t2＝70 s.
(2)设电动车到达第n站所用的总时间为T
T＝n(t＋Δt)＋t0
所以有
v2T＝nx
代入数据可求得
n＝12.
答案：　(1)70 s　(2)12
9
用心 爱心 专心