走向高考物理第二章综合测试题.doc

第二章综合测试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
1．(2014·北京西城区模拟)一根很轻的弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0cm时，弹簧的弹力大小为8.0N；当它的压缩量为1.0cm时，该弹簧的弹力大小为(　　)
A．2.0N　　　 B．4.0N　　　
C．6.0N　　　 D．8.0N
[答案]　A
[解析]　根据胡克定律的内容：F＝kx，x为弹簧的形变量，F1＝kx1(F1＝8N，x1＝4cm)，F2＝kx2(x2＝1cm)，所以F2＝2N，A选项正确。
2．(2014·北京西城区模拟)如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速运动。若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小为(　　)

A．Fsinθ B．Fcosθ
C．μmg D．μFsinθ
[答案]　B
[解析]　对箱子进行受力分析，箱子匀速运动，受力平衡，水平方向合力为零，水平方向有两个效果的力：Fcosθ、摩擦力f。这两个力等值反向即摩擦力f大小也等于Fcosθ，所以B选项正确。
3．(2014·合肥模拟)

位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向沿y轴负方向；F2的方向与x轴正方向的夹角为θ(θ<45°)，但大小未知。如图所示。则下列关于F3的判断正确的是(　　)
A．F3的最小值为F1cosθ
B．F3的大小可能为F1sinθ
C．F3的方向可能与F2的方向相反
D．F3与F2的合力大小与F2的大小有关
[答案]　A
[解析]　质点在三个力作用下保持静止，则合外力为零，故F3的方向不可能与F2的方向相反，C项错；F3与F2的合力与F1等大反向，D项错；F1恒定，F2方向一定，则F3与F2垂直时，F3最小，三个力可平移构成一闭合三角形，最小值F3＝F1cosθ；又θ<45°，故F3不可能等于F1sinθ，B项错，A项正确。
4．(2014·武汉武昌区模拟)

将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F的最小值为(　　)
A.mg B．mg
C.mg D.mg
[答案]　B
[解析]　将ab看成一个整体受力分析可知，当力F与Oa垂直时F最小，可知此时F＝2mgsinθ＝mg，B正确。
5．(2014·兰州模拟)

在2012伦敦奥运会女子3米跳板比赛中，我国跳水名将吴敏霞获得金牌。经过对她跳水过程录像的分析，以吴敏霞(可视为质点)离开跳板时为计时起点，其运动过程的v－t图象如图所示，则(　　)
A．t1时刻开始进入水面
B．t2时刻开始进入水面
C．t3时刻已浮出水面
D．t2～t3的时间内，运动员处于失重状态
[答案]　B
[解析]　从开始到t2时刻，v－t图象为直线，说明整个过程中的加速度是相同的，所以在0～t2，时间内运动员在空中，处于完全失重状态，t2之后进入水中，所以A错误，B正确；t3时刻，运动员的速度减为零，此时运动员处于水下的最深处，没有浮出水面，所以C错误；t2～t3的时间内，运动员减速向下运动，运动员处于超重状态，选项D错误。
6．(2014·沈阳模拟)

如图是由某种材料制成的固定在水平地面上半圆柱体的截面图，O点为圆心，半圆柱体表面是光滑的。质量为m的小物块(视为质点)在与竖直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下静止在A处，半径OA与竖直方向的夹角也为θ，且A、O、F均在同一横截面内，则小物块对半圆柱体表面的压力为(　　)
A. B．mgcosθ
C. D.
[答案]　D
[解析]　对小物块受力分析可得，小物块受重力、支持力、拉力F三个力作用处于静止状态，因此三力合力为零，由平衡关系可得，支持力为，由牛顿第三定律可知，压力也是，答案选D。
7．(2014·潍坊模拟)平板车以速度v向正东方向匀速运动，车上一物体在水平力F作用下相对车以速度v向正南方向匀速运动(车速不变，物体没有脱离平板车)。物体质量m，物体与平板车间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则(　　)
A．F的大小为μmg
B．F的大小为μmg
C．F的方向为东偏南45°
D．F的方向为正南
[答案]　BD
[解析]　物体与车之间为滑动摩擦力，F＝μFN＝μmg，A项错，B项正确；物体做匀速直线运动，拉力F与摩擦力为平衡力，与摩擦力方向相反，而摩擦力方向与物体相对车的运动方向相反，故力F的方向为正南，C项错，D项正确。
8．(2014·潍坊模拟)

如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始A、B静止。现用水平力F推A，A、B仍静止，则此时B受力个数可能是(　　)
A．3个 B．4个
C．5个 D．6个
[答案]　BC
[解析]　物体B受重力作用，地面对B的支持力、A对B的压力和墙壁对B的弹力作用，因为F大小未知，不能确定A是否具有相对B的运动趋势，也就不能确定A、B间是否存在摩擦力，故B受力可能是4个，也可能是5个，BC项正确。
9．如图所示，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面部分粗糙，斜面上有小物块B。用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑。现改变力F的方向至与斜面成一定的角度α(0<α<90°)，仍使物体B沿斜面匀速上滑。在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止。改变力F方向前后对各力的描述正确的有(　　)

A．楔形物块A对小物块B的摩擦力减小
B．拉力F一定增大
C．小物块B对楔形物块A的作用力不变
D．地面受到的摩擦力一定减小
[答案]　AD
[解析]　拉力F平行斜面向上时，先对B受力分析，如图1所示，根据平衡条件有平行斜面方向F＝f＋mgsinθ，垂直斜面方向N＝mgcosθ，其中f＝μN，解得F＝mg(sinθ＋μcosθ)，f＝μmgcosθ；拉力改变方向后，根据平衡条件有平行斜面方向F′cosα＝f′＋mgsinθ，垂直斜面方向N′＋F′sinα＝mgcosθ，其中f′＝μN′，解得F′＝，f′＝μ(mgcosθ－F′sinα)，由f>f′，F与F′大小关系不确定，可知A对，B错；对A受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图2所示，根据平衡条件有水平方向f静＝NBsinθ＋fBcosθ，当拉力改变方向后，NB和fB都减小，故fB和NB的合力一定减小，B对A的力减小，静摩擦力减小，故C错，D对。

10.

如图所示，两根条形磁铁A、B异名磁极靠在一起，接触面光滑，磁铁B放置在地面上，磁铁A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，两磁铁A、B均保持静止。则(　　)
A．绳子的拉力一定不为零
B．地面受的压力一定小于磁铁B的重力
C．磁铁B与地面间一定不存在摩擦力
D．磁铁A、B之间可能没有压力
[答案]　CD
[解析]　以A为研究对象，如果B对A的磁力和A受到的重力与支持力刚好平衡，则绳子的拉力可能为零，A错误；当绳子的拉力为零时，由整体法可知，地面受到的压力大小等于A、B的总重力，B错误；由于水平方向没有产生相对运动或者相对运动趋势，故B与地面之间一定没有摩擦力，C正确；当A受到的重力和磁力刚好被绳子的拉力平衡时，A、B之间就没有压力，D正确。
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、填空题(共3小题，每小题6分共18分。把答案直接填在横线上)
11．(6分)

设有五个力同时作用在质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示。这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于________。
[答案]　6F
[解析]　如图，由几何知识可知F2＝2F，F和F1的合力等于F2，所以这五个力的合力等于6F。
12．(6分)(2014·大庆模拟)

利用如图装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力分别为FOA、FOB和FOC，回答下列问题：
(1)改变钩码个数，能够完成实验的是________(填字母代号)。
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4
B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4
C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4
D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
(2)在拆下钩码和绳子前，除了记下各段绳子所挂钩码的个数外，还应该记下：____________________________________
_________________________________________________________。
[答案]　(1)BCD　(2)标记节点O的位置及OA、OB、OC三段绳子的方向
[解析]　(1)因系统平衡，结点O受到的合力为零，由二力合成法则可知：|F1－F2|比值称为该固体材料的应力，固体材料的伸长量ΔL与其原长L的比值称为该固体材料的应变。应力与应变的比值称为该材料的杨氏模量(Y)。
(1)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k为橡皮筋的劲度系数。某橡皮筋所受拉力F与其长度的关系如图所示，则该橡皮筋的劲度系数为k＝________N/m。
(2)若该橡皮筋的截面积为S＝1mm2，则该橡皮筋的杨氏模量Y＝________。
[答案]　(1)100　(2)2×107N/m2
[解析]　(1)由题图可知，当橡皮筋受到的拉力为10N时，橡皮筋的伸长量为10cm，由胡克定律可得：k＝F/x＝100N/m。(2)由杨氏模量的定义可知，杨氏模量Y＝，又因为F＝kΔL，联立可得Y＝＝2×107N/m2。
三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(10分)如图所示，用绳AC和BC吊起一重100N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°。求：绳AC和BC对物体的拉力的大小。

[答案]　100(－1)N　50(－1)N
[解析]　以物体C为研究对象，对其进行受力分析并建立如图所示的正交坐标系。

设AC、BC对物体的拉力分别为FAC和FBC，由平衡条件知：
x轴：FBCsin45°－FACsin30°＝0①
y轴：FBCcos45°＋FACcos30°－mg＝0②
由①②式得：
FAC＝100(－1)N，
FBC＝50(－1)N。
即AC绳、BC绳对物体的拉力分别为100(－1)N和50(－1)N。
15．(10分) 如图所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20N的物体在斜面上静止不动。轻质弹簧原长为10cm，现在的长度为6cm。

(1)求弹簧的劲度系数；
(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向。
[答案]　(1)250N/m　(2)15N　沿斜面向上
[解析]　(1)对物体受力分析，则有：mgsinθ＝F
此时F＝kx1
联立以上两式，代入数据，得：k＝250N/m
(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上
有：Ff＝mgsinθ＋F′
此时F′＝kx2＝5N
代入上式得Ff＝15N
16．(11分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率(水可视为静止)。某次运动中，在水平牵引力的作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37°＝，忽略空气阻力)：

(1)水平牵引力的大小；
(2)滑板的速率。
[答案]　(1)810N　(2)5m/s
[解析]　

(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力情况如图所示。由共点力的平衡条件可得：
FNcosθ＝mg①
FNsinθ＝F②
由①②联立，得F＝810N。
(2)由FN＝mg/cosθ，
FN＝kv2，
得v＝＝5m/s。
17．(11分)

如图所示，质量m1＝0.4kg的物体A与质量m2＝2kg的物体B叠放在倾角为θ＝30°的斜面上，物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下匀速运动，已知A、B总保持相对静止，若A、B间的动摩擦因数为，B与斜面间的动摩擦因数为(g取10m/s2)，求：
(1)A、B间的摩擦力；
(2)拉力F。
[答案]　(1)2N　(2)21N
[解析]　(1)对A分析，A匀速向上运动，所以受力平衡，有mAgsinθ＝fAB，fAB＝0.4×10×N＝2N。
(2)由整体法可知(如图所示)：F＝(m1g＋m2g)sinθ＋f，f＝μB(m1＋m2)gcosθ，代入数据得：F＝21N。