高考物理复习知识点汇总章末自测卷第2章 Word版带答案.docx
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高考物理复习知识点汇总章末自测卷第2章 Word版带答案.docx
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高考物理复习知识点汇总章末自测卷第2章Word版带答案
章末自测卷(第二章)
(限时:
45分钟)
一、单项选择题
1.(2018·陕西渭南调研)如图1所示,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是( )
图1
A.M受到的摩擦力不变B.M受到的摩擦力变大
C.M可能减速下滑D.M可能减速上滑
答案 A
解析 当传送带顺时针转动时,物块相对传送带的运动方向没有变,因此M受到的摩擦力不变.
2.如图2所示,一重为120N的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为100N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则杆AB对球作用力的大小为( )
图2
A.80NB.100NC.110ND.120N
答案 B
解析 球受到重力mg、测力计的拉力F=100N和杆对其的作用力FN,根据平衡条件可得:
FNx=Fcos37°=80N,FNy=mg-Fsin37°=60N,所以FN=
=100N,即B正确.
3.a、b两个质量相同的球用线相连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(线的质量不计),则下列图中正确的是( )
答案 B
解析 对ab球整体受力分析知受重力、斜面的支持力和如图甲所示线拉力,同理,对b球受力分析如图乙,可知B项正确.
4.如图3所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,墙面竖直,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )
图3
A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力
C.A物块共受3个力作用D.B物块共受5个力作用
答案 C
解析 以三个物块组成的整体为研究对象,水平方向上:
地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有弹力,因而也没有摩擦力.故A、B错误.对A:
受到重力、B的支持力和B对A的摩擦力三个力作用.故C正确.先对A、B整体研究:
水平方向上,墙对A没有弹力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力.再对B受力分析,受到重力、A的压力和A对B的摩擦力、C的支持力,共四个力作用.故D错误.
5.如图4所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度大于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力F弹的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况是( )
图4
A.F弹始终增大,Ff始终减小
B.F弹保持不变,Ff始终增大
C.F弹保持不变,Ff先减小后增大
D.F弹先不变后增大,Ff先增大后减小
答案 C
6.如图5所示为通过轻杆相连的A、B两小球,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点.已知两球重力均为G,轻杆与细线OA长均为L.现用力F作用于小球B上(图上F未标出),使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上.则力F最小值为( )
图5
A.
GB.
GC.GD.2G
答案 A
解析 由于系统处于静止状态时,A、B两球在同一水平线上,悬线OA竖直,因此轻杆中的弹力为零,小球B受竖直向下的重力、沿悬线OB斜向上的拉力和F的作用而处于静止状态,三力的合力为零,表示三力的线段构成封闭三角形,由于重力的大小及方向不变,悬线拉力的方向不变,由几何关系可知,当F的方向与OB垂直且斜向右上方时,F最小,由几何关系可知,此时F=Gsin45°=
G,选项A正确.
7.如图6所示为开口向下的“
”形框架,两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一光滑轻质定滑轮,两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A的绳与水平方向的夹角为θ,连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ,则A、B两滑块的质量之比为( )
图6
A.2sinθ∶1B.2cosθ∶1C.1∶2cosθD.1∶2sinθ
答案 C
解析 设绳拉力为FT
对A:
FTsinθ=mAg
对B:
FTsin2θ=mBg
=
.故C正确.
二、多项选择题
8.如图7所示,在水平桌面上有一个质量为M且倾角为α的斜面体.一个质量为m的物块,在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面向下做匀速运动.斜面体始终处于静止状态.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列结论正确的是( )
图7
A.斜面对物块的摩擦力大小是F
B.斜面对物块的摩擦力大小是μmgcosα
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
答案 BC
解析 对物块受力分析,如图甲所示,由共点力的平衡条件得,F+mgsinα=Ff1,mgcosα=FN1,Ff1=μFN1,解得斜面对物块的摩擦力大小Ff1=F+mgsinα或Ff1=μmgcosα,故A错误,B正确;对物块和斜面体整体受力分析,如图乙所示,由共点力的平衡条件得:
Ff2=Fcosα,FN2=Fsinα+(m+M)g,故桌面对斜面体的摩擦力大小为Fcosα,桌面对斜面体的支持力大小为Fsinα+(m+M)g,故C正确,D错误.
9.如图8所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
图8
A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变
C.水平力F不必逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大
答案 AC
10.(2018·陕西商洛调研)如图9所示,物块位于倾角为θ的固定斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用而处于静止状态.如果将外力F撤去,则物块( )
图9
A.会沿斜面下滑
B.所受的摩擦力变小
C.所受的摩擦力变大
D.所受的摩擦力方向一定变化
答案 BD
三、非选择题
11.(2018·湖南怀化质检)在“探究求合力的方法”的实验中,王同学用两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计来测量拉力,实验之前先检查了弹簧测力计,然后进行实验.先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1、F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;最后取下白纸作图,研究合力与分力的关系.
(1)实验前必须对弹簧测力计进行检查,以保证测量精确,减小误差,则以下选项必须的是________.
A.对弹簧测力计进行调零
B.对弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程
C.将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
(2)如图10是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图,根据物理实验读数和作图要求与规范,请指出图中存在的三个错误:
图10
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
(3)在实验之余,王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂,发现上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是________.
A.弹簧测力计外壳的重力
B.弹簧及挂钩的重力
C.弹簧测力计只能水平测力
D.两挂钩之间的作用力不同
答案
(1)A
(2)见解析 (3)B
解析
(1)实验前须对弹簧测力计调零,并且两只弹簧测力计水平互钩对拉,检查示数是否相同,以保证弹簧测力计测量准确,竖直对拉,往往会由于弹簧及挂钩重力的影响形成较大误差.用力拉弹簧测力计对仪器容易造成损坏,故选项A正确.
(2)①F1、F2及F都是矢量,未画上箭头;②记录力F2大小的有效数字有错误;③F与F1、F2连线应该用虚线.
(3)由于上面弹簧测力计本身的弹簧及挂钩重力将会引起自身示数略大,B正确.
12.(2018·山西大同调研)如图11所示,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则:
(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
图11
(1)B对绳子的拉力大小;
(2)A与杆间的动摩擦因数.
答案
(1)3.0N
(2)0.3
解析
(1)对小球B由平衡条件得绳的拉力为
FT=mgsin37°=3.0N.
由牛顿第三定律知B对绳子的拉力大小为3.0N.
(2)环A做匀速直线运动,有
FTcos37°-Ff=0
FN=Mg+FTsin37°
而Ff=μFN,解得μ≈0.3.
13.如图12所示,光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为30°,整个装置处于静止状态,g取10m/s2.求:
图12
(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;
(2)若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,求最小拉力的大小.
答案
(1)51.8N 73.2N
(2)70.7N
解析
(1)如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,对小球受力分析,把不在坐标轴上的力沿轴分解.则:
水平方向上:
FTsin45°-FNsin30°=0
竖直方向上:
FTcos45°+FNcos30°-mg=0
由以上两式得FN≈73.2N,FT≈51.8N
(2)外力方向与绳子垂直时,拉力最小.拉力的最小值为Fmin=mgsin45°
代入数据,解得Fmin≈70.7N.
章末自测卷(第三章)
(限时:
45分钟)
一、单项选择题
1.2015年7月的喀山游泳世锦赛中,我国名将陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠.她从跳台斜向上跳起,一段时间后落入水中,如图1所示.不计空气阻力.下列说法正确的是( )
图1
A.她在空中上升过程中处于超重状态
B.她在空中下落过程中做自由落体运动
C.她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度
D.入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小
答案 D
解析 起跳以后的上升过程中她的加速度方向向下,所以处于失重状态,故A错误;她具有水平初速度,所以不能看做自由落体运动,故B错误;入水过程中,开始时水对她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力,所以先向下做一段加速运动,即入水后的速度先增大,故C错误;入水过程中,水对她的作用力和她对水的作用力,因是一对作用力与反作用力,二者大小相等.故D正确.
2.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图2所示.那么下列说法中正确的是( )
图2
A.顾客始终受三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客受到扶梯的作用力先指向右侧斜上方后竖直向上
D.在扶梯加速上升过程,顾客受到梯面的摩擦力指向右侧斜上方
答案 C
3.如图3所示,小球A质量为m,木块B质量为2m,两物体通过竖直轻弹簧连接放置在水平面上静止.现对A施加一个竖直向上的恒力F,使小球A在竖直方向上运动,当弹簧恢复原长时小球A速度恰好最大,已知重力加速度为g.则在木块B对地面压力为零时,小球A的加速度大小为( )
图3
A.3gB.1.5gC.2gD.2.5g
答案 C
解析 根据题意,当弹簧处于原长时A球速度最大,则F=mg,当木块B对地面压力为零时,弹簧处于伸长状态,对B受力分析,此时有kx=2mg,对A根据牛顿运动定律有kx+mg-F=ma,解得a=2g,C项正确.
4.(2018·山东泰安模拟)如图4,质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10m/s2)( )
图4
A.0B.2.5NC.5ND.3.75N
答案 D
解析 当细线剪断瞬间,细线的弹力突然变为零,则B物体的重力突然作用到A上,此时弹簧形变仍不变,对AB整体受力分析,受重力G=(mA+mB)g=20N,弹力为F=mAg=15N,由牛顿第二定律G-F=(mA+mB)a,解得a=2.5m/s2,对B受力分析,B受重力和A对B的弹力F1,对B有mBg-F1=mBa,可得F1=3.75N,D选项正确.
5.如图5所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
图5
A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为
FT
答案 C
解析 质量为2m的木块受五个力的作用,A项错;当绳的拉力为FT时,对m和2m有FT=3ma,此时对整体有F=6ma,可得F=2FT,故B项错,C项正确;轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为
FT,故D项错.
6.(2018·四川沪州质检)高跷运动是一项新型运动,图6甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙.则下列说法正确的是( )
图6
A.人向上弹起过程中,一直处于超重状态
B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
答案 C
解析 人向上弹起的过程中,先做加速度逐渐减小的加速直线运动(超重状态),而后做加速度逐渐增加的减速运动(失重状态),最后做匀减速直线运动到最高点,选项A错误;人向上弹起过程中,踏板对人的作用力和人对踏板的作用力属于作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知:
二者等大反向,选项B错误;当弹簧压缩到最低点时,人有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律可知:
高跷对人的作用力大于人的重力,人对高跷的作用力大于人的重力,高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,选项C正确,选项D错误.
二、多项选择题
7.某物体质量为1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度—时间图象如图7所示,根据图象可知( )
图7
A.物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B.物体在第3s内所受的拉力大于1N
C.在0~3s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反
D.物体在第2s内所受的拉力为零
答案 BC
8.如图8所示,倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动,一小物块以v1的初速度冲上传送带,则自小物块冲上传送带时,小物块在传送带上运动的速度图象可能是( )
图8
答案 ABC
解析 若v1 三、非选择题 9.某同学利用如图9甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧测力计的示数). 图9 (1)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________(选填字母代号) A. B. C.mgD.F (2)砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于图乙的说法,正确的是___.(选填字母代号) A.图线逐渐偏向纵轴B.图线逐渐偏向横轴C.图线仍保持原方向不变 (3)图10为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50Hz,则C点的速度为________m/s,小车的加速度为________m/s2.(以上两空均保留一位有效数字) 图10 答案 (1)D (2)C (3)0.8 4 解析 (1)从题图乙中可得加速度与横坐标表示的物理量成正比,根据牛顿第二定律可得F=Ma,当质量一定时,外力与加速度成正比,故D正确. (2)由于图象的斜率为k= ,所以增大砂和砂桶的总质量,k不变,图线仍保持原方向不变,所以C正确. (3)相邻计数点时间间隔为T= =0.1s,匀变速直线运动过程中某段时间内的中间时刻速度等于该段时间的平均速度,故vC= =0.8m/s.根据逐差法可得xDE-xBC=2aT2,xCD-xAB=2aT2,可得a=4m/s2. 10.如图11所示,质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求: (取g=10m/s2) 图11 (1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度? (3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少? 答案 (1)2m/s2 0.5m/s2 (2)1s (3)2.1m 解析 (1)物块的加速度am=μg=2m/s2,小车的加速度: aM= =0.5m/s2. (2)由amt=v0+aMt,得t=1s. (3)在开始1s内小物块的位移: x1= amt2=1m,最大速度: v=amt=2m/s. 假设在接下来的0.5s物块与小车相对静止,一起做加速运动,则加速度: a= =0.8m/s2,此时二者之间的摩擦力Ff=ma<μmg,因此假设成立,此0.5s内的位移: x2=vt′+ at′2=1.1m,通过的总位移x=x1+x2=2.1m. 11.如图12所示,水平传送带两个转动轴轴心相距L=20m,正在以v=4.0m/s的速度匀速向右传动,某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上,从左端运动到右端,(g取10m/s2)求: 图12 (1)物块运动的时间; (2)物块相对于传送带运动的相对位移大小; (3)若提高传送带的速度,可以使物块从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短.为使物块传到另一端所用的时间最短,传送带的最小速度是多少? 最小时间是多少? 答案 (1)7s (2)8m (3)2 m/s 2 s 解析 (1)物块放到传送带上后先做匀加速运动,若传送带足够长,匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向前做匀速运动.物块匀加速的时间t1= = =4s.物块匀加速的位移x1= at12= μgt12=8m. 因为20m>8m,所以以后小物块匀速运动,物块匀速运动的时间t2= = s=3s,所以物块到达传送带右端的时间为t=t1+t2=7s. (2)解法一: 只有在匀加速阶段二者才会发生相对运动,传送带在4s内的位移为x2=vt1=16m,物块相对于传送带的相对位移大小Δx=x2-x1=8m. 解法二: 作出v-t图象如图所示,阴影部分为相对位移大小,易得Δx= =8m. (3)当物块一直做匀加速运动时,到达传送带另一端所用时间最短,则L= at2= μgt2,解得t= =2 s.当物块运动到最右端恰好与传送带速度相等时,此时传送带速度最小,所以传送带最小速度为v= = =2 m/s.需要注意的是,如果传送带的速度大于2 m/s,物块始终做匀加速运动,物块运动的时间不变.
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