高考模擬集訓(xùn)2

第頁一、選擇題1．[2023·廣東高考]如下圖，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，以下說法正確的選項是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案A解析支持力的方向垂直于支持面，因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上，N處支持力過N垂直于切面斜向上，A正確，B錯誤；靜摩擦力方向平行于接觸面與相對運動趨勢的方向相反，因此M處的靜摩擦力沿水平方向，N處的靜摩擦力沿MN方向，C、D錯誤。2．[2023·全國卷Ⅱ]如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。假設(shè)保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()A．2－eq\r(3) B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\f(\r(3),2)答案C解析設(shè)物塊的質(zhì)量為m。據(jù)平衡條件及摩擦力公式有拉力F水平時，F(xiàn)＝μmg①拉力F與水平面成60°角時，F(xiàn)cos60°＝μ(mg－Fsin60°)②聯(lián)立①②式解得μ＝eq\f(\r(3),3)。應(yīng)選C。3．[2023·汕頭調(diào)研](多項選擇)如下圖，在豎直方向上，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧a、b，一端與質(zhì)量為m的物體相連接，另一端分別固定，當(dāng)物體平衡時，假設(shè)()A．a(chǎn)被拉長，那么b一定被拉長B．a(chǎn)被壓縮，那么b一定被壓縮C．b被拉長，那么a一定被拉長D．b被壓縮，那么a一定被拉長答案BC解析對物體受力分析并結(jié)合平衡條件，可知當(dāng)a對物體有拉力Fa時，假設(shè)Fa>mg，那么b被拉長；假設(shè)Fa<mg，那么b被壓縮；假設(shè)Fa＝mg，那么b處于自然狀態(tài)，A錯誤，C正確；假設(shè)a被壓縮，那么b對物體施加的一定是向上的彈力，即b一定被壓縮，故B正確，D錯誤。4．[2023·廣東高考](多項選擇)如下圖，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上。假設(shè)三條繩長度不同，以下說法正確的有()A．三條繩中的張力都相等B．桿對地面的壓力大于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力答案BC解析根據(jù)物體受力平衡可知，三條繩上拉力的水平分力的合力為零，C正確；由于三條繩的長度不同，因此三條繩與豎直方向的夾角不同，如果三條繩水平分力間的夾角相等，那么三條繩上張力一定不等，A錯誤；由桿受力平衡可知，桿對地面的壓力等于桿的重力與三條繩拉力的豎直分力之和，B正確；三條繩的拉力的合力和桿的重力的方向均豎直向下，而一對平衡力要求方向相反，所以它們不是一對平衡力，D錯誤。5．[上海高考]兩個共點力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N。那么()A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個可能的方向 D．F2可取任意方向答案C解析由F1、F2和F的矢量三角形圖可以看出：因F2＝30N>F20＝25N且F2<F，所以F1的大小有兩個，即F1′和F1″，F(xiàn)2的方向有兩個，即F2′的方向和F2″的方向，應(yīng)選項A、B、D錯誤，選項C正確。6.[2023·天津高考]如下圖，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個條件，當(dāng)衣架靜止時，以下說法正確的選項是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．假設(shè)換掛質(zhì)量更大的衣服，那么衣架懸掛點右移答案AB解析設(shè)繩長為l，兩桿間距離為d，選O點為研究對象，因aOb為同一根繩，故aO、bO對O點的拉力大小相等，因此平衡時aO、bO與水平方向的夾角相等，設(shè)為θ。對于O點受力情況如下圖，根據(jù)平衡條件，得2Tsinθ＝mg，而sinθ＝eq\f(\r(l2－d2),l)，所以T＝eq\f(mg,2)·eq\f(l,\r(l2－d2))。由以上各式可知，當(dāng)l、d不變時，θ不變，故換掛質(zhì)量更大的衣服時，懸掛點不變，D錯誤。假設(shè)衣服質(zhì)量不變，改變b的位置或繩兩端的高度差，繩子拉力不變，A正確，C錯誤。當(dāng)N桿向右移一些時，d變大，那么T變大，B正確。7.[2023·山東高考]如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑。A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為()A.eq\f(1,μ1μ2) B.eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C.eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D.eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)答案B解析B恰好不下滑時，設(shè)作用在B上的水平力為F，那么有μ1F＝mBg；A恰好不滑動，由A、B整體，得F＝μ2(mAg＋mBg)，所以eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，B正確。8．[2023·山東高考]如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，那么維修后()A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1不變，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變大 D．F1變小，F(xiàn)2變小答案A解析木板靜止時受力情況如下圖，設(shè)輕繩與豎直木樁的夾角為θ，由平衡條件知，合力F1＝0，故F1不變，F(xiàn)2＝eq\f(mg,2cosθ)，剪短輕繩后，θ增大，cosθ減小，F(xiàn)2增大，故A正確。9．[2023·全國卷Ⅲ]一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點上，彈性繩的原長也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點，平衡時彈性繩的總長度為100cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點，那么彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))()A．86cm B．92cmC．98cm D．104cm答案B解析輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在相距80cm的兩點上，鉤碼掛在彈性繩的中點，平衡時彈性繩的總長度為100cm，以鉤碼為研究對象，受力如下圖，由胡克定律F＝k(l－l0)＝0.2k，由共點力的平衡條件和幾何知識得F＝eq\f(mg,2sinα)＝eq\f(5mg,6)；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點，設(shè)彈性繩的總長度變?yōu)閘′，由胡克定律得F′＝k(l′－l0)，由共點力的平衡條件F′＝eq\f(mg,2)，聯(lián)立上面各式解得l′＝92cm，B正確。10．[2023·合肥模擬]如圖甲所示，一根彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，如圖乙所示。那么以下判斷不正確的選項是()A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B．彈力增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變答案A解析由胡克定律，可知彈力(彈力的增加量)與彈簧長度的變化量成正比，A錯誤，B正確；由圖乙知，F(xiàn)-x是一條過原點的直線，k＝eq\f(20,0.10)N/m＝200N/m，勁度系數(shù)由彈簧本身來決定，與彈力大小無關(guān)。C、D正確。二、非選擇題11．[2023·福建高考]某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系〞的實驗。①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時彈簧的伸長量Δl為________cm；②本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，以下選項中標(biāo)準(zhǔn)的做法是________；(填選項前的字母)A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是__________________________________________________________。答案①6.93②A③超過彈簧的彈性限度解析①圖乙的示數(shù)為14.66cm，所以彈簧的伸長量為(14.66－7.73)cm＝6.93cm。②為了得到較多的數(shù)據(jù)點，應(yīng)逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼彈簧的長度和鉤碼的總重力，即A正確。③不遵循胡克定律，說明超出了彈簧的彈性限度。12．[2023·全國卷Ⅲ]某探究小組做“驗證力的平行四邊形定那么〞實驗，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在桌面上，如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示局部之外)，另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長。(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O。此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為________N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點，現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1＝4.2N和F2＝5.6N。(ⅰ)用5mm長度的線段表示1N的力，以O(shè)點為作用點，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定那么畫出它們的合力F合；圖(a)圖(b)(ⅱ)F合的大小為________N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_______