【導(dǎo)與練】2021屆高三物理大一輪復(fù)習(xí)(人教版適用)訓(xùn)練題：章末定時(shí)練2

章末定時(shí)練二(時(shí)間：60分鐘)一、選擇題(本題共8小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求)1．(2021·佛山市質(zhì)檢)如圖1所示，兩根完全相同的彈簧中間連接一個(gè)光滑的小球，彈簧另外兩端固定在凹槽上，兩根彈簧的彈力都是6N．若沿兩端點(diǎn)連線方向移動(dòng)小球，當(dāng)右側(cè)彈簧的彈力為10N時(shí)，左側(cè)彈簧的彈力為()．圖1A．10N B．4NC．2N D．16N解析假如兩根彈簧都處于壓縮狀態(tài)，右側(cè)彈簧的彈力變大，即小球向右移動(dòng)，使右側(cè)彈簧變短，左側(cè)彈簧變長(zhǎng)，變化量一樣．由于是相同的彈簧，彈力變化也應(yīng)當(dāng)一樣，右側(cè)彈簧的彈力增大了4N，左側(cè)彈簧的彈力應(yīng)當(dāng)減小4N，所以左側(cè)彈簧的彈力變?yōu)?N．同理可以分析，假如兩根彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，結(jié)果一樣．答案C2．(2021·重慶雙橋中學(xué)高三月考)如圖2所示，三個(gè)物塊A、B、C疊放在斜面上，用方向與斜面平行的拉力F作用在B上，使三個(gè)物塊一起沿斜面對(duì)上做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)物塊C對(duì)A的摩擦力為fA，對(duì)B的摩擦力為fB，下列說(shuō)法正確的是()．圖2A．假如斜面光滑，fA與fB方向相同，且fA＞fBB．假如斜面光滑，fA與fB方向相反，且fA＝fBC．假如斜面粗糙，fA與fB方向相同，且fA＞fBD．假如斜面粗糙，fA與fB方向相反，且fA＜fB解析若斜面光滑，由平衡條件知，B對(duì)C的摩擦力fB′＝(mA＋mC)gsinθ(θ為斜面傾角)，方向沿斜面對(duì)上，C對(duì)A的摩擦力fA＝mAgsinθ，方向沿斜面對(duì)上，結(jié)合牛頓第三定律fB＝－fB′，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，若斜面粗糙，A受斜面的摩擦力方向沿斜面對(duì)下，設(shè)大小為f，同理fB′＝(mA＋mC)gsinθ＋f，方向沿斜面對(duì)上，fA＝mAgsinθ＋f，方向沿斜面對(duì)上，結(jié)合牛頓第三定律得：fA與fB方向相反，且fA＜fB，D項(xiàng)正確．答案D3．(2021·安慶模擬)如圖3所示，在超市內(nèi)傾角為θ的電梯斜面上有一車西瓜隨電梯勻速向上運(yùn)動(dòng)，在箱子的中心有一只質(zhì)量為m的西瓜，則在該西瓜隨箱子一起勻速前進(jìn)的過(guò)程中，四周其他西瓜對(duì)它的作用力的方向?yàn)?()．圖3A．沿斜面對(duì)上 B．沿斜面對(duì)下C．豎直向上 D．垂直斜面對(duì)上解析該西瓜受到重力和四周西瓜對(duì)它的作用力，由平衡條件可知，四周西瓜對(duì)它的作用力的合力與重力大小相等，方向相反．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案C4．如圖4所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平力F拉物體乙，它們保持靜止?fàn)顟B(tài)，甲、乙間接觸面也為水平，則乙物體受力的個(gè)數(shù)為 ()．圖4A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)解析先隔離甲，分析甲的受力，假設(shè)甲受乙對(duì)甲的摩擦力，那么甲在豎直方向上受重力和支持力，水平方向只受摩擦力，甲將不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，故甲、乙之間無(wú)摩擦力．再隔離乙，分析乙的受力．物體乙肯定受到重力G，地面的支持力FN1，甲對(duì)乙的壓力FN2，乙受水平向右的外力F，由平衡力的條件可知，地面對(duì)乙有水平向左的靜摩擦力，所以物體乙共受到5個(gè)力的作用，故選C．答案C5．如圖5所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的．已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為()．圖5A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg解析以Q為爭(zhēng)辯對(duì)象，Q在水平方向受繩的拉力F1和P對(duì)Q的摩擦力Ff1作用，由平衡條件可知：F1＝Ff1＝μmg．以P為爭(zhēng)辯對(duì)象，水平方向受外力F、繩的拉力F2、Q對(duì)P的摩擦力Ff1′和地面對(duì)P的摩擦力Ff2，由平衡條件知：F＝F2＋Ff1′＋Ff2．Ff2＝μFN＝μ·2mg，由牛頓第三定律知：F2＝F1＝μmg，F(xiàn)f1′＝Ff1＝μmg．代入得：F＝4μmg．答案A6．(2022·成都試驗(yàn)中學(xué)一模)如圖6所示，質(zhì)量分別為mA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過(guò)滑輪，A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．已知mA＝2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°增大到50°，系統(tǒng)仍保持靜止．則下列說(shuō)法正確的是 ()．圖6A．繩子對(duì)A的拉力將增大B．物體A對(duì)斜面的壓力將增大C．物體A受到的靜摩擦力增大D．物體A受到的靜摩擦力減小解析設(shè)A與斜面間無(wú)摩擦力時(shí)斜面傾角為θ，mAgsinθ＝FT＝mBg，sinθ＝eq\f(1,2)，θ＝30°，由于A開頭保持靜止，可知其受沿斜面對(duì)上的摩擦力．當(dāng)由45°角變?yōu)?0°時(shí)，系統(tǒng)仍保持靜止，故靜摩擦力始終增大，C對(duì)、D錯(cuò)；設(shè)斜面的傾角為α，A對(duì)斜面的壓力為FN＝mAgcosα，α增大時(shí)，F(xiàn)N減小，B錯(cuò)；繩拉力FT＝mBg不變，A錯(cuò)．答案C7．完全相同的直角三角形滑塊A、B，按如圖7所示疊放，設(shè)A與B接觸的斜面光滑，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)，且A、B保持相對(duì)靜止，則A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與斜面傾角θ的關(guān)系為 ()．圖7A．μ＝tanθ B．μ＝eq\f(1,2)tanθC．μ＝2tanθ D．μ與θ無(wú)關(guān)解析對(duì)A、B整體受力分析如圖甲則F＝f＝2μmg ①對(duì)物體B受力分析如圖乙則Fcosθ＝mgsinθ ②由①②得μ＝eq\f(1,2)tanθ，故選B．答案B8．(2021·重慶雙橋中學(xué)月考)在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為M的磨石對(duì)斜壁(斜壁與豎直方向的夾角為θ)進(jìn)行打磨，如圖8所示．當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上的推力F時(shí)，磨石恰好沿斜壁勻速向上運(yùn)動(dòng)．已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是 ()．圖8A．μ(F－mg)cosθB．μ(F－mg)sinθC．μ(mg－F)D．μ(F－mg)解析分析磨石的受力狀況，沿斜面對(duì)上的F的分力等于重力沿斜面對(duì)下的分力與摩擦力之和，在沿斜面方向上有Fcosθ＝mgcosθ＋f，f＝μFN，mgsinθ＋FN＝Fsinθ，由此可求得摩擦力為f＝μ(F－mg)sinθ，B對(duì)．答案B二、非選擇題9．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的試驗(yàn)中，某試驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端進(jìn)行測(cè)量，依據(jù)試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖線，如圖9所示．依據(jù)圖線回答以下問(wèn)題．圖9(1)彈簧的原長(zhǎng)為________．(2)彈簧的勁度系數(shù)為________．(3)分析圖線，總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為________．解析由圖知，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧長(zhǎng)10cm，即彈簧原長(zhǎng)為10cm；彈簧的勁度系數(shù)等于圖線的斜率，即k＝eq\f(40,14－10×10－2)N/m＝1000N/m；由數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系可得彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為F＝1000(L－0．10)．答案(1)10cm(2)1000N/m(3)F＝1000(L－0．10)10．(2021·合肥一檢)(1)在“爭(zhēng)辯共點(diǎn)力的合成”試驗(yàn)中，需要將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，用兩個(gè)彈簧秤(量程均為5N)通過(guò)細(xì)繩互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn)．關(guān)于這一試驗(yàn)過(guò)程，下列操作正確的是________．圖10A．試驗(yàn)前，先將所用的彈簧秤豎直提起，掛鉤上無(wú)任何重物，檢查讀數(shù)是否為零B．將結(jié)點(diǎn)拉到位置O時(shí)，拉力F1、F2的夾角應(yīng)盡量大些C．拉橡皮筋時(shí)，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近且平行于木板D．可以通過(guò)操作使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直，然后再用其中一個(gè)彈簧秤來(lái)測(cè)量出它們的合力，與用作圖法求出的合力進(jìn)行比較(2)將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0．1N的彈簧測(cè)力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖11所示．這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出．①由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為______N和______N．②在如圖12所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力．解析(1)試驗(yàn)前只需將兩彈簧秤掛鉤相連，然后向相反方向拉一下，兩彈簧秤示數(shù)相等即可，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為減小讀數(shù)、畫圖造成的誤差，兩彈簧秤的拉力的夾角應(yīng)適當(dāng)，B項(xiàng)錯(cuò)；拉橡皮筋時(shí)，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近且平行于木板，選項(xiàng)C正確；試驗(yàn)過(guò)程中，兩彈簧秤的拉力沒(méi)有必要讀數(shù)均為4N，更沒(méi)有必要使兩彈簧秤拉力的方向相互垂直，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)的最小刻度為0．1N，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位，所以讀數(shù)分別為2．50N和4．00N．②取一個(gè)小方格的邊長(zhǎng)表示0．50N，作出兩個(gè)力及它們的合力如圖所示．答案(1)C(2)①2．504．00②見解析圖11．兩個(gè)相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖13所示．假如不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：圖13(1)OB繩對(duì)小球的拉力為多大？(2)OA繩對(duì)小球的拉力為多大？(3)作用力F為多大？解析(1)因OB繩處于豎直方向，所以B球處于平衡狀態(tài)，AB繩上的拉力為零，OB繩對(duì)小球的拉力FOB＝mg．(2)A球在重力mg、水平拉力F和OA繩的拉力FOA三力作用下平衡，所以O(shè)A繩對(duì)小球的拉力FOA＝eq\f(mg,cos60°)＝2mg．(3)作用力F＝mgtan60°＝eq\r(3)mg．答案(1)mg(2)2mg(3)eq\r(3)mg12．(2022·重慶南開中學(xué)月考)如圖14所示，有一半徑為r＝0．2m的圓柱繞豎直軸OO′以ω＝9rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，今用力F將質(zhì)量為1kg的物體A壓在圓柱側(cè)面，使其以v0＝2．4m/s的速度勻速下降．若物體A與圓柱面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．25，求力F的大?。?已知物體A在水平方向受光滑擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng))圖14解析圓柱