新课标高三物理二轮专题复习 课时作业1 Word版.docx
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新课标高三物理二轮专题复习课时作业1Word版
专题一 力与运动
课时作业1 力与物体的平衡
时间：
45分钟
一、单项选择题
1.
如图所示，物块a、b质量分别为2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则（ ）
A．物块b受四个力作用
B．物块b受到的摩擦力大小等于2mg
C．物块b对地面的压力大小等于mg
D．物块a受到物块b的作用力水平向右
解析：
物块b受重力、地面的支持力、物块a的水平弹力、物块a的竖直向下的摩擦力及外力F作用而静止，A错；物块a受重力、墙壁的弹力、物块b的水平弹力和竖直向上的摩擦力作用而静止，所以物块a受到物块b的作用力是斜向右上方的，D错；物块b对物块a的摩擦力大小为2mg，所以物块b受到的摩擦力大小等于2mg，B对；由整体法可知物块b对地面的压力大小等于3mg，C错．
答案：
B
2．（2014·山东卷）
如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小
解析：
木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，合力F1＝0，故F1不变，F2＝
，剪短轻绳后，θ增大，cosθ减小，F2增大，故A正确．
答案：
A
3．如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到轻弹簧的弹力大小为
mg
B．小球受到容器的支持力大小为
C．小球受到容器的支持力大小为mg
D．半球形容器受到地面的摩擦力大小为
mg
解析：
小球受三个力而平衡，如图所示．由题图几何关系可知，这三个力互成120°角，因此三个力大小相等，C正确；A、B错；对整体，竖直方向受重力和地面支持力而平衡，水平方向不受力，D错．
答案：
C
4.
如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（ ）
A．棒中的电流变大，θ角变大
B．两悬线等长变短，θ角变小
C．金属棒质量变大，θ角变大
D．磁感应强度变大，θ角变小
解析：
棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，选项A正确；两悬线等长变短，θ角不变，选项B错误；金属棒质量变大，θ角变小，选项C错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，选项D错误．
答案：
A
5.
如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动．在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是（ ）
A．先减小后增大B．先增大后减小
C．一直增大D．保持不变
解析：
木板水平时，Ff＝kx，方向水平向左，木板倾斜时，设开始Ff沿板向下，则有：
mgsinθ＋Ff＝kx，Ff随θ增大逐渐减小到0，然后Ff沿板向上，此时有：
mgsinθ＝kx＋Ff，Ff再随θ增大而增大，直到要下滑，故A正确．
答案：
A
二、多项选择题
6.
如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ）
A．P向下滑动
B．P静止不动
C．P所受的合外力增大
D．P与斜面间的静摩擦力增大
解析：
物体P处于静止状态，把物体Q轻轻地叠放在P上时，P、Q仍处于静止状态．根据共点力的平衡条件解决问题．设斜面倾角为θ，P、Q的质量分别为M、m，因物体P静止于固定的斜面上，则动摩擦因数μ≥tanθ，所受合外力F1＝0，静摩擦力f1＝Mgsinθ.把物体Q轻轻地叠放在P上，选整体为研究对象，则（M＋m）gsinθ≤μ（M＋m）gcosθ，故P、Q仍处于静止状态．P所受的合外力F2＝0，即F1＝F2，P与斜面间的静摩擦力f2＝（M＋m）gsinθ>f1.故选项B、D正确，选项A、C错误．如果将P、Q两物体视为一个整体，则更容易得正确的选项为B、D.
答案：
BD
7.
如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲图方式中墙受到的推力为2F
B．乙图方式中墙受到的推力为2F
C．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
解析：
对于题图甲所示的情况，先以墙壁为研究对象，此时墙壁受到的推力只有B对它的推力F，如图a所示．选项A错误．对于图乙所示的情况，墙壁在水平方向所受的人的作用力如图b所示（俯视图），此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为f＝F.选项B、D正确．
然后再以B为研究对象，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′，由于F＝F1′，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用，B同学在水平方向的受力情况如图c所示，再以A为研究对象，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F2′＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F，A同学在水平方向的受力情况如图d所示．选项C错．
答案：
BD
8．在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是（ ）
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D．可判断第50秒后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）
解析：
t＝0时刻，传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A对；t＝50s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3N的滑动摩擦力，B、C正确；此后由于沙和沙桶重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将加速运动，D错．
答案：
ABC
三、计算题
9.
如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）这一临界角θ0的大小．
解析：
（1）“恰能匀速下滑”：
满足mgsin30°＝μmgcos30°，
解得μ＝
.
（2）设斜面倾角为α，受力情况如图所示，由匀速直线运动的条件：
Fcosα＝mgsinα＋f
N＝mgcosα＋Fsinα
f＝μN
解得：
F＝
当cosα－μsinα＝0，即cotα＝μ时，F→∞，
即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”，此时，临界角θ0＝α＝60°.
答案：
（1）
（2）60°
10.
粗细均匀的直导线MN的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边，MN恰好在水平位置（如图）．已知MN的质量m＝10g，MN的长度l＝49cm，沿水平方向与MN垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T．（取g＝9.8m/s2）
（1）要使两根弹簧能处于自然状态，既不被拉长，也不被压缩，MN中应沿什么方向、通过多大的电流？
（2）若导线中有从M到N方向的、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx＝1mm，求弹簧的劲度系数．
（3）当由N到M方向通过0.2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？
解析：
（1）只有MN受到的安培力方向竖直向上且等于MN的重力时，两根弹簧才能处于自然状态．根据左手定则，MN中的电流方向应由M到N，电流的大小由mg＝BIl求得
I＝
＝
A＝0.4A
（2）导线中通过由M到N方向的电流时，受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对MN有竖直向上的拉力，MN受到竖直向下的重力，平衡时有：
BI1l＋2kΔx＝mg
可得弹簧的劲度系数
k＝
＝
N/m＝24.5N/m
（3）当电流方向由N到M时，MN所受安培力竖直向下，平衡时有：
2kΔx′＝mg＋BI2l
由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度
Δx′＝
＝
m＝0.003m
答案：
（1）0.4A 方向是M到N
（2）24.5N/m
（3）0.003m
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