高考物理专题测试题及答案重力.docx
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高考物理专题测试题及答案重力
重力弹力摩擦力
一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.如图1所示,一被吊着的空心的均匀球壳内
装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细
沙慢慢流出的过程中,球壳与细沙的共同重
心将会( )图1
A.一直下降 B.一直不变
C.先下降后上升D.先上升后下降
解析:
在装满细沙时,球壳和细沙的共同重心在球心.随着细沙的流出,球壳的重心不变,但是细沙的重心在下降,二者的共同重心在球心下方;当细沙流完时,重心又回到了球心.可见重心应是先下降后上升,故C正确.
答案:
C
2.如图2所示,物块M在静止的传送带上
以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,
方向如图中箭头所示,若传送带的速度大
小也为v,则传送带启动后( )
图2
A.M静止在传送带上
B.M可能沿斜面向上运动
C.M受到的摩擦力不变
D.M下滑的速度不变
解析:
本题考查的知识点为滑动摩擦力,由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、滑动摩擦力、支持力,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故C、D正确.
答案:
CD
3.一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,此时斜面体不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面体受地面的摩擦力( )
A.大小为零B.方向水平向前
C.方向水平向后D.无法判断大小和方向
解析:
由于两个过程中斜面体受到物体的作用力没有变化,所以地面对斜面体的摩擦力不变,仍为零,A项正确.
答案:
A
4.用手握住一个油瓶并保持静止(油瓶始终
处于竖直方向,如图3所示),下列说法
中正确的是( )
A.当瓶中油的质量增大时,手握瓶的力必须增大图3
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.摩擦力等于油瓶与油的总重力
解析:
因为油瓶处于平衡状态,故摩擦力与油和瓶的总重力大小相等,又因为是静摩擦力,根据其特点,大小与压力无关,故C、D正确,B错误.而最大静摩擦力Ffmax与正压力有关.在压力一定的情况下,最大静摩擦力一定.若平衡时,静摩擦力未达到最大值,当适当增加油的质量时,若G≤Ffmax,不增加压力仍可平衡,A错.
答案:
CD
5.(2010·合肥模拟)如图4所示,放在水平
桌面上的木块A处于静止状态,所挂的
砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力
计读数为2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取
走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg时,图4
将会出现的情况是(g=10m/s2)( )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A所受的合力将要变大
解析:
当砝码和托盘的总质量为m1=0.6kg时,F+Ff=m1g=6N,Ff=4N,可知A与桌面的最大静摩擦力至少为4N,当砝码和托盘总质量为m2=0.3kg时,设A仍不动,有F不变,F+Ff′=m2g,Ff′=1N<4N,故假设成立,A仍静止不动,A所受的合力仍为零,A对桌面的摩擦力减为1N,弹簧测力计的示数不变,故只有B正确.
答案:
B
6.如图5所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为( )
图5
A.kxB.kx+G
C.G-kxD.以上都不对
解析:
设球在A处时弹簧已压缩了Δx,球平衡时弹力FA=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再达平衡时弹力FB=k(Δx+x)=G+kx.故选项B是正确的,注意:
此题易选错为A项,原因是x并非球在B处时弹簧的形变量,即非弹簧压缩后与原长的差值.
答案:
B
7.如图6所示,位于水平桌面上的物块P,
由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从
滑轮到P和Q的两段绳都是水平的.已
知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦图6
因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮
的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水
平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
A.4μmgB.3μmg
C.2μmgD.μmg
解析:
本题考查物体的受力分析及物体的平衡.因为P、Q都做匀速运动,因此可用整体法和隔离法求解.隔离Q进行分析,Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1=μmg,因此FT=μmg.对整体进行分析,整体受绳向左的拉力2FT,地面对整体的向左的摩擦力Ff2=2μmg,向右的外力F,由平衡条件得:
F=2FT+Ff2=4μmg.
答案:
A
8.如图7甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对B物体施加一水平变力F,F-t关系图象如图7乙所示.两物体在变力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则( )
图7
A.t时刻,两物体之间的摩擦力最大
B.t时刻,两物体的速度方向开始改变
C.t~2t时间内,两物体之间的摩擦力逐渐增大
D.0~2t时间内,物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同
解析:
t时刻F=0,A、B的加速度为零,因此两物体速度方向不变,且A、B间的摩擦力为零,可见选项A、B错.t~2t时间内,A、B系统的加速度逐渐增大,以A为研究对象,A受到的摩擦力应逐渐增大;A的加速度由其受到的摩擦力提供,因此A受到摩擦力与A、B加速度同向,即与F同向,可见选项C、D正确.
答案:
CD
9.(2010·郑州模拟)如图8所示,重80N的
物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有
一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m
的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端
放置物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现图8
用一测力计沿斜面向上拉物体,若滑块与斜
面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为( )
A.10NB.20N
C.40ND.60N
解析:
设物体与斜面的静摩擦力沿斜面向上,由平衡条件得:
F+Ff+kx=mgsin30°.可得:
F+Ff=20N,F由0逐渐增大.Ff逐渐减小,当Ff=0时,F为20N;故A、B均可能;当Ff沿斜面向下时,F+kx=Ff+mgsin30°.有:
F=Ff+20N,随F增大,Ff也逐渐增大,直到Ff=25N,此时F=45N,当F>45N,滑块就沿斜面滑动,故测力计的读数不可能为60N.
答案:
ABC
10.如图9所示,固定在小车上的支架的斜杆
与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有
质量为m的小球,下列关于杆对球的弹力
F的判断中,正确的是( )
A.小车静止时,F=mgcosθ,方向沿杆向上图9
B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=mg/sinθ
D.小车向右以加速度a运动时,F=
,方向斜向右上方,与竖直方向夹角满足tanα=
解析:
小车静止时,球处于平衡状态,由物体的
平衡条件知F=mg,故A、B项都错误.小车向
右以加速度a运动时,设小球受杆的弹力方向与
竖直方向的夹角为α.如图所示,根据牛顿第二定
律有:
Fsinα=ma,Fcosα=mg,解得:
tanα=a/g,
F=
,故C项错误,D正确.
答案:
D
二、非选择题(本大题共2个小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)如图10所示,质量分别为m和M的
两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、
Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩
擦因数为μ2(μ1>μ2).当它们从静止开始沿斜面图10
滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为多少?
解析:
先取PQ为一整体,受力分析如图所示.由牛顿第二定律得:
(M+m)gsinθ-FfQ=(M+m)a
FfQ=μ2FN
FN=(m+M)gcosθ
以上三式联立可得a=gsinθ-μ2gcosθ
再隔离P物体,设P受到的静摩擦力为FfP,
方向沿斜面向上,对P再应用牛顿第二定律得:
mgsinθ-FfP=ma
可得出FfP=μ2mgcosθ.
答案:
μ2mgcosθ
12.(15分)(2010·苏州模拟)如图11所示,
在倾角为θ的光滑斜面上,劲度系数
分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂
着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,图11
最下端挂一质量为m2的重物,现用力F沿斜面向上缓慢推动m2,当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时,试求:
(1)m1、m2各上移的距离.
(2)推力F的大小.
解析:
(1)没加推力时:
k2x2=m2gsinθ
k2x2+m1gsinθ=k1x1
加上推力后,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,k1的伸长量与k2的压缩量均为x,对m1分析受力可得:
k1x+k2x=m1gsinθ
所以:
m1上移的距离
d1=x1-x=
-
m2上移的距离
d2=x2+x+d1=x2+x1=
+
(2)分析m2的受力情况,有:
F=m2gsinθ+k2x=m2gsinθ+
.
答案:
(1)
-
+
(2)m2gsinθ+