版物理高考专题强化测评精练精析 江苏专用 专题.docx
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版物理高考专题强化测评精练精析江苏专用专题
专题强化测评
(一)
力与直线运动
(45分钟100分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共计30分.每小题只有一个选项符合题意)
1.一物体从高x处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为
时,物体的速度和距地面的高度分别是()
A.
B.
C.
D.
2.(2012·黄冈模拟)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B,质量均为m,开始时两物块均处于静止状态.现下压A再静止释放使A开始运动,当物块B刚要离开挡板时,A的加速度的大小和方向为()
A.0
B.2gsinθ,方向沿斜面向下
C.2gsinθ,方向沿斜面向上
D.gsinθ,方向沿斜面向下
3.在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火.按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达离地面100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案.假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g取10m/s2)()
A.25m/s,1.25B.40m/s,0.25
C.50m/s,0.25D.80m/s,1.25
4.如图所示,三根轻细绳悬挂两个完全相同的小球保持静止,AD间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力FTAC、FTAD、FTAB的变化情况是()
A.都变大
B.FTAD和FTAB变大,FTAC不变
C.FTAC和FTAB变大,FTAD不变
D.FTAC和FTAD变大,FTAB不变
5.甲和乙两物体在同一直线上运动,它们在0~0.40s内的v-t图象如图所示.若两物体均只受到彼此的相互作用,则甲、乙的质量之比和图中时刻t1分别
为()
A.1∶3和0.30sB.3∶1和0.30s
C.1∶4和0.35sD.4∶1和0.35s
二、多项选择题(本题共4小题,每小题8分,共计32分,每小题有多个选项符合题意)
6.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上,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
mg
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为0
7.如图所示,在水平力F的作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()
A.3个B.5个
C.4个D.6个
8.(2012·宿迁模拟)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中的
两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的v-t图象,g取
10m/s2.则下列说法正确的是()
A.水平拉力大小可能等于0.3N
B.水平拉力大小一定等于0.1N
C.物体受到的摩擦力大小一定等于0.1N
D.物体受到的摩擦力大小可能等于0.2N
9.(2012·盐城模拟)如图所示,表面粗糙的斜面体A放置在水平面上,物块P被平行于斜面的弹簧拴着静止在斜面上,弹簧的另一端固定在挡板B上.关于P、A受力情况的分析,正确的是()
A.物块P受到斜面体A对它的摩擦力可能为零
B.斜面体A一定受到水平面对它的摩擦力作用
C.斜面体A对物块P的作用力一定竖直向上
D.地面对斜面体A的作用力一定竖直向上
三、计算题(本题共3小题,共38分,需写出规范的解题步骤)
10.(2012·宿迁模拟)(12分)消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下.假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面
18m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆的质量为200kg,消防队员着地的速度不能大于6m/s,手和腿对杆的最大压力为1800N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度g=10m/s2.假设杆是搁在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:
(1)消防队员下滑过程中的最大速度;
(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力;
(3)消防队员下滑的最短时间.
11.(2012·普陀区模拟)(12分)擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净.已知黑板的规格是:
4.5×1.5m2,黑板的下边沿离地的高度为
0.8m,若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45°角时,F=20N,他所能擦到的最大高度为2.05m,g取10m/s2.求:
(1)此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数;
(2)如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落,则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小;
(3)擦黑板时有这样的现象:
粉笔字的位置越高或越远的地方,已经用力较大却还是不容易擦干净,请用物理知识简要解释.
12.(2012·徐州模拟)(14分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图甲所示.比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑得更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数.一次比赛时,冰壶(可视为质点)从本垒圆心O点向前沿直线
OO′滑行,某同学利用计算机描绘出冰壶运动的v-t图象如图乙所示,已知
OO′=30.0m,冰壶的质量为19kg,g取10m/s2,启动时运动员对冰壶的推力为恒力,求:
(1)启动时运动员对冰壶的推力F;
(2)用毛刷刷冰面的距离及此时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ;
(3)冰壶静止时的位置.
答案解析
1.【解析】选C.根据运动学公式v=gt得,速度v与时间t成正比,所以下落
时的速度为v′=
.根据公式x=
gt2得,下落位移x与时间的平方t2成正比,所以下落
时下落的高度为
.所以距地面高度x距=x-x′=
选项C正确.
2.【解析】选B.当B刚要离开挡板时,弹簧弹力大小为F=mgsinθ,弹簧处于伸长状态;对A进行受力分析,重力沿斜面向下的分力mgsinθ,弹簧弹力沿斜面向下的拉力F,故A的加速度大小为2gsinθ,方向沿斜面向下,故B正确.
3.【解析】选C.由题意:
v0t/2=h,h=100m,解得v0=50m/s.由v0=at,解得a=12.5m/s2,又kmg+mg=ma,解得k=0.25,故C正确.
4.【解析】选B.以小球B为研究对象,受力分析
如图所示,竖直方向FTABcosα=mg,水平方向FTABsinα=F,可得出FTAB、F变大,以A、B两小球组成的整体为研究对象,画出受力图如图所示.
竖直方向FTACsinθ=2mg,故FTAC不变
水平方向FTACcosθ+F=FTAD,故FTAD增大,B对,A、C、D错.
5.【解析】选B.由图象知乙的加速度大小a乙=
m/s2=10m/s2,a乙=
解得t1=0.30s.两物体均只受到彼此的相互作用,则m乙a乙=m甲a甲,解得m甲∶m乙=3∶1,故B正确.
6.【解析】选C、D.小球受力分析如图所示,由几何关系可知,FN=F弹,由平衡条件得:
2FNsinθ=mg,可得:
FN=F弹=mg,故A、B错误,C正确;取半球形容器、弹簧和小球为一系统,由平衡条件可以得出,地面对半球形容器的摩擦力为0,D正确.
7.【解析】选B、C.木块B一定受重力和A对它的压力;将A、B看做整体,因整体保持静止,所以B一定受斜面的支持力;隔离木块A对其受力分析,因A静止,故A一定受B的静摩擦力,从而B也一定受A的静摩擦力;斜面对木块B的静摩擦力可能有,也可能无.综上所述,正确答案为B、C.
8.【解析】选B、D.由题图知两种情况下物体都做减速运动,加速度大小分别为a1=
m/s2=
m/s2,a2=
m/s2=
m/s2,若拉力F与摩擦力方向相同时,a2为没有拉力时的加速度,由牛顿第二定律得,f=ma2=0.3×
N=0.1N,F+f=ma1,则F=(0.3×
-0.1)N=0.1N,若拉力与摩擦力方向相反,则a1为没有拉力时的加速度,由牛顿第二定律得,f=ma1=0.3×
N=0.2N,f-F=ma2,解得F=(0.2-0.3×
)N=0.1N,故A、C错,B、D正确.
9.【解析】选A、D.若弹簧处于伸长状态,且弹力F=mPgsinθ,则物块P受到斜面体A对它的摩擦力为零,此种情况下,斜面体对物块P的作用力的方向垂直斜面向上,A正确,C错误;取A、P、弹簧和挡板B为一整体,由平衡条件可知,地面对A的摩擦力为零,地面对A的作用力为支持力,竖直向上,B错误,D正确.
10.【解析】要在最短的时间滑下,则消防队员先匀加速(自由落体)后匀减速,中间不存在匀速过程.
(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm,有2gh1=vm2(1分)
消防队员受到的最大滑动摩擦力
Ff=μFN=0.5×1800N=900N.(1分)
减速阶段的加速度大小:
a2=
=5m/s2(2分)
减速过程的位移为h2,由vm2-v2=2a2h2(1分)
又h=h1+h2(1分)
以上各式联立可得:
vm=12m/s.(1分)
(2)以杆为研究对象得:
FN′=Mg+Ff=2900N.(2分)
根据牛顿第三定律,杆对地面的最大压力为2900N.(1分)
(3)最短时间为
=2.4s.(2分)
答案:
(1)12m/s
(2)2900N(3)2.4s
11.【解析】
(1)小黑板擦向上缓慢移动,处于平衡状态,它的受力如图
水平方向:
FN-Fsinθ=0(1分)
竖直方向:
Fcosθ-mg-Ff=0(1分)
又Ff=μFN(1分)
所以
(1分)
(2)小黑板擦可看成质点,它向下滑落的过程与黑板间无摩擦,它做自由落体运动.由运动学公式得:
v2=2gh(2分)
(2分)
(3)在手臂的用力大小相同时,由Ff=μF·sinθ可知:
作用点的高度越高,手臂与黑板面的夹角越小,黑板擦与黑板间的摩擦力也就越小,所以手臂与黑板面的夹角越小的地方越不容易擦干净.(4分)
答案:
(1)0.93
(2)5m/s(3)见解析
12.【解析】
(1)分析v-t图象可知,0~2.0s内为冰壶的启动过程,2.0~
12.0s为冰壶在冰面上的自滑过程,12.0~16.8s为冰壶在运动员刷冰面后的滑行过程,0~2.0s冰壶的加速度大小为a1=2m/s2.(1分)
设不刷冰面时冰壶与冰面的动摩擦因数为μ1,由牛顿第二定律有F-μ1mg=ma1,
(2分)
2.0~12.0s冰壶的加速度大小为a2=0.32m/s2.(1分)
由牛顿第二定律有μ1mg=ma2,
联立解得F=44.08N.(1分)
(2)12.0~16.8s为冰壶在运动员刷冰面后的滑行过程.由v-t图象知,用毛刷刷冰面的距离为
x3=
m=1.92m,(2分)
此过程冰壶的加速度大小为a3=0.17m/s2,由牛顿第二定律有μmg=ma3,(1分)
此过程冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ=
=0.017.(1分)
(3)0~2.0s冰壶前进的距离为x1=
m=4m,(1分)
2.0~12.0s冰壶滑行的距离为
x2=
m=24m,(2分)
冰壶运动的总距离为x=x1+x2+x3=29.92m,(1分)
Δx=OO′-x=0.08m,(1分)
即冰壶停在O′点左侧,距O′点0.08m处.
答案:
(1)44.08N
(2)1.92m0.017
(3)O′点左侧距O′点0.08m处