高考物理一轮复习精讲精析_(9)2

高考物理一轮复习精讲精析第二章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是()A．水平向右B．竖直向上C．向右偏上D．向左偏上[答案]B[解析]物体受四个力平衡，重力和支持力的合力竖直向下，所以F与Ff的合力与其等大反向，B正确．2．物体受到两个方向相反的力的作用，F1＝4N，F2＝8N，保持F1不变，将F2由8N逐渐减小到零的过程中，它们的合力大小变化是()A．逐渐减小B．逐渐变大C．先变小后变大D．先变大后变小[答案]C[解析]F1与F2共线反向，所以当F2≥4N时其合力F＝F2－F1，其方向与F2同向，F2减小时F减小，F2＝4N时最小为零；当F2≤4N时，其合力F＝F1－F2，其方向与F1同向，F2从4N减到零时，F逐渐从零增大到4N.故F2从8N减到0N的过程中，其合力先减小后增大，所以选C.3．如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于B的受力个数可能为()A．3个B．4个C．5个D．6个[答案]BC[解析]对于B物体，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的压力和A对B的摩擦力，若以整体为研究对象，当F较大或较小时，斜面对B有摩擦力，当F大小适当时，斜面对B摩擦力为零，故B可能受4个力，也可能受5个力．4．质量为m的物体放在水平面上，在大小相等，互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动．如图所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体()A．在F1的反方向上受到Ff1＝μmg的摩擦力B．在F2的反方向上受到Ff2＝μmg的摩擦力C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合＝2μmgD．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff＝μmg[答案]D[解析]由于F1和F2的合力是恒力，物体由静止开始运动，必沿F1和F2的合力方向做直线运动．滑动摩擦力的方向必沿F1和F2的合力的反方向．滑动摩擦力的大小为Ff＝μFN，又因为FN＝mg，故Ff＝μmg.5．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A．L＋μkm1gB．L＋μk(m1＋m2)gC．L＋μkm2gD．L＋μ(m1m2g)k(m1＋m2)[答案]A[解析]对物块1受力分析可知F＝kx＝μm1g，故弹簧的长度为L＋μm1gk，A正确．6．(2010·徐州测试)如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行，长木板与地面间动摩擦因数为μ1，木块与长木板间动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板受地面摩擦力大小一定为()A．μ1(m1＋m2)gB．μ2m1gC．μ1m1gD．μ1m1g＋μ2m2g[答案]B[解析]木块在木板上滑行，木板上表面所受滑动摩擦力Ff＝μ2m1g；木板处于静止状态，水平方向上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力，根据力的平衡条件可知，地面对木板的静摩擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小，B项正确．7．(2009·苏州模拟)完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为μ.现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止，则动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为()A．μ＝tanθB．μ＝12tanθC．μ＝2tanθD．μ与θ无关[答案]B[解析]取AB为一整体，受力分析如图甲，由平衡条件得：F＝Ff，FN＝2mg，又Ff＝μFN，可得：F＝2μmg，再隔离滑块B，受力分析如图乙，有：FNBcosθ＝mg，FNBsinθ＝F，得：F＝mgtanθ，故有：2μmg＝mgtanθ，μ＝12tanθ，故B正确．8．(2009·黄冈模拟)如图所示，质量为m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为()A.33mgB.233mgC.32mgD．2mg[答案]A[解析]由对称性，两球与杆整体平衡时，处于水平状态，杆对两球的弹力与杆共线，对A分析，由平衡条件得F＝mgcot60°＝33mg.9．如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角θ，则物体A、B的质量之比mAmB等于()A．cosθB．θC．tanθD．θ[答案]B[解析]B物受力如图所示，B处于平衡态，由图可知mBgmAg＝cosθ，所以mAmB＝1cosθ，B正确．10．如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置，下列判断正确的是()A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不变，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小[答案]AD[解析]如图所示，设绳子的长度为l，两杆间的距离为x，绳子的张力为FT，则2FTcosθ＝mg，其中cosθ＝l2－x2l所以FT＝mg2cosθ＝mgl2l2－x2，当将B端移到B1或B2位置时，FT不变，故A对B错；当将杆左移时，l不变，x减小，所以FT变小，D对．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．(5分)(2009·山东泰安模拟)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m.[答案]1050[解析]当外力F大小为零时，弹簧的长度即为原长，得原长为10cm；图线的斜率是其劲度系数，k＝ΔFΔx＝50N/m.12．(5分)用一弹簧测力计水平拉一端固定的弹簧，以此来测定此弹簧的劲度系数k，测出的拉力F与弹簧长度L之间的数据如下表所示F/N1.101.502.003.003.503.804.00L/cm22.0022.3522.7023.3123.6523.8024.00(1)在图中作出此弹簧的F－L图．(2)图线与L轴交点表示________，其值为________cm，此弹簧的劲度系数为________N/m.[答案](1)如图所示(2)弹簧原长21.2145(在误差允许范围内即可)[解析]如图与L轴的交点表示F＝0时弹簧的长度，即原长，求劲度系数可用相距较远的两组点求出斜率并求平均值．13．(8分)(2009·湛江一中高三月考)用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：长度L/m2505007501000拉力F/N伸长量x/cm横截面S/cm210.050.040.080.120.1620.050.080.160.240.3230.050.120.240.360.4810.100.020.040.060.0810.200.010.020.030.04(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．[答案](1)x＝kFLS(2)控制条件法(3)104N[解析](1)要分析线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系，可根据测量结果用控制变量法分析，在表格中从上到下的五组数据中可以看出，在材料的长度L、材料的横截面积S一定时(第一组数据)，x与拉力F成正比；材料的横截面积S、拉力F一定时(一、二、三组拉力为250N，横截面积为0.05cm2)，x与材料的长度L成正比；在材料的长度L、拉力F一定时(一、四、五组拉力为250N，长度为1m)可以看出，x与材料的横截面积S成反比．因此关系式为x＝kFLS(其中k为比例系数)．(2)控制条件法(或控制变量法、归纳法)(3)由表格中的一组数据求得k＝8×10－12m2/N.样品的长为L＝4m，横截面积为S＝0.8cm2，最大伸长量为x＝4/1000m，将数据代入x＝kFLS，求得F＝104N.三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)供电局某工程队在冬天架设电线，如图所示，设两电线杆间距离为L，铜导线总质量为M，电线架好后，在两杆正中部位电线下坠的距离为h，电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角为θ，求：(1)两电线杆处的电线弹力．(2)当到夏天时，两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变大了，还是变小了？为什么？(提示：导线上每处的弹力均沿切线方向)[答案](1)G2cosθ(2)变小夏天电线下坠距离较大，θ变小，故拉力变小了[解析](1)以电线为研究对象，电线两端所受的力为F1、F2，重力G可看作作用在电线中点，F1、F2分解成水平方向和竖直方向两个分量，由力的平衡条件F1cosθ＋F2cosθ＝GF1sinθ－F2sinθ＝0解得F1＝F2＝G2cosθ(2)夏天电线下坠距离较大，θ变小，故拉力变小了．15．(10分)在光滑的斜面上有一个重力为G的物体，当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于F＝12G的力作用于这个物体时，物体正好处于静止状态，如图所示．求斜面的倾角θ及斜面所受的压力．[答案]arctan43G[解析]以物体为研究对象，进行受力分析，重力G，竖直向下；弹力FN，垂直于斜面向上；以及沿斜面向上和水平向右的两个拉力F.以平行斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，可建立平衡方程：F＋Fcosθ＝Gsinθ.FN＝Fsinθ＋Gcosθ，其中F＝0.5G，代入方程整理得：2sinθ＝cosθ＋1，解这个关于θ的方程得到θ＝arctan43，则FN＝G.16．(11分)如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30kg，人的质量M＝50kg，g取10m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力；(2)轻杆BC和绳AB所受的力．[答案](1)200N(2)4003N2003N[解析](1)绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10N＝200N方向竖直向上(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：FAB＝2mgtan30°＝2×30×10×33N＝2003NFBC＝2