2014届高考物理助考练习3

重庆青学园教育咨询有限公司一、选择题(每题3分，共36分)1．台球以速度v0与球桌边框成α角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为α，如图所示．如果v1v0，OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是()A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向答案：B解析：弹力方向与两物体的接触面垂直，与形变的方向相反，即弹力一定沿OB方向，选项B正确．2．如图所示，A、B质量分别为mA和mB，叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑，则()A．A、B间无摩擦力作用B．B受到的滑动摩擦力大小为(mA＋mB)gsinθC．B受到的静摩擦力大小为mAgsinθD．取下A物体后，B物体仍能匀速下滑答案：BCD解析：取A、B整体为研究对象，由于A、B在斜面上以相同的速度匀速下滑，所以整体受力平衡，(mA＋mB)gsinθ＝μ(mA＋mB)g，选项B正确．取A为研究对象，由受力平衡可知A受到B的静摩擦力为f＝mAgsinθ，由牛顿第三定律可知，B受到A的静摩擦力大小也为mAgsinθ，选项C正确，A错误．取下A物体后，B物体的受力在沿斜面方向上仍满足mBgsinθ＝μmBg，即B物体仍能匀速下滑，选项D正确．3．在弹簧秤两端各拴一根细绳，两人分别用100N的力沿水平相反的方向拉细绳的两端，这时弹簧秤示数F1和弹簧秤水平方向受到的合力F2分别是()A．F1＝100N，F2＝200NB．F1＝200N，F2＝200NC．F1＝100N，F2＝0D．F1＝200N，F2＝0答案：C解析：弹簧秤的受力的大小为其中一端的拉力，两人分别用100N的力沿水平相反的方向拉细绳的两端，所以弹簧秤水平方向受到的合力为零．4．关于合力与分力的说法，正确的是()A．一个合力与它的两个分力是等效力B．一个合力与它的两个分力作用点相同C．一个合力与它的两个分力是同性质的力D．一个合力一定大于它的任意一个分力答案：AB解析：作用线或作用线的延长线交于一点的几个力称为共点力，合力与它的分力的作用点必然相同，合力与分力本来就是从效果相同来定义的，不涉及力的性质，从平行四边形定重庆青学园教育咨询有限公司则可知合力的取值范围为|F1－F2|≤F合≤|F1＋F2|，综上所述，正确选项为A、B.5．实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，连接有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳一端O上，外壳上固定一个圆环，可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳(重力为G)上，弹簧和拉杆的质量忽略不计，现将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上，如图乙、丙所示，分别用恒力F0竖直向上拉弹簧测力计，静止时弹簧测力计的读数为()A．乙图读数F0－G，丙图读数F0＋GB．乙图读数F0＋G，丙图读数F0－GC．乙图读数F0，丙图读数F0－GD．乙图读数F0－G，丙图读数F0答案：D解析：弹簧测力计的读数与弹簧的形变成正比，按图乙方式外壳受力F0＝F＋G，则弹簧测力计的读数F＝F0－G；按图丙方式弹簧的读数直接由F0引起，则弹簧测力计的读数为F0.6．有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为F1，反向时合力为F2.当两力相互垂直时，其合力大小为()A.F12＋F22B.F12＋F222C.F1＋F2D.F1＋F22答案：B解析：设两个大小恒定的力分别为F3和F4，依题意有F3＋F4＝F1，F3－F4＝F2，所以当两力相互垂直时，其合力大小F合＝F12＋F222.7．如图一小虫在半径为R的半球形碗内沿碗面缓慢向上爬，假定小虫与碗之间动摩擦因数是μ，小虫与球形碗的连线和竖直方向夹角为α.则下列有关说法正确的是()A．小虫可以沿碗爬到碗的顶端B．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足tanα＝μC．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足sinα＝μD．条件不足，无法判断小虫能爬到的具体位置答案：B解析：因为小虫在半球形碗内沿碗面缓慢向上爬，所以可认为小虫一直处于平衡状态，小虫受重力mg(竖直向下)、碗的支持力N(指向球心)、静摩擦力f(沿切面向上)三力的作用．沿径向、切向建立坐标轴，小虫沿径向平衡，可得N＝mgcosα；沿切向平衡得静摩擦重庆青学园教育咨询有限公司＝mgsinα；随着小虫向上爬，α逐渐增大，静摩擦力f＝mgsinα也逐渐增大，当静摩擦力达到最大时即爬到最高点，此时f＝mgsinα＝μmgcosα，所以tanα＝μ.8．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()答案：D解析：物体在斜面上受到沿斜面向上的静摩擦力，故知竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D选项正确．9．如图所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里竖直掉落到传送带上，然后随传送带向上运动．下述说法中正确的是()A．石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动B．石块在传送带上一直受到沿斜面向上的摩擦力作用C．石块在传送带上一直受到沿斜面向下的摩擦力作用D．开始时石块受到沿斜面向上的摩擦力后来不受摩擦力答案：AB解析：石块从漏斗里竖直掉落到传送带上时，沿传送带方向的速度为零，受重力作用有向下运动的趋势，所以石块在传送带上一直受到沿斜面向上的摩擦力作用．由于有摩擦力，石块将会沿斜面向上加速运动直到达到传送带的速度．10．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑．轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1、m2.当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°、30°角，则碗对两小球的弹力F1、F2大小之比是()A．1∶2B.3∶1C．1∶3D.3∶2答案：B解析：选m1、m2组成的整体作为研究对象进行分析，则三力平衡必共点，故F1：F2＝tan60°＝3，选项B正确．11．如图所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成三角形，则这个物体所受的合力是()A．2F1B．F2C．F3D．2F3答案：D解析：由力的三角形法则可知：力F1和F2的合力为F3，与另一个力F3大小相等，方向相同，所以力F1、F2、F3的合力为2F3，故选项D正确．此题如果将力F3改为反向，则F1、F2、F3的合力为零，表示三力的有向线段顺次首尾相接．重庆青学园教育咨询有限公司．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化()A．物体A的高度升高，θ角变大B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角不变D．物体A的高度不变，θ角变小答案：C解析：系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，同一根绳上的拉力F1、F2总是相等的，它们的合力F与F3是一对平衡力，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg＝2mAgsinθ.绳的端点由Q点移向P点时，由于mA、mB的大小不变，故θ不变，因此B下降，A上升．二、填空题(每题4分，共12分)13．如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为________．答案：mg＋Fsinα解析：共点力作用下物体平衡问题的求解思路、静摩擦力的求法．物体受力如图所示，物体受重力G、外力F、摩擦力Ff及垂直墙壁的支持力FN，处于平衡状态，在竖直方向有Ff＝G＋F·sinα即Ff＝mg＋Fsinα.14．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F­x图线如图所示．由图可知弹簧的劲度系数为________，图线不过原点的原因是由于________________．答案：200N/m弹簧自身有重力解析：根据图示倾斜直线可求出其斜率，从而求出弹簧的劲度系数k＝Fx＝84×10－2N/m＝200N/m.从直线与坐标轴的交点可以看出，当弹簧的伸长量为0.5cm时，向下施加的外力F为零，说明没有外力时弹簧已有一个伸长量，这是由于弹簧自身重力作用造成的．15．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳重庆青学园教育咨询有限公司的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是________和________；遗漏的内容分别是________________________和________________________．答案：CE记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O解析：据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向．E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.三、计算题(共5题，共52分)16．(10分)如图所示，质量均为m的A、B两物体，用劲度系数为k的轻质弹簧相连，A被手用外力F提在空中静止，B离地面高度为h.放手后，A、B下落，且B与地面碰撞后不反弹，则当弹簧的弹力为mg时，物体A下落的距离是多少？答案：h＋2mg/k解析：两物体用手提着时，弹簧伸长x1＝mgk；当落地后，弹力为mg时，弹簧又被压缩x2＝mgk，故A共下落的距离x＝x1＋x2＋h＝h＋2mg/k.17．(10分)如图所示，A、B是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，其中mA＝0.1kg，细线总长为20cm，现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球倚在光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向60°，求B球的质量和墙所受A球的压力．(g取10m/s2)答案：0.2kg1.732N方向水平向左解析：对A进行受力分析，如图所示，由平衡条件得：FT－mAg－Fsin30°＝0，①Fcos30°－FN＝0.②对B受力分析如图所示，由平衡得FT＝F，③F＝.mBg.④由①②③④式得mB＝0.2kg.FN＝1.732N，由牛顿第三定律，墙所受A球压力大小：FN′＝FN＝1.732N，方向水平向左．18．(10分)如图所示，质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ为37°.质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？(g＝10m/s2，sin37°重庆青学园教育咨询有限公司＝35，cos37°＝45)答案：30N7.5N解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重力(M＋m)g，地面支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态．根据平衡条件有：FN－(M＋m)g＝0，F＝Ff可得FN＝(M＋m)g＝30N再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力FNB，墙壁对它的弹力F的作用(如图乙所示)．而处于平衡状态，根据平衡条