2013届高三物理第一轮单元能力复习题245分钟单元能力训练卷(二)
[考查范围:第二单元 分值:110分]
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.如图D2-1所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )
图D2-1
A.F=
B.F=mgtanθ
C.N=
D.N=mgtanθ
2.如图D2-2所示,重为G的物体静止于倾角为θ的斜面上,现用垂直于斜面的压力F=kt(k为比例常量,t为时间)作用在物体上.从t=0开始,物体所受摩擦力f随...
45分钟单元能力训练卷(二)
[考查范围:第二单元 分值:110分]
一、选择
(每小题6分,共48分)
1.如图D2-1所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )
图D2-1
A.F=
B.F=mgtanθ
C.N=
D.N=mgtanθ
2.如图D2-2所示,重为G的物体静止于倾角为θ的斜面上,现用垂直于斜面的压力F=kt(k为比例常量,t为时间)作用在物体上.从t=0开始,物体所受摩擦力f随时间t的变化关系是图D2-3中的( )
图D2-2
A B C D
图D2-3
3.如图D2-4所示,质量均为m的两个完全相同的小球A和B用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( )
A.
B.
C.
D.
图D2-4
图D2-5
4.如图D2-5所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,则小车后来受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.如图D2-6所示,匀强电场的方向与倾斜的天花板垂直,一带正电的物体在天花板上处于静止状态,则下列判断正确的是( )
A.天花板与物体间的弹力一定不为零
B.天花板对物体的摩擦力可能为零
C.物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大
D.在逐渐增大电场强度E的过程中,物体将始终保持静止
图D2-6
图D2-7
6. 如图D2-7所示,在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运行,三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是( )
A.2、3两木块之间的距离等于
+L
B.2、3两木块之间的距离等于
+L
C.1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离
D.如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离都将增大
图D2-8
7. 如图D2-8甲所示,一物块在粗糙斜面上,平行斜面向上的外力F作用在物块上,斜面和物块始终处于静止状态.当F按图D2-8乙所示规律变化时,物体与斜面间的摩擦力f大小变化规律可能是图D2-9中的( )
A B C D
图D2-9
图D2-10
8.如图D2-10所示,将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力与第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题(共16分)
9.(8分)用如图D2-11甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺.当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示.再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙中cd虚线所示.已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为________N/m,挂三个钩码时弹簧的形变量为________ cm.
甲 乙
图D2-11
10.(8分)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子 A、B 上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为 O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图D2-12所示.
图D2-12
(1)为完成实验,下述操作中必需的是________.
A.测量细绳的长度
B.测量橡皮筋的原长
C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
D.记录悬挂重物后结点 O 的位置
(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________________________________________________________________________.
三、计算题(共46分)
11.(14分)如图D2-13所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1 kg,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面体的质量M=3 kg,置于粗糙水平面上.取g=10 m/s2,求:
(1)细绳对小球拉力的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.
图D2-13
12.(16分)如图D2-14所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.取g=10 m/s2,求:
(1)物体所受的摩擦力;(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)若用原长为10 cm、劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?
图D2-14
13.(16分)如图D2-15所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为mA=10 kg,mB=20 kg,A、B之间及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°.今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
图D2-15
45分钟单元能力训练卷(二)
1.A [解析] 取滑块为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得Nsinθ=mg,
即N=
,选项C、D错误;由Ftanθ=mg,得F=
,选项A正确、B错误.
2.D [解析] 未加压力F之前,物体处于静止状态,由平衡条件可得:f=Gsinθ,当加上压力F后,物体仍处于静止状态,因此f仍为Gsinθ,故D正确.
3.C [解析] 小球A受到竖直向下的重力、水平向左的弹簧弹力和细线的拉力,由平衡条件可得 kx=mgtan
,即x=
,选项C正确.
4.B [解析] 以小车M和物体m整体为研究对象,它们必受到重力和水平面的支持力.因小车和物体整体处于静止状态,由平衡条件知,墙壁对小车必无作用力.以小车为研究对象,如图所示,它受四个力:重力Mg、地面的支持力N1、m对它的压力N2和静摩擦力f.由于m静止,可知f和N2的合力必竖直向下,故选项B正确.
5.AD [解析] 物体受力分析如图所示,由于物体静止,由平衡条件知,沿天花板方向:f=mgsinθ,所以选项A正确、BC错误;垂直天花板方向:qE=mgcosθ+N,当E增大时,N增大,物体仍静止不动,选项D正确.
6.B [解析] 设2、3两木块之间弹簧伸长量为x1,分析木块3的受力,由平衡条件可知,mgsinα+μmgcosα=kx1,故2、3两木块之间的距离为x1+L=
+L,选项A错误,B正确;设木块1、2之间弹簧的伸长量为x2,以2、3两木块为一整体,可得:kx2=2mgsinα+2μmgcosα,故1、2两木块之间的距离为x2+L=
+L,选项C错误;如果传送带突然加速,并不影响木块所受的摩擦力的大小和方向,因此相邻两木块之间的距离将不变,选项D错误.
7.D [解析] 依题意,若开始时静摩擦力的方向沿着斜面向上,则有F+f=mgsinθ,当力F减小过程中,f增大,直到力F减小到零时f恒定,则D可选;若开始时静摩擦力的方向沿着斜面向下,则有F=f+mgsinθ,当力F减小过程中,f先减小到零,然后反向增大到mgsinθ恒定,无对应选项.
8.B [解析] 对第一块石块进行受力分析如图所示,由几何关系可知θ=60°,所以有N12 ∶N13=sin60°=
,选项B正确.
9.70.0 2.10
[解析] 对钩码进行受力分析,根据平衡条件得mg=kx,
则k=
=
N/m=70.0 N/m
挂三个钩码时,可列方程(m+m+m)g=kx′
则x′=
=
m=0.0210 m=2.10 cm
10.(1)BCD (2)更换不同的小重物
[解析] 本实验中,结点 O 受三个拉力处于静止状态,三力平衡,任意两个力的合力与第三个力等大反向.以两橡皮筋的伸长量(代表两个拉力的大小)为长度,沿 OA、OB 方向为邻边,作平行四边形,只要该平行四边形的对角线与悬挂重物的橡皮筋在一条直线上,与表示其拉力的线段相等,即验证了平行四边形定则,故实验要测量橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮筋的长度,才能算出橡皮筋受力后的伸长量.为了确定拉力的方向,每次必须记录结点 O 的位置.由于钉子位置固定,可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量,即可采用的方法是更换不同的小重物.
11.(1)
N (2)
N 水平向左
[解析] (1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示.
解得T=
=
N=
N
甲 乙
(2)以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图乙所示,因为系统静止,所以f=Tsin30°=
×
N=
N,方向水平向左.
12.(1)30 N、方向沿斜面向上 (2)12 cm
[解析] (1)物体静止在斜面上,其受力情况如图所示,则物体受到的静摩擦力f=mgsin37°=30 N,
方向沿斜面向上.
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,其受力情况如图所示.
设弹簧拉力为F,伸长量为x,据胡克定律及平衡条件有
F=kx
F=mgsin37°+F滑
F滑=μmgcos37°
弹簧最终长度l=l0+x,
联立解得l=12 cm
13.160 N 如图所示
[解析] A、B的受力分析如图所示.
对A应用平衡条件
Tsin37°=f1=μN1
Tcos37°+N1=mAg
联立解得:
N1=
=60 N
f1=μN1=30 N
对B应用平衡条件
F=f1′+f2=f1′+μN2=f1+μ(N1+mBg)=2f1+μmBg=160 N.
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