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2014高考物理一轮复习检测试题福建专用第二章检测试题


第二章 检测试题 (时间:60 分钟 【测控导航】 知识点 1.三种常见的力 2.力的合成与分解 3.受力分析 4.共点力的平衡 5.实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 题号 1、5 2、4、6、7 9、12 3、8、11、13 10 满分:100 分)

一、选择题(本题共 9 小题,每小题 6 分,共 54 分.在每小题给出的四个 选项中,只有一个选项正确,全部选对的得 6 分,选错或不选的得 0 分) 1.(2012 广东省六校高三第二次联考)如图,P 是位于水平的粗糙桌面上 的物块,用跨过定滑轮的轻绳将 P 与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝 码的总质量为 m.在 P 运动的过程中,若不计空气阻力,则关于 P 在水平方 向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是( B )

A.拉力和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面 B.拉力和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面 C.重力 mg 和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面 D.重力 mg 和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面

解析:P 在水平方向上只受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力都是接触力, 拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体是桌面,选 B. 2.(2012 湖北孝感高中质量检测)如图所示,作用于 O 点的三个力平衡, 设其中一个力大小为 F1,沿-y 方向,大小未知的力 F2 与+x 方向夹角为θ , 下列说法正确的是( D )

A.力 F3 只能在第二象限 B.力 F3 只能在第三象限 C.力 F3 与 F2 的夹角越小,则 F3 与 F2 的合力越小 D.F3 的最小值为 F1cos θ 解析:由图可知力 F3 可以在第三象限,也可以在第二象限,故 A、 错误;F3 B 与 F2 的合力与 F1 等大、反向,故 C 错误;根据图解法可求出 F3 的最小值 为 F1cos θ ,故 D 正确. 3.如图所示,轻杆的一端固定一光滑球体,杆的另一端 O 为自由转动轴, 而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β ,斜面倾角为θ ,开始 时轻杆与竖直方向的夹角β <θ .且θ +β <90°,则为使斜面能在光滑水 平面上向右做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水 平外力 F 的大小及轻杆受力 F1 和地面对斜面的支持力 N 的大小变化情况 是( C )

A.F 逐渐增大,F1 逐渐减小,N 逐渐减小 B.F 逐渐减小,F1 逐渐减小,N 逐渐增大 C.F 逐渐增大,F1 先减小后增大,N 逐渐增大 D.F 逐渐减小,F1 先减小后增大,N 逐渐减小 解析:利用矢量三角形法对球体进行分析如图(甲)所示,可知 F1'是先减 小后增大.根据牛顿第三定律可知 F1 先减小后增大.斜面对球的支持力 N'逐渐增大.对斜面受力分析如图(乙)所示,可知 F=N″·sin θ ,且 N″ =N',则 F 逐渐增大,水平面对斜面的支持力 N=G+N″·cos θ ,故 N 也逐 渐增大.

“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力,力的大小和 方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力学平衡问题中的一类难题. 解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”. 4.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮

和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个 装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是 ( B ) A.只增加绳的长度 B.只增加重物的质量 C.只将病人的脚向右移动 D.只将两定滑轮的间距增大 解析:设脚所受拉力为 F,绳的拉力为 T,重物的质量为 m,则 T=mg,F=2Tcos θ =2mgcos θ ,因此只有增大 m 或减小θ 时,F 变大,故 B 正确. 5.(2012 江西省白鹭洲中学月考)如图(甲)所示,斜面体 M 的底面粗糙, 斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在 斜面上的物块 m 相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上来回运动, 斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力 f 与时间 t 的关系图象应是 图(乙)中的哪一个( C )

解析:以斜面体 M 为研究对象,斜面体受重力、物块 m 的压力、地面的支 持力和地面对斜面体的摩擦力作用而保持静止状态,物块在斜面上来回 运动,物块对斜面的压力不变,斜面体所受外力不变,故地面对斜面体的 摩擦力不发生变化,选项 C 正确. 6.(2012 海口市高考调研测试)一质量为 m 的物体,受到与水平方向夹角 为θ 、大小恒为 F 的拉力作用,在粗糙的水平面上做匀速直线运动,如图 所示,若物体受到的滑动摩擦力大小为 f,则下列说法正确的是( D )

A.Fsin θ 一定大于重力 mg B.Fsin θ 一定等于重力 mg C.Fcos θ 一定大于摩擦力 f D.Fcos θ 一定等于摩擦力 f 解析:物体受力平衡,物体与地面必存在摩擦力,有摩擦力也必存在压力, 由平衡方程可得:Fcos θ =f,Fsin θ +N=mg,D 选项正确. 7.如图所示,在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a,杆与天花板保持垂 直.杆的下端有一个轻滑轮 O.一根细线上端固定在该天花板的 B 点处, 细线跨过滑轮 O,下端系一个重为 G 的物体,BO 段细线与天花板的夹角为 θ =30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是( D )

A.细线 BO 对天花板的拉力大小是 B.a 杆对滑轮的作用力大小是 C.a 杆和细线对滑轮的合力大小是 G D.a 杆对滑轮的作用力大小是 G 解析:细线对天花板的拉力等于物体的重力 G;以滑轮为研究对象,两段 绳的拉力都是 G,互成 120°,因此合力大小是 G,根据共点力平衡,a 杆对 滑轮的作用力大小也是 G(方向与竖直方向成 60°斜向右上方);a 杆和 细线对滑轮的合力大小为零.故 D 正确. 8.在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的 地域风情和人文特色.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不 可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物 G.现将轻绳的一端固定于 支架上的 A 点,另一端从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠近(C 点与 A 点等高), 则绳中拉力大小变化的情况是( C )

A.先变小后变大 B.先变小后不变 C.先变大后不变 D.先变大后变小 解析:轻绳上产生的拉力各处相等,当绳的另一端在穹形支架的弯曲部 分移动时,绳子的夹角是增大的,所以绳中拉力是增大的,当绳端在支架 的竖直部分移动时,绳子的夹角不变化,故绳子的拉力保持不变,所以当

端点从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠近的过程中,绳子的拉力先变大后不 变,C 选项正确. 9. (2012 潍坊二模)如图所示,固定在水平地面上的物体 A,左侧是圆弧 面,右侧是倾角为θ 的斜面,一根轻绳跨过物体 A 顶点上的小滑轮,绳两 端分别系有质量为 m1、m2 的小球,当两球静止时,小球 m1 与圆心连线跟水 平方向的夹角也为θ ,不计一切摩擦,则 m1、m2 之间的关系是( B )

A.m1=m2 C.m1=m2cot θ

B.m1=m2tan θ D.m1=m2cos θ

解析:对 m1 受力分析如图(甲)所示,则 F=m1gcos θ , 对 m2 受力分析如图(乙)所示,

m2 静止,故 F=m2gsin θ , 故 m1gcos θ =m2gsin θ , 得 m1=m2tan θ ,选项 B 正确. 轻绳通过定滑轮两端分别连接两个不同的物体,轻绳对两个物 体的拉力大小是相等的.在圆弧面上的小球 m1 受到轻绳的拉力方向是与 圆弧面相切且向上.

二、实验题(9 分) 10.(2012 福州调研题)为了探究弹簧弹力 F 和弹簧伸长量 x 的关系,某同 学选了 A、B 两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所 示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为

曲线,图象上端成为曲线的原因是 数为 (填 A 或 B).

.B 弹簧的劲度系

.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧

解析:在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图象上端出现 弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度.由胡克定律得 x= ,则图 线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数 k= =100 N/m.精确度高意味着相同

拉力下形变量大,相同刻度线下最小分度值小,故应选用劲度系数小的 弹簧 A. 答案:拉力过大,超过了弹簧的弹性限度 三、计算题(共 37 分) 11.(2012 湖南岳阳市一中质检)(11 分)如图所示,两个完全相同的球,重 力大小均为 G,两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ ,且假设最大静摩 擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加 100 N/m A

一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α .问当 F 至少 为多大时,两球将会发生滑动?

解析:对结点 O 受力分析如图(甲)所示.(2 分)

由平衡条件得 F1=F2=

(2 分)

对任一球(如右球)受力分析如图(乙)所示.(2 分) 球发生滑动的临界条件是:F2'sin =μ N.(1 分) F2'cos +N=G.(1 分) 又 F2'=F2,(1 分) 联立解得:F= 答案: 12.(2012 福建六校联考)(12 分)如图所示,在水平地面上有一向右匀速 .(2 分)

行驶的小车,车内用绳 AB 与绳 BC 拴住一个小球,BC 绳水平,AB 绳与竖直 方向夹角θ 为 37°,小球质量为 0.8 kg,小球在车中位置始终未变(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8). 求:(1)AB 绳的拉力大小. (2)BC 绳的拉力大小. 解析:(1)取小球为研究对象,其受力分析如图.(2 分)

当车匀速行驶时,合力为零,有 FAcos θ =mg(3 分) 则 FA= =10 N.(2 分)

(2)由平衡条件有:FA·sin θ =FC(3 分) 则 FC=6 N. (2 分) 答案:(1)10 N (2)6 N 13.(14 分)如图所示,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.(g 取 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. 解析:(1)以小球为研究对象受力分析如图(甲)所示.(3 分) 设细绳拉力为 F1,则 F=mg,F1cos 30°= F(2 分) 得 F1= = N= N.(2 分)

(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图(乙)所示.(3 分) 因为系统静止,所以 f=F1sin 30°= 答案:(1) (2) N × N= N,方向水平向左.(4 分)

N 水平向左


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