【物理】安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期疫情防控延期开学期间辅导测试（一）试题（二） （解析版）

【物理】安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期疫情防控延期开学期间辅导测试（一）试题（二） （解析版）

安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期 疫情防控延期开学期间辅导测试（一）试题（二）‎ 一、选择题（1~8单选、9~12多选，每题4分，共48分）‎ ‎1.如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力f1和对A的摩擦力f2的变化情况是（ ）‎ A. f1先变小后变大 B. f1先不变后变大 C. f2先变大后不变 D. f2先不变后变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：刚开始弹簧处于伸长状态，对A的作用力向右，对B的作用力向左，而AB均静止，所以刚开始的f1方向水平向右，f2方向水平向左，当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时，刚开始，未拉动B，弹簧弹力不变，f2不变，f1减小；当F等于弹簧弹力时，f1等于零，F继续增大，f1反向增大，当f1增大到最大静摩擦力时，B物体开始运动，此后变为滑动摩擦力，不发生变化，故AB错误；而弹簧被拉伸，弹力变大，A仍静止，所以f2变大，所以对A的摩擦力f2先不变，后变大，故C错误，D正确．故选D．‎ ‎2.如图所示，小车静置在水平地面上，斜面置于小车上，滑块放在斜面上，一根轻弹簧一端固定在小车上点、另一端系在滑块上的点，弹簧与的斜面垂直，、、三个物体均保持静止，下列有关斜面、滑块的受力情况的描述正确的是 A. 若弹簧处于压缩状态，则滑块一定受3个力的作用 B. 若弹簧处于压缩状态，则斜面一定受4个力的作用 C. 若弹簧处于伸长状态，则滑块一定受4个力的作用 D. 若弹簧处于伸长状态，则斜面一定受6个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若弹簧处于压缩状态，则滑块C受到重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向右摩擦力共5个力的作用，故AB错误；‎ C．若弹簧处于伸长状态，B和C之间的弹力不可能为零，如果BC之间的弹力为零则摩擦力为零，C不可能静止，则滑块C受到重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，故C正确；‎ D．若弹簧处于伸长状态，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向左的摩擦力共5个力的作用，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，在粗糙水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态．现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ）‎ A. 小球A对物体B的压力逐渐增大 B. 小球A对物体B的压力逐渐减小 C. 墙面对小球A的支持力逐渐减小 D. 墙面对小球A的支持力先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对A球受力分析并建立直角坐标系如图 ‎ 由平衡条件得：竖直方向：N2cosθ=mg；水平方向：N1=N2sinθ；联立解得：；N1=mgtanθ；B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大．所以N2增大，N1增大，由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎4.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一端细绳与斜面平行，连接a的一端细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量沙粒，a、b、c位置始终保持不变，下列说法正确的是 A. 地面对c的支持力可能不变 B. c对地面的摩擦力方向始终向左 C. 弹簧一定处于压缩状态 D. b对c的摩擦力可能先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，在b盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，故A错误；‎ B．以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可知地面对c的摩擦力的方向向左，由牛顿第三定律可知，c对地面的摩擦力向右，故B错误；‎ C．如果绳子对a的拉力是大于a的重力，则弹簧处于拉伸状态，而如果绳子对a的拉力是小于a的重力，则弹簧处压缩状态，故C错误；‎ D．由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.如图（a）把一重为G的物体用由小到大的力F压在粗糙的竖直墙上图（b）中能正确表示物体所受摩擦力f与作用力F之间的函数关系的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，物体先处于滑动，后处于静止，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力；根据滑动摩擦力公式f=μN，可知，滑动摩擦力f与F成正比；当物体处于静止状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力。在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向右的推力，这两个力是一对平衡力；物体在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力。由于其静止，所以摩擦力与重力是一对平衡力，由于重力不变，所以摩擦力也不变，始终等于其重力；且最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，选项D正确；‎ ‎6.如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于点并处于静止状态.已知球的半径为，重为，线长均为.则每条细线上的张力大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对点O和三个球心构成的正四面体ABCD，设细线与竖直方向夹角为θ，‎ 研究三角形ACF，‎ ‎，则有，根据平衡条件，有：，解得：，故B正确，A、C、D错误；‎ ‎7.弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”.弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中的一个关键动作.如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为，则它们之间的夹角为，F即为它们的合力的大小，作出平行四边形定则如图所示： ‎ ‎ 其中，，，所以，即，，故选项D正确，选项ABC错误．‎ ‎8.如图甲所示，质量为m0的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑．若改用一个斜向下的力F＇作用在A上时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力Ff，及支持力FN的结论正确的是（ ）‎ A. Ff＝0，FN＞m0g B. Ff＝0，FN＜m0g C. Ff向右，FN＜m0g D. Ff向左，FN＞m0g ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对于图甲，以A为研究对象，分析受力，作出力图如图1．根据平衡条件得 ‎，得到，‎ 对于乙图，以B为研究对象，分析受力，作出力图如图2．设地面对B的方向水平向右，根据平衡条件得水平方向：‎ 又 得到，‎ 竖直方向：；‎ AB．，，A正确B错误；‎ CD．，CD错误．‎ ‎9.如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高，不计A处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α＝30°，β＝45°则（ ）‎ A. 将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变 B. 将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移 C. 静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为g D. 小球P与小球Q的质量之比为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绳子 B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此AQP变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边板的距离不变，因此角度不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。‎ B．如果P向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而AB之间的绳子长度变短，则角度 β变大，绳子AB之间的张力变大，AP的张力也变大，产生矛盾；B错误。‎ C．剪断A处细绳，拉力突变为零，小球 P只受重力的分力，所以加速度为；C正确。‎ D．根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同，则 ‎ ,又由于.由两式可得；故 D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎10.如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并处于静止,以下说法正确的是(　 　) ‎ A. 斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小 B. 斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小 C. 斜面倾角θ一定时,A球对挡板的压力一定 D. 半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、对B球受力分析，受重力mg、斜面支持力N和A球的支持力F，改变R与r时，A对B的弹力的方向是改变的，如图所示：‎ 由图可以看出，当R=r时，支持力平行斜面向上，两球之间的弹力最小，故B正确；当R>r，R越大，r越小时，力F方向从图中的位置1逐渐向位置2、3移动，故斜面支持力N增加，根据牛顿第三定律，B对斜面的压力也增加，故A错误；‎ C、对AB整体分析，受重力、斜面支持力和挡板的支持力，根据平衡条件，A对挡板的压力，则知斜面倾角θ一定时，无论半径如何，A对挡板的压力NA一定，故C正确误；‎ D、 由上知，A对挡板的压力，半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大,A对挡板的压力NA增大，故D错误；‎ 故选BC．‎ ‎11.质量均为m的两物块A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，再将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）‎ A. 斜面和水平地面间有静摩擦力 B. 斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为2mgsinθ C. 若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动 D. 弹簧的最大压缩量为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与地面间没有摩擦力作用，故A错误；‎ B.选A、B组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即f=2mgsinθ，故B正确；‎ C.以A为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1，fA与F弹和mgsinθ的合力大小相等、方向相反，当撤去弹簧，A在斜面内的受力如图2所示，则fA′=mgsinθ，fA′fA，所以物块不可能发生滑动，故C错误；‎ D.由于fAm=μmgcosθ，则kxmax＝，得xmax=，故D正确 故选BD。‎ ‎12.如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示中A位置（虚线位置，细绳与细杆的夹角为60°），开始缓慢向右移动到B位置（图中实线，细绳与细杆的夹角为30°），细绳中张力大小视为不变。已知小球a的质量为m，b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 当a球在B位置时，拉力F的大小为mg B. 当a球在A位置时，拉力F大小为（）mg C. 支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大 D. 拉力F的大小一直增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设a的质量为m，则b的质量为2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即T=2mg，保持不变；当细绳与细杆的夹角为时，细绳的拉力沿竖直方向的分力大小为，以a为研究对象，由平衡条件，解得杆对a球的支持力， 水平方向：，故A正确；‎ B．当细绳与细杆的夹角为时，拉力F的大小为 ‎ ‎ 故B错误；‎ C．向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的夹角逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，故C错误；‎ D．以a为研究对象，设绳子与水平方向夹角为θ，支持力 右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小；水平方向 由 由于θ从60°开始逐渐减小至30°，则（+θ）从120°逐渐减小至90°时，sin（+θ）逐渐增大，F增大；故D正确。‎ 故选AD。‎ 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎13.某物理兴趣小组利用如图（a）所示的装置来测量物体间的动摩擦因数，实验步骤如下：‎ ‎①把“”型木块放在光滑水平面上，木块表面AB、BC粗糙程度相同；‎ ‎②木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，（当力传感器受水平压力时，其示数为正值；当力传感器受到水平拉力时，其示数为负值）；‎ ‎③一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力与时间的关系如图b所示（物体经过B时的速率不变）‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）为了测出滑块与“”型木块的动摩擦因数，需要测量或已知哪些物理量_____．‎ A、BC的长度 B、斜面BC的倾角θ ‎ C、图b中F1的大小 D、图b中F2的大小 ‎ E、AB的长度 ‎（2）若已经由实验得到（1）中所需物理量，滑块与“”型木块间的动摩擦因数μ=_____．‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对“”型木块受力分析，由平衡知识可知： ；，联立两式可得：，则要测动摩擦因数，要测量的物理量是： 、斜面BC的倾角θ、图b中F1的大小以及图b中F2的大小，故选BCD. ‎ ‎（2）由（1）可知滑块与“”型木块间的动摩擦因数为：.‎ ‎14.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为___________N．‎ ‎(2)(多选题)下列能减小实验误差的措施是___________．(请填写选项前对应的字母)‎ A.让重物M的质量适当大一些 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.弹簧测力计B所拉的细绳套应尽可能保持水平方向 D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法．‎ 方法一：___________________________，方法二：______________________________．‎ ‎【答案】 (1). 3.80N (2). AB (3). 方法一：减小重物M的质量；方法二：将弹簧测力计B绕O点顺时针转过一个小角度； 方法三：将弹簧测力计A绕P点逆时针转过一个小角度；方法四：将A更换为量程较大的测力计．（说明：选择其中两个即可）．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）弹簧秤最小刻度为0.1N，读数为：3.80； （2）让重物M的质量适当大一些，可使得读书大些，减小误差，选项A正确；为了让测出来的两个分力更精确，故弹簧测力计应在使用前校零且拉线方向应与木板平面平行来减小摩擦；故B正确；弹簧测力计B所拉的细绳套不一定保持在水平方向，选项C错误；实验是验证三个力的关系，只要测出三个力就可以了，所以不需要固定O点位置，故D错误；故选AB. （3）弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，可改变合力的大小，即：方法一：减小重物M的质量；方法二：将弹簧测力计B绕O点顺时针转过一个小角度；方法三：将弹簧测力计A绕P点逆时针转过一个小角度；方法四：将A更换为量程较大的测力计．（说明：选择其中两个即可）．‎ 三、计算题（共40分）‎ ‎15.如图所示，在墙角有一质量为m的均匀绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点平衡后最低点为C点测得，且绳在B端附近的切线与墙壁夹角为a，则绳在最低点C处的张力和在A处的张力分别是多少？‎ ‎【答案】，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对BC段受力分析，根据平衡条件可得 联立解得 在对AC进行受力分析，根据受力平衡可得 ‎16.如图所示，粗糙水平地面上放着—个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态．已知A、B的质量分别为m和M，半圆球B与半圆的柱状物体半径均为R，半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为R，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)物体A对地面的压力大小；‎ ‎(2)物体A对地面的摩擦力．‎ ‎【答案】（1）(M＋m)g （2）Mg ‎【解析】‎ 试题分析：隔离对B分析，根据合力为零，求出A对B的弹力，墙壁对B的弹力，再对整体分析，求出地面的支持力和摩擦力．‎ ‎(1)把A、B看成一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(M＋m)g和地面的支持力FN的作用，二力平衡，所以FN＝(M＋m)g 根据牛顿第三定律得，物体A对地面的压力大小为(M＋m)g ‎(2)在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地面水平向左的摩擦力，并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取半圆球B为研究对象，运用隔离法，受力分析如图所示．‎ 根据力的分解和力的平衡条件可得：FN1＝Mg/cosθ，FN2＝Mgtanθ 半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为，所以θ＝45°‎ 所以FN2＝Mg 根据受力分析，物体A对地面的摩擦力大小等于FN2，所以物体A对地面的摩擦力大小为Mg，方向水平向右．‎ ‎17.如图所示，木块A质量为mA=3kg、木板B的质量为mB ‎=1.5kg．木板B两面平行，放在倾角为37°的三角体C上．木块A被一根固定在天花板上的轻绳拉住，绳拉紧时与斜面的夹角也是37°．已知A与B，B与C之间的动摩擦因数均为．现用平行于斜面的拉力F将木板B从木块A下面匀速抽出，同时C保持静止．(重力加速度g取10m/s2，sin37∘＝0.6 cos37∘＝0.8)，求：‎ ‎(1) 绳子对A木块的拉力大小； ‎ ‎(2) 拉力F的大小；‎ ‎(3) 地面所受摩擦力的大小．‎ ‎(注意：前面2小题必须算出数字结果，第三小题的结果可以用三角函数表达)‎ ‎【答案】（1）26N；（2）0.6N；（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设绳子对木块A的拉力大小是T，‎ 则木块A对B板的压力 A、B之间的摩擦力 根据平衡条件有：‎ 代入数据解得 T=26N ‎（2）木板B与斜面之间的摩擦力 B板沿斜面方向上受力平衡，有：‎ 代入数据解得F=0.6N ‎（3）地面受摩擦力 ‎18.如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:‎ ‎（1）这时两弹簧的总长;‎ ‎（2）若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.‎ ‎【答案】（1）L1+L2+；（2）m2g+m1g ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设上面弹簧受到弹力为F1，伸长量为△x1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为△x2，由物体的平衡及胡克定律有：F1=（m1+m2）g 故 F2=m2g 故 所以总长为：‎ ‎．‎ ‎（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x． 对m2：‎ N=k2△x+m2g 对m1：‎ m1g=k1△x+k2△x 解得：‎ 所以平板对物体m2的支持力为：‎ ‎ ‎