高考物理一轮总复习单元评估检测二

高考物理一轮总复习单元评估检测二

单元评估检测(二) 第二章 (60 分钟 100 分) 一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分。每小题至少一个答案正确,选不全得 4 分) 1.(2013·无锡模拟)如图所示,放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态,所挂的砝码和托盘的 总质量为 0.6kg,弹簧测力计读数为 2 N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质 量减少到 0.3 kg 时,将会出现的情况是(g=10m/s2)( ) A.弹簧测力计的读数将变小 B.A 仍静止不动 C.A 对桌面的摩擦力不变 D.A 所受的合力将要变大 2.(2013·苏州模拟)三个质量均为 1kg 的相同木块 a、b、c 和两个劲度 系数均为 500N/m 的相同轻弹簧 p、q 用轻绳连接,如图所示,其中 a 放在 光滑水平桌面上。开始时 p 弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平 力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端,直到 c 木块刚好离开水平地面为止,g 取 10m/s2。该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是( ) A.4 cm B.6 cm C.8 cm D.10 cm 3.(2013·黄山模拟)如图所示,木棒 AB 可绕 B 点在竖直平面内转动,A 端被 绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳 AC 拉住,使棒与地面垂直,棒和绳的质量 及绳与滑轮间的摩擦均可忽略,如果把 C 端拉至离 B 端的水平距离远一些的 C′点,AB 仍沿竖直方向,装置仍然平衡,那么 AC 绳受的张力 F1 和棒受的压力 F2 的变化是( ) A.F1 和 F2 均增大 B.F1 增大,F2 减小 C.F1 减小,F2 增大 D.F1 和 F2 均减小 4.如图所示,质量为 m 的物体悬挂在轻质支架上,斜梁 OB 与竖直方向的夹角为 θ。设水平横梁 OA 和斜梁 OB 作用于 O 点的弹力分别为 F1 和 F2,以下结果正确 的是( ) A.F1=mgsinθ B.F1= mg sin C.F2=mgcosθ D.F2= mg cos 5.如图所示,A 和 B 两物块的接触面是水平的,A 与 B 保持相对静止一起沿固 定斜面匀速下滑,在下滑过程中 B 的受力个数为( ) A.3 个 B.4 个 C.5 个 D.6 个 6.如图所示,一个重为G=30N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F=5N的竖直向 上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( ) A.物体受到的摩擦力减小 2.5 N B.物体对斜面的作用力减小 5 N C.斜面受到的压力减小 5 N D.物体受到的合外力减小 5 N 7.如图所示,木块 m 和 M 叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起 沿斜面匀速下滑,则 m 与 M 间的动摩擦因数μ1 和 M 与斜面间的动摩擦 因数μ2 可能正确的有( ) A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0 8.(2013·大同模拟)如图所示,物体 B 的上表面水平,A、B 相对于斜面 C 静止,当斜面 C 受到 水平力 F 向左匀速运动的过程中( ) A.物体 A 可能受到 3 个力的作用 B.物体 B 一定受到 4 个力的作用 C.物体 C 对物体 B 的作用力竖直向上 D.物体 C 和物体 B 之间可能没有摩擦力 二、实验题(本大题共 2 小题,共 15 分) 9.(6 分)某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小 F 和弹簧长度 L 的关 系如图所示,则由图线可知: (1)弹簧的劲度系数为 。 (2)弹簧的弹力为 5N 时,弹簧的长度为 。 10.(9 分)在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤: A.在白纸上按比例作出两个力 F1 和 F2 的图示,根据平行四边形定则作图求出合力 F; B.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮筋拉至同样长度; C.记下两个弹簧测力计 F1 和 F2 的读数,并且记录它们的方向; D.在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一端固定在板上 P 点,用两 条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个弹簧测力计互成角度地 拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置 O,并记下此位置,如图所 示; E.记下弹簧测力计的读数 F′和细绳方向,按同一比例作出这个力的图示, 比较这个实测合力 F′和按平行四边形定则求出的合力 F,看它们的大小和 方向是否相近; F.用刻度尺测量出 P、O 之间的距离并记录; G.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,并得出结论。 (1)上述实验步骤有明显的错误,这个步骤是 (填选项前的字母);正确的操作应 为 。 (2)上述实验步骤中有一步骤是多余的,这个步骤是 (填选项前的字母); (3)将以上实验步骤按正确顺序排列,应为 (填选项前的字母)。 三、计算题(本大题共 2 小题,共 29 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注 明单位) 11.(14 分)如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为 2N 的球 A、B,在两球之间夹一弹簧,弹 簧的劲度系数为 10N/m,用两条等长的线将球 C 与 A、B 相连,此时弹簧被压短了 10cm,两条线 的夹角为 60°,求: (1)杆对 A 球的支持力为多大? (2)C 球的重力为多大? 12.(能力挑战题)(15分)如图甲所示,在水平桌面上放一块重为20N的木块A,木块与桌面间的 动摩擦因数μA=0.5。 (1)使木块 A 沿桌面做匀速运动时的水平拉力为多大? (2)如果再在木块 A 上加一块重为 10N 的木块 B,B 与 A 之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块 A 的水平拉力应为多大?此时木块 B 受到木块 A 的摩擦 力多大? (3)如果拉力与水平面成 53°角斜向上,那么当 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,如图乙所 示,对木块 A 的拉力应为多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6) 答案解析 1.【解析】选 B。当砝码和托盘的总质量为 m1=0.6kg 时,F+Ff=m1g=6N,Ff=4N,可知 A 与桌面的 最大静摩擦力至少为 4N;当砝码和托盘的总质量为 m2=0.3kg 时,假设 A 仍不动,有 F 不 变,F+Ff′=m2g,Ff′=1N<4 N,故假设成立,A 仍静止不动,A 所受的合力仍为零,A 对桌面的摩擦 力减为 1N,弹簧测力计的示数不变,故只有 B 正确。 2.【解析】选 C。开始时 q 弹簧处于压缩状态,由胡克定律知,压缩了 2cm。c 木块刚好离开水 平地面时,轻弹簧 q 中拉力为 10N,由胡克定律,轻弹簧 q 伸长 2cm;轻弹簧 p 中拉力为 20N,由 胡克定律,轻弹簧 p 伸长 4cm。该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是 2cm+2 cm+4 cm=8 cm, 选项 C 正确。 3.【解析】选 D。对棒 A 端受力分析如图所示,F1 与 F3 的合力等于 F2,当 C 端远 离时,α变大,由 F1= G sin ,F2= G tan ,知α变大,sinα变大,tanα变大,所以 F1、F2 均变小。 4.【解析】选 D。由于物体 m 静止时,对 O 点的作用力等于物体的重力,其 产生的效果是对 AO 的拉力 FAO、对 BO 的压力 FBO,所以物体 m 对 O 点的拉力 F 可分解为两个分力 FAO 和 FBO,如图所示,由三角函数得 F1=FAO=mgtan θ,F2=FBO= mg cos ,故 D 正确。 5.【解析】选 B。A 与 B 相对静止一起沿斜面匀速下滑,对 A 进行受力分析可知,A、B 间无摩 擦力,只存在正压力;再对 B 受力分析,可知 B 受到的力有:重力 GB、A 对 B 的压力、斜面对 B 的支持力和摩擦力 4 个力作用,选项 B 正确。 【总结提升】对物体受力分析的四点注意 (1)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等)。 (2)养成按“一重力二弹力三摩擦四其他”的顺序分析受力的习惯。 (3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在 弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断。 (4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力。 6.【解析】选 A、B。对物体受力分析可知,没施加 F 前,摩擦力 Ff=Gsinθ=15N,支持力 FN=Gcos θ=15 3 N,物体对斜面的作用力大小等于30N。施加F后,摩擦力变为Ff′=(G-F)sinθ=12.5N, 支持力变为 FN′=(G-F)cosθ=12.5 3 N,物体对斜面的作用力大小变为 G-F=25N,故 A、B 正 确,C 错误;物体始终静止在斜面上,合外力始终为 0,D 错误。 【变式备选】物体在水平推力 F 的作用下静止于斜面上,如图所示,若稍稍增 大推力,物体仍保持静止,则( ) A.物体所受合外力增大 B.物体所受合外力变小 C.物体对斜面的压力增大 D.斜面对物体的摩擦力一定增大 【解析】选 C。由于物体始终静止,物体受到的合外力为零,A、B 错误;由平衡条件知,物体对 斜面的压力增大,C 正确;因初始摩擦力方向不确定,故 D 错误。 7.【解析】选 B、D。因木块 m 和 M 整体沿斜面匀速下滑,所以 M 与斜面之间一定存在摩擦力, 故 M 与斜面间的动摩擦因数μ2 一定不等于零;因木块 m 和 M 的接触面水平,由 m 的运动状态可 知,它一定不受 M 的摩擦力,所以木块 m 和 M 之间的动摩擦因数μ1 可以为零,也可以不为零,B、 D 项正确。 8.【解析】选 B、C。A、B、C 均处于平衡状态,先对物体 A 受力分析,其在竖直方向上受到重 力和物体 B 对其施加的竖直向上的支持力作用,二力平衡,在水平方向上肯定不会受到单个摩 擦力作用,所以物体 A 受到 2 个力的作用,选项 A 错误;再把物体 A、B 看作一个整体,该整体除 了受到重力和垂直斜面向上的支持力作用外,肯定还受到沿斜面向上的摩擦力作用,三力平衡, 选项 D 错误;选取物体 B 为研究对象,其共受到 4 个力的作用而平衡:重力、物体 C 施加的垂直 斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力和物体 A 对物体 B 的压力,其中支持力和摩擦力的合 力就是物体C对物体B的作用力,因为支持力和摩擦力的合力与另外两个力即重力和压力的合 力等大反向,而重力和压力的合力方向是竖直向下的,所以支持力和摩擦力的合力方向是竖直 向上的,即物体 C 对物体 B 的作用力竖直向上,选项 B、C 正确。 9.【解析】由弹力的大小 F 和弹簧长度 L 的关系图可知,弹簧原长 L0=10cm;弹簧形变量大小 x=5cm 时,弹力 F=10N,由胡克定律 F=kx 可得弹簧的劲度系数 k=200N/m;弹簧的弹力为 5N 时, 弹簧的形变量为 x= F k =2.5cm,当弹簧被压缩时,弹簧的长度为 7.5cm,当弹簧被拉伸时,弹簧的 长度为 12.5cm。 答案：(1)200N/m (2)12.5 cm 或 7.5 cm 10.【解析】(1)B 中只是说“通过细绳把橡皮筋拉至同样长度”,并没有强调沿 PO 方向。 (2)本实验中只需要保证弹簧测力计两次作用的效果相同即可,没有必要记录橡皮筋被拉伸的 实际长度,故多余的步骤是 F。 (3)根据本实验的实验原理可知,题述实验步骤合理的顺序是 DCABEG。 答案：(1)B 只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮筋拉到 O 点 (2)F (3)DCABEG 11.【解析】(1)A、C 球的受力情况分别如图所示: 其中 F=kx=1N (2 分) 对于 A 球,由平衡条件得: F=FTsin30° (3 分) FN=GA+FTcos30° (3 分) 解得:FN=(2+ 3 )N (1 分) (2)由(1)可得两线的张力为:FT=2N (1 分) 对于 C 球,由平衡条件得: 2FTcos30°=GC (3 分) 解得:GC=2 3 N (1 分) 答案：(1)(2+ 3 )N (2)2 3 N 12.【解题指南】解答本题时可按以下思路进行: (1)根据题设条件,正确地选取研究对象。 (2)A、B 一起匀速前进时,A、B 之间无相对运动趋势。 (3)利用平衡条件列方程求解。 【解析】(1)对木块 A,由平衡条件得: F1-Ff1=0 (2 分) 又 Ff1=μAGA (1 分) 解得 F1=10N (1 分) (2)对 A、B 整体,由平衡条件得: F2-Ff2=0 (1 分) 又 Ff2=μA(GA+GB) (1 分) 解得 F2=15N (1 分) 因 A、B 一起沿桌面匀速运动,故 A、B 之间无相对运动趋势,即 FfB=0 (2 分) (3)以 A、B 整体为研究对象,受力如图所示: 由平衡条件得: 水平方向:F3cos53°-Ff3=0 (2 分) 竖直方向:FN+F3sin53°-(GA+GB)=0 (2 分) 又 Ff3=μAFN (1 分) 解得 F3=15N (1 分) 答案：(1)10N (2)15 N 0 (3)15 N