高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破一 力與運(yùn)動(dòng)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1

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限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 建議用時(shí)：45分鐘 1．如圖在傾斜的直桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，則(　　) A．圓環(huán)只受三個(gè)力作用 B．圓環(huán)一定受四個(gè)力作用 C．物體做勻加速運(yùn)動(dòng) D．輕繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力 解析：選B.懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，則圓環(huán)和物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)；對(duì)圓環(huán)受力分析，圓環(huán)要保持平衡狀態(tài)必受到重力、繩的拉力、桿的支持力、桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力四個(gè)力作用，A錯(cuò)，B對(duì)． 2．(2016河南名校模擬)如圖所示，斜面小車(chē)M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁．若再在斜面上加一物體m，且小車(chē)M、物體m相對(duì)靜止，此時(shí)小車(chē)受力個(gè)數(shù)為(　　) A．3　　　　　　　　 B．4 C．5 D．6 解析：選B.對(duì)小車(chē)和物體整體，它們必受到重力和地面的支持力，因小車(chē)、物體相對(duì)靜止，由平衡條件知墻面對(duì)小車(chē)必?zé)o作用力，以小車(chē)為研究對(duì)象，它受重力Mg，地面的支持力FN1，物體對(duì)它的壓力FN2和靜摩擦力Ff，B對(duì)． 3．(2016湖北黃石二模)將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一小滑塊A放在物體B上，如圖所示，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦力均可忽略不計(jì)，已知物體B的質(zhì)量為M、滑塊A的質(zhì)量為m，當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，滑塊A與物體B接觸的一面與豎直擋板之間的夾角為θ.已知重力加速度為g，則下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．物體B對(duì)水平面的壓力大小為Mg B．物體B受水平面的摩擦力大小為mgtan θ C．滑塊A與豎直擋板之間的彈力大小為 D．滑塊A對(duì)物體B的壓力大小為 解析：選C.以滑塊A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并運(yùn)用合成法，如圖所示，由幾何知識(shí)得，擋板對(duì)滑塊A的彈力大小為N1＝，C正確；物體B對(duì)滑塊A的彈力大小為N2＝，根據(jù)牛頓第三定律，滑塊A對(duì)物體B的壓力大小為，D錯(cuò)誤；以滑塊A和物體B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在豎直方向上受力平衡，則水平面對(duì)物體B的支持力N＝(M＋m)g，故水平面所受壓力大小為(M＋m)g，A錯(cuò)誤；A和B組成的系統(tǒng)在水平方向上受力平衡，則水平面對(duì)物體B的摩擦力大小為f＝N1＝，B錯(cuò)誤． 4．如圖所示，固定斜面上的物體A用跨過(guò)滑輪的細(xì)線與小砂桶相連，連接A的細(xì)線與斜面平行，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦力．若要使物體A在斜面上保持靜止，砂桶中砂的質(zhì)量有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為m1和m2(m2＞0)，重力加速度為g，由此可求出(　　) A．物體A的質(zhì)量 B．斜面的傾角 C．物體A對(duì)斜面的正壓力 D．物體A與斜面間的最大靜摩擦力 解析：選D.設(shè)物體A的質(zhì)量為M，砂桶的質(zhì)量為m0，物體與斜面間的最大靜摩擦力為fm，斜面傾角為θ，由平衡條件可得物體A將要上滑時(shí)，有m0g＋m1g＝Mgsin θ＋fm；物體A將要下滑時(shí)，有m0g＋m2g＝Mgsin θ－fm，可得fm＝，D正確．不能求出其他的物理量，A、B、C錯(cuò)誤． 5．(2017江西南昌質(zhì)檢)如圖所示，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度處處相同的圓弧形框架ABC，框架下面放置一塊厚度不計(jì)的金屬板，金屬板的中心O點(diǎn)是框架的圓心，框架上套有一個(gè)輕圓環(huán)，用輕彈簧把圓環(huán)與金屬板的O點(diǎn)固定連接，開(kāi)始時(shí)輕彈簧處于水平拉伸狀態(tài)．用一個(gè)始終沿框架切線方向的拉力F拉動(dòng)圓環(huán)，從左側(cè)水平位置緩慢繞框架運(yùn)動(dòng)，直到輕彈簧達(dá)到豎直位置，金屬板始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在整個(gè)過(guò)程中(　　) A．沿框架切線方向拉力F逐漸減小 B．水平面對(duì)金屬板的摩擦力逐漸增大 C．水平面對(duì)金屬板的支持力逐漸減小 D．框架對(duì)圓環(huán)的支持力逐漸減小 解析：選C.彈簧伸長(zhǎng)量不變，彈簧的彈力大小F′不變，彈簧與水平方向夾角為θ.金屬板受重力mg、支持力N、彈簧的拉力F′和向右的靜摩擦力f作用，水平方向f＝F′cos θ，豎直方向N＋F′sin θ＝mg，得N＝mg－F′sin θ，隨著θ的增大，支持力不斷減小，靜摩擦力逐漸減小，故B錯(cuò)，C對(duì)；圓環(huán)受彈簧的拉力、框架的支持力(大小不變?yōu)镕′)、拉力F和滑動(dòng)摩擦力f′，有F＝f′＝μF′，故拉力大小不變，A、D錯(cuò)． 6．(2016陜西咸陽(yáng)五校聯(lián)考)質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，如圖所示，a受到斜向上且與水平面成θ角的力F1的作用，b受到斜向下且與水平面成θ角的力F2的作用，兩力大小相等，均為F，且在同一豎直平面內(nèi)，此時(shí)兩木塊保持靜止，則(　　) A．b一定受到四個(gè)力的作用 B．水平面對(duì)b的支持力可能大于2mg C．a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力 D．b與水平面之間一定存在靜摩擦力 解析：選C.a受重力mg、支持力FN、力F1、靜摩擦力Ff，在水平方向上有Ff＝F1cos θ，故C對(duì)；對(duì)a、b整體分析，在水平方向上，F(xiàn)1和F2的分力大小相等，方向相反，則地面對(duì)b無(wú)摩擦力，在豎直方向上，F(xiàn)1和F2的分力大小相等，方向相反，則地面的支持力為2mg，故B、D錯(cuò)；由以上分析知，b受重力mg、地面支持力、a對(duì)b的壓力和摩擦力、力F2共五個(gè)力作用，A錯(cuò)． 7．一輕繩一端系在豎直墻M上，另一端系一質(zhì)量為m的物體A，用一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿過(guò)輕繩，并用力F拉住輕環(huán)上一點(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置．則在這一過(guò)程中，力F、繩中張力FT和力F與水平方向夾角θ的變化情況是(　　) A．F保持不變，F(xiàn)T逐漸增大，夾角θ逐漸減小 B．F逐漸增大，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸增大 C．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小 D．F保持不變，F(xiàn)T逐漸減小，夾角θ逐漸增大 解析：選C.圓環(huán)受到三個(gè)力，拉力F以及兩個(gè)繩子的拉力FT，三力平衡，故兩個(gè)繩子的拉力的合力與拉力F始終等值、反向、共線，由于兩個(gè)繩子的拉力等于mg，夾角越大，合力越小，且合力在角平分線上，故拉力F逐漸變小，由于始終與兩輕繩拉力的合力反向，故拉力F逐漸水平，θ逐漸變小，選項(xiàng)C正確． 8．(2016河北保定一模)在機(jī)場(chǎng)貨物托運(yùn)處，常用傳送帶運(yùn)送行李和貨物，如圖所示．靠在一起的兩個(gè)材料相同、質(zhì)量和大小均不同的行李箱隨傳送帶一起上行，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．勻速上行時(shí)b受3個(gè)力作用 B．勻加速上行時(shí)b受4個(gè)力作用 C．在上行過(guò)程中傳送帶因故突然停止后，b受4個(gè)力作用 D．在上行過(guò)程中傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原來(lái)大 解析：選A.勻速上行時(shí)，對(duì)行李箱a、b受力分析，分別受重力、支持力和靜摩擦力作用，a、b間沒(méi)有擠壓，故不會(huì)有彈力，A對(duì)；同理，勻加速上行時(shí)，a、b間也沒(méi)有擠壓，故不會(huì)有彈力，B錯(cuò)；在上行過(guò)程中傳送帶因故突然停止時(shí)，a、b由于慣性繼續(xù)上滑，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，由于a、b的材料相同，動(dòng)摩擦因數(shù)相同，故加速度相同，沒(méi)有相互擠壓，a、b受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力三個(gè)力作用，C錯(cuò)；在上行過(guò)程中傳送帶因故突然停止后，a、b由于慣性繼續(xù)上滑，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，而a、b沿傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力不大于最大靜摩擦力，故b受到的摩擦力不一定變大，D錯(cuò)． 9．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的三角形木塊A靜止在水平面上，其左右兩斜面光滑．一質(zhì)量為m的物體B沿傾角α＝30的右側(cè)斜面加速下滑時(shí)，三角形木塊A剛好保持靜止．假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則當(dāng)物塊B沿傾角β＝60的左側(cè)斜面下滑時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．A將向右滑動(dòng)，若要使A仍然靜止需對(duì)其施加向左側(cè)的作用力 B．A仍然靜止不動(dòng)，地面對(duì)A的摩擦力兩種情況下等大 C．A仍然靜止不動(dòng)，對(duì)地面的壓力比沿右側(cè)下滑時(shí)對(duì)地面的壓力小 D．若α＝45，物塊沿右側(cè)斜面下滑時(shí)，A將滑動(dòng) 解析：選AD.物體B沿著右側(cè)斜面下滑時(shí)，對(duì)斜面的壓力等于重力的垂直分力，為F＝mgcos 30，對(duì)物體A受力分析，受重力、壓力、支持力和向右的靜摩擦力，如圖所示．物體A恰好不滑動(dòng)，故靜摩擦力達(dá)到最大值，等于滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件得，水平方向：Ff＝Fsin 30，豎直方向：FN＝Mg＋Fcos 30，其中Ff＝μFN，解得μ＝.物體B從左側(cè)下滑，先假設(shè)斜面體A不動(dòng)，受重力、支持力、壓力和向左的摩擦力，如圖所示： 壓力等于物體B重力的垂直分力，為F＝mgcos 60＝mg；豎直方向受力平衡，支持力為：FN＝Mg＋Fcos 60＝Mg＋mg，故最大靜摩擦力Ffm＝μFN＝(Mg＋mg)；壓力的水平分力為Fcos 30＝mg＞Ffm，故一定滑動(dòng)，要使A靜止，需要對(duì)其施加向左的推力，故選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；若α＝45，物體B沿右側(cè)斜面下滑時(shí)，先假設(shè)A不滑動(dòng)，B對(duì)A的壓力為mgcos 45，該壓力的水平分量為mgcos 45sin 45，豎直分量為mgcos245，與α＝30時(shí)相比，B對(duì)A壓力的水平分力變大了，B對(duì)A壓力的豎直分力變小了，故最大靜摩擦力減小了，故一定滑動(dòng)，故選項(xiàng)D正確． 10．長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)體放在傾角為θ的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)B方向豎直向上，電流為I1時(shí)導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，若B方向改為垂直斜面向上，則電流為I2時(shí)導(dǎo)體仍處于平衡狀態(tài)，電流比值應(yīng)為(　　) A．cos θ　　　　　　　　 B. C．sin θ D. 解析：選B.當(dāng)B豎直向上時(shí)，對(duì)導(dǎo)體受力分析如圖1所示，由平衡條件得：BI1L＝mgtan θ① 當(dāng)B垂直斜面向上時(shí)，對(duì)導(dǎo)體受力分析如圖2所示， 由平衡條件得：BI2L＝mgsin θ② 聯(lián)立①②得：＝，故選項(xiàng)B正確． 11．(2016湖北省天門(mén)市調(diào)研)如圖所示，小球P、Q帶電量相等、質(zhì)量相等(可視為點(diǎn)電荷)，都用同樣長(zhǎng)度的絕緣細(xì)線掛在絕緣的豎直墻上O點(diǎn)，P球靠墻且其懸線剛好豎直，Q球懸線偏離豎直方向一定角度而靜止．由于某種外部原因，兩球再次靜止時(shí)它們之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則下面所列原因中可能正確的是(　　) A．Q的帶電量不變，P的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 B．P的帶電量不變，Q的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的4倍 C．Q的帶電量不變，P的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍 D．P的帶電量不變，Q的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的16倍 解析：選C.小球Q受力如圖所示，兩絕緣線的長(zhǎng)度都是L，則△OPQ是等腰三角形，線的拉力T與重力G相等，G＝T，小球靜止處于平衡狀態(tài)，則庫(kù)侖力F＝2Gsin，若它們之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，根據(jù)力和邊三角形相似可得＝＝，當(dāng)x加倍時(shí)，庫(kù)侖力F必加倍，即庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)庫(kù)侖定律F＝，則有：當(dāng)Q的帶電量不變，P的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，且間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，故A錯(cuò)誤；當(dāng)P的帶電量不變，Q的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，且間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么庫(kù)侖力不變，故B錯(cuò)誤；當(dāng)Q的帶電量不變，P的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，且間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故C正確；當(dāng)P的帶電量不變，Q的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，且間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故D錯(cuò)誤． 12．如圖所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風(fēng)力作用，環(huán)A與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．B球受到的風(fēng)力F為mBgtan θ B．風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力保持不變 C．風(fēng)力增大時(shí)，桿對(duì)環(huán)A的支持力增大 D．環(huán)A與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 解析：選A.對(duì)球B受力分析如圖1所示．由平衡條件可知A正確；當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，由于F拉＝T＝，θ增大，F(xiàn)拉增大，所以B錯(cuò)誤；以整體為研究對(duì)象，受力分析如圖2所示，豎直方向桿對(duì)環(huán)A的支持力與環(huán)A和B球整體受到的重力平衡，C錯(cuò)誤；水平方向上，mBgtan θ＝μ(mA＋mB)g，所以D錯(cuò)誤． 13．(2016湖南八校二聯(lián))(多選)如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)．一條繩跨過(guò)定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ＜90.現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ＞90，且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，整個(gè)裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．繩OA的拉力先減小后增大 B．斜面對(duì)物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大 C．地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力 D．地面對(duì)斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和 解析：選ABD.緩慢改變繩OA的方向至θ＞90的過(guò)程，OA拉力的方向變化如圖2，從1位置到2位置到3位置所示，可見(jiàn)OA的拉力先減小后增大，OP的拉力一直增大；故A正確；若開(kāi)始時(shí)P受繩子的拉力比較小，則斜面對(duì)P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，則摩擦力先變小后反向增大，故B正確；以斜面和PQ整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OA繩子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，C錯(cuò)誤；以斜面體和P為研究對(duì)象，在豎直方向上有：M斜g＋MPg＝N＋F′cos α，故N＞M斜g＋MPg，故D正確． 14．(多選)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為4 kg的半球形物體A放在傾角為θ＝37的斜面B上靜止不動(dòng)．若用通過(guò)球心的水平推力F＝10 N作用在物體上，物體仍靜止在斜面上，斜面仍相對(duì)地面靜止．已知sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，取g＝10 m/s2，則(　　) A．物體A受到斜面B的摩擦力增加8 N B．物體A對(duì)斜面B的作用力增加10 N C．地面對(duì)斜面B的彈力不變 D．地面對(duì)斜面B的摩擦力增加10 N 解析：選CD.若用通過(guò)球心的水平推力F＝10 N作用在物體上，物體仍靜止在斜面上，將該力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡條件可得：Fcos 37＋Ff＝mgsin 37，解得摩擦力Ff＝16 N．物體A受到斜面B的摩擦力減小ΔFf＝24 N－16 N＝8 N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；沒(méi)有施加水平力F時(shí)，根據(jù)平衡條件，A受斜面作用力與重力等大反向，即大小為40 N，根據(jù)牛頓第三定律，物體A對(duì)斜面的作用力為40 N，方向豎直向下．施加水平力F后，物體A對(duì)斜面的作用力如圖，F(xiàn)′＝N＝10 N，物體A對(duì)斜面B的作用力增加(10－40)N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把物體A和斜面B看做整體，分析受力，由平衡條件可知，地面對(duì)斜面B的彈力不變，摩擦力增加10 N，選項(xiàng)C、D正確．