【文档说明】高考物理一轮复习(通用版)分层限时跟踪练6 Word版含解析.doc,共(9)页,271.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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分层限时跟踪练(六)(限时40分钟)一、单项选择题1.某班级同学要调换座位,一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动,则下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于桌子所受的合力B.拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小C.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小D
.拉力与重力的合力方向一定沿水平方向【解析】由于桌子沿水平地面匀速运动,所以一定沿地面有向后的滑动摩擦力,根据摩擦力的产生条件,一定有竖直向上的弹力,所以桌子应受到四个力的作用而平衡,即重力,斜向上的拉力,竖直向上的支持力和沿水平地
面向后的摩擦力,且四个力的合力为零,故A错;将斜向上的拉力分解成竖直向上的分力和水平向前的分力,则竖直方向上三力平衡,水平方向上二力平衡,故B正确;拉力与摩擦力的合力大小等于拉力的竖直分力,小于重力,故C错;拉力和重力的合力方向一定斜向下不沿水平方向,故D错.【答案】B2.(2014
·上海高考)如图2-3-11所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切.穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N.在运动过程中()图2-3-11A.F增大,N减小B.F减小
,N减小C.F增大,N增大D.F减小,N增大【解析】小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡有F=mgsinα,N=mgcosα(α是重力与圆弧半径方向的夹角),随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,选项A正确.【答案】A3.如图2-3-12所示,水平固定且
倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和推力F的大小分别为()图2-3-12A.l+mg2k,233mgB.l-mg2k,233mgC.l+mg2k,23mg
D.l-mg2k,23mg【解析】以A、B和弹簧组成的系统为研究对象,则Fcos30°=2mgsin30°,得F=233mg;隔离A有kx=mgsin30°,得弹簧原长为l-x=l-mg2k,故选项B正确.【答案】B4.如图2-
3-13所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平,碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为()图2-3-13A.33mgB.233mgC.3mg
D.2mg【解析】以其中一小球为研究对象,受力情况如图所示.根据题意可知θ=30°,根据平衡条件可知:FN1=mgcosθ=233mg,选项B正确.【答案】B5.(2016·福州模拟)如图2-3-14所示,光滑水平面上有一14的球体,球体的左侧面也光滑.质量分别为m1、m2的小
球(均可看做质点)通过柔软光滑的轻绳连接,且与球体一起以共同的速度v0向左匀速运动,此时m2与球心O的连线与水平线成45°角.m2与球面间的动摩擦因数为0.5,设m2与球面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则m2m1的最小值是(
)图2-3-14A.324B.223C.2D.2【解析】当m1有最大值时,摩擦力沿球面向下,受力如图所示,根据共点力平衡得m2gsin45°+f=T,f=μN=μm2gcos45°,T=m1g,联立三式解得m2m1=223,选项B正确.【答案】B二、多项选择题6.(20
16·郴州模拟)如图2-3-15甲所示,在粗糙水平面上静置—个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均为30°.两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两小物块同时各施加—个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2
,且F1>F2,如图2-3-15乙所示,则在p和q下滑的过程中,下列说法正确的是()图2-3-15A.斜劈A仍保持静止B.斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C.斜劈A对地面的压力大小等于(M+2m)gD.斜劈A对地面的压力大小大于(
M+2m)g【解析】题图甲中,三个物体都处于平衡状态,故可以对三个物体组成的整体受力分析,受重力和支持力,故支持力为(M+2m)g,斜劈与地面之间没有摩擦力;在图乙中,物块p、q对斜劈的压力和摩擦力不变,故斜劈受力情况不变,故斜劈A仍保持静止,斜劈A对地面的压力大小等于(M+2m
)g,与地面间没有摩擦力,故A、C正确.【答案】AC7.如图2-3-16所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是()图2-3-16A.如果
B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力B.如果B对A有向左的摩擦力,则地面对B也有向左的摩擦力C.P点缓慢下移过程中,B对A的支持力一定减小D.P点缓慢下移过程中,地面对B的摩擦力一定增大【解析】若B对A无摩擦力,因B在水平方向受力平衡,则地面对B无摩擦力,A正确
;若B对A有向左的摩擦力,则A对B有向右的摩擦力,由平衡条件知,地面对B有向左的摩擦力,B正确;若弹簧起初处于拉伸状态,则在P点缓慢下移的过程中,弹簧对A物体的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小,则B对A的支持力增大,C错误;在P点缓慢下移过程中,以A
、B为整体,若弹簧起初处于拉伸状态,P点下移使弹簧恢复到原长时,地面对B的摩擦力逐渐减小到零,D错误.【答案】AB8.如图2-3-17所示,横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F指向球心水平作用在光滑球B上,系统处于静止状态.当力F增大时,系统还保持静止,则下列说法正确
的是()图2-3-17A.A所受合外力增大B.A对竖直墙壁的压力增大C.B对地面的压力一定增大D.墙面对A的摩擦力可能变为零【解析】A一直处于静止状态,所受合外力一直为零,选项A错误;对整体受力分析,根据平衡条件有,水平方向:FN=F,F增大,则FN增大,选项B正确
;对B受力分析,如图所示,根据平衡条件有F=FN′sinθ,可见F增大,则FN′增大,FN″=mg+FN′cosθ,可见FN′增大,则FN″增大,根据牛顿第三定律可知球对地面的压力增大,选项C正确;以整体为研究对象
,竖直方向有FN″+f=Mg,若FN″增大至与Mg相等,则f=0,选项D正确.【答案】BCD9.如图2-3-18所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时
,测出拉力F=10N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)()图2-3-18A.小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力B.小球A受到的杆的弹力大小为20NC.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为2033ND.小球B受到杆的弹力大小为2033N【解析】由于拉动是缓慢进行的,因
此任何一个小球均处于动态平衡状态,则对小球A而言,仅受两个力的作用,杆对A的弹力FN2与绳子的张力T平衡,绳子垂直于A所在的杆,选项A正确.小球B受到三个力平衡,拉力F绳子弹力T和杆对它的弹力FN1,把绳子上的弹力正交
分解,则有Tx=Tcos60°=F,可得T=2F,因此小球A受到的杆的弹力大小为T=2F=20N,选项B正确,C、D错误.【答案】AB三、非选择题10.如图2-3-19所示,P为一个水闸的剖面图,闸门质量为m,宽度为b.水闸两侧水面高分别为h1、h2,水与闸门间、闸门与轨道间的动摩擦因数
分别为μ1、μ2,求拉起闸门至少需要多大的力?图2-3-19【解析】左侧和右侧水对闸门向右和向左的压力分别为:F1=ρgh12·bh1,F2=ρgh22·bh2.由水平方向合力为零可知,轨道与闸门之间的弹力FN满足:F1=F2+FN,即FN
=F1-F2=ρgb(h21-h22)2.提起闸门时在一开始所需的拉力最大,其值为:F=mg+μ2FN+μ1(F1+F2)=mg+μ2ρgb2(h21-h22)+μ1ρgb2(h21+h22).【答案】mg+μ2ρgb2(h21-h22
)+μ1ρgb2(h21+h22)11.(2016·武汉模拟)如图2-3-20所示,质量为m的匀质细绳,一端系在天花板上的A点,另一端系在竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点.现测得AC段绳长是CB段绳长的n倍,且绳子B端的切线与墙壁的夹角为α.试求绳子在C
处和在A处的弹力分别为多大.(重力加速度为g)图2-3-20【解析】以BC段为研究对象,设绳子B端所受弹力为TB,C处所受弹力为TC,如图甲所示.TBcosα=1n+1mg,TBsinα=TC,解得TC=mgn+1tanα.以AC
段为研究对象,设绳子A端所受弹力为TA,C处所受弹力为T′C,如图乙所示.TAsinβ=nn+1mg,TAcosβ=T′C,TC=T′C,解得TA=mgn+1n2+tan2α.【答案】mgn+1tanαm
gn+1n2+tan2α12.(2016·南昌模拟)如图2-3-21所示,在质量为m=1kg的重物上系着一条长为30cm的细绳,细绳的另一端连着一个轻质圆环,圆环套在水平棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数μ为0.75,
另有一条细绳,在其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环50cm的地方,当细绳的端点挂上重力为G的重物,而圆环将要开始滑动时,(g取10m/s2)试求:图2-3-21(1)φ角的大小;(2)长为30cm
的细绳的张力;(3)重物G的质量.【解析】(1)因为圆环将要开始滑动,所受的静摩擦力刚好达到最大值,有F=μFN.对环进行受力分析,则有μFN-FTcosθ=0,FN-FTsinθ=0,解得tanθ=1μ=4
3,得θ=53°.又由于AO=30cm,AB=50cm,由数学知识求得φ=90°.(2)如图所示选取坐标轴,根据重物m处于平衡状态,则有Gcosθ+FTsinθ=mg,FTcosθ-Gsinθ=0,解得FT=8N.(3)圆环将要滑动时,对重物进行受力分析可知:
Gsinθ=FTcosθ,又G=m′g,解得m′=0.6kg.【答案】(1)90°(2)8N(3)0.6kg