1、2019-2019六安二中高三年级物理周测试卷(第3周)学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题(本大题共6小题,共24.0分)1. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用向右滑行,长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数为2。下列说法正确的是( ) A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是2mgB. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1(M+m)gC. 当F2(m+M)g时,木板发生运动D. 无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动2. a、b两个质量相同的球用线相连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(
2、线的质量不计),则图中正确的是 ( )A. B. C. D. 3. 质量为M的光滑半圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上从而使质量为m的小球静止在半圆槽上,如图所示,则( ) A. 小球对半圆槽的压力为MFm+MB. 小球对半圆槽的压力为mFm+MC. 水平恒力F变大后,如果小球仍静止在半圆槽上,则小球对半圆槽的压力增大D. 水平恒力F变大后,如果小球仍静止在半圆槽上,则小球对半圆槽的压力减小4. 质量为m的物块沿着倾角为的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为斜面对物块的作用力是()A. 大小mg,方向竖直向上B. 大小mgcos,方向垂直斜面向上C. 大小mgsin,方向沿着
3、斜面向上D. 大小mgcos,方向沿着斜面向上5. 如图所示,粗糙长木板l的一端固定在铰链上,木块放在木板上,开始木板处于水平位置当木板向下转动,角逐渐增大的过程中,摩擦力Ff的大小随角变化最有可能的是选项图中的()A. B. C. D. 6. 如图所示,对下列课本插图描述正确的是() 甲 乙 丙 丁A. 图甲右上方的路牌所标的“50”因为车辆通行的平均速度B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性D. 图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小二、多选题(本大题共2小题,共8.0分)7. (多选)如图,所示,将一劲度系
4、数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部O处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。已知容器与水平面间的动摩擦因数为,OP与水平方向间的夹角为30。下列说法正确的是( )A. 水平面对容器有向右的摩擦力B. 弹簧对小球的作用力大小为12mgC. 容器对小球的作用力大小为mgD. 弹簧原长为R+mgk8. 如图所示,静止在粗糙水平面上的半径为4R的半球的最高点A处有一根水平细线系着质量为m、半径为R的光滑小球。已知重力加速度为g。下列说法正确的是()A. 地面对半球的摩擦力的方向水平向右B. 细线对小球的拉力大小为34mg C. 保持小球的位置不变,将A点
5、沿半球逐渐下移,半球对小球的支持力逐渐减小D. 剪断细线的瞬间,小球的加速度大小为0.6g三、实验题探究题(本大题共1小题,共9.0分)9. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到某点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条以下操作中正确的是 A、同一次实验过程中,O点位置允许变动;B、实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度;C、实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉
6、到O点;D、实验中,两弹簧秤之间夹角应取适当角度如图甲所示,两弹簧秤的读数分别为 N和 N图乙中(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中符合实际的是 图?本实验采用的科学方法是 A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法 D、建立物理模型法四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)10. 如图所示,AB、CD为两个光滑的平台,一倾角为37、长为5 m的传送带与两平台平滑连接.现有一小物体以10 m/s的速度沿平台AB向右运动,当传送带静止时,小物体恰好能滑到平台CD上.(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8) (1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数;(2)当小
7、物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时,无论传送带顺时针运动的速度有多大,小物体都不能到达平台CD,求这个临界速度;(3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动,欲使小物体能到达平台CD,传送带至少以多大的速度顺时针运动?11. 一平板车的质量M=100kg,停在水平路面上.一质量m=50kg的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00m,与平板间的动摩擦因数=0.20,如图所示今对平板车施一水平方向的恒力,使车向右行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2,求: (1)物块没有离开平
8、板车时物块的加速度和物块刚要离开平板车时的速度(2)物块没有离开平板车过程中,对平板车施加的水平方向恒力多大.12. 在细线拉力F作用下,质量m=1.0kg的物体由静止开始竖直向上运动,速度时间图象如图所示,取重力加速度g=10m/s2,求: (1)在这4s内细线对物体拉力F的最大值、最小值(2)在Ft图象中画出拉力F随时间变化的图线(3)若物体从t=0时受到F=15t作用,竖直向上做变加速直线运动,求6秒末物体的速度大小答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】m对M的压力等于mg,m所受M的滑动摩擦力f1=mg,方向水平向左,M处于静止状态,水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力,根据平
9、衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向。本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力,不能根据摩擦力求解,f2=2(m+M)g是错误的,不能确定此摩擦力是否达到最大值。【解答】A.m所受M的滑动摩擦力大小f1=1mg,方向水平向左,根据牛顿第三定律得知:木板受到m的摩擦力方向水平向右,大小等于1mgM处于静止状态,水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力,根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是1mg,故AB错误。C.由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚,地面的静摩擦力不一定达到最大,则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是2(m+M)g故C错误;D.由题,分析可知,木块对木板的摩擦力f1不大于地面对
10、木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动,故D正确。故选D。2.【答案】B【解析】【分析】先对b球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件先判断下面的细线的方向;再对ab两个球整体受力分析,受重力、支持力和拉力,再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的方向。本题关键是先通过对b球受力分析后判断出下面细线的拉力方向,再对两球整体受力分析,判断上面细线的拉力方向。【解答】A.对b球受力分析,受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线拉力向右上方,故A错误;BCD.再对ab两个球整体受力分析,受总重
11、力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力,再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方,故B正确,CD错误。故选B。3.【答案】C【解析】解:A、以圆槽与小球组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律可得:F=(M+m)a,解得系统的加速度为a=,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得:Fx=ma=,小球受到圆槽的支持力为FN=,由牛顿第三定律可知,小球对圆槽的压力FN=,故AB错误;C、水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,由可知,小球对圆槽的压力增大,故C正确,D错误;故选C以圆槽与小球组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律可以求出系统的加速度,以小球为研究对象,应用牛顿第二定律与力的
12、合成知识可以求出小球受到的支持力,然后由牛顿第三定律可以求小球对圆槽的压力熟练应用整体法与隔离法是正确解题的关键,应用平行四边形定则、牛顿第二定律、牛顿第三定律即可正确解题4.【答案】A【解析】解:物体沿斜面匀速下滑,处于平衡状态,则物体受到的合外力等于0,所以斜面体对物体的作用力与物体的重力大小相等,方向相反,即斜面对物体的作用力大小等于mg,方向竖直向上。故A正确,BCD错误。故选:A。对滑块受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,根据共点力平衡平衡即可求出本题是力平衡问题,关键是根据平衡条件列式求解本题实质上为正交分解规律的应用,要注意利用正交分解方法解体的一般步骤:明确研究对象;进行受力
13、分析;建立直角坐标系,建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上,将不在坐标轴上的力正交分解;x方向,y方向分别列平衡方程求解5.【答案】B【解析】【分析】摩擦力变化有两个阶段,角度小于一定角度时是静摩擦,角度大于一定角度时是动摩擦。知道在整个过程中,摩擦力先是静摩擦力,后是滑动摩擦力,求出摩擦力的表达式是正确解题的关键。【解答】使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsin,对于一个确定的角度,最大静摩擦力是fm=mgcos,当然,改变了,fm也改变;如果,Ffm,那么,铁块受到的摩擦力是静摩擦,摩擦力f=F=mgsin,随的增大,摩擦力f增大;当增大到某一值时,会出现Ffm,此时铁块在木板上滑动
14、,铁块受到的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力摩擦力f=mgcos,随的增大,cos变小,滑动摩擦力变小,但f与不是线性关系,故ACD错误,B正确。故选B。6.【答案】C【解析】【分析】瞬时速度是物体通过某个位置的速度,平均速度是物体通过一段位移的速度;重心是物体受重力的等效作用点,与质量分别情况和形状有关;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;失重和超重现象中物体的重力大小不变。本题考查了速度、惯性、重心和超重失重等,知识点多,难度小,关键是理解基础概念。【解答】A.图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的瞬时速度不超过50km/h,故A错误;B.由图乙可推出所有形状规则且质量分布均匀的物体重
15、心均在其几何中心处,故B错误;C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性,故C正确;D.图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小,但重力不变,故D错误。故选C。7.【答案】CD【解析】【分析】对容器和小球整体研究,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力。对小球进行受力分析可知,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力,由胡克定律求出弹簧的压缩量,即可求得原长。【解答】A、以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有:总重力、地面的支持力,水平方向地面对半球形容器没有
16、摩擦力,故A错误;B、C对小球受力分析:重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N,如图所示,由平衡条件和几何关系可知,N=F=mg,故B错误;C正确;D、由胡克定律得:弹簧的压缩量为x=,则弹簧的原长为R+x=R+,故D正确。故选CD8.【答案】BD【解析】以半球和小球整体为研究对象,整体处于平衡状态,不受摩擦力作用,A项错误。对小球受力分析如图,拉力FAmgtan,由几何关系可知,则,B项正确。半球对小球的支持力,在A点下移时,增大,cos减小,则FN增大,C项错误。在剪断细线的瞬间,细线对小球的拉力消失,小球在沿切线方向有mgsinma,其中sin0.6,得a0.6g,D项正确。9.【答案】(
17、1)BD;(2)4.00;2.50;(3)B;(4)B【解析】本题考查了验证力的平行四边形定则的实验。(1)本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筯伸长的长度相同,效果相同,选项A错误;本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大读数时视线必须与刻度尺垂直,防止视觉误差,选项B正确;本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的大小和方向都没有限制,不需要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,两弹簧秤之间夹角应取适当角度,要方便作图,
18、选项C错误,选项D正确;故选BD;(2)根据图象可知,两弹簧秤的读数分别为4.00N和2.50N;(3)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿AO方向,由此可知F是F1、F2合力的理论值,F是合力的实验值;由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,所以图乙中B图更符合实验事实;(4)本实验采用的科学方法等效替代法,选项B正确;故选B。10.【答案】解:(1)传送带静止时,小物体受力如图甲所示,据牛顿第二定律得:mgcos+mgsin=ma1BC过程有:v20=2a1l解得:a1=10m/s2,=0.5(2)显然
19、,当小物体受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,此时,小物体受力如图乙所示,据牛顿第二定律得:mgsin37-mgcos37=ma2若恰好能到达高台时,有:v22=2a2l解得:v=25m/s即当小物体在AB平台上向右滑动速度小于25m/s时,无论传带顺时针传动的速度多大,小物体总也不能到达高台CD;(3)以v1表示小物体在平台AB上的滑速度,以v2表示传送带顺时针传动的速度大小,对从小物体滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有:v21-v22=2a1x1对从小物体速度减小到带速v2开始,到运动到恰滑上CD高台过程,有:v22=2a2x2x1+x1=L解得:v2=3m/s即传送带
20、至少以3m/s的速度顺时针运动,小物体才能到达高台CD。【解析】(1)由速度位移公式可求解物体的加速度,根据牛顿第二定律可求得小物体跟传送带间的动摩擦因数;(2)当小物体受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,对小物体受力分析,据牛顿第二定律得加速度,由位移速度关系知临界速度;(3)物体在传送带上与传送带相对滑动过程中,分别由运动学公式求出物体和传送带发生的位移列式求解。本题关键分析物体的运动状态,由牛顿第二定律和运动学公式联立列式求解,难度中档。11.【答案】解:(1)以m为研究对象进行分析,m在车板上的水平方向只受一个摩擦力f的作用,f=mg,根据牛顿第二定律:mg=ma1解得:a1
21、=g=2m/s2如图,m从A点运动到B点,做匀加速直线运动,sAB=s0b运动到B点的速度为:1=2a1sAB=2m/s(2)物块在平板车上运动时间为t1=1a1=1s在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m,则有s0=12a2t12所以平板车的加速度a2=2s0t12=221=4m/s2设对平板车施加的水平方向恒力大小为F根据牛顿第二定律:Fmg=Ma2 解得:F =500N 【解析】本题考查牛顿运动定律解决动力学综合问题。(1)根据摩擦力提供加速度,利用速度位移关系求得速度。(2)根据物块的运动求得加速度,根据加速度求受力情况。12.【答案】解:(1)t=0至t=1s内,物体匀加速上
22、升,产生超重现象加速度大小a1=vt=51=5m/s2,方向向上由牛顿第二定律,有F1-mg=ma1拉力最大值F1=mg+ma1=15Nt=1s至t=2s内,物体匀速上升,拉力F2=mg=10Nt=2s至t=4s内,物体匀减速上升,产生失重现象加速度a3=v3t3=052=2.5m/s2,负号表明方向向下由牛顿第二定律,有F3-mg=ma3拉力最小值F3=mg+ma3=10N+1.0(-2.5)N=7.5N(2)如图所示(3)物体的加速度为a=Fmgm=15t101=(5t)m/s2;由于物体的初速度为零,所以6秒末物体的速度大小等于“面积”大小,为v=(12551211)m/s=12m/s。【解析】解决本题的关键会根据速度时间图线求出加速度,以及会运用牛顿第二定律求拉力。(1)物体先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动;根据图象求出每段过程中的加速度,根据牛顿第二定律求出每段过程中的拉力,从而得出拉力的最大值和最小值;(2)根据第一问中求出的拉力大小,画出拉力F随时间变化的图线;(3)根据牛顿第二定律求加速度的表达式,画出a-t图象,图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量。
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