【走向高考2017年高考物理人教版一輪復習 綜合測試題2

第二章綜合測試題本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第810題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1(原創(chuàng)題)關(guān)于力的說法錯誤的是()A力可以改變物體的運動狀態(tài)，也可以改變物體的形狀B空中飛行的炮彈沒有受到與前進方向相同的推力C幾何形狀規(guī)則的物體，其重心必然在物體的幾何中心上D重心是物體總重力的等效作用點答案：C解析：重心在物體的幾何中心上，除幾何形狀規(guī)則的物體，還要質(zhì)量分布均勻，C選項錯誤；其他均正確。2.一輕彈簧兩端分別連接物體a、b，在水平力作用下共同向右做勻加速運動，如圖所示，在水平面上時，力為F1，彈簧長為L1，在斜面上時，力為F2，彈簧長為L2，已知a、b兩物體與接觸面間的動摩擦因數(shù)相同，則輕彈簧的原長為()A.B.C. D.答案：C解析：設物體a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，與接觸面間的動摩擦因數(shù)為，彈簧原長為L0，在水平面上時，以整體為研究對象有F1(m1m2)g(m1m2)a，隔離a物體有k(L1L0)m1gm1a聯(lián)立解得k(L1L0)F1，同理可得k(L2L0)F2，聯(lián)立可得輕彈簧的原長為L0，C對。3.表面粗糙的長直木板的上表面的一端放有一個木塊，如圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角變大，最大靜摩擦力大于滑動摩擦力)，另一端不動，則木塊受到的摩擦力Ff隨角度變化的圖象是下列圖中的()答案：C解析：解法一：過程分析法(1)木板由水平位置剛開始運動時：0，F(xiàn)f靜0。(2)從木板開始轉(zhuǎn)動到木板與木塊發(fā)生相對滑動前：木塊所受的是靜摩擦力。由于木板緩慢轉(zhuǎn)動，可認為本塊處于平衡狀態(tài)、受力分析如圖：由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力：Ff靜mgsin。因此，靜摩擦力隨的增大而增大，它們滿足正弦規(guī)律變化。(3)木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時，木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm。繼續(xù)增大，木塊將開始滑動，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ覞M足：Ffm>Ff滑。(4)木塊相對于木板開始滑動后，F(xiàn)f滑mgcos，此時，滑動摩擦力隨的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化。(5)最后，F(xiàn)f滑0。綜上分析可知選項C正確。解法二：特殊位置法本題選兩個特殊位置也可方便地求解，具休分析見下表：特殊位置分析過程木板剛開始運動時此時木塊與木板無摩擦，即Ff滑0，故A選項錯誤。木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開始運動時所受的滑動摩擦力，即Ffm>Ff滑，故B、D選項錯誤。由以上分析知，選項C正確。4(2016·安徽省皖南八校聯(lián)考)如圖所示，用兩根勁度系數(shù)均為k的彈簧懸掛一個質(zhì)量為m的重物，彈簧L1懸于A點，與豎直方向的夾角37°，彈簧L2的另一端連于豎直墻上B點，彈簧L2處于水平狀態(tài)，此時兩個彈簧的長度相同，則兩根彈簧的原長相差的長度為() A. B.C. D.答案：A解析：設彈簧L1原長為d1，此時伸長量為x1，彈簧L2的原長為d2，伸長量為x2。根據(jù)力的平衡可得：水平方向有：kx1sin37°kx2。豎直方向有：kx1cos37°mg解得：kx1mg，kx2mg由題可知：d1x1d2x2。則得：d2d1x1x2。5(2015·山東濰坊)如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當兩球靜止時，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為，不計一切摩擦，則m1、m2之間的關(guān)系是()Am1m2tan Bm1m2cotCm1m2cos Dm1m2答案：A解析：設繩子對兩球的拉力大小為T，對m2：根據(jù)平衡條件，得Tm2gsin；對m1：根據(jù)平衡條件，得Tm1gcos，聯(lián)立解得：m1m2tan，故選A項。6(2016·江西省師大附中月考)A、B是天花板上兩點，一根長為l的細繩穿過帶有光滑孔的小球，兩端分別系在A、B點，如圖甲所示；現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點，如圖乙所示。小球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點對輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈重心到天花板的距離分別是h1和h2，則() AF1F2，h1h2 BF1F2，h1h2CF1F2，h1h2 DF1F2，h1h2答案：C解析：因為是輕繩，所以繩子的質(zhì)量不計，則圖甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而圖乙中鐵鏈的質(zhì)量是均勻的，故其重心一定在最低點的上方，故h1h2；對球和鏈受力分析，如圖：A點對繩的拉力沿著繩子的方向，A點對鏈子的拉力沿著該處鏈子的切線方向，故圖乙中AB兩點對繩子拉力的夾角比較小，由力的合成知識知，F(xiàn)2較小。7一直角三角塊按如圖所示放置，質(zhì)量均為m的A、B兩物體用輕質(zhì)彈簧相連放在傾角為30°的直角邊上，物體C放在傾角為60°的直角邊上，B與C之間用輕質(zhì)細線連接，A、C的質(zhì)量比為，整個裝置處于靜止狀態(tài)，已知物體A、C與斜面間的動摩擦因數(shù)相同(<1)且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧彈力大小為mg，C與斜面間無摩擦，則()A物體A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向B物體A所受摩擦力大小為mg，物體B不受摩擦力作用C彈簧處于拉伸狀態(tài)，A、B兩物體所受摩擦力大小均為mg，方向均沿斜面向下D剪斷彈簧瞬間，物體A一定加速下滑答案：C解析：本題考查受力分析、物體的平衡，意在考查考生對物體平衡的處理能力和受力分析能力，物體C的質(zhì)量為m，其重力沿斜面的分力為2mg，取A、B及中間的彈簧為系統(tǒng)，則有2mg2mgsin30°f，所以fmg，因為動摩擦因數(shù)<1，所以A、B一定受摩擦力作用，且方向均沿斜面向下，A、B錯誤；物體A、B的受力情況分別如圖1、2所示，即有Tmgsin30°fA，TfBmgsin30°2mg，得fAfBmg；剪斷彈簧瞬間，物體A仍處于靜止狀態(tài)，D錯誤。8.(2015·湖北武漢)如圖所示，一輛運送沙子的自卸卡車，裝滿沙子。沙粒之間的動摩擦因數(shù)為1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為2，車廂的傾角用表示(已知2>1)，下列說法正確的是()A要順利地卸干凈全部沙子，應滿足tan>2B要順利地卸干凈全部沙子，應滿足sin>2C只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足2>tan>1D只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足2>1>tan答案：AC解析：由2>1，可知越是上層的沙子越容易卸下，當與車廂底部接觸的沙子從車上卸下時，全部沙子就能順利地卸干凈，則有mgsin>2mgcos，得tan>2。故A項正確，B項錯誤；與車廂底部不接觸的沙子卸下，而與車廂底部接觸的沙子未卸下時，只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，這時，應有mgsin>1mgcos，mgsin<2mgcos，得2>tan>1，故C項正確，D項錯誤。9(2015·廣州模擬)在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑半圓球B，整個裝置處于平衡狀態(tài)。已知A、B兩物體的質(zhì)量分別為M和m，則下列說法正確的是()AA物體對地面的壓力大小為MgBA物體對地面的壓力大小為(Mm)gCB物體對A物體的壓力小于MgDA物體對地面的摩擦力可能大于Mg答案：BD解析：B物體受力如圖甲所示，根據(jù)平衡條件得，墻壁對B的彈力FN1mgtan，A對B的彈力FN2，則B物體對A的壓力大于mg；整體受力如圖乙所示，地面的支持力FN3(Mm)g，摩擦力FfFN1mgtan<mg，因為m和M的質(zhì)量大小未知，所以A物體對地面的摩擦力可能大于Mg，故選項A、C錯誤，B、D正確。10(2015·淄博五中高三質(zhì)檢)如圖所示，光滑的夾角為30°的三角桿水平放置，兩小球A、B分別穿在兩個桿上，兩球之間有一根輕繩相連，現(xiàn)在用力將小球B緩慢拉動，直到輕繩被拉直時，測出拉力F10N，則此時關(guān)于兩個小球受到的力的說法正確的是(小球重力不計)()A小球A受到桿對A的彈力、繩子的張力B小球A受到的桿的彈力大小為20NC此時繩子與穿有A球的桿垂直，繩子張力大小為ND小球B受到桿的彈力大小為N答案：AB解析：因桿光滑，小球重力不計，故當輕繩被拉直時，小球A僅受桿的彈力FN2和繩子的張力FT兩個力作用，且有FN2FT，A正確；小球B受三個力處于平衡狀態(tài)，將拉力FT正交分解，由平衡條件得：FTcos60°F，F(xiàn)Tsin60°FN1，解得：FT20N，F(xiàn)N110N。FN2FT20N，故B正確，C、D錯誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11(6分)如圖所示，某實驗小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩，可沿固定的板做圓弧形移動。B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿。將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作：測量繩子與水平桿的夾角AOB對兩個傳感器進行調(diào)零用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù)取下鉤碼，移動傳感器A改變角 重復上述實驗步驟，得到表格。F1/N1.0010.5801.002F2/N0.8680.2910.86530°60°150°(1)根據(jù)表格，A傳感器對應的是表中力_(選填“F1”或“F2”)。鉤碼質(zhì)量為_kg(保留1位有效數(shù)字)。(2)本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零，對此操作說明正確的是()A因為事先忘記調(diào)零B何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響C為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響D可以完全消除實驗的誤差答案：(1)F10.05(2)C解析：(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對應的是表中力F1。將鉤碼重力分解為沿AO方向拉A的力F1和沿OB方向壓B的力F2，由平衡條件知，mgF1sin，當30°時，F(xiàn)11.001N，可求得m0.05kg。(2)在掛鉤碼之前，對傳感器進行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響，故C正確。12(6分)某同學嘗試用橡皮筋等器材驗證力的平行四邊形定則，他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端與細繩連接，結(jié)點為O，細繩下掛一重物，兩橡皮筋的另一端也都連有細繩。實驗時，先將一條橡皮筋的另一端的細繩固定在墻上的釘子A上，另一條橡皮筋任其下垂，如圖甲所示；再將另一條橡皮筋的另一端的細繩固定在墻上的釘子B上，如圖乙所示。(1)為完成實驗，下述操作中必需的是_。a兩橡皮筋的另一端連接的細繩a、b長度要相同b要測量橡皮筋的原長c要測量圖甲和圖乙中橡皮筋的長度d要記錄圖甲中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向e要記錄圖乙中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向(2)對該實驗“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的是_。a橡皮筋的材料和原長相同即可b橡皮筋的材料和粗細相同即可c橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同答案：(1)bce(2)c解析：(1)首先應明白該實驗的實驗原理，即用橡皮筋的伸長量來表示彈力的大小，所以實驗中一定要測橡皮筋的長度，而沒必要關(guān)心細繩a、b的長度，選項b和c中的操作是需要的，為了確保力的合成的等效性，需要題圖乙中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向，選項e中的操作是必需的。(2)為了能用橡皮筋的伸長量表示彈力大小，滿足Fkx，應讓k值相同，即橡皮筋的材料、粗細、原長均要相同，選項c正確。13(6分)(2015·麗水模擬)某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h0.25m、且開口向右的小筒中(沒有外力作用時彈簧的另一端位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出距筒口右端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變掛鉤碼的個數(shù)來改變l，作出Fl變化的圖線如圖乙所示。(1)由此圖線可得出的結(jié)論是_；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_N/m，彈簧的原長l0_m；(3)該同學實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點在于：_缺點在于：_。答案：(1)彈力與彈簧的伸長量成正比(2)1000.15(3)避免彈簧自身重力對實驗的影響彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦會造成實驗誤差解析：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長量成正比。(2)根據(jù)胡克定律有：Fk(h0)kk(h0)由此可知，圖象的斜率大小表示勁度系數(shù)大小，故k100N/m，h0.25m，當0時，F(xiàn)10N，將數(shù)據(jù)代入方程可解得00.15m。三、論述計算題(共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)如圖甲所示，細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為M1的物體，ACB30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為M2的物體，求：(1)細繩AC段的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比；(2)輕桿BC對C端的支持力；(3)輕桿HG對G端的支持力。答案：(1)(2)M1g方向與水平方向成30°，指向右上方(3)M2g水平向右解析：題圖甲和乙中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點和G點為研究對象，進行受力分析如圖甲和乙所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。(1)圖甲中細繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，細繩AC段的拉力FTACFTCDM1g圖乙中由FTEGsin30°M2g，得FTEG2M2g。所以。(2)圖甲中，三個力之間的夾角都為120°，根據(jù)平衡規(guī)律有FNCFTACM1g，方向與水平方向成30°，指向右上方。(3)圖乙中，根據(jù)平衡方程有FTEGsin30°M2g，F(xiàn)TEGcos30°FNG，所以FNGM2gcot30°M2g，方向水平向右。15(10分)如圖所示，兩個截面為直角三角形的實心鐵塊A、B并排放在粗糙水平地面上，一截面為矩形的實心鐵塊C水平架在兩鐵塊的光滑斜面上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知三個鐵塊的重力分別為GAGB100N、GC10N，60°，求：(1)地面對鐵塊A的摩擦力f的大小；(2)鐵塊A對地面的壓力FN的大小。答案：(1)5N(2)105N解析：(1)以C為研究對象進行受力分析，如圖甲所示。由平行四邊形定則知：FN1FN2GC對A進行受力分析，如圖乙所示將FN2進行正交分解，有：FxFN2sin60°fFx，則f5N。(2)由圖可知：FyFN2cos60°FNGAFy解得：FN105N。16(10分)(2015·哈爾濱模擬)如圖所示，AO是具有一定質(zhì)量的均勻細桿，可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。細桿上的P點與放在水平桌面上的圓柱體接觸，圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡。已知桿的傾角60°，圓柱體的重力大小為G，豎直擋板對圓柱體的壓力大小為2G，各處的摩擦都不計，試回答下列問題：(1)作出圓柱體的受力分析圖。(2)通過計算求出圓柱體對均勻細桿AO的作用力的大小和水平桌面對圓柱體作用力的大小。答案：(1)見解析(2)4G3G解析：(1)對圓柱體進行受力分析，受力分析圖如圖所示，其中FN1、FN2、FN3分別為桌面、擋板、細桿對圓柱體的彈力。(2)已知豎直擋板對圓柱體的彈力大?。篎N22G由平衡條件得：水平方向：FN3sin60°FN2解得：FN34G設圓柱體對均勻細桿AO的作用力大小為FN3，根據(jù)牛頓第三定律得：FN34G豎直方向：FN1FN3cosG將數(shù)據(jù)代入解得：FN13G17(12分)(2014·高考題改編)在機械設計中常用到下面的力學原理，如圖所示，只要使連桿AB與滑塊m所在平面間的夾角大于某個值，那么，無論連桿AB對滑塊施加多大的作用力，都不可能使之滑動，且連桿AB對滑塊施加的作用力越大，滑塊就越穩(wěn)定，工程力學上稱為“自鎖”現(xiàn)象(設滑塊與所在平面間的動摩擦因數(shù)為)，滿足什么條件才能使滑塊滿足“自鎖”現(xiàn)象？答案：arccot解析：滑塊m的受力如圖所示，建立直角坐標系，將力F正交分解，由物體平衡條件，可知在豎直方向上：FNmgFsin在水平方向上：FcosFfFN由以上兩式，解得FcosmgFsin，因為力F很大，所以上式可以寫成：FcosFsin，故應滿足的條件為arccot