第4章4.4知能优化训练

1．下列有关化学电源的叙述错误的是()A．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池B．干电池中碳棒为正极C．铅蓄电池是充电电池D．铅蓄电池中的PbO2为负极解析：选D。

干电池中碳棒为正极，电解质可为酸性，也可为碱性，A、B正确；铅蓄电池中，PbO2的变化为：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O，发生还原反应，所以此反应应为正极反应，且铅蓄电池为二次电池，故C正确，D错误。

2．(2010年高考安徽卷)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：选D。

本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。

该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H2－2e－===2H＋，H＋由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。

3．(2010年高考福建卷)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不．正确的是()A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4B．当电路中转移0.2 mol 电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC．K闭合时，Ⅱ中SO2－4向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C。

本题考查铅蓄电池，意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力。

根据图示，Ⅰ为原电池，a为正极，b为负极，Ⅱ为电解池，c为阴极，d为阳极。

1．下面关于产生感应电流的说法中，正确的是()A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定产生感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定产生感应电流C．若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，则闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流解析：选D.产生感应电流的条件是：①电路闭合；②穿过电路的磁通量变化．两个条件必须同时满足，故选项D正确．2．如图4－1－10所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是()图4－1－10A．以bc为轴转动45°B．以ad为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：选B.以bc为轴转动大于60°和以ad为轴转动小于60°的穿过矩形线圈中的磁通量都发生变化，而将线圈上、下平移时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B对，选项A、C、D错．3. 如图4－1－11所示的条形磁铁的上方，放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中感应电流的变化情况是()图4－1－11A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有感应电流D．开始无电流，当运动到磁铁中部的上方时有感应电流，后来又没有电流解析：选B.在线框滑过的过程中，穿过线框的磁通量先减小后增大，因此有感应电流．穿过线框的磁通量始终在变化，所以说始终有感应电流，B对．4. 有一根由金属丝绕制成的闭合环套在条形磁铁上，如图4－1－12所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时：图4－1－12(1)穿过它的磁通量是否有变化？如有变化，怎样变？(2)闭合环中是否存在感应电流，为什么？解析：条形磁铁内部的磁感线方向由S极到N极，外部从N极到S极；条形磁铁外部向下穿过闭合环的磁通量抵消了一部分内部向上穿过的磁通量，当环收缩时被抵消的部分减少，所以穿过闭合环的磁通量增加，由于穿过环的磁通量有变化，所以在环中产生感应电流．答案：(1)变化增加(2)存在穿过闭合环的磁通量变化一、单项选择题1．发现电磁感应现象的科学家是()A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦解析：选C.安培首先着手研究磁生电，但法拉第于1831年才发现电磁感应现象，故C 项正确．2．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流解析：选D.只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确．3. 如图4－1－13所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心与圆面垂直，且通以向上的电流I，则()图4－1－13A．当L中的电流I发生变化时，环中有感应电流B．当M向右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平在竖直方向上上下移动时环中有感应电流D．只要L和M保持垂直，则以上几种情况下，环中均无感应电流解析：选D.金属环与长直导线产生的磁场平行，穿过圆环的磁通量为零，在前三个选项中穿过圆环的磁通量均不发生变化，无感应电流，故选项D正确．4．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图4－1－14中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是()图4－1－14A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流解析：选D.闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．5．如图4－1－15所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法中，不．正确的是()图4－1－15A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中不产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流答案：C6. 如图4－1－16所示，将一个矩形线圈ABCD放在匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些能在线圈中产生感应电流()图4－1－16A．线圈平行于磁感线平移B．线圈垂直于磁感线平移C．线圈绕AD边转动D．线圈绕AB边转动解析：选C.无论线圈平行或垂直于磁感线平移，还是绕AB边转动，穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变化；故A、B、D均不对；线圈绕AD边转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，有感应电流产生．故C选项正确．7．如图4－1－17所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()图4－1－17A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，不滑动触头解析：选D.如果导线cd中无电流产生，则说明通过下面的闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab的电流没有发生变化．显然，开关S是闭合或断开的瞬间；开关S是闭合的，但滑动触头向左滑的过程，开关S是闭合的，但滑动触头向右滑的过程都是通过导线ab的电流发生变化的过程，都能在导线cd中产生感应电流．因此本题的正确选项应为D.8．接有理想电压表的三角形导线框abc，如图4－1－18所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流？电压表有无读数(示数不为零称有读数)()图4－1－18A．无、有B．有、无C．无、无D．有、有解析：选C.虽然是闭合电路，但穿过闭合回路的磁通量不变化，没有产生感应电流，电压表在有电流通过时才能有示数，因此电压表无示数．二、非选择题9．如图4－1－19所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为________；若使框架绕轴OO′转过60°的角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化为________．图4－1－19解析：Φ1＝BS，Φ2＝BS cos60°＝12BS，Φ3＝0，ΔΦ＝BS－(－BS)＝2BS.答案：BS 12BS02BS10. 如图4－1－20所示，一个矩形线框套在蹄形磁铁的一端，并垂直于磁感线移动(假设两极间的磁场是均匀的)，关于这个线框中是否会产生感应电流，甲、乙两同学有不同观点：图4－1－20甲说：线框右移时，cd边切割磁感线，所以有感应电流．乙说：线框右移时，线框平面始终跟磁感线平行，穿过线框的磁通量没有变化(始终为零)，所以没有感应电流．请你对这两种说法作一评价．解析：cd边是线框的一部分导体，线框右移时，符合“闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动”的条件，因此线框中会有感应电流，所以甲的说法是对的．乙造成误判的原因是只考虑了两个磁极间的磁场，以为线框平面始终平行磁感线，事实上磁感线是闭合的．在磁极间有从N极到S极的磁感线，在磁体内部有从S极回到N极的磁感线，因此穿过线圈的磁通量并不为零，而且在移动过程中会发生变化．答案：见解析高+考?试!题≌库。

1．有些垃圾可以用卫生填埋、焚烧、堆肥等方法处理。

下列垃圾中，不．适合用这样的方法处理的是()A．果皮B．电池C．卫生纸D．纯棉纺织品解析：选B。

果皮可堆肥，宜回收循环利用。

电池易污染土壤和水源，应单独回收、特殊处理。

卫生纸和纯棉制品主要成分是纤维素，能被微生物分解，可用于堆肥。

2．(2011年黄冈高二检测)节能减排实际上要完成两个相关联的任务，一是应对能源危机，确保人类社会的正常运转；二是减少二氧化碳排放，减缓全球变暖。

要完成这两个任务，就需要开源节流。

下列措施不．符合节能减排的是()A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气解析：选A。

火力发电需燃烧大量煤，增加空气污染物。

3. 废电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。

有位同学想变废为宝，他的下列想法你认为不．正确的是()A．把锌皮取下洗净用于实验室制氢气B．石墨棒取出洗净用作电极C．把铜帽取下洗净回收利用D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物直接作化肥用解析：选D。

废电池的黑色糊状物中含有NH4Cl，还含有MnO2及有毒的重金属元素，直接用作化肥会使土壤受到污染。

4．保护环境是每一个公民的责任，下列做法：①推广使用无磷洗涤剂；②城市生活垃圾分类处理；③推广使用一次性木质筷子；④推广使用清洁能源；⑤过量使用化肥、农药；⑥推广使用无氟冰箱。

其中有利于保护环境的是()A．①②④⑤B．②③④⑥C．①②④⑥D．③④⑤⑥解析：选C。

每年用于生产一次性木质筷子要消耗大量的木材，过量使用化肥、农药对土壤产生污染。

5．(2011(1)请填序号)：A．废作业本B．汽水易拉罐C．生锈铁钉D．矿泉水瓶E．烂苹果F．涂改液瓶应放入“可回收垃圾箱”的是________________________________________________________________________；应放入“不可回收垃圾箱”的是________________________________________________________________________；应放入“有害垃圾箱”的是________________________________________________________________________。

1．可以用作饮用水消毒的消毒剂是()A．生石灰B．硫酸铜C．高锰酸钾D．漂白粉解析：选D。

A、B中的生石灰和硫酸铜无强氧化性，不能杀菌消毒，C项中的KMnO4具有强氧化性，能杀菌消毒，但会引入金属离子Mn2＋，对水产生污染。

2．(2011年南京高二检测)汉江流域多次发生“水华”现象，江面上有大量的白色漂浮物，类似于海面上的“赤潮”，取水样分析：绿藻含量比正常情况下偏高很多，含O2量明显偏低，浑浊度增加。

造成汉江“水华”现象最可能的原因是()A．水土流失B．汉江流域农业生产中长期使用农药C．生活废水大量排入汉江，使水质富营养化D．有毒废水大量排入汉江解析：选C。

水华现象是水体的富营养化导致的，主要是水体中含N、P的含量过高，使藻类植物迅速生长形成的，故选C。

3．(原创题)2011年3月22日是第十九届“世界水日”。

3月22日—28日是第二十四届“中国水周”。

我国纪念2011年“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“严格管理水资源，推进水利新跨越”。

下列有关水资源保护的说法中，不．正确的是()A．重金属离子有毒危害人体，可采用沉淀反应除去B．化肥中含有植物营养素，可大量使用以改善水环境C．轧钢厂排出的含盐酸的废水，可用熟石灰中和处理D．天然水中的细小悬浮颗粒，可用明矾等混凝剂净化解析：选B。

化肥中含有N、P等植物营养素，会导致水体富营养化，故不能大量使用，选B。

4．下列说法正确的是()A．水俣病是因为长期食用富含汞的鱼和贝类而造成的慢性汞中毒B．水俣病是因长期食用含镉的污水灌溉的水稻造成的C．日本的水俣病是无机汞引起的汞中毒D．深海的生物对重金属离子的富集浓度大解析：选A。

水俣病是有机汞引起的慢性汞中毒，A项正确，B、C项错误。

重金属污染物通过水中食物链富集，浓度逐级增大，故深海的生物对重金属的富集浓度小。

5．近年来各种流行病肆虐，如SARS、禽流感、口蹄疫、甲型H1N1等。

流行病流行时，需要对环境进行消毒，因此往往需要使用大量的消毒剂、漂白剂等。

1.有一轻环A 套在水平固定的光滑杆BC 上，现有一力F 作用在环上，方向如图4－2－10所示，为了使小环保持平衡，还要对小环施加一个( )图4－2－10A ．沿AB 方向的力B ．沿与AC 方向成θ角斜向下的力 C ．沿与AB 成θ角斜向下的力D ．沿与BC 垂直且向下的力 答案：AC2.如图4－2－11所示，在倾角θ＝30°的粗糙斜面上放一物体，重力为G ，现用与斜面底边平行的力F ＝G2推物体，物体恰能沿斜面斜向下做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数μ＝________.图4－2－11解析：物体与斜面间的弹力F N ＝G cos θ＝32G . 故滑动摩擦力F ′＝μF N .由平衡条件可知F ′与推力F 和重力的分量G sin θ的合力平衡，故μF N ＝F 2＋(G sin θ)2解得μ＝63.答案：633.如图4－2－12所示，当水平拉力F ＝50 N 时，质量m ＝11 kg 的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M 的铁块，为使它们能继续匀速前进，需加的拉力F ′＝75 N ，求铁块的质量M .图4－2－12解析：本题分两步思考．第一步：先求出木板与水平面间的动摩擦因数．由于木板做匀速运动，根据共点力平衡条件，木板受的合力为零，可知摩擦力F f ＝F ＝50 N ，木板受的正压力F N ＝mg ，则动摩擦因数μ＝50mg①第二步：当把铁块放在木板上，使它们继续做匀速直线运动，取铁块和木板为一整体，受到的合外力为零，在水平方向上：F ′＝μF N ′.②在竖直方向上：F N ′＝(M ＋m )g ③ 由①②③三式联立解得：M ＝5.5 kg. 答案：5.5 kg4.如图4－2－13所示，质量分布不均匀的直细杆AB 长1 m ，将它的两端用两根细绳拴住吊在两竖直墙上，当AB 在水平方向平衡时，细绳AC 与竖直方向的夹角θ1＝60°，细绳BD 与竖直方向的夹角θ2＝30°，求AB 杆的重心距B 端的距离．图4－2－13解析：以AB 杆为研究对象，受力分析如图所示，AC 绳的拉力为F T1，BD 绳的拉力为F T2.F T1、F T2的作用线交于E 点，则重力G 的作用线必过E 点．过E 点作竖直线交AB 杆于O 点，O 点即为AB 杆重心的位置． 由几何关系可知OB ＝BE sin30°＝AB ·sin30°·sin30°＝14AB ＝0.25 m.即棒的重心距B 端0.25 m. 答案：0.25 m1．如图4－2－14所示，A 物体重2 N ，B 物体重4 N ，中间用弹簧连接，弹力大小为2 N ，此时吊A 物体的绳的拉力为F T ，B 对地的压力为F N ，则F T 、F N 的数值可能是( )图4－2－14A ．7 N,0B ．4 N,2 NC ．1 N,6 ND ．0,6 N解析：选BD.①隔离A 与整体分析相结合，②弹簧对A 可能是向上的弹力(压缩状态)，可能是向下的拉力(伸长状态)． 2．如图4－2－15所示，两物体A 、B 通过跨接于定滑轮的轻绳相连，处于静止状态(0<θ<90°)，滑轮与绳无摩擦，下列说法中错误的是( )图4－2－15A ．绳子拉力等于A 的重力，且与θ变化无关B ．B 对地一定有压力C ．可能出现B 对地压力为零的情况D．θ改变时，B对地的压力也随之变化解析：选C.①B始终处于静止，故其必定受到地面施加的摩擦力，而存在摩擦力的前提之一是要有压力；②分别对A和B受力分析、正交分解、列平衡方程．3．重都是G的A、B两块磁铁，按图4－2－16所示的方式叠放在水平木板C上，静止时，B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则F1、F2的大小为()图4－2－16A．F1＝G，F2＝2G B．F1>G，F2>2GC．F1>G，F2<2G D．F1>G，F2＝2G解析：选D.整体法和隔离法分析．4．如图4－2－17所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条轻绳一端系重物C，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A点．若改变B点位置，使滑轮位置发生移动，但使AO 段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B所受拉力F T的大小变化情况是()图4－2－17A．若B左移，F T将增大B．若B右移，F T将增大C．无论B左移、右移，F T都不变D．无论B左移、右移，F T都减小解析：选C.OA水平，OC垂直，且OA和OC拉力均为G，故合力不变．5．一根水平的粗糙的横杆上，套有两个质量均为m的铁环．两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M的小球，如图4－2－18所示，若两铁环与小球处于静止状态．现欲使两铁环间距离增大稍许而同时保持系统平衡，则水平横杆对铁环的支持力F N和摩擦力F f 的可能变化是()图4－2－18A．F N不变，F f不变B．F N不变，F f增大C．F N增大，F f增大D．F N增大，F f不变解析：选B.由对称性，横杆对两铁环的支持力F N大小相等，摩擦力F f大小也相等．画出两铁环和结点O的受力图，先选整体为研究对象，可知支持力F N不随铁环间的间距变化而变化；再选某一个铁环为研究对象，由平衡条件不难判断，两铁环间距增大，摩擦力也增大，故选B.6．如图4－2－19所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时()图4－2－19A．绳OA的拉力逐渐增大B．绳OA的拉力逐渐减小C．绳OA的拉力先增大后减小D．绳OA的拉力先减小后增大解析：选D.利用三力平衡作平行四边形判断．7．如图4－2－20所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上，若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是()图4－2－20A．F1sinθ＋F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mg解析：选B.物体静止在斜面上应有F2≤mg，受力如图所示，x方向：F2sinθ＋F1cosθ＝mg sinθ，故A错B对．y方向：F2cosθ＋F N＝F1sinθ＋mg cosθ，因F N≥0，则F2cosθ≤F1sinθ＋mg cosθ，故C、D都错．8．如图4－2－21所示，重40 N的物体与竖直墙间的动摩擦因数为0.2，若受到与水平线夹45°角的倾斜推力F1作用而沿竖直墙匀速上滑，则F1多大？图4－2－21解析：取物体为研究对象，其受力情况如图所示．取沿墙面方向为y轴，垂直于墙面方向为x轴，由平衡条件可知，F x＝F N－F1cosθ＝0，F y＝F1sinθ－G－F2＝0另外考虑到滑动摩擦力F2与正压力F N之间有：F2＝μF N，联立可解得F1＝G/(sinθ－μcosθ)＝502(N)即当推力F1大小为50 2 N时，物体沿墙面匀速上滑．答案：50 2 N9．如图4－2－22所示，在两块木板中间夹着一个重50 N 的木块A ，左右两边对木板的压力F 均为150 N ，木板和木块间的动摩擦因数为0.2.如果想从上面把它拉出来，需要多大的力？如果想从下面把它拉出来，需要多大的力？图4－2－22解析：因为两边均有摩擦F f ＝2μF N ＝60 N若从下面拉出需10 N ，若从上面拉出则需110 N 答案：110 N 10 N10.一吊索桥由六对钢杆悬吊着，六对钢杆在桥面分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图4－2－23所示，为其一截面图，已知图中相邻两钢杆间距离均为9 m ，靠桥面中心钢杆长度为2 m(即AA ′＝DD ′＝2 m)，BB ′＝EE ′，CC ′＝PP ′，又已知两端钢缆与水平方向成45°角，若钢杆自重不计，为使每根钢杆承受负荷相同，试求每根钢杆长度各为多少米？图4－2－23解析：设桥重为2G ，先取整个桥为研究对象，则 2F T CF ·sin45°＝G ①即F T CF ＝F T PG ＝12G ②F T CC ′＝F T BB ′＝F T AA ′＝F T DD ′＝F T EE ′＝F T PP ′＝16G ③再取C 点为共点力平衡的研究对象． F T CF ·sin45°＝F T CC ′＋F T BC ·cos ∠BCC ′④ F T CF ·cos45°＝F T BC ·sin ∠BCC ′⑤由②③④⑤联立得：tan ∠BCC ′＝32.最后取B 点为受力平衡的研究对象． 则：F T BC ·sin ∠BCC ′＝F T AB ·sin ∠ABB ′⑥ F T BC ·cos ∠BCC ′＝F T B ′B ＋F T AB ·cos ∠ABB ′⑦ 由⑥⑦得tan ∠ABB ′＝3.又因为AA ′＝2 m ， 所以BB ′＝EE ′＝5 m ；CC ′＝PP ′＝11 m. 答案：BB ′＝EE ′＝5 m CC ′＝PP ′＝11 m。

1．物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是( )A ．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B ．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C ．物体处于平衡状态，合外力一定为零D ．物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态 解析：选CD.利用平衡条件．2．如图4－1－6所示，质量为m 的木块在水平力F 作用下静止在光滑的斜面上，则木块对斜面的压力(倾角α已知)()图4－1－6A ．mg cos αB ．mg sin αC ．mg /cos αD ．mg /sin α解析：选C.分析m 的受力，再将所受各力分解在平行于斜面方向和垂直于斜面方向上，列出两个方向的平衡方程可求得．3．如图4－1－7所示，质量为m 的物体在与竖直方向成θ角的恒力F 作用下，沿粗糙的竖直墙壁向上匀速滑动，则墙壁对物体的弹力大小为______，摩擦力大小为______．图4－1－7解析：物体受四个力作用，将物体所受的力沿竖直方向和水平方向分解后，列平衡方程可得．答案：F sin θ F cos θ－mg4．物体放在水平面上，用与水平方向成30°角的斜向上拉力拉物体，物体匀速前进．若此力大小不变，改为沿水平方向拉该物体时，物体仍匀速前进．求物体与水平面间的动摩擦因数．解析：由F 斜拉及水平拉物体 可以列出关系式：⎩⎪⎨⎪⎧F f ＝F cos30°F N ＝mg －F sin30°F f＝μFNF ＝μmg解之可得μ＝2－ 3.答案：2－31．如图4－1－8所示，质量为m 的物体置于水平地面上，受到一个与水平方向成α角的拉力F 作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为( )图4－1－8A．F sinα/(mg－F sinα)B．F cosα/(mg－F sinα)C．(mg－F sinα)/(F cosα)D．F cosα/(mg)解析：选 B.分析物体受力，将所受各力分解在水平方向和竖直方向上，再在这两个方向列出平衡方程，结合F f＝μF N公式，即可求．2．如图4－1－9所示，一木板B放在水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动B，使它以速度v做匀速运动，这时绳的张力为F T，下面说法正确的是()图4－1－9A．木板B受到的滑动摩擦力大小等于F TB．水平面受到的滑动摩擦力大小等于F TC．木板A受到的滑动摩擦力大小等于F TD．若木板B以2v的速度匀速运动，则拉力等于2F T解析：选C.A静止，B匀速运动，利用平衡条件判断，但A、B间的摩擦力为滑动摩擦力．3．如图4－1－10所示，位于水平面上质量为m的木块，在两个大小均为F，方向都与水平方向成α角的拉力和推力作用下匀速向右运动，则木块所受的水平面的摩擦力和弹力大小分别是()图4－1－10A．2F cosα，0B．0，mgC．2F cosα，mg D．2F sinα，mg解析：选C.将物体所受各力分解在水平方向和竖直方向上后，列两个方向的平衡方程．4．如图4－1－11所示，人重G1，板AB重G2，滑轮质量和绳的质量及轴上的摩擦可不计．若要求该装置能平衡，则G1和G2必须满足()图4－1－11A．G1＝G2B．G1≤G2C．G1≥G2/3 D．G1≤G2/3解析：选C.取人与板为一整体，受力分析，如图所示．(设人对绳的拉力为F)，则有4F＝G1＋G2①隔离分析人，有F＋F N＝G1②临界条件有F N≥0③即有G 1≥F ，代入①式得G 1＋G 2≤4G 1，即有G 1≥G 23.此时人未离开板．故选C.5．如图4－1－12所示，一个质量为m ＝2.0 kg 的物体，放在倾角为θ＝30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F ＝5.0 N 提物体，物体仍静止，下列结论正确的是( )图4－1－12A ．物体受到的合外力减小5.0 NB ．物体受到的摩擦力减小5.0 NC ．斜面受到的压力减小5.0 ND ．物体对斜面的作用力减小5.0 N解析：选D.由于物体始终静止，故F 合＝0，故A 选项不正确；物体所受斜面的摩擦力沿斜面向上，而不是竖直向上，故摩擦力的减小量为F 沿斜面向上的分力大小，故选项B 是错误的；斜面受到的压力减小量为F 在垂直于斜面上的分力大小，故选项C 也不正确．D 项中“物体对斜面的作用力”应理解为压力和摩擦力的合力，故选项D 是正确的．6．如图4－1－13所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在轻绳上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ1，绳子张力为F 1；将绳子右端移至C 点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为F 2；将绳子右端再由C 点移至D 点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子张力为F 3，不计摩擦，并且BC 为竖直线，则( )图4－1－13A ．θ1＝θ2<θ3B ．θ1＝θ2＝θ3C ．F 1>F 2>F 3D ．F 1＝F 2>F 3解析：选A.设绳的总长为L ，AC 间距为d ，AD 间距为d ′，因为两绳拉力相等，由右图中看出sin θ12＝EF BE ＝AC BE ＝d L .同理在C 点时，sin θ22＝d L ，在D 点时，sin θ32＝d ′L 故A 选项正确．因为是动滑轮，绳子张力处处相等，合力一定时两绳的夹角越大，张力也越大，故F 1＝F 2<F 3. 7．如图4－1－14所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上 ②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用 ③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动 ④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )图4－1－14A ．l 2>l 1B ．l 4>l 3C ．l 1>l 3D ．l 2＝l 4解析：选D.这道题主要考查学生对物体受力分析的掌握情况．弹簧的伸长量等于弹簧的弹力与弹簧的劲度系数的比值．分析四种情况下弹簧所受的弹力，我们可知都等于外力F 的大小；又因为弹簧完全相同，其劲度系数相等，所以四种情况下弹簧的伸长量相等，正确答案应为D.8．如图4－1－15所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于C 物体上，使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是( )图4－1－15A ．A 受6个，B 受2个，C 受4个 B ．A 受5个，B 受3个，C 受3个 C ．A 受5个，B 受2个，C 受4个D ．A 受6个，B 受3个，C 受4个解析：选A.该题考查受力分析．根据力产生的条件、物体所处的运动状态及牛顿第三定律进行受力分析，C ：受重力、水平力F 、A 的支持力和静摩擦力4个力的作用．B ：仅受重力和A 的支持力2个力．A ：受重力、桌面的支持力、B 和C 对它的压力、C 对它的静摩擦力、桌面的滑动摩擦力6个力，所以该题选A.9．如图4－1－16所示，为一种测定风力作用的仪器原理图，P 为金属球，悬挂在一细小金属丝下面，O 是悬挂点，R 0是保护电阻，CD 是水平放置的光滑电阻且与金属丝始终保持良好的接触．当有风时，金属球P 将有一定的侧向移动，从而改变了CD 间的电阻，使得A 的示数发生改变，从A 的示数就可以反映出风力的大小．现已知有风时，金属丝OP 与OC 夹角为α，又已知OC 为竖直方向，P 球的质量为m ，求风力的大小．图4－1－16解析：对小球受力分析，如图所示，由平衡条件可得： ⎩⎪⎨⎪⎧F ＝F T x ＝F T ·sin αmg ＝F T y ＝F T ·cos α 联立解之得：F ＝mg ·tan α 答案：mg tan α10．如图4－1－17所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳上端固定在天花板上，下端在大小为F 的水平力作用下平衡，绳子过O 点的切线与竖直方向的夹角为θ，求：图4－1－17(1)此绳的重力大小．(2)绳子作用于天花板的拉力大小．解析：对绳子受力分析如图所示，由平衡条件有，F T cosθ＝G，F T sinθ＝F，故F T＝F/sinθ，G＝F cotθ.答案：(1)F cotθ(2)F/sinθ。

一、选择题1．(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A ．“平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零B ．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C ．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力D ．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定解析：选BCD.小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的目的就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力，故A 错误，B 、C 正确，恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的，故D 正确．故选BCD.2．(单选)在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法错误的是( )A ．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，后接通电源D ．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 答案：C 3．(单选)(2013·南京实验国际学校高一期末)下列关于“探究加速度与力、质量的关系”实验的说法中，正确的是( )A ．在探究加速度与质量的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可B ．在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a -1m图象C ．在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可D ．在探究加速度与力的关系时，作a -F 图象应该用折线将所描绘的点依次连接解析：选B.做实验时，需要用控制变量法，测量多组数据，才能分析出规律来，A 、C 皆错误；为了使规律更直观，易于显现，一般根据所得数据作出图象，作图象时，应用平滑的曲线将所描点连接起来，需要使大多数点落在图象上，落不到图象上的点应基本对称分布在图象两侧，个别偏离太远的点，舍去不用，D 错误；实验时可以发现，当F 一定时，a - m图象并非常见的函数图象，此时需要做别的尝试，可知，a －1m图象是正比例函数图象，易于判断，B 正确．故选B.4．(多选)如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a －F 图象，下列说法正确的是( )A ．3条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B ．3条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C ．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D ．直线3所对应的小车和砝码的质量最大解析：选BD.由图象知F 相同时，对应的加速度大小a 1＞a 2＞a 3，根据F 相同时，加速度与质量成反比，所以m 1＜m 2＜m 3，故选BD.5．(多选)甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与力、质量的关系的实验时(使用如图所示的装置)，设小车质量和车上砝码质量之和为M ，砂及砂桶的总质量为m ，分别得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是a -F 图线，图丁是a -1M图线，则下列说法中正确的是( )A ．甲和乙较好地把握了实验条件M 远大于mB ．丙和丁没有把握好实验条件M 远大于mC ．甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大D ．甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作解析：选ACD.因为图象甲和乙中都是直线，说明满足小车 质量和车上砝码质量之和M 远远大于砂及砂桶的总质量m ，图象丙经过坐标原点，说明平衡摩擦力比较到位．6．(多选)经过对加速度与物体的质量和合外力的关系探究学习，已经知道物体的加速度a 与物体所受的力F 及物体的质量m 满足关系式a ∝F ，a ∝1m.如果在光滑的水平面上有一质量为m 的物体受到水平力F 的作用，从静止开始在t 时间内移动了x 距离．要使距离变为4x ，可采用以下哪种方法( )A ．将水平恒力增为4FB ．将物体的质量减为原来的一半C ．将作用时间增为2tD ．将作用时间增为4t解析：选AC.当质量m 、作用时间不变时，作用力增为4F ，由于a ∝F ，所以加速度a增为原来的4倍，由x ＝12at 2得距离变为4x ；当F 、m 不变时，a 不变，时间变为2t 时，由x ＝12at 2得距离变为4x .故选AC. 二、非选择题7．用如图所示的装置来探究物体的加速度a 与力F 、质量m 的关系．实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动．(1)此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (2)通过改变________，就可以改变小车所受的合力．(3)在探究加速度a 与质量m 的关系时，应以________为纵坐标、________为横坐标画出图象，这样就能直观地看出a 与m 的关系．解析：(1)因为对初速度为零的匀加速运动，有x ＝12at 2，因此在相同时间内，加速度之比等于位移之比，故不用测出加速度的具体值，只需测出位移并求出位移之比，就可以得到加速度之比．(2)通过改变砝码的数量，就可以改变小车受到的合力．(3)用图象法探究a 与m 的关系时，为了能体现它们之间的关系，应以a 为纵坐标、1m为横坐标，或1m为纵坐标、a 为横坐标．答案：(1)初速度为零的匀加速运动，在相同的时间内，位移与加速度成正比 (2)砝码的数量(3)a ⎝⎛⎭⎫或1m 1m(或a ) ☆8.某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)(1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________ m/s 2；(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车的加速度a 与小车质量m 及对应的1的数据，见下表；请在如图所示的坐标纸中画出a -1m的图象，并由图象求出小车的加速度a 与质量的倒数1m之间的关系式：________________________________________________________________________.解析：(1)由交流电的频率为50 Hz 可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T ＝0.02 s ．由逐差法得加速度a ＝(x 3＋x 4)－(x 1＋x 2)4×(2T )2＝[(7.21＋7.72)－(6.19＋6.70)]×10－216×0.022m/s2≈3.19 m/s2.(2)如图所示，关系式：a＝12m答案：见解析。

1．(原创题)2011年4月份，“联合国——气候变化与企业契约CEO论坛”在北京举办。

这不仅是贯彻落实“十二五”规划的具体行动，也是向我国广大非公经济企业发出的号召，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，走可持续发展之路。

下列应对气候变化的有关做法，不．宜提倡的是()A．提高森林覆盖率B．大量使用化石燃料C．响应“地球一小时”活动D．开发新能源解析：选B。

提高森林覆盖率有利于CO2的吸收；“地球一小时”活动实为节约能源，倡导节能的活动；新能源的开发可代替部分化石燃料，减少CO2的排放，这些都是应该提倡的。

2．(2011年中山高二检测)为了保护臭氧层，可采取的有效措施是()A．减少二氧化硫的排放量B．减少含铅废气的排放量C．减少氟氯代烷的排放量D．减少二氧化碳的排放量解析：选C。

使臭氧层受损的物质主要是氟氯代烷和含溴的卤代烷烃。

为了保护臭氧层，应减少这类物质的排放，故选C。

3．新装修房间内容易释放出一种有毒的气体，会严重影响居民的健康，它是() A．氯气B．二氧化碳C．甲醛D．氟利昂解析：选C。

新装修房间内的装饰材料中有挥发性物质甲醛。

4．(2010年高考海南卷)下列物质中，可形成酸雨的是()A．二氧化硫B．氟氯代烷C．二氧化碳D．甲烷解析：选A。

形成酸雨的是硫、氮的氧化物；氟氯代烷主要破坏臭氧层；CO2、CH4会形成温室效应。

5．随着科技的发展和社会的进步，汽车已进入寻常百姓家了。

(1)汽车排放的尾气会对环境造成一定的污染。

在发动机和三效催化转换器间的尾气流中安装一个称为λ探测器的电化学元件，可测定λ值(λ＝入口处的空气量/完全燃烧需要的空气量)，如图所示。

当汽车速度增加时，入口处的空气量增大，此时排出尾气中的主要污染物是________。

(2)“三效催化转换器”可将汽车尾气中有毒气体处理为无毒气体，下图为该反应的微观示意图。

请回答以下问题：①上图所示4种物质中，属于氧化物的是________(填字母)。

[学生用书P 91] 1．力臂的长度等于( )A ．转动轴到力的作用线的垂直距离B ．转动轴到力的作用点的垂直距离C ．转动轴到重心的垂直距离D ．转动轴的长度答案：A2．如图4－3－9是古代农村中的一种舂米工具．O 为固定转轴，石块固定在A 端，脚踏在左端B 可以使石块升高到P 处，放开脚石块会落下打击稻谷，若脚用力F ，方向始终竖直向下，假定石块升起到P 处过程中每一时刻都处于平衡状态，则( )图4－3－9A ．F 的大小始终不变B ．F 先变大后变小C ．F 的力矩先变大后变小D ．F 的力矩始终不变解析：选AC.设在石块升起的过程中，某时刻杆与水平方向的夹角为α，如图所示，OB 长度为l 1，OA 为l 2，则石块重力的力矩为M 2＝Gl 2cos α由于石块升起的过程中，α角先减小后增大，故石块重力的力矩先增大后减小，而力F 的力矩跟石块重力的力矩平衡，故F 的力矩也是先增大后减小．故C 选项正确． 力F 的力矩为M 1＝Fl 1cos α由力矩平衡得Fl 1cos α＝Gl 2cos α 所以F ＝l 2l 1G 即在石块升起的过程中，力F 的大小不变，故选项A 正确．3．质量相等的小球A 和B ，分别悬挂在天平两端，如图4－3－10所示．现将B 球在水平拉力作用下很缓慢地移动到C 点，则下列说法中正确的是( )图4－3－10 A ．天平仍处于平衡B ．天平平衡被破坏，A 球下降C ．天平转过一角度平衡D ．平衡被破坏，B 球下降解析：选A.虽然B 球对杆的力比球的重力大，但此力的竖直分量仍等于重力，而水平分量不产生力矩，故天平仍处于平衡状态．4．自行车车轮的轮缘和闸皮间的摩擦力是20 N ，车轮的半径是0.35 m ，则刹车的车子所受闸皮摩擦力的力矩是( )A．20 N B．7 NC．14 N·m D．7 N·m解析：选C.车轮不打滑，则车轮底部与地面相对静止，摩擦力的力臂应为2r，即0.7 m，故摩擦力的力矩为M＝FL＝20×0.7 N·m＝14 N·m.5．如图4－3－11所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是固定转动轴．手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动．若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是()图4－3－11A．轮a逆时针转动时，所需的力F较小B．轮a顺时针转动时，所需的力F较小C．无论a逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同D．无法比较F的大小解析：选 A.本题考查力矩的平衡以及力矩方向的判定．当轮子顺时针转动，b压紧轮子，使轮子制动时，手控制动器受到轮子的摩擦力向下，其对转轴O的力矩与F作用在A点的力矩方向相反．而轮子逆时针转动时，轮a作用在摩擦制动片b上的摩擦力向上，此摩擦力对转轴O的力矩与F对转轴O的力矩同方向，均为顺时针，起帮助制动的作用，因而此时需加的作用力F较小．。