2018年高考物理复习第三章章末过关检测(三)
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2018年高考全国卷(Ⅲ)理综物理试题解析欢迎大家阅读1. 1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核,产生了第一个人工放射性核素X:。
X的原子序数和质量数分别为A. 15和28B. 15和30C. 16和30D. 17和31【答案】B【解析】试题分析本题考查核反应方程遵循的规律及其相关的知识点。
解析根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知,X的电荷数为2+13=15,质量数为4+27-1=30,根据原子核的电荷数等于原子序数,可知X的原子序数为15,质量数为30,选项B正确。
2. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q的周期之比约为A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1【答案】C【解析】试题分析本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。
解析设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为R P=16R,地球卫星Q的轨道半径为R Q=4R,根据开普勒定律,==64,所以P与Q的周期之比为T P∶T Q=8∶1,选项C正确。
3. 一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,如图所示。
则Q方: Q正等于A. B. C. 1:2D. 2:1【答案】D【解析】试题分析本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。
解析根据题述,正弦交变电流的电压有效值为,而方波交流电的有效值为u0,根据焦耳定律和欧姆定律,Q=I2RT=T,可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比,Q方∶Q正= u02∶()2=2∶1,选项D正确。
点睛此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。
解答此题常见错误是:一是把方波交变电流视为正弦交变电流;二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值,导致错选B;三是比值颠倒,导致错选C。
第三章章末整合提升突破一动摩擦因数的测定1.根据动平衡法利用砝码测滑动摩擦力和动摩擦因数如图1所示,向砝码盘C内加减砝码,轻推铁块P,使其恰能在水平木板B上向左做匀速运动,则铁块处于动平衡状态。
用弹簧测力计测出P和C的重力G P、G C,则P所受的滑动摩擦力F f=G C,于是可求出P、B间的动摩擦因数μ=G C G P。
图12.根据动平衡法利用弹簧测力计测滑动摩擦力和动摩擦因数(1)方法一:如图2甲所示,使铁块P静止于水平木板上,用手拉弹簧测力计,使铁块在木板上向右做匀速运动,故P处于平衡状态,读出此时弹簧测力计的读数F;再用弹簧测力计测出P的重力G P,可得F f=F=μF N=μG P,所以μ=FG P。
图2(2)方法二:如图乙所示,将弹簧测力计有吊环的一端固定在桌边的左端,弹簧测力计的挂钩与P相连。
用力F拉缓慢地拉平放在桌面上的长木板B,并使之向右滑动,此时P由于受静摩擦力的作用与B保持相对静止并与B一起向右缓慢运动,弹簧也将伸长。
当B对P的静摩擦力达到最大值后,P将在B上滑动,P受滑动摩擦力,弹簧将开始缩短。
当弹簧拉力F等于P受的滑动摩擦力F f时,P相对桌面静止,处于静平衡状态,但P相对B却是向左滑动。
读出此时弹簧测力计的读数F,即为P所受的滑动摩擦力F f。
再用弹簧测力计测出P的重力G P,则P、B间的动摩擦因数μ=F fF N=FG P。
【例1】给你一把直尺、一条橡皮筋、细线、一个木块和一块长木板,请设计一个实验,测定木块和长木板间的动摩擦因数。
(要求原理简单)解析实验原理:二力平衡。
实验方法:(1)将橡皮筋的两端拴上两条细线,用直尺测出橡皮筋的原长l0。
(2)橡皮筋的一端连接木块,另一端竖直悬挂起来,如图甲所示,测出此时橡皮筋的长度l1。
(3)将橡皮筋的一端固定于竖直墙上,将木块放在水平放置的长木板上,如图乙所示,用水平力拉动长木板,当木块处于平衡状态(相对于地面静止)时测出橡皮筋的长度l2。
第三章章末复习课【知识体系】①运动②错误!③N ④BS⑤右⑥B⑦I⑧左⑨B ⑩v⑪错误!⑫错误!主题一安培力作用下物体的平衡1.分析安培力的方向应牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直.2.一般是先把立体图改画成平面图,并将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上,然后根据平衡条件列方程.【典例1】(2015·江苏卷)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()解析:由题意知,当处于磁场中的导体,受安培力作用的有效长度越长,根据F=BIL知受安培力越大,越容易失去平衡,由图知选项A中导体的有效长度最大,所以A正确.答案:A针对训练1.如图所示为“等臂电流天平”,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着一矩形线圈,设其匝数n=9,线圈的水平边长为l=0.10 m,处在匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=0。
10 A时,调节砝码使两臂平衡.然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m=9.00 g的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.则磁感应强度B的大小为(g=10 m/s2)()A.0.45 T B.0。
5 TC.0.9 T D.1 T解析:(1)根据平衡条件:有:mg=2nBIL,得:B=错误!.根据以上公式,代入数据,则有:B=0。
009×102×9×0。
1×0.1T=0。
5 T。
答案:B主题二带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场及复合场中的运动,往往具有以下特点:(1)受力情况;(2)运动特点不唯一,轨迹发生变化;(3)运动时间不易把握.解题时应分析粒子的受力情况,画出粒子的运动轨迹,利用几何关系找出粒子运动的半径进而结合半径和周期公式求解其他物理量.【典例2】(2016·北京卷)如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动.不计带电粒子所受重力.(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小.解析:(1)洛伦兹力提供向心力,有qvB=m错误!,带电粒子做匀速圆周运动的半径R=错误!,匀速圆周运动的周期T=错误!=错误!.(2)粒子受电场力F=qE,洛伦兹力f=qvB,粒子做匀速直线运动,则qE=qvB,电场强度E的大小E=vB.针对训练2。
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分.)1.(2016·滨州模拟)人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是()A.人除了受到地面的弹力外,还受到一个向上的力B.地面对人的支持力大于人受到的重力C.地面对人的支持力大于人对地面的压力D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力解析:除受地的弹力外,还受一个向上的力,是不可能的,有力存在,必须有施力物体,向上的力根本找不到施力物体,故选项A错误;人能离开地面的原因是地对人的作用力大于人的重力,人具有向上的合力,故选项B正确;地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故选项C、D错误.答案:B2.(2016·太原模拟)如图所示,A、B两人用安全带连接在一起,从飞机上跳下进行双人跳伞运动,降落伞未打开时不计空气阻力.下列说法正确的是()A.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力一定为零B.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力大于B的重力C.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力等于B的重力D.在降落伞打开后的下降过程中,安全带的作用力小于B的重力解析:据题意,降落伞未打开时,A、B两人均处于完全失重状态,则A、B之间安全带作用力为0,故A选项正确而B、C选项错误;降落伞打开后,A、B做减速下降,则A、B处于超重状态,对B有:T -G=ma,即T=G+ma,故D选项错误.答案:A3.(2016·泰安模拟)如图所示,左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上,物体M放于长木板上静止,此时弹簧对物体的压力为3 N,物体的质量为0.5 kg,物体与木板之间无摩擦,现使木板与物体M一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速直线运动时()A.物体对左侧挡板的压力等于零B.物体对左侧挡板的压力等于3 NC.物体受到4个力的作用D.弹簧对物体的压力等于6 N解析:由木板与M一起以6 m/s2的加速度向左做匀加速直线运动,可知M的加速度大小为6 m/s2,方向水平向左,故M所受合力F=Ma =3 N,方向水平向左,对M受力分析,M受竖直向下的重力Mg,支持力F N=Mg,竖直方向达到平衡,又因物体与木板之间无摩擦,故水平方向合力只能由弹簧弹力和挡板弹力提供,当F弹=3 N时,恰好能提供合力,故M与挡板之间无弹力,物体只受3个力,故选A.答案:A4.(2017·开封模拟)在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体,它的左端与一劲度系数为100 N/m的轻弹簧相连,右端连接一细线,物体静止时细线与竖直方向成37°角,此时水平面对物体的弹力为零,如图所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.当剪断弹簧的瞬间,物体的加速度为7.5 m/s2B.当剪断弹簧的瞬间,物体的合外力为15 NC.当剪断细线的瞬间,物体的加速度为零D.当剪断细线的瞬间,物体受到的合外力为15 N解析:以物体为研究对象进行受力分析可知,物体受细线拉力为25 N,弹簧弹力为15 N,在剪断弹簧的瞬间,细线拉力会突变,物体静止不动,细线拉力为0、加速度为0,物体所受合外力为0,选项A、B 错误;而在剪断细线的瞬间,弹簧弹力不突变,受力分析可知,此时物体受到的合外力为15 N ,加速度为7.5 m/s 2,选项C 错误,D 正确.答案:D5.(2017·沈阳模拟)如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的物体,m 1放在地面上,当m 2的质量发生变化时,m 1的加速度a 的大小与m 2的关系图象大体如下图中的( )解析:当m 2≤m 1时,物体m 1的加速度为零,当m 2>m 1时,m 1的加速度为a ,由牛顿第二定律有(m 2-m 1)g =(m 1+m 2)a ,得a =m 2-m 1m 1+m 2g ,由此式可知,选项A 、B 、C 错误,选项D 正确.答案:D6.(2016·西安模拟)如图所示为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.分析该实验可知,图中关于小球对斜面的压力N 、小球运动的加速度a 随θ变化的图象正确的是( )解析:对小球在斜面上向下滑动时,支持力N =mg cos θ,因此在0~π2范围内,支持力按余弦规律变化,A 错误,B 正确;而重力沿斜面方向分力F =mg sin θ,根据牛顿第二定律可知,下滑的加速度a =g sin θ,在0~π2范围内,按正弦规律变化,因此D 正确,C 错误. 答案:BD7.(2016·长春模拟)如图(a)所示,在电梯箱内轻绳AO 、BO 、CO 连接吊着质量为m 的物体,轻绳AO 、BO 、CO 对轻质结点O 的拉力分别为F1、F2、F3.现电梯箱竖直向下运动,其速度v随时间t的变化规律如图(b)所示,重力加速度为g,则()A.在0~t1时间内,F1与F2的合力等于F3B.在0~t1时间内,F1与F2的合力大于mgC.在t1~t2时间内,F1与F2的合力小于F3D.在t1~t2时间内,F1与F2的合力大于mg解析:对轻质结点O,因没质量,故其无论在何状态下,F1、F2、F3三个力的合力都为零,即F1与F2的合力与F3等大反向,选项A正确,选项C错误;对物体进行受力分析,其受到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3,在0~t1时间内,电梯加速向下运动,物体处于失重状态,F3<mg,即F1与F2的合力小于mg,选项B错误;在t1~t2时间内,电梯减速向下运动,物体处于超重状态,F3>mg,即F1与F2的合力大于mg,选项D正确.答案:AD8.(2017·郑州模拟)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2 m,g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带上的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则()A.乘客与行李同时到达B处B.乘客提前0.5 s到达B处C.行李提前0.5 s到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处解析:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.加速度为a=μg=1 m/s2,历时t1=va=1 s与传送带达到共同速度,位移x1=v2t1=0.5 m,此后行李匀速运动t2=2m-x1v=1.5 s到达B,共用时间2.5 s;乘客到达B,历时t=2 mv=2 s,故B正确,A、C错误;若传送带速度足够大,行李一直加速运动,最短运动时间t min=2×2 1s=2 s,D正确.答案:BD二、非选择题(本题共5小题,共52分.按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.) 9.(6分)(2016·大同模拟)如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计对应读数F,不计绳与滑轮的摩擦.(1)电火花打点计时器工作电压为________流(填“交”或“直”)________V.(2)下列说法正确的是()A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B.实验时应先接通电源后释放小车C.实验中m2应远小于m1D.测力计的读数始终为m2g/2解析:(1)电火花打点计时器工作电压为220 V交变电源.(2)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜,以平衡摩擦力,选项A错误;实验时应先接通电源后释放小车,选项B正确;实验中m2不必远小于m1,选项C错误;由于P向下加速运动,测力计的读数始终小于m2g/2,选项D错误.答案:(1)交(2分)220(2分)(2)B(2分)10.(10分)(2016·青岛模拟)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一个合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=______;为了减小测量加速度的偶然误差,可以采用的方法是(一种即可)_______________.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是__________.(3)(多选)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是__________.a .可以改变滑动摩擦力的大小b .可以更方便地获取多组实验数据c .可以比较精确地测出摩擦力的大小d .可以获得更大的加速度以提高实验精度解析:(1)木板做初速度为零的匀加速直线运动,其位移d =12at 2,加速度a =2d t 2.为了减小偶然误差,可多次测量时间t ,取t 的平均值. (2)F 1<F 0时,木块不动,加速度为零,a 、b 错误;F 1>F 0时,木板开始运动,但F 1并非绳子的拉力而是瓶和水的总重力,只有当瓶和水的质量远小于木板和弹簧秤的质量时,F 1才可以近似等于绳子拉力,此时a F 1图线为一段倾斜的直线,瓶和水的质量不远小于木板和弹簧秤的总质量时,绳子的拉力将小于F 1,其a -F 1图线的斜率将逐渐减小,因而只有c 正确.(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码相比,水的质量可以连续调节,因而F 1的大小也可以连续调节,从而能比较精确地测出摩擦力的大小和更方便地获取更多组实验数据,故正确选项为b 、c.答案:(1)2d t 2(2分) 多次测量时间t ,取t 的平均值(2分) (2)c(3分) (3)bc(3分)11.(12分)为了安全,汽车必须要具有良好的刹车性能.为了检测某汽车的刹车性能,某驾驶员让该汽车以v 1=108 km/h 的速度行驶,驾驶员接到刹车指令后车继续行驶x1=133.50 m停止;让车以v2=54 km/h的速度行驶,驾驶员接到刹车指令后车继续行驶x2=38.625 m 停止.假设两种情况下汽车轮胎与路面间的动摩擦因数相同,驾驶员和汽车系统在两种情况下的反应时间相同,试计算驾驶员和汽车系统的反应时间和汽车轮胎与路面间的动摩擦因数(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字).解析:设驾驶员和汽车系统的反应时间为t,刹车加速度的大小为a,v1=108 km/h=30 m/s,v2=54 km/h=15 m/s,依题意有:x1=v1t+v212a,(2分)x2=v2t+v222a,(2分)代入数据解得t=0.70 s,(1分)a=4.0m/s2.(1分)根据牛顿第二定律有μmg=ma,(4分)解得μ=0.40.(2分)答案:0.70 s0.4012.(12分)(2016·保定模拟)在游乐场,有一种大型游乐设施跳楼机,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,提升到离地最大高度64 m处,然后由静止释放,开始下落过程可认为自由落体运动,然后受到一恒定阻力而做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处速度恰好减为零.已知游客和座椅总质量为1 500 kg,下落过程中最大速度为20 m/s,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)游客下落过程的总时间;(2)恒定阻力的大小.解析:(1)设下落过程中最大速度为v,自由落体运动的高度为h1,则v2=2gh1,(1分)v=gt1,(1分)解得t1=2 s,h1=20 m.(1分)设匀减速运动的高度为h2,加速度大小为a,则v2=2ah2,(1分)v=at2,(1分)下落的总距离h=h1+h2=64 m-4 m=60 m.(1分)联立解得a=5 m/s2,(1分)t2=4 s.(1分)游客下落过程的总时间为t=t1+t2=6 s.(2)匀减速过程中:设阻力为f,由牛顿第二定律得f-mg=ma,(2分)已知m=1 500 kg,可得f=22 500 N.(2分)答案:(1)6 s(2)22 500 N13.(12分)如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A 、B 两端相距5.0 m ,质量为M =10 kg 的物体以v 0=6.0 m/s 的速度沿AB 方向从A 端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v =4.0 m/s(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:(1)物体从A 点到达B 点所需的时间;(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A 点到达B 点的最短时间是多少?解析:(1)设在AB 上物体的速度大于v =4.0 m/s 时加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma 1.(2分)设经时间t 1物体速度与传送带速度相同,t 1=v 0-v a 1,(1分) 通过的位移x 1=v 20-v 22a 1.(1分) 设速度小于v 时物体的加速度大小为a 2,mg sin θ-μmg cos θ=ma 2.(2分)物体继续减速,设经时间t 2物体到达传送带B 点,L -x 1=v t 2-12a 2t 22,(1分) t =t 1+t 2,(1分)联立以上各式,代入数据解得t=2.2 s.(1分)(2)若传送带的速度较大,沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况加速度一直为a2,所以有L=v0t′-12a2t′2,(2分)解得t′=1 s.(1分)答案:(1)2.2 s(2)1 s。
碌雷州零雾市雹输学校第一节牛顿第一定律牛顿第三定律(建议用时:40分钟)一、单项选择题1.(2018·4月浙江选考)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( ) A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡儿D.牛顿解析:选B.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,故A错误;伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因,故B正确;笛卡儿在伽利略研究的基础上第一次表述了惯性定律,故C错误;牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律,认为力是改变物体运动状态的原因,但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家,也不是第一个提出惯性的科学家,故D错误.2.(2020·福建三明清流一中段考)如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动,下列说法正确的是( )A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力解析:选C.绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故A、B错误;由于没有拉动牛,可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,故C正确,D错误.3.本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程.下面是从物理的角度去解释此情境,其中正确的是( )A.这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大,而使人和车一起倒地的B.骑车人与自行车原来处于运动状态,车前轮陷入水坑后立刻静止,但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的运动状态,因此摔倒C.因为自行车的前轮陷入水坑后,自行车还能加速运动,所以人和车一起倒地了D.因为自行车的前轮陷入水坑后,自行车的惯性立即消失,而人由于惯性将保持原有的运动状态,故人向原来的运动方向倒下了解析:选B.骑车人与自行车本身处于运动状态,车的前轮陷入水坑时,前轮会立即静止,但人与车的后半部分由于惯性,仍要继续向原来的运动方向运动,故人和车的后半部分向原来运动的方向摔倒,因此B正确.4.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是( )解析:选A.由于列车原来做匀速运动,小球和列车保持相对静止,现在列车要减速,由于惯性小球必向前运动,C、D错误;又因列车要向南拐弯,由做曲线运动的条件知,列车要受到向南的力的作用,即桌子受到向南的力的作用,所以小球相对桌面向北运动,A正确,B错误.5.如图所示,一个盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A.铁球向左,乒乓球向右B.铁球向右,乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右解析:选A.因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.6.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为f,则此时箱子对地面的压力大小为( )A.Mg+f B.Mg-fC.Mg+mg D.Mg-mg解析:选A.环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力f′,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f′,受力情况如图乙所示,由于箱子处于平衡状态,可得N=f′+Mg=f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即N′=Mg+f,故A正确.7.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与长木板间的动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面的摩擦力大小一定为( )A.μ1(m+M)g B.μ2mgC.μ1mg D.μ1mg+μ2Mg解析:选B.木块在长木板上向右滑行过程中,受到长木板对其水平向左的滑动摩擦力,由牛顿第三定律可知,木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力,大小为μ2mg,由于长木板处于静止状态,水平方向合力为零,故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左,大小为μ2mg,由牛顿第三定律可知,长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg,故B正确.8.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端,则( )A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用羽毛球的惯性解析:选D.羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D正确.9.如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了.则( )A.绳子对甲的拉力大小小于甲的重力大小B.绳子对甲的拉力大小大于甲对绳子的拉力大小C.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定小于乙的重力大小D.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小解析:选D.由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A错;由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力大小等于甲对绳子的拉力大小,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳子的拉力大小一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉的绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C错,D对.10.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法中正确的是( )A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮解析:选A.由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,A正确,B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,C、D错误.二、多项选择题11.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析:选AD.惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,B错误;行星做匀速圆周运动是由于受中心天体的引力作用,不是由于具有惯性,C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,D正确.12.如图所示,某人用手托着苹果处于静止状态,则( )A.手所受压力是由于苹果的形变而产生的B.手所受压力和手对苹果的支持力是一对平衡力C.苹果所受重力和手对苹果的支持力是一对平衡力D.苹果所受重力和苹果对手的压力是作用力和反作用力解析:选AC.苹果对手的压力是由于苹果发生形变而产生的,A正确;手所受压力和手对苹果的支持力是一对作用力与反作用力,B错误;苹果所受重力和手对苹果的支持力都作用在苹果上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,C正确;苹果对手的压力是由于形变而产生的,是苹果与手之间的作用,而重力是由于地球的吸引而产生的,是苹果与地球的相互作用,D错误.13.(2020·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于超重状态解析:选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D正确.14.(2020·山东潍坊模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是( ) A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出;②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.15.(2020·四川宜宾检测)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯加热一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是( )A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车整体的惯性解析:选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.。
章末复习课【知识体系】磁场错误![答案填写]错误!BS投影面积左手定则相吸相斥qvB错误!错误!主题1磁场对电流的作用——安培力1.分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤.(1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况.(2)用左手定则确定各段通电导线所受安培力.(3)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况.2.注意问题.(1)公式F=BIL中L为导线的有效长度.(2)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心.(3)安培力做功:做功的结果将电能转化成其他形式的能.【典例1】如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.则(1)这时B至少多大?B的方向如何?(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?解析:解这类题时必须先画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而理清各矢量方向之间的关系.(1)画出金属杆的截面图.由三角形定则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小.根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,大小满足BI1L=mg sin α,B=错误!。
(2)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,要使金属杆保持静止,应使沿导轨方向的合力为零,得BI2L cos α=mg sin α,I2=错误!.答案:(1)错误!垂直于导轨平面向上(2)错误!针对训练1。
质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示.求棒MN受到的支持力和摩擦力.解析:由左手定则判断安培力的方向时,要注意安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向,垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面,棒MN受力分析如图所示。
由平衡条件有水平方向F f=F sin θ,竖直方向F N=F cos θ+mg.且F=BIL,从而得F f=BIL sin θ。
相互作用检测一、单选题1.关于力的描述,下面说法正确的是()A. 作某力的图示时,若选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的B. 描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了C. 两力相同指两力大小相等即可D. 两力相同指两力的大小方向施力物体受力物体都相同,实质上指的同一个力2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )A. 静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B. 桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变形成的C. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D. 物体的重心一定在物体上3.2018年初,浙江气温低,冰冻现象严重。
一小猫在爬一结冰的小山坡时,虽拼命攀爬,但由于打滑,其相对地面的位置没有发生变化,则在这一过程中,小猫受到的力有()A. 重力、支持力、静摩擦力B. 重力、支持力、滑动摩擦力C. 重力、支持力、攀爬力、静摩擦力D. 重力、支持力、攀爬力、滑动摩擦力4.一个弹簧原长为5cm,受10N拉力时总长为7cm,则受20N拉力时总长为(已知当拉力撤销时弹簧都能恢复原长)A. 9cmB. 10cmC. 12cmD. 14cm5.如图所示,一倾斜粗糙木板上放一个物体,当木板的倾角θ逐渐增大时,物体始终保持静止,则在这个过程中,物体的受力情况,正确的是()A. 支持力变大B. 摩擦力变小C. 合外力恒为零D. 合外力变小6.如图所示,用水平力F将一物体压在竖直墙壁上静止不动。
设物体受到墙的支持力为N,摩擦力为f,那么当F增大时,下列说法正确的是A. N增大,f不变B. N增大,f增大C. N增大,f减小D. N不变,f不变7.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态()A. 3N,4N,8NB. 7N,9N,1NC. 4N,7N,8ND. 3N,5N,1N8.如图所示,某同学用与水平方向夹角为30°的力F拉一个箱子,使箱子沿地面做匀速直线运动.则A. 力F在水平方向的分力为B. 力F在竖直方向的分力为C. 木箱受到的摩擦力大小为D. 木箱受到的摩擦力大小为9.如图所示,用细绳系住小球放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,球对绳的拉力T和对斜面的压力N将:A. T逐渐增大,N逐渐减小B. T逐渐减小,N逐渐增大C. T先增大后减小,N逐渐减小D. T先减小后增大,N逐渐减小10.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示. 已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30º和60º,则ac和bc绳中的拉力分别为()A. mg,mgB. ,C. 2mg,mgD. mg,5mg二、多选题11.如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端拴接一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则()A. 大圆环对小球的弹力方向一定沿向OQ指向外B. 小球所受弹簧的弹力等于重力C. 小球所受大圆环的支持力等于重力D. 小球所受弹簧的弹力等于倍重力12.如图所示,物体M被放在粗糙的斜面上保持静止状态,当用水平外力F推物体M,而物体仍保持静止时,则下列说法可能正确的是()A. 物体受的静摩擦力变大B. 物体受的静摩擦力不变C. 物体受的静摩擦力变小D. 物体受的斜面支持力变大13.下列关于分力和合力的说法正确的是()A. 分力与合力同时作用在物体上B. 分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同C. 合力总是大于分力D. 合力F的大小随分力、间夹角的增大而减小,合力可能大于、等于或小于分力三、实验题探究题14.在“探究求合力的方法”的实验中(1)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(2)为了减小实验误差,实验时应()_________A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.拉力F1和F2的夹角越大越好(3)下面是该实验中的两个实验步骤:A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2.B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向。
1.如图1所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的阻力恒定,则().图1A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动C.物体运动到O点时所受合力为0D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小答案 A2.弹簧测力计挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2 kg的物体.当升降机在竖直方向运动时,弹簧测力计的示数始终是16 N.如果从升降机的速度为3 m/s时开始计时,则经过1 s,升降机的位移可能是(g取10 m/s2)().A.2 m B.3 m C.4 m D.8 m解析对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律可得加速度为2 m/s2,方向竖直向下,由于初速度方向未知,所以应分两种情况进行计算,解得升降机的位移为2 m或4 m.答案AC3.如图2所示,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为F N和f.若电梯启动加速度减小为a2,则下面结论正确的是().图2A .水平梯板对人的支持力变为F N2 B .水平梯板对人的摩擦力变为f2C .电梯加速启动过程中,人处于失重状态D .水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为fF N答案 B4.如下图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则以下说法中正确的是( )A .桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力B .它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C .它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一种性质的力D .它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力解析 电视机处于静止状态,桌面对它的支持力和它所受的重力的合力为零,是一对平衡力,故A 正确,B 错误;电视机对桌面的压力和桌面对它的支持力是作用力和反作用力,故D 错误;压力和重力式两个性质不同的力,故C 错误。
高三物理选修3-3过关检测题一、选择题(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分)1. (2018·全国卷Ⅱ)对于实际的气体,下列说法正确的是_________A. 气体的内能包括气体分子的重力势能B. 气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C. 气体的内能包括气体整体运动的动能D. 气体的体积变化时,其内能可能不变E. 气体的内能包括气体分子热运动的动能2.下列选项正确的是_________A.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动C.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小3.关于气体的内能,下列说法正确的是__________A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.理想气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加4.(2018年·全国III卷)如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。
在此过程中_____________A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E .气体吸收的热量一直全部用于对外做功5. 下列说法正确的是___________A .空气的绝对湿度大,相对湿度一定大B .同一温度下,氮气分子的平均动能一定大于氧气分子的平均动能C .荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果D .有一分子a 从无穷远处靠近固定不动的分子b ,当a 、b 间分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小E .一定质量的理想气体等温膨胀,一定吸收热量二、非选择题1. (2018·全国卷Ⅰ)如图,容积为V 的汽缸由导热材料制成,面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K 。
章末过关检测(三)(建议用时:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(2017·宝鸡高三质检)如图所示,将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上,用轻弹簧1、2、3将质量为m的小球悬挂起来.框架和小球都静止时弹簧1竖直,弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长,这时框架对地面的压力大小等于(M+m)g.现将弹簧1从最上端剪断,则在剪断后瞬间()A.框架对地面的压力大小仍为(M+m)gB.框架对地面的压力大小为0C.小球的加速度大小等于gD.小球的加速度为0解析:选D.剪断弹簧1瞬间,弹簧的形变不改变,小球所受合外力为0,由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小为0,C项错误、D项正确;框架受重力和支持力作用,F N=Mg,由牛顿第三定律可知,框架对地面的压力大小为Mg,A、B项错误.2.在水平道路上行驶的汽车车厢内,有一个小斜面,货箱放在斜面上,如图甲.当汽车由静止启动时,货箱静止在斜面上,传感器测绘出其v-t图象如图乙所示.设斜面对货箱的支持力为F N,摩擦力为F f,则下列说法正确的是()A.在0~t1时间内,F N减小,F f增大B.在0~t1时间内,F N减小,F f减小C.在0~t1时间内,F N减小,F f可能增大D.在t1之后,斜面对货箱的作用力为零解析:选 C.货箱受到三个力,如图所示,将加速度分解到沿斜面向下的方向和垂直斜面向上的方向,设斜面倾角为θ,由牛顿第二定律得F N-mg cos θ=ma sin θ,mg sin θ-F f=ma cos θ.汽车启动过程中(0~t1时间内)加速度减小,所以斜面支持力F N=m(g cos θ+a sin θ)随加速度减小而减小;静摩擦力F f=m(g sin θ-a cos θ),当g sin θ-a cos θ>0时,F f的方向沿斜面向上,随加速度的减小而增大;当g sin θ-a cos θ<0,F f 的方向沿斜面向下,随加速度减小而减小;当g sin θ-a cos θ=0时,F f =0,随加速度减小而增大,选项A 、B 错误、C 正确;在t 1之后,汽车加速度a =0,斜面对货箱的作用力与货箱的重力平衡,即等于货箱的重力mg ,不为零,选项D 错误.3.如图所示,在水平地面上有两个完全相同的滑块A 、B ,两滑块之间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力F 1、F 2的作用下运动,且F 1>F 2.以A 、B 为一个系统,当运动达到稳定时,若地面光滑,设弹簧伸长量为Δl 1,系统加速度为a 1;若地面粗糙,设弹簧的伸长量为Δl 2,系统加速度为a 2,则下列关系式正确的是( )A .Δl 1=Δl 2,a 1=a 2B .Δl 1>Δl 2,a 1>a 2C .Δl 1=Δl 2,a 1>a 2D .Δl 1<Δl 2,a 1<a 2解析:选C.设两个滑块的质量均为m ,若水平地面光滑,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得a 1=F 1-F 22m,再以A 为研究对象,由牛顿第二定律得F 1-k ·Δl 1=ma 1,代入解得弹簧的伸长量为Δl 1=F 1+F 22k;若水平地面粗糙,则两个滑块与地面间的动摩擦因数相同,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得a 2=F 1-F 2-2μmg 2m =F 1-F 22m-μg ,再以A 为研究对象,由牛顿第二定律得F 1-k ·Δl 2-μmg =ma 2,代入解得弹簧的伸长量为Δl 2=F 1+F 22k,可见Δl 1=Δl 2,a 1>a 2,故选项C 正确.4.如图所示,质量为m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( )A .0B .大小为233g ,方向竖直向下 C .大小为233g ,方向垂直于木板向下 D .大小为33g ,方向水平向右 解析:选C.未撤离木板前,小球受到重力mg 、弹簧拉力kx 、木板支持力F ,如图所示.由平衡条件得F cos θ=mg ,即F =mg cos θ.当撤离木板的瞬间,由于弹簧的弹力不能突变,但木板的支持力F 立即消失,小球受重力mg 和kx 的合力大小等于木板撤离之前的F ,方向与F 的方向相反,故加速度方向为垂直于木板向下,大小为a =F m =233g .所以本题正确答案为C. 5.(2017·贵州六校联考)如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角θ=37°,并以v =10 m/s 的速率逆时针匀速转动着,在传送带的A 端轻轻地放一个质量为m =1 kg 的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)则下列有关说法正确的是( )A .小物体运动1 s 后,受的摩擦力大小不适用公式F =μF NB .小物体运动1 s 后加速度大小为2 m/s 2C .在放上小物体的第1 s 内,系统产生50 J 的热量D .在放上小物体的第1 s 内,至少给系统提供能量70 J 才能维持传送带匀速转动 解析:选B.刚放上小物体时,小物体相对于传送带向上运动,小物体受到的摩擦力方向沿传送带斜向下,大小为F f1=μmg cos θ,其加速度大小a 1=mg sin θ+μmg cos θm=10 m/s 2,方向沿传送带斜向下.1 s 末小物体的速度为v =a 1t =10 m/s ,又μ<tan θ,则此后小物体相对于传送带向下滑动,受到的摩擦力沿传送带斜向上,大小为F f2=μmg cos θ,其加速度大小a 2=g sin θ-μg cos θ=2 m/s 2,方向沿传送带斜向下,故A 错、B 对;在第1 s 内小物体与传送带产生的热量为Q =F f L =μF N L =μmgL cos θ,又知L =v t -12a 1t 2,解得Q =20 J ,故C 错;第1 s 内小物体的位移为x =12v t =5 m ,其增加的动能为E k =12m v 2=50 J ,需向系统提供的能量E =E k +Q -mg sin θ·x =40 J ,D 项错.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)6.(2015·高考海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时,( )A .物块与斜面间的摩擦力减小B .物块与斜面间的正压力增大C .物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑解析:选BD.当升降机加速上升时,物块有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式F f=μF N可知接触面间的正压力增大,物块与斜面间的摩擦力增大,故A错误、B正确;设斜面的倾角为θ,物块的质量为m,当匀速运动时有mg sin θ=μmg cos θ,即sin θ=μcos θ,假设物块以加速度a向上运动时,有F N=m(g+a)cos θ,F f=μm(g+a)cos θ,因为sin θ=μcos θ,所以m(g+a)sin θ=μm(g+a)cos θ,故物块仍做匀速下滑运动,C错误、D正确.7.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上,A、B接触面光滑,倾角为θ,现分别以水平恒力F作用于A物块上,保持A、B相对静止共同运动,则下列说法中正确的是()A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B.两种情况下获取的最大加速度相同C.两种情况下所加的最大推力相同D.采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力解析:选BC.甲方式中,F最大时,A刚要离开地面,A受力如图丙所示,则F N1cos θ=mg①对B:F′N1sin θ=ma1②由牛顿第三定律可知F′N1=F N1③乙方式中,F最大时,B刚要离开地面,B受力如图丁所示,则F N2cos θ=mg④F N2sin θ=ma2⑤由①③④可知F N2=F N1=F′N1⑥由②⑤⑥式可得a 2=a 1,对整体易知F 2=F 1,故选项B 、C 正确,选项A 、D 错误.8.(2017·潍坊模拟)如图所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个水平向右的恒力F ,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F 1=k v ,其中k 为常数,则圆环运动过程中( )A .最大加速度为F mB .最大加速度为F +μmg mC .最大速度为F +μmg μkD .最大速度为mg k解析:选AC.当F 1<mg 时,由牛顿第二定律得F -μ(mg -k v )=ma ,当v =mg k时,圆环的加速度最大,即a max =F m,选项A 正确,B 错误;圆环速度逐渐增大,F 1=k v >mg ,由牛顿第二定律得F -μ(k v -mg )=ma ,当a =0时,圆环的速度最大,即v max =F +μmg μk,选项C 正确,D 错误.三、非选择题(本题共3小题,共52分,按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)9.(14分)某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A 为小车,B 为装有砝码的小盘,C 为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m 1,小盘(及砝码)的质量为m 2.(g 取9.8 m/s 2)甲(1)下列说法正确的是________.A .实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B .每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C .本实验中应满足m 2远小于m 1的条件D .在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a -m 1图象(2)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a 与砝码重力F 的图象如图乙所示.若牛顿第二定律成立,则小车的质量为______kg ,小盘的质量为______kg.(3)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为________ m/s 2.解析:(1)实验时应先接通电源,再放开小车,A 项错;每次改变小车质量时,没必要重新平衡摩擦力,B 项错;实验要求m 2≪m 1,C 项对;D 项中应作a -m 2或a -F 图象,D 项错.(2)由题图乙中的a -F 图线可知:a =F m 1+0.3,即图线的斜率k =1m 1,可求解得m 1=2.0 kg.当F =0时,a =0.3 m/s 2,此时a =F 0m 1=m 0g m 1,所以m 0=0.06 kg. (3)当砝码重力越来越大时,a =m 2g m 2+m 1,即m 2无限大时,a 趋向于g . 答案:(1)C (2)2.0 0.06 (3)9.810.(18分)(2017·洛阳市期中考试)某电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶子一段时间后,放手让它向前滑动,若瓶子最后停在桌上有效区域内(不能压线)视为成功;若瓶子最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC 是长度L 1=5.5 m 的水平桌面,选手们将瓶子放在A 点,从A 点开始用一恒定不变的水平推力推它,BC 为有效区域.已知BC 长度L 2=1.1 m ,瓶子质量m =0.5 kg ,与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,g =10 m/s 2.某选手作用在瓶子上的水平推力F =11 N ,瓶子沿AC 做直线运动,假设瓶子可视为质点,该选手要想游戏获得成功,试求:在手推瓶子过程中瓶子的位移取值范围.(令5=2.2)解析:要想获得成功,瓶子滑到B 点时速度恰好为0,力作用时间最短,滑到C 点时速度恰好为0,力作用时间最长.设力作用时的加速度为a 1、位移为x 1,撤力时瓶子的速度为v 1,撤力后瓶子的加速度为a 2、位移为x 2,则F -μmg =ma 1-μmg =ma 22a 1x 1=v 21,2a 2x 2=-v 21L 1-L 2<x 1+x 2<L 1由以上各式联立可解得:0.4 m<x 1<0.5 m.答案:0.4 m ~0.5 m11.(20分)传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L 1=2.5 m 、L 2=2 m .传送带始终保持以速度v 匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m =2 kg ,g 取10 m/s 2.求:(1)若滑块恰好不从平板上掉下,求v 的大小;(2)若v =6 m/s ,求滑块离开平板时的速度大小.解析:(1)滑块在平板上做匀减速运动,加速度大小:a 1=μ1mg m =3 m/s 2由于μ1mg >2μ2mg故平板做匀加速运动,加速度大小:a 2=μ1mg -μ2×2mg m =1 m/s 2设滑块滑至平板右端用时为t ,共同速度为v ′,平板位移为x ,对滑块:v ′=v -a 1tL 2+x =v t -12a 1t 2 对平板:v ′=a 2tx =12a 2t 2 联立以上各式代入数据解得:t =1 s ,v =4 m/s.(2)滑块在传送带上的加速度:a 3=μmg m =5 m/s 2若滑块在传送带上一直加速,则获得的速度为:v 1=2a 3L 1=5 m/s<6 m/s即滑块滑上平板的速度为5 m/s.设滑块在平板上运动的时间为t ′,离开平板时的速度为v ″,平板位移为x ′则v ″=v 1-a 1t ′,L 2+x ′=v 1t ′-12a 1t ′2 x ′=12a 2t ′2 联立以上各式代入数据解得:t ′1=12s ,t ′2=2 s(t ′2>t ,不合题意,舍去) 将t ′=12s 代入v ″=v 1-a 1t ′得: v ″=3.5 m/s.答案:(1)4 m/s (2)3.5 m/s。