2011高考物理第一轮总复习满分练兵测试题12

2011届高考第一轮总复习满分练兵场

第3章 第2讲

一、选择题

1．(2009·四川成都诊断性检测)一个质量为1kg、初速度不为零的物体，在光滑水平面上受到大小分别为1N、3N和5N的三个水平方向的共点力作用，则该物体 ( )

A．可能做匀速直线运动

B．可能做匀减速直线运动

C．不可能做匀变速曲线运动

D．加速度的大小不可能是2m/s2

[答案] B

[解析] 1N、3N和5N三个力的合力在1N到9N范围内变化，合力不可能为零，物体不会平衡，A不正确．如果合力方向与初速度方向相反，物体做匀减速直线运动，B正确．如果合力方向与初速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，C不正确．当合力为2N时，物体的加速度为2m/s2，D不正确．

2．(2009·江苏苏州中学月考)小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动．质量为M的小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1；该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2则a1和a2的关系为 ( )

A．a1＝Mma2 B．a1＝mMa2

C．a1＝MM＋ma2 D．a1＝a2

[答案] D

[解析] 设小孩与滑梯间动摩擦因数为μ，小孩从滑梯上滑下，受重力G、支持力FN和滑动摩擦力Ff.如图所示，由牛顿第二定律，Mgsinα－μMgcosα＝Ma1，a1＝gsinα－μgcosα；当小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下时，满足：(M＋m)gsinα－μ(M＋m)gcosα＝(M＋m)a2，得a2＝gsinα－μgcosα，可见，a1＝a2，D正确．

3．如图所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，且F1>F2，则1施于2的作用力大小为 ( )

A．F1 B．F1－F2

C.12(F1－F2) D.12(F1＋F2)

[答案] D

[解析] 设每个物体的质量为m，因为F1>F2，物体1和2一起以相同的加速度a向右做匀加速直线运动，将1和2作为一个整体，根据牛顿第二定律，有：

F1－F2＝2ma，∴a＝F1－F22m.

要求1施于2的作用力FN，应将1和2隔离，以物体2为研究对象，则：

FN－F2＝ma，∴FN＝F2＋ma＝12(F1＋F2)．

4．(2009·山东)某物体做直线运动的v－t图象如图甲所示，据此判断图乙(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是 ( )

[答案] B

[解析] 本题考查v－t图象、位移图象，

由v－t图像可看出0～2s内物体做匀加速直线运动

2s～4s内做匀减速运动，4s～6s内做反向加速运动，

由此可判定B正确，A、C、D错误，正确答案B.

5．(2009·江苏南师附中模拟)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是 ( )

A．mA

C．μA＝μB＝μC D．μA

[答案] BD

[解析] 根据牛顿第二定律，F－μmg＝ma，解得a＝Fm－μg，则图象斜率为1m，故mA＝mB

6．(2009·莆田模拟)如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是

( )

A.Lv＋v2μg B.Lv

C.2Lμg D.2Lv

[答案] B

[解析] 因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L＝12μgt2，得：t＝2Lμg，C正确；若一直加速到右端时的速度恰好与带速v相等，则L＝0＋v2t，有：t＝2Lv，D正确；若先匀加速到带速v，再匀速到右端，则v22μg＋vt－vμg＝L，有：t＝Lv＋v2μg，A正确，木块不可能一直匀速至右端，B错误．

7．(2010·潍坊)如图所示，重为G1的物体A在大小为F水平向左的恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．现将重为G2的小物体B轻放在A上，则 ( )

A．A仍静止

B．A将加速下滑

C．斜面对A的弹力不变

D．B对A的压力大小等于G2

[答案] B

[解析] 对A物体受力分析如图，由题意知物体A受力平衡，则有

mAgsinα＝Fcosα

FN＝mAgcosα＋Fsinα

当将B物体放在A物体上时

则有(mA＋mB)gsinα>Fcosα

所以A将加速下滑，A错B对

B物体失重，所以B对A的压力小于G，D错，而FN＝(mA＋mB)gcosα＋Fsinα增大，C错，正确答案B.

8．(2009·扬州模拟)一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器，如图所示．把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上，让其自然下垂，在弹簧末端处的纸板上刻上水平线A.现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端，在垫圈自由垂直下处刻上水平线B，在B的下方刻一水平线C，使AB间距等于BC间距．假定当地重力加速度g＝10m/s2，当加速度器在竖直方向运动时，若弹簧末端的垫圈 ( )

A．在A处，则表示此时的加速度为零

B．在A处，则表示此时的加速度大小为g，且方向向下

C．在C处，则质量为50g的垫圈对弹簧的拉力为1N

D．在BC之间某处，则此时加速度器一定是在加速上升

[答案] BC

[解析] 设AB＝BC＝x，由题意知，mg＝kx，在A处mg＝maA，aA＝g，方向竖直向下，B正确；在C处，2kx－mg＝maC，aC＝g，方向竖直向上，此时弹力F＝2kx＝2mg＝1N，C正确；在BC之间弹力F大于mg，加速度方向竖直向上，但加速度器不一定在加速上升，也可能减速下降，故D错误．

二、非选择题

9．一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度大小为________，方向为________．(设小猫质量为m，木杆的质量为M)

[答案] M＋mMg 向下

[解析] 先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力F的作用，如图所示，故G1与F二力平衡，即

F＝G1＝mg①

再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力F，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F′，且

F′＝F②

由牛顿第二定律，杆的加速度为

a＝F′＋G2M③

由①、②、③式可得：

a＝M＋mMg，

即杆下降的加速度为M＋mMg，方向向下．

10．如图所示，质量为1kg的物体沿粗糙水平面运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2.t＝0时物体的速度v0＝10m/s，给物体施加一个与速度方向相反的力F＝3N，物体经过多长时间速度减为零？(g取10m/s2)

[答案] 2s

[解析] 物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律得

F合＝F＋F1＝F＋μmg＝ma

a＝F＋μmgm

＝3＋0.2×1×101m/s2＝5m/s2

由vt＝v0＋at得，

t＝vt－v0a＝0－10－5s＝2s.

11．(2009·潍坊质检)如图所示为阿特伍德机，一不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮，两端分别连接质量为M＝0.6kg和m＝0.4kg的重锤．已知M自A点由静止开始运动，经1.0s运动到B点．求

(1)M下落的加速度；

(2)当地的重力加速度．

[答案] (1)1.94m/s2 (2)9.7m/s2

[解析] (1)M下落的高度h＝0.97m

由运动学公式h＝12at2

得：a＝2ht2＝2×0.971.02m/s2＝1.94m/s2

(2)由牛顿第二定律得(M－m)g＝(M＋m)a

g＝M＋mM－ma＝1×1.940.2m/s2＝9.7m/s2.

12．如图所示，长L＝75cm的质量为m＝2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球，玻璃管从静止开始受到一竖直向下的恒力F＝12N的作用，使玻璃管竖直向下运动，经一段时间t，小球离开管．空气阻力不计，取g＝10m/s2.求：时间t和小球离开玻璃管时玻璃管的速度大小．

[答案] 0.5s 8m/s

[解析] 设玻璃管向下运动的加速度为a，对玻璃管受力分析由牛顿第二定律得：

F＋mg＝ma①

设玻璃球和玻璃管向下运动的位移分别为x1、x2时，玻璃球离开玻璃管，由题意得：

x2－x1＝L②

由玻璃球做自由落体运动得：x1＝12gt2③

由玻璃管向下加速运动得：x2＝12at2④

玻璃球离开玻璃管时，玻璃管的速度v＝at⑤

由①～⑤式解得：t＝0.5s，v＝8m/s.

13．货车在凹凸不平的路面上行驶时，由于汽车加速或车体

颠簸抖动，货物很容易发生移动．为了防止货箱向后移动而碰坏物品，某汽车司机在车厢的后壁放置了一个缓冲装置(相当于一弹簧)，如图所示．已知货箱的质量m＝20kg，货箱与车厢底部的动摩擦因数μ＝0.3.由于货箱的移动，缓冲装置已受到F＝20N的挤压力．

(1) 当货车在平直的公路上以不同的加速度加速时(如下表)，货箱受到车厢底部的摩擦力情况如何？试完成下表.

(2)

汽车的加速度 0.5m/s2 1.0m/s2 2.0m/s2 4.0m/s2 6.0m/s2

摩擦力的大小

摩擦力的方向

(2)当货车在公路上匀速行驶时，突然路面有一凹陷造成车厢短时间内在竖直向下的方向上具有了大小为7m/s2的加速度，试分析这一“颠簸”是否会使货箱发生移动？

[答案] (1)见解析 (2)会

[解析] (1)货箱与车厢底部的最大静摩擦力Fm＝μmg＝60N.当货车在平直的公路上以不同的加速度加速时，货箱受到向前的合力为F合＝ma，缓冲装置对货箱的弹力为F′＝F＝20N，取汽车的运动方向为正方向，则F合＝F′＋Ff.

当a1＝0.5m/s2时，则F合1＝ma1＝10N，

得Ff1＝－10N，即大小为10N，方向向后；

当a2＝1.0m/s2时，F合2＝20N，得Ff2＝0N；

当a3＝2.0m/s2时，F合3＝40N，则Ff3＝20N，方向向前；

当a4＝4.0m/s2时，则F合4＝80N，得Ff4＝Ffm＝60N，方向向前；

当a5＝6.0m/s2时，F合5＝120N，此时货箱相对于车厢向后移动，故受到向前的滑动摩擦力，Ff5＝μmg＝60N.

(2)在“颠簸”的短时间内，货箱处于失重状态，有

mg－FN＝ma，

货箱对车厢的压力FN′＝FN＝m(g－a)＝20×3N＝60N，此时货箱受到的最大静摩擦力

Fm′＝μFN′＝0.3×60N＝18N

故这一“颠簸”会使货箱发生移动．