陕西省渭南市澄城县寺前中学2017届高三（上）统练物理试卷（11-1）（解析版） 11页

‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（上）统练物理试卷（11.1）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置在斜面上．下述正确的是（　　）‎ A．如果m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩檫力 B．如果m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 C．如果m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 D．如果m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 ‎2．如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为（　　）‎ A． sB．（﹣1）sC．3sD．5s ‎3．如图物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上．A，B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（　　）‎ A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态 B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动 C．两物体间从受力开始就有相对运动 D．两物体间始终没有相对运动 ‎4．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（　　）‎ A．地面光滑时．绳子拉力大小等于 B．地面不光滑时，绳子拉力大小为 C．地面不光滑时，绳子拉力大于 D．地面不光滑时，绳子拉力小于 ‎5．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k．在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为（　　）‎ A．伸长量为tanθB．压缩量为tanθ C．伸长量为D．压缩量为 ‎6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（　　）‎ ‎①小球的瞬时速度突然变大 ‎②小球的加速度突然变大 ‎③小球做圆周运动所需的向心力突然变大 ‎④悬线所受的拉力突然变大．‎ A．①③④B．②③④C．①②④D．①②③‎ ‎7．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图1所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）‎ A．球A的线速度必定大于球B的线速度 B．球A的角速度必定小于球B的角速度 C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎8．如图所示，两根细线p、q的一端固定在同一根竖直杆上，另一端拴住同一个小球．当小球随杆以角速度ω匀速转动时，p、q均被拉直，其中q绳处于水平方向．此时它们对小球的拉力大小分别为F1、F2．若将杆转动的角速度增大，下列判断正确的是（　　）‎ A．F1、F2都将增大B．F1增大，F2不变 C．F1不变，F2增大D．F1、F2的合力不变 ‎　‎ 二、计算题（共2小题，满分0分）‎ ‎9．如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：‎ ‎（1）小孩平抛的初速度．‎ ‎（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．‎ ‎10．如图所示，一物块置于水平地面上，当用水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块向右做匀加速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍然向右做匀加速直线运动，加速度大小变为原来的一半．若F1和F2的大小相等，都等于mg．求：物块与地面之间的动摩擦因数μ=？（结果可用根式表示）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（上）统练物理试卷（11.1）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置在斜面上．下述正确的是（　　）‎ A．如果m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩檫力 B．如果m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 C．如果m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 D．如果m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩檫力 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动，以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力情况．如果m1沿斜面向上加速运动，仍以整体为研究对象，将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向，根据牛顿第二定律判断地面对斜面的摩擦力方向．‎ ‎【解答】解：‎ A、B如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动，以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力．故A正确，B错误．‎ C、如果m1沿斜面向上加速运动，将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力．故C正确．‎ D、与C项同理可知，如果m1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩檫力．故D错误．‎ 故选AC ‎　‎ ‎2．如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为（　　）‎ A． sB．（﹣1）sC．3sD．5s ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，物块在传送带上先做匀加速直线运动，判断出物块速度达到传送带速度时，位移与L的关系，若位移大于L，则物体一直做匀加速直线运动，若位移小于L，则物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，根据匀变速直线运动的公式求出运动的时间．‎ ‎【解答】解：物块的加速度：a==μg=0.1×10=1m/s2．‎ 当速度达到1m/s时，物块的位移：x==＜2.5m．知物块先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动．‎ 则匀加速直线运动的时间：t1=1s；‎ 匀速直线运动的时间：t2=；‎ 物体从a点运动到b点所经历的时间：t=t1+t2=1+2=3s．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．如图物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上．A，B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（　　）‎ A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态 B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动 C．两物体间从受力开始就有相对运动 D．两物体间始终没有相对运动 ‎【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力．‎ ‎【分析】隔离对B分析，求出AB发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力．‎ ‎【解答】解：隔离对B分析，当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B发生相对滑动，则．‎ 再对整体分析F=（mA+mB）a=8×6N=48N．知当拉力达到48N时，A、B才发生相对滑动．在F小于12N时，两者是保持相对静止的，相对于地面是运动的．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（　　）‎ A．地面光滑时．绳子拉力大小等于 B．地面不光滑时，绳子拉力大小为 C．地面不光滑时，绳子拉力大于 D．地面不光滑时，绳子拉力小于 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-连接体．‎ ‎【分析】地面光滑时：先用整体法求得加速度，再以m为研究对象，对其受力分析利用牛顿第二定律求得绳的拉力．‎ 地面不滑时同上法，只是受力要加入摩擦力．‎ ‎【解答】解：光滑时：由整体求得加速度：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ ‎ 对m受力分析由牛顿第二定律得：FT=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ ‎ 由①②式得： ‎ ‎ 地面不光滑时：整体求加速度：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③‎ ‎ 对m受力分析由牛顿第二定律得：FT﹣umg=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④‎ ‎ 由③④得： ‎ ‎ 则AB正确，CD错误 故选：A　B ‎　‎ ‎5．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k．在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为（　　）‎ A．伸长量为tanθB．压缩量为tanθ C．伸长量为D．压缩量为 ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】先对小球受力分析，结合运动情况求出合力，然后根据牛顿第二定律求出加速度，再对物体受力分析，求出合力后确定弹簧弹力．‎ ‎【解答】解：对小球受力分析，如图 由几何关系 F合=m2gtanθ 由牛顿第二定律 a==gtanθ 车向左加速或向右减速 对小物体受力分析，受重力、支持力和弹簧弹力，合力等于弹簧弹力，根据牛顿第二定律 F弹=m1gtanθ 物体受向左的弹力 结合胡克定律可知 弹簧的伸长量为tanθ 故选A．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（　　）‎ ‎①小球的瞬时速度突然变大 ‎②小球的加速度突然变大 ‎③小球做圆周运动所需的向心力突然变大 ‎④悬线所受的拉力突然变大．‎ A．①③④B．②③④C．①②④D．①②③‎ ‎【考点】牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】小球在下摆过程中，受到线的拉力与小球的重力，由于拉力始终与速度方向相垂直，所以它对小球不做功，只有重力在做功．当碰到钉子瞬间，速度大小不变，而摆长变化，从而导致向心加速度变化，拉力变化．‎ ‎【解答】解：由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，速度大小不变，由摆长变短，导致向心加速度变大，向心力也变大，则拉力变大，‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图1所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）‎ A．球A的线速度必定大于球B的线速度 B．球A的角速度必定小于球B的角速度 C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合==mω2r比较线速度、角速度的大小，结合角速度的大小比较周期的大小．根据平行四边形定则比较支持力的大小，从而比较球对桶壁的压力大小．‎ ‎【解答】解：A、两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，合力的方向都沿水平方向．根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等．可知压力大小相等，根据得，v=，，A的半径大，则A的线速度大于B的线速度，A的角速度小于B的角速度，故A、B正确，D错误．‎ C、根据T=知，A的角速度小于B的角速度，则A的周期大于B的周期，故C错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，两根细线p、q的一端固定在同一根竖直杆上，另一端拴住同一个小球．当小球随杆以角速度ω匀速转动时，p、q均被拉直，其中q绳处于水平方向．此时它们对小球的拉力大小分别为F1、F2．若将杆转动的角速度增大，下列判断正确的是（　　）‎ A．F1、F2都将增大B．F1增大，F2不变 C．F1不变，F2增大D．F1、F2的合力不变 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】对小球进行受力分析，根据合外力提供向心力列式即可求解．‎ ‎【解答】解：设p线与竖直方向成θ角，设q线的长为r，‎ 则竖直方向F1cosθ=mg，‎ 可见F1大小恒定；‎ 水平方向F1sinθ+F2=mω2r，ω增大时，只有F2增大．‎ 故选：C ‎　‎ 二、计算题（共2小题，满分0分）‎ ‎9．如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：‎ ‎（1）小孩平抛的初速度．‎ ‎（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第三定律．‎ ‎【分析】（1）小孩无碰撞进入圆弧轨道，则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向，根据平抛运动的高度求出运动的时间，从而得知竖直方向上的分速度，对A点速度进行分解，运用平行四边形定则求出小孩的初速度．‎ ‎（2）根据机械能守恒定律求出小孩运动到最低点时的速度，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出小孩在最低点对轨道的压力．‎ ‎【解答】解：（1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向，则：‎ 又得，t=‎ 而vy=gt=4m/s，解得v0=3m/s．‎ ‎（2）设小孩到达最低点的速度为v，由机械能守恒定律有：‎ 在最低点，根据牛顿第二定律，有：‎ 代入数据解得FN=1290N．‎ 由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N．‎ 答：（1）小孩平抛运动的初速度为3m/s．‎ ‎（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为1290N．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，一物块置于水平地面上，当用水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块向右做匀加速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍然向右做匀加速直线运动，加速度大小变为原来的一半．若F1和F2的大小相等，都等于mg．求：物块与地面之间的动摩擦因数μ=？（结果可用根式表示）‎ ‎【考点】牛顿运动定律的综合应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】在两种情况下分别对物体受力分析，根据牛顿第二定律并结合正交分解法列式求解，即可得出结论．‎ ‎【解答】解：对两种情况下的物体分别受力分析，如图 将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，‎ 则有：‎ F3﹣F滑=ma mg=F4+FN；‎ F5﹣F滑′=ma′‎ mg+F6=FN′‎ 而 F滑=μFN F滑′=μFN′‎ 则有 F1cos60°﹣μ（mg﹣F1sin60°）=ma ①‎ F2cos30°﹣μ（mg+F2sin30°）=ma′②‎ 又根据题意 F1=F2 =mg ③‎ a=2a′④‎ 联立①②③④解得：‎ μ=‎ 答：动摩擦因素为．‎ ‎　‎ ‎2016年12月7日