人教版高一上册物理 期末精选达标检测(Word版 含解析)

人教版高一上册物理期末精选达标检测（Word版含解析）

一、第一章运动的描述易错题培优（难）

1．质点做直线运动的v-t 图象如图所示，则（）

A．3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动

B．3 s 末质点的速度为零，且运动方向改变

C．0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动，4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为 2 m/s2

D．6 s内质点发生的位移为 8 m

【答案】BC

【解析】

试题分析：矢量的负号，只表示物体运动的方向，不参与大小的比较，所以3 s～4 s内质点的速度负方向增大，所以做加速运动，A错误，3s质点的速度为零，之后开始向负方向运动，运动方向发生变化，B错误，图线的斜率表示物体运动的加速度，所以0～2 s内质点做匀加速直线运动，4 s～6 s内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为2 m/s2，C正确，v-t图像围成的面积表示物体的位移，所以6 s内质点发生的位移为0，D错误，

考点：考查了对v-t图像的理解

点评：做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度，围成的面积表示运动的位移，负面积表示负方向位移，

2．甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是( )

A．60 s时,甲车在乙车的前方

B．20 s时,甲、乙两车相距最远

C．甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度

D．40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m

【答案】AD

【解析】

【详解】

A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知60s时，甲的位移大于乙的位移，所以甲车在乙车前方，故A正确；

B、40s之前甲的速度大于乙的速度，40s后甲的速度小于乙的速度，所以40s时，甲乙相距最远，在20s时，两车相距不是最远，故B错误；

C、速度?时间图象斜率表示加速度，根据图象可知，甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度，故C错误；

D、根据图象可知，40s时，甲乙两车速度相等都为40m/s，甲的位移

，乙的位移，所以甲乙相距，故D正确；

故选AD。

【点睛】

速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远，由位移求相距的距离。

3．某班同学去参加野外游戏．该班同学分成甲、乙、丙三个小组，同时从营地A出发，沿各自的路线搜寻目标，要求同时到达营地B，如图所示为其运动轨迹，则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )

A．甲、乙、丙三组的平均速度大小相同

B．甲、乙、丙三组的平均速率大小相同

C．乙组的平均速度最大，甲组的平均速度最小

D．乙组的平均速率最小，甲组的平均速率最大

【答案】AD

【解析】

【详解】

AC、三个质点从A到B的过程中，位移大小相等，时间相同；平均速度是位移与时间段的比值，故平均速度相同，故A正确，C错误；

BD、三个质点从A到B的过程中，路程不全相同，时间相同；平均速率是路程与时间的比值，由图象知乙组的平均速率最小，甲组的平均速率最大，故C错误；D正确；

故选AD．

【点睛】

位移是指从初位置到末位置的有向线段，路程是轨迹的长度，故从M到N过程中，三个物

体的位移相同，但路程不等；平均速率是路程与时间的比值，而平均速度是位移与时间段的比值．

4．若某物体做直线运动的v—t图象如图所示，则下列说法中正确的是（）

A．t=3s时物体运动的速度方向发生改变

B．t=3s时物体运动的加速度方向发生改变

C．t=3s时物体离出发点最远

D．t=3s时物体的加速度为零

【答案】AC

【解析】

【分析】

解决本题要明确v—t图象的含义：在v—t图象中，速度的正负表示其运动方向，图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移，时间轴上方面积表示位移为正，下方表示为负．

【详解】

A．根据速度的正负表示速度的方向，可知t=3s时物体运动的速度方向发生改变，故A正确；

B．在2~5s内直线的斜率一定，说明物体的加速度恒定，则t=3s时物体运动的加速度方向没有发生改变，故B错误；

C．物体在前3s内沿正方向运动，3s后沿负方向运动，则t=3s时物体离出发点最远，故C 正确；

D．根据斜率等于加速度，可知t=3s时物体的加速度不为零，故D错误。

故选AC。

【点睛】

图象由于具有形象直观的特点，因此在物理中广泛应用，对于图象问题要明确两坐标轴的含义，图象斜率、截距、围成面积等含义。

5．在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否看作质点，下列说法正确的是( )

A．地球的质量太大，不能把地球看作质点

B．地球的体积太大，不能把地球看作质点

C．研究地球的自转时可以把地球看作质点

D ．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点 【答案】D 【解析】

试题分析：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A 、B 选项都不对．

C 、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C 错误．

D 、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D 选项正确． 故选D ．

6．甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图象如图所示,在20s 内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )

A ．平均速度大小相等，平均速率v v v >=甲乙丙

B ．平均速度大小相等，平均速率v v v >>甲乙丙

C ．平均速度v v v >>甲乙丙，平均速率相等

D ．平均速度和平均速率大小均相等 【答案】A 【解析】 【分析】

平均速度等于位移与所用时间的比值．平均速率等于路程与所用时间的比值．根据位移图象确定出位移关系，分析物体的运动情况，确定出路程关系，再进行判断平均速度和平均速率的关系． 【详解】

由图看出，三个物体的起点与终点相同，位移相同，所用时间也相同，则三个物体的平均速度大小相同．由图得知，甲先沿正方向运动，后沿负方向返回，而乙、丙都一直沿正方向运动，三个物体的位移相同，则甲的路程最大，乙丙的路程相等，所以甲的平均速率最大，乙丙的平均速率相等，即v v v 甲乙丙＞=，故选A ． 【点睛】

由位移图象纵坐标的变化量等于位移，能判断出物体的位移关系．根据位移图象的斜率等于速度分析物体的运动情况，确定路程关系，是本题解答的基本思路．

7．两条平行的铁轨上匀速行驶着甲、乙两列火车，某时刻火车正好交汇，甲车上一乘客从一侧车窗看到田野上树木向北运动，从另一侧窗口看到乙车也向北运动，但比树木运动得慢，则（）

A．甲车向南运动，乙车向北运动

B．甲车向南，乙车没动停在了铁轨上

C．甲、乙两车同时向北运动，乙比甲快

D．甲乙两车同时向南运动，但乙车比甲车慢

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

甲车上的乘客看到田野上的树木向北运动，说明甲车向南运动，而看到乙车也向北运动，但比树木运动的慢说明乙车向南运动，因为如果乙车相对地面静止，则乙车和树木相对甲车向北运动的速度相同，故乙车不可能静止；如果乙车相对于地面向北运动，则相对于甲车的速度大于树木相对于甲车的速度，也与题意矛盾，故也不可能．所以乙车只能相对于地面向南运动，但如果乙车的速度大于甲车的速度，甲车上的乘客应该看到乙车向南运动，也与题意矛盾，故乙车只能向南运动且比甲车慢，故D正确。

故选D。

8．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）

A．从飞机上看，物体静止

B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方

C．从地面上看，物体做平抛运动

D．从地面上看，物体做自由落体运动

【答案】C

【解析】

物体下落过程中在水平方向上没有受力，速度与直升机的速度相同；在竖直方向上，物体受到重力，做自由落体运动。因此，从飞机上看，物体始终在飞机的正下方，且相对飞机做自由落体运动；从地面上看，物体做平抛运动。所以选择C选项。

9．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法（）A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零

B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大

C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大

D．尽管空间站匀速转动，所以加速度为零

【答案】B

【解析】

【分析】

加速度是描述速度变化快慢的物理量，即速度变化快一定是加速度大，速度变化慢一定是加速度小；加速度的大小与速度大小无关系；速度为零，加速度可以不为零；加速度为零，速度可以不为零。

本题考查加速度的性质，明确判断加速度的大小依据是：①速度变化快慢②单位时间内速度的变化大小。

【详解】

A．点火后即将升空的火箭受到向上的推力大于火箭的重力，由牛顿第二定律知火箭有向上的加速度，选项A错误；

B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快加速度越大；轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，选项B正确；

C．磁悬浮列车在轨道上高速行驶，速度很大，但可能匀速行驶，所以加速度不一定很大，选项C错误；

D．空间站在绕地球做匀速圆周运动，匀速圆周运动为速率不变的曲线运动，速度方向时刻变化，速度变化量不为零，加速度不为零，选项D错误。

故选B。

10．下列说法中正确的是

A．由于“辽宁舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点

B．战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点

C．在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机可以看成质点

D．研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时，航母可以看成质点

【答案】D

【解析】

A、D、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，所以“辽宁舰”航母在某些情况下是可以看成质点的，如研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时，航母可以看成质点，故A错误，D正确．

B、正在甲板上手势指挥的调度员的动作不能忽略，不能看成质点，故B错误．

C、研究战斗机的空中翻滚动作时，不可以看做质点，否则没有动作了，故C错误；故选D

【点睛】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可正确解答本题．本题考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略，与其他因素无关．

二、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优（难）

11．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h，车距为105m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s后抬头才看到前车刹车，经过0.4s的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为

6m/s 2，则下列说法正确的是（ ）

A ．两车不会相撞，两车间的最小距离为12m

B ．两车会相撞，相撞时前车车速为6m/s

C ．两车会相撞，相撞时后车车速为18m/s

D ．条件不足，不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

两车的初速度0108km/h 30m/s v ==，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移

220130m 75m 226

v x a ==?= 则后车从开始到刹车到速度为0的位移

2130(40.4)m 75m=207m>105m+=180m x x ?++=

所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距

207m 180m 27m x ?=-=

根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度

2

2v a x ?

解得

18m/s v =

故C 正确，ABD 错误。 故选C 。

12．如图所示，水平线OO '在某竖直平面内，距地面高度为h ，一条长为L （L h <）的轻绳两端分别系小球A 和B ，小球A 在水平线OO '上，竖直向上的外力作用在A 上，A 和B 都处于静止状态。现从OO '上另一点静止释放小球1，当小球1下落至与小球B 等高位置时，从OO '上静止释放小球A 和小球2，小球2在小球1的正上方。则下列说法正确的是（ ）

A ．小球

B 将与小球1同时落地

B ．h 越大，小球A 与小球B 的落地时间差越大

C ．从小球2释放到小球1落地前，小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大

D ．若1落地后原速率弹回，从此时开始计时，1与2相遇的时间随L 的增大而减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．设小球1下落到与

B 等高的位置时的速度为v ，设小球1还需要经过时间t 1落地，则：

2

1112

h L vt gt -=+

① 设B 运动的时间为t 2，则

2

212

h L gt -=

② 比较①②可知

12t t <

故A 错误；

B ．设A 运动时间为t 3，则

2312

h gt =

可得

32t t -=

可知L 是一个定值时，h 越大，则小球A 与小球B 的落地时间差越小。故B 错误； C ．1与2两球的距离

22

1122

L t gt gt t νν'=+

-= 可见，两球间的距离随时间的推移，越来越大；故C 正确； D ．作出小球1和小球2运动的v -t 图象，如图所示

由图可知，t1时刻，小球2开始运动；t2刻，小球1落地；t3刻，小球1和小球2相遇。图中左边的阴影部分面积表示的就是轻绳的长度L，可见，若1落地后原速率弹回，从此时开始计时，1与2相遇的时间随L的增大而增大，所以D错误。

故选C。

13．甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象，即x—t图象，如图所示，甲图象过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法正确的是( )

A．在两车相遇前，t2时刻两车相距最远

B．在两车相遇前，t1时刻两车相距最远

C．0-t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度

D．甲车的初速度大于乙车在t3时刻的速度

【答案】B

【解析】

【详解】

A B. 从图象可知在两车相遇前，t1时刻两车距离大于t2时刻两车距离，t1时刻两车相距最远，选项A错误，B正确；

C. x—t图象斜率表示物体的速度，由图可知t1时刻后甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速

度，选项C错误；

D. 甲车的初始时图象的斜率等于乙车在t3时刻图象的斜率，所以甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，选项D错误。

故选B。

14．一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度随时间变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内，对应面积均为S，则经过b时刻物体的速度大小v为

A．

()

()

22

m n S

m n mn

+

+

B．

()

m n S

mn

+

C．

m n S

mn

-

（）

D．

()

()

22

m n S

m n mn

+

-

【答案】A

【解析】

【详解】

s

在连续两段时间m和n内，对应面积均为S，根据匀变速直线运动的规律有

2

2

1

-

2

1

2

b

b

S v m a m

S v n a n

=???

=?+??

解得经过b时刻物体的速度大小为

()

()

22

b

m n S

v

m n mn

+

=

+

故选A。

15．一物块在水平面上由静止开始运动．物体运动的速度v随时间t变化的关系如图8所示．由图象可知：

A．在0~2s内与4s~6s内，物体的加速度方向相同

B．在0~2s内与4s~6s内，物体的速度方向相同

C．在0~2s内与4s~6s内，物体的平均速度相同

D．在4s~6s内，物体距离出发点越来越近

【答案】B

【解析】

试题分析：速度与时间的图像中，0~2s内加速运动，而在4s~6s内，物体做减速运动，故二者的加速度方向相反，选项A错误；由图像可知，在0~2s内与4s~6s内，物体的速度都是正值，方向相同，选项B正确；在0~2s内的面积与4s~6s内的面积不相等，故位移不相等，而时间相等，故物体的平均速度不相同，选项C错误；在4s~6s内，位移是正值，故物体距离出发点越来越远，选项D错误．

考点：速度与时间图像．

16．甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化a－t图像如图所示。关于甲、乙两车在0~20 s的运动情况，下列说法正确的是（）

A．在t＝10 s时两车相遇B．在t＝20 s时两车相遇

C．在t＝10 s时两车相距最远D．在t＝20 s时两车相距最远

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

根据图像可知，在020s内，甲的加速度不变，乙的加速度逐渐减小。

AB．根据加速度时间图像知图像与时间轴所围的面积表示速度变化量，在020s内，乙车的速度均大于甲车，同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，故在t＝10 s时乙车在甲车前方，故AB错误；

t=时，两图像与t轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在20秒CD．当20s

t=

前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当20s 时，两车速度相等即相距最远，故C错误，D正确。

故选D。

17．甲、乙两质点同时沿同一直线运动,速度随时间变化的v-t图象如图所示。关于两质点的运动情况,下列说法正确的是（）

A．在t=0时,甲、乙的运动方向相同

B．在0~t0内,乙的加速度先增大后减小

C．在0~2t0内,乙的平均速度等于甲的平均速度

D．若甲、乙从同一位置出发,则t0时刻相距最远

【答案】D

【解析】

试题分析：在t=0时，甲的速度为正，乙的速度为负，说明甲、乙的运动方向相反．故A 错误．根据斜率表示加速度，可知在0～t0内，乙的加速度逐渐减小，故B错误．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知在0～2t0内，乙的位移小于甲的位移，则乙的平均速度小于甲的平均速度，故C错误．若甲、乙从同一位置出发，甲一直沿正向运动，乙先沿负向运动，两者距离增大，后沿正向，在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以t0时刻相距最远，故D正确．故选D。

考点：v-t图像

18．在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则（）

A．a车做匀速运动且其速度为

8

3

a

v m/s B．t=3s时a车和b车相遇且此时速度相同

C．t=1s时b车的速度为10m/s D．t=0时a车和b车的距离x0=9m 【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

A ．s t —图象的斜率等于速度，由图可知，a 车的速度不变，做匀速直线运动，速度为

82m/s 2m/s 3

a s v t ?-=

==? 故A 错误；

B ．3s t =时，直线a 和曲线b 刚好相切，位置坐标相同，辆车相遇。斜率相等，此时辆车的速度相等，故B 正确；

C ．3s t =时，b 车的速度为

2m/s b a v v ==

设b 车的初速度为0v ，对b 车，有

0b v at v +=

解得

08m/s v =

则1s t =时b 车的速度为

01(821)m/s 6m/s b

v v at '=+=-?= 故C 错误；

D ．3s t =时，a 车的位移为

6m a a s v t ==

b 车的位移为

082

3m 15m 22

b b v v s t ++=

=?= 3s t =时，a 车和b 车到达同一位置，得

09m a b s s s =-=

故D 正确。 故选BD 。

19．在光滑足够长的斜面上，有一物体以10m/s 的初速度沿斜面向上运动，物体的加速度大小始终为5m/s 2，方向沿斜面向下，当物体的位移大小为7.5m 时，下列正确的是（ ）

A ．物体运动时间可能为1s

B ．物体运动时间可能为3s

C ．物体运动时间可能为)s

D ．此时的速度大小一定为5m/s

【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．当物体的位移为向上的7.5m 时，由运动学公式2

012

x v t at =-

，7.5m x =+，解得 13s t =，21s t =

故A 、B 均正确；

C ．当物体的位移为向下的7.5m 时，7.5m x =-，由2

012

x v t at =-

解得 327)s t =+（或427)s<0t （=-舍去

故C 正确；

D ．由速度公式0v v at =-，解得

5m/s =-v 或5m/s v =、57m/s v =-

故D 错误。 故选ABC 。 【点睛】

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，注意公式的矢量性。

20．如图所示，物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动，A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点，测得AB ＝2m ， BC ＝3m ，且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为0.5s ，则下列说法正确的是（ ）

A ．物体的加速度为4m/s 2

B ．CD ＝5m

C ．OA 之间的距离为1m

D ．OA 之间的距离为1.125m

【答案】AD 【解析】 【详解】

A ．设物体通过A

B 、B

C 、C

D 所用的时间均为t ，由匀变速直线运动的规律相邻相等的时间内位移之差为常数，即

2x at ?=

得

2232

40.5

x a t ?-=

==m/s 2 A 正确； B ．根据

1CD BC BC AB -=-=m

可知4CD =m ，B 错误；

CD ．因某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体经过B 点时的瞬时速度为

2B AC

v t

=

再由

22B OB v ax =

可得OB 两点间的距离为 3.125OB x =m ，所以O 与A 间的距离

1.125OA OB x x AB =-=m

C 错误，

D 正确。 故选AD 。 【点晴】

本题考查匀变速直线运动的规律相邻相等的时间内位移之差为常数，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度等规律．

三、第三章 相互作用——力易错题培优（难）

21．如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是（ ）

A ．斜面对小球的支持力逐渐减小

B ．细线对小球的拉力逐渐增大

C ．滑块受到水平向右的外力逐渐增大

D ．水平地面对斜面体的支持力保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．对小球受力分析可知，沿斜面方向

cos sin T mg αθ=

在垂直斜面方向

sin cos N F T mg αθ+=

（其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，α变小，则细线对小球的拉力T 变小，斜面对小球的支持力N F 变大，故A B 错误；

C ．对滑块受力分析可知，在水平方向则有

sin cos()

cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα

+=+=

=-

由于α变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故C 正确； D ．对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有

sin()N mg Mg F T θα'+=++

由于()αθ+变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故D 错误。 故选C 。

22．如图所示，水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点，长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点，另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点，OP 长为 1.2d m =，重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( )

A ．10N

B ．8N

C ．6N

D ．5N

【答案】D 【解析】 【分析】

根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角，再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】

设挂钩所在处为N 点，延长PN 交墙于M 点，如图所示：

同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ =MN ，即PM 等于绳长；根据几何关系可得：

1.2

sin 0.62

PO PM α=

==，则α=37°，根据平衡条件可得：2T cos α=mg ，解得：T =5N ，故D 正确，A 、B 、C 错误.故选D. 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答.

23．如图所示，小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A 、B 通过光滑滑轮O 用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已

知B 球质量为m ，O 点在半圆柱体圆心O 1的正上方，OA 与竖直方向成30°角，OA 长度与半圆柱体半径相等，OB 与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是

A ．小球A 、

B 受到的拉力T OA 与T OB 相等，且T OA ＝T OB ＝3mg B ．弹簧弹力大小2mg

C ．A 球质量为6m

D ．光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为mg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A 、

B 、隔离对B 分析，根据共点力平衡得： 水平方向有：T OB sin45°=F 竖直方向有：T OB cos45°=mg ， 则2OB T mg =，弹簧弹力 F =mg ，

根据定滑轮的特性知：T OA 与T OB 相等；故A ，B 错误. C 、D 、对A 分析，如图所示：

由几何关系可知拉力T OA 和支持力N 与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N 和T 相等，有：2T OA sin60°=m A g ，

解得：6A m m =，由对称性可得：2OA N T mg =，故C 正确，D 错误. 故选C. 【点睛】

解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．

24．表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上，球心O 的正上方'O 处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为1 2.4L R =和2 2.5L R =，则这两个小球的质量之比为

1

2

m

m，小球与半球之间的压力之比为

1

2

N

N，则以下说法正确的是

A．1

2

24

25

m

m

=B．1

2

25

24

m

m

=

C．1

2

25

24

N

N

=D．1

2

24

25

N

N

=

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力

1

m g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出力图．

由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力mg大小相等、方向相反．设

OO h

'=，根据三角形相似得：，解得：11

11

,

Th TR

m g N

l l

==…①同理，

以右侧小球为研究对象，得：22

22

Th TR

m g N

l l

==

，…②，由①：②得12

21

25

24

m l

m l

==，

12

21

25

24

N l

N l

==

25．如图所示直角三角形框架OMN的OM、ON初始位置分别处于水平和竖直方向上，且30

NMO

∠=?，一个重为G的光滑小球位于框架内且恰好与OM、ON、MN三边相切，但接触点未必都有弹力。现以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动一周的过程中，下列说法正确的是（）

A ．转动θ为0到

2

π

的过程中，MN 边受到小球的压力一直为零。 B ．转动一周的过程中，当MN 边第一次处于竖直位置时ON 边受到的力最大且为23

3

G C ．转动一周的过程中OM 边受到的力最大值为2G

D ．转动一周的过程中有可能存在使OM 、ON 、MN 三边都同时受力的位置 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．转动θ为0到

2

π

的过程中如图所示，MN 边在小球的上方，MN 边受到小球的压力一直为零，故A 正确；

BCD ．转动一周的过程中，当MN 边在小球的上方时，MN 边受到小球的压力一直为零，设ON 边与水平方向的夹角为1θ，如图所示

根据平衡条件可得ON 边受到的力

21cos θN F G G =<

OM 边受到的力

11sin θN F G G =<

当OM 边在小球的上方时，OM 边受到小球的压力一直为零，设MN 边与水平方向的夹角为2θ，如图所示

根据平衡条件和正弦定理可得

2

sin 60sin θON F G

=?

可知，当290θ=?时，即MN 边第一次处于竖直位置时ON 边受到的力最大，最大为

23

sin 603

ON G F =

=? 当ON 边在小球的上方时，ON 边受到小球的压力一直为零，设OM 边与水平方向的夹角为3θ，如图所示