高三物理一轮复习45分钟单元能力训练卷(2) 新人教版
【高考复习方案】2016年高考物理复习一轮用书【新课标】45分钟单元能力训练卷2
45分钟单元能力训练卷(二)(考查范围：第二单元 分值：110分)一、选择题(每小题6分，共48分)图D211．2014·湖南十校联考如图D21所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 的上表面水平，则在斜面上运动时，B 受力的示意图为图D22中的( )图D222．如图D23所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为m 的两个小球A 、B ，两球用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接，现对B 施加一水平向左的推力F ，使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l ，则弹簧的原长和推力F 的大小分别为(重力加速度为g )( )图D23A ．l ＋mg 2k 和2 3mgB ．l ＋mg 2k 和2 33mg C ．l －mg 2k 和2 3mg D ．l －mg 2k 和2 33mg 3．2014·成都二诊如图D24所示，轻绳下端拴一个小球，绳上端固定在天花板上．用外力F 将小球沿圆弧从图中实线位置缓慢拉到虚线位置，F 始终沿轨迹切线方向，轻绳的拉力为T ，则( )图D24A ．F 保持不变，T 逐渐增大B ．F 逐渐减小，T 逐渐增大C ．F 逐渐增大，T 逐渐减小D ．F 与T 的合力逐渐增大4．如图D25所示，形状完全相同的两个圆柱体a 、b 靠在一起，两圆柱体的表面光滑，重力均为G ，其中b 的下半部分刚好固定在水平面MN 的下方，上半部分露出水平面，a 静止在水平面上．现过a 的轴心施以水平作用力F ，可缓慢地将a 拉离水平面直到滑上b 的顶端．对该过程分析，应有()图D25A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大，为3G，以后逐渐减小直至为0C．a、b间的压力保持为G不变D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G5．2014·江西师大附中、临川一中联考两个可视为质点的小球a和b用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内，如图D26所示，已知细杆长度是球面半径的2倍，当两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ＝15°，则小球a和b的质量之比为()图D26A．2∶1 B.3∶1C．1∶ 3 D.2∶16．2014·天津一中检测如图D27所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg，则将会出现的情况是(g取10 m/s2)()图D27A．弹簧测力计的读数将不变B．A仍静止不动C．A与桌面间的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大7．如图D28所示，倾角θ＝37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一质量M＝1 kg 的物块C受到轻质橡皮筋沿斜面向上的F＝9 N的拉力作用，平行于斜面的轻绳一端固定在物块C上，绳另一端跨过光滑定滑轮连接A、B两个小物块，物块C处于静止状态．已知物块C与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，A、B两物块的质量分别为m A＝0.2 kg和m B＝0.3 kg，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.剪断A、B间轻绳后，关于物块C的受力和运动情况，下列说法中正确的是()图D28A．C将沿斜面向上滑动B．C受到滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为5 NC．C受到静摩擦力，方向沿斜面向下，大小为1 ND．C仍然保持静止8．如图D29所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接后分别静止在斜面AB、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行．甲、乙两物块的质量分别为m1、m2，AB斜面粗糙，倾角为α，AC斜面光滑，倾角为β，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是()图D29A．若m1sin α>m2sin β，则甲所受的摩擦力沿斜面向下B．若m1sin α＜m2sin β，则甲所受的摩擦力沿斜面向下C．若在物块乙上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大D．若在物块甲上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大二、实验题(17分)9．2014·合肥一中模拟某同学利用如图D210甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数．将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m-l图线，对应点已在图上标出，如图乙所示．(重力加速度g取10 m/s2)(1)采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为________N/m.(保留3位有效数字)(2)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)．图D210三、计算题(45分)10．(22分)两根相同的轻绳下端悬挂一个质量为m的物体，绳上端分别固定在水平天花板上的M点与N点，M、N两点间的距离为s，如图D211所示．已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于多少？(重力加速度为g)图D21111．(23分)重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，求此最小作用力的大小和方向．45分钟单元能力训练卷(二)1．A [解析] 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知整体的加速度沿斜面向下．以滑块B 为研究对象，A 对B 的摩擦力沿水平方向，把加速度沿水平方向和竖直方向分解，根据牛顿第二定律可知，滑块B 受到水平向左的摩擦力，选项A 正确．2．D [解析] 以A 、B 两球和弹簧组成的系统为研究对象，则有F cos 30°＝2mg sin 30°，得F ＝2 33mg ，隔离A 球分析，有kx ＝mg sin 30°，故弹簧原长为l －x ＝l －mg 2k，选项D 正确．3．C [解析] 以小球为研究对象，小球受到竖直向下的重力、沿速度方向的外力F 和沿绳方向的拉力T 作用．设轻绳与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件有F ＝mg sin θ，T ＝mg cos θ，用外力F 将小球沿圆弧从图中实线位置缓慢拉到虚线位置的过程中，轻绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大，则沿速度方向的外力F 将逐渐增大，沿绳方向的拉力T 将逐渐减小，选项C 正确．4．B [解析] 对a 圆柱体受力分析，设a 、b 间的压力大小F N ，由平衡条件可得F N sinθ＝G ，F N cos θ＝F ，解得F N ＝G sin θ，F ＝G tan θ，F N 随θ的增大而减小，开始时θ＝30°，F N 最大为2G ，当θ＝90°时，F N ＝G ，选项C 、D 错误；F 随θ的增大而减小，开始时θ＝30°，F 最大值F max ＝G tan 30°＝3G ，当θ＝90°时，F 最小，为零，选项A 错误，选项B 正确．5．B [解析] 对a 和b 两小球受力分析，由平衡条件得m a g sin 45°＝T sin 30°，m b g sin 45°＝T sin 60°，联立解得m a ∶m b ＝3∶1，选项B 正确． 6．AB [解析] 当砝码和托盘的总质量为m 1＝0.6 kg 时，有F ＋f ＝m 1g ，则f ＝4 N ，可知A 与桌面间的最大静摩擦力至少为4 N ；当砝码和托盘的总质量为m 2＝0.3 kg 时，假设A 仍不动，此时F 不变，有F ＋f ′＝m 2g ，则f ′＝1 N<4 N ，故假设成立，A 仍静止不动，A 所受的合力仍为零，A 与桌面间的摩擦力变为1 N ，弹簧测力计的示数不变，选项A 、B 正确．7．CD [解析] 剪断A 、B 间轻绳之前，对A 、B 整体，由平衡条件可得，连接物块C 的轻绳上的拉力为T ＝(m A ＋m B )g ，物块C 受到轻质橡皮筋沿斜面向上的拉力为F ＝9 N ，对物块C ，由平衡条件可得F ＋f ＝T ＋Mg sin 37°，解得f ＝2 N ，故物块C 受到的摩擦力方向沿斜面向上，说明物块C 与斜面间最大静摩擦力至少为2 N ；剪断A 、B 间轻绳后，假设A 、C 仍然静止，则有F ′＝m A g ＋Mg sin 37°＋f ′，解得f ′＝1 N<2 N ，故物块C 所受的摩擦力为静摩擦力，大小为1 N ，方向沿斜面向下，选项C 、D 正确．8．BC [解析] 若m 1sin α>m 2sin β，则物块甲有下滑趋势，受到沿斜面向上的摩擦力，A 错误；若m 1sin α<m 2sin β，则物块甲有上滑趋势，受到沿斜面向下的摩擦力，B 正确；细绳拉力T ＝m 2g sin β，若在物块乙上再放一小物块后，则细绳拉力变为T ′＝(m 2＋Δm )g sin β>T ，但若在物块甲上再放一小物块，并不影响细绳拉力的大小，C 正确，D 错误．9．(1)3.44 (2)相同[解析] (1)由Δmg ＝k Δl 可得Δm Δl ＝k g ，故m -l 图线的斜率k 斜＝k g ，算出斜率即可求出劲度系数，所以k ＝gk 斜＝10×（27.5－0）×10－3（19－11）×10－2 N/m ＝3.44 N/m.(2)劲度系数是根据变化率计算出的，即k ＝ΔF Δx，故是否考虑砝码盘的质量对结果无影响． 10.Ts 4T 2－m 2g 2 [解析] 设当绳长为l 时，绳的拉力达到最大值．根据题意作出物体的受力分析图，如图所示由对称性可知，两个拉力T 大小相等，两个拉力的合力F 大小应等于重力G ，由相似三角形可知有T 12mg ＝l l 2－⎝⎛⎭⎫s 22 解得l ＝Ts 4T 2－m 2g 2故每根绳的长度不得短于Ts4T 2－m 2g 2. 11.μG 1＋μ2与水平方向成α角且tan α＝μ [解析] 木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用力F 斜向上，设当F 斜向上且与水平方向的夹角为α时，F 的值最小．对木块受力分析如图所示，由平衡条件知F cos α－μF N ＝0，F sin α＋F N －G ＝0联立得F ＝μG cos α＋μsin α令tan φ＝μ，则sin φ＝μ1＋μ2，cos φ＝11＋μ2 可得F ＝μG cos α＋μsin α＝μG 1＋μ2cos （α－φ）可见当α＝φ时，F 有最小值，为F min ＝μG 1＋μ2.。
2024届山东新高考高三高考考前45天大冲刺卷物理试题(二)
2024届山东新高考高三高考考前45天大冲刺卷物理试题（二）一、单选题 (共7题)第(1)题质量为m的导体棒与两个半径为R的光滑圆弧电极接触良好，两个电极相互平行且都位于竖直平面内，O为其中一个圆弧电极的圆心，截面如图所示，导体棒中通有如图所示电流，导体棒在两个电极间的长度为L，在两电极间加一竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，导体棒恰好静止在电极的圆弧面上。
现在通过增大电流的方式使导体棒缓慢地从A点移动到B点，已知OA与水平方向的夹角为，OB与水平方向的夹角为。
已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A．磁场方向竖直向上B．当导体棒静止在A点时，流过导体棒的电流大小为C．导体棒从A点移动到B点的过程中电极受到的压力逐渐减小D．当导体棒静止在B点时流过导体棒的电流大小为静止在A点时的3倍第(2)题如图所示为某潜艇下潜和上浮的v—t图像，t= 0时刻潜艇从水面开始下潜，5t0时刻回到水面，规定竖直向上为正方向，下列说法正确的是（）A．2t0末潜艇下潜至最深处B．1t0 ~ 3t0内潜艇上浮C．2t0末潜艇的加速度改变D．3t0 ~ 5t0内潜艇的位移大于2v0t0第(3)题用细线悬挂一小球，保持摆线长度一定，选项A、B两种情况下小球做振幅不同的单摆运动，选项C、D两种情况下小球做高度不同的圆锥摆运动，则四种情况中周期最短的是（）A．B．C．D．第(4)题科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，用表示。
“四中子”是通过向液态氢靶上发射原子核而产生的，与H碰撞可将一个核分裂成一个粒子和一个“四中子”。
由于核由四个核子组成，与“四中子”体系很相近，所以早在上个世纪50年代就有人根据核的结合能，估算“四中子”的结合能最大约为，其后有很多实验对四中子体系进行探测，但多数结论是否定的。
2022年，由数十个国家的科学家组成的团队发现了“四中子态”存在的明确证据。
下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（ ）A．可以通过电磁场使形成高速粒子束B．产生“四中子”的核反应为C．从核子间相互作用来看，“四中子”与核的区别在于是否存在电磁力D．按上世纪50年代的估算，4个中子结合成“四中子”至多需要吸收的能量第(5)题图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5:1。
浙江省高三物理一轮复习45分钟滚动复习训练卷(1) 新人教版
45分钟滚动复习训练卷(一)[考查范围：第一～三单元 分值：120分]一、选择题(每小题6分，共42分)1．叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技．如图G1－1所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重力均为G ，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )图G1－1A.34GB.78GC.54GD.32G 2．一个做变速直线运动的物体加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况不可能是( )A ．速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动B ．速度不断减小，到加速度为某一值时，物体运动停止C ．速度不断减小到零，然后向相反方向做加速运动，而后物体做匀速直线运动D ．速度不断减小，到加速度为零时，速度减小到最小，而后物体做匀速直线运动3．如图G1－2所示，在粗糙水平面上放着质量分别为m 1、m 2的两个铁块1、2，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，铁块与水平面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力F 拉铁块2，当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时，两铁块间的距离为( )图G1－2A ．L ＋m 1F k m 1＋m 2＋μm 1g kB ．L ＋μm 1g kC ．L ＋m 1F k m 1＋m 2D ．L ＋μm 2g k4．如图G1－3所示，水平细线OA 和倾斜细线OB 将小球悬挂于O 点，小球处于平衡状态．细线OB 与竖直方向的夹角θ＝60°，对小球的拉力为F 1.烧断水平细线，当小球摆到最低点时，细线OB 对小球的拉力为F 2.不计细线的伸长及一切阻力，则F 1与F 2的大小之比等于( )图G1－3A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶3D ．1∶35．某动车组列车以平均速度v 从甲地开到乙地所需的时间为t .该列车以速度v 0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v 0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v 0的时间是t 0(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等)．若列车仍要在t 时间内到达乙地，则该列车匀速运动的速度v 0应为( )A.vt t －t 0B.vt t ＋t 0C.vt t －12t 0D.vt t ＋12t 06．如图G1－4所示，用轻杆连接的A、B、C三个物块静止在斜面上．已知物块A、C 下表面粗糙，B下表面光滑，T1、T2分别表示两杆对物块B的作用力，下列说法正确的是( )图G1－4A．T2一定不为零B．T1可能为零C．T1、T2可能均为零D．T1、T2可能均不为零图G1－57．如图G1－5所示，一滑块以速度v0从置于粗糙地面上的斜面体的底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦且斜面体始终静止．图G1－6的图象分别表示滑块运动过程中的速度v、加速度a和斜面体受地面支持力F、摩擦力f随时间变化的关系，其中可能正确的是( )A BC D图G1－6二、实验题(共18分)8．(8分)一位同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验．(1)下列实验步骤是这位同学准备完成的，请写出正确的操作顺序______________．A．以弹簧伸长量x为横坐标，以弹力F为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上指示的刻度L0C．将铁架台固定在桌子上，将弹簧的一端系于横梁上让其自然竖直悬挂，在其近邻平行于弹簧固定一刻度尺D．依次在弹簧的下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码，分别求出弹簧伸长量E．以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量之间的关系式F．解释表达式中常数的物理意义(2)如图G1－7所示为根据测量数据在坐标系中作出的F－x图线，由图求出弹簧的劲度系数为：________________________________________________________________________.图G1－79．(10分)自由落体仪如图G1－8所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球(直径d＝1 cm)．利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器．②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h1，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t1.③光电门1不动，改变光电门2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h2，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t2.④计算重力加速度值g.图G1－8请回答下列问题：(1)在步骤③中光电门1的位置保持不动的目的是________．A．保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同B．保证小球每次通过光电门1时的速度相同C．保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同(2)用测得的物理量表示重力加速度值g＝________.三、计算题(共60分)10．(20分)如图G1－9所示，质量为m B＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝10 kg的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)绳上张力T的大小；(2)拉力F的大小．图G1－911．(20分)频闪照相是研究物理过程的重要手段，图G1－10是某同学研究小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片，已知斜面足够长，倾角α＝37°，闪光频率为10 Hz.经测量换算获得实景数据：x1＝x2＝40 cm，x3＝35 cm，x4＝25 cm，x5＝15 cm，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失．求：(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)滑块从滑上斜面到返回斜面底端所用的时间．图G1－1012．(20分)一辆轿车违章超车，以v1＝108 km/h的速度驶入车侧逆行道时，猛然发现正前方相距L＝80 m处一辆卡车正以v2＝72 km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是a＝10 m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何值，才能保证两车不相撞？45分钟滚动复习训练卷（一）1．C [解析] 以上方三人为研究对象，设中层两人每只脚受到的支持力为F ，则有4F＝3mg ，解得F ＝34mg .设底层中间的人每只脚受到的支持力F ′，则有2F ′＝mg ＋2F ，解得F ′＝54mg ，选项C 正确． 2．B [解析] 加速度大小与速度大小之间无必然联系，速度是增加还是减小取决于加速度和初速度的方向关系．若初始时刻a 、v 同向，则加速运动；若初始时刻a 、v 反向，则减速运动．最终加速度为零，物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，故选项A 、C 、D 均有可能，B 项不可能．3．C [解析] 先对整体分析，可知F －μ(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a ，再以铁块1为研究对象，可得：kx －μm 1g ＝m 1a ，联立可知C 项正确．4．A [解析] 剪断细线前，物体处于平衡状态，由图可知F 1cos60°＝mg ，解得：F 1＝2mg ；剪断细线后，小球摆到最低点的过程中，mgL (1－cos60°)＝12mv 2，在最低点：F 2－mg ＝m v 2L，联立解得F 2＝2mg ，故选项A 正确．5．C [解析] 甲乙两地距离x ＝vt ，列车匀速运动的距离x 1＝v 0(t －t 0)，列车从开始刹车至加速到v 0过程运动的距离x 2＝v 02t 0，则有x ＝x 1＋x 2，解得v 0＝vtt －12t 0. 6．BD [解析] 以B 为研究对象，两杆对B 的作用力T 1、T 2的合力与B 的重力沿斜面向下的分力等大反向，即T 1＋T 2＝m B g sin θ，因此T 1、T 2不可能均为零，选项C 错误，选项D 正确；以AB 为研究对象，当满足(m A ＋m B )g sin θ<μA m A g cos θ，且m C g sin θ<μC m C g cos θ时，T 2＝0，选项A 错误；同样当满足(m C ＋m B )g sin θ<μC m C g cos θ且m A g sin θ<μA m A g cos θ时，T 1＝0，选项B 正确．7．AC [解析] 由于滑块与斜面之间存在摩擦力，滑块上滑的加速度大于下滑的加速度，选项B 错误、A 正确；以斜面为研究对象，滑块上滑过程中受力如图甲所示，下滑过程中受力如图乙所示，两过程中均有：f AB ＝μmg cos θ，N AB ＝mg cos θ，则：F 1＝Mg ＋mg cos 2θ－μmg cos θ·sin θ，F 2＝Mg ＋mg cos 2θ＋μmg cos θ·sin θ，选项C 正确；f 1＝mg cos θ·sin θ＋μmg cos 2θ，f 2＝mg cos θ·sin θ－μmg cos 2θ，选项D 错误．甲 乙8．(1)CBDAEF (2)0.5 N/cm 或50 N/m[解析] 取图象上相距较远的两点(0,0)(6.00 cm ，3.00 N)坐标数值，根据胡克定律可得弹簧劲度系数为k ＝50 N/m.9．(1)B (2)h 1t 2－h 2t 1t 1t 2t 1－t 2[解析] 由题设条件，本实验的实验原理是H ＝v 0t ＋12gt 2，其中v 为小球达到光电门1时的速度，由实验测得的数据h 1、t 1及h 2、t 2可得h 1＝v 0t 1＋12gt 21，h 2＝v 0t 2＋12gt 22，解得g ＝h 1t 2－h 2t 1t 1t 2t 1－t 2.为保持v 0不变，不能改变光电门1和吸球器的相对位置． 10．(1)100 N (2)200 N[解析] (1)对A 物体进行受力分析，受四个力作用．分解绳的拉力，根据A 物体平衡可得F N1＝m A g ＋T sin θf 1＝T cos θf 1＝μ1F N1解得T ＝μ1m A g cos θ－μ1sin θ＝100 N. (2)对B 进行受力分析，受六个力的作用，地面对B 的支持力F N2＝m B g ＋F N1地面对B 的摩擦力f 2＝μF N2故拉力F ＝f 1＋f 2＝200 N.11．(1)0.5 (2)1.29 s[解析] (1)由题意可知，滑块在水平面上匀速运动，则v 0＝x 1T＝4 m/s 在斜面上滑块做匀减速直线运动，设加速度大小为a 1，则x 3－x 4＝a 1T 2由牛顿第二定律，有：mg sin α＋μmg cos α＝ma 1解得：μ＝0.5(2)设滑块向上滑行所用的时间为t 1，上滑的最大距离为x ，返回斜面底端的时间为t 2，加速度为a 2，则v 0＝a 1t 1x ＝12v 0t 1 mg sin α－μmg cos α＝ma 2x ＝12a 2t 22 解得：t ＝t 1＋t 2＝(0.4＋25 5) s(或1.29 s) 12．Δt <0.3 s[解析] 设轿车行驶的速度为v 1，卡车行驶的速度为v 2，则v 1＝108 km/h ＝30 m/s ，v 2＝72 km/h ＝20 m/s ，在反应时间Δt 内两车行驶的距离分别为x 1、x 2，则x 1＝v 1Δtx 2＝v 2Δt轿车、卡车刹车所通过的距离分别为x 3、x 4，则x 3＝v 212a ＝3022×10m ＝45 m x 4＝v 222a ＝2022×10m ＝20 m 为保证两车不相撞，必须x 1＋x 2＋x 3＋x 4<80 m联立解得Δt <0.3 s。
高考物理一轮复习 核心素养测评十五 动能定理及其应用(含解析)-人教版高三全册物理试题
动能定理与其应用(45分钟100分)一、选择题(此题共9小题，每一小题6分，共54分，1～5题为单项选择题，6～9题为多项选择题)1.一质点做初速度为v0的匀加速直线运动，从开始计时经时间t质点的动能变为原来的9倍。
该质点在时间t内的位移为( )A.v0tB.2v0tC.3v0tD.4v0t【解析】选B。
由E k=mv2得v=3v0，x=(v0+v)t=2v0t，故A、C、D错误，B正确。
2.(2020·济南模拟)静止在地面上的物体在不同合外力F的作用下通过了一样的位移x0，如下情况中物体在x0位置时速度最大的是( )【解析】选C。
由于F-x图象所包围的面积表示力做功的大小，物体在不同合外力F的作用下通过的位移一样，C选项中图象包围的面积最大，因此合外力做功最多，根据动能定理W合=mv 2-0，可得C选项物体在x0位置时速度最大，故A、B、D错误，C正确。
3.(2019·开封模拟)在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，如下列图，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以约为1m/s的速度撞击篮筐。
篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为3m，忽略篮球受到的空气阻力，如此该同学罚球时对篮球做的功大约为( )【解析】选B。
该同学将篮球投出时的高度约为h1=1.8m，根据动能定理有W-mg(h-h1)=mv2，解得W=7.5J，B项最接近，应当选项B正确。
4.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )A.物体加速度大小为2m/s2B.F的大小为21NC.4s末F的功率为42WD.4s内F的平均功率为42W【解析】选C。
由题图乙可知，v-t图象的斜率表示物体加速度的大小，即a=0.5m/s2，由2F-mg=ma可得：F=10.5N，A、B均错误；4s末F的作用点的速度大小为v F=2v物=4m/s，故4s末F的功率为P=Fv F=42W，C正确；4s内物体上升的高度h=4m，力F的作用点的位移l=2h=8m，拉力F所做的功W=F l=84J，故平均功率==21W，D错误。
高考复习方案高考物理一轮复习 45分钟单元能力训练卷(一)新人教版
45分钟单元能力训练卷(一)(考查范围：第一单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图D11所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是( )图D11A．2r，方向向东πrB．r，方向向东πrC．2r，方向向东2r D．0 02．如图D12是2012年12月1日上午9时整，哈尔滨西客站D502次列车首次发车，标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营．哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里．D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m，第10 s内的位移是32.5 m，则下列说法正确的有( )图D12A．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B．时速350公里是指平均速度，921公里是指位移C．列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s2D．列车在开始减速时的速度为80 m/s3．某中学生身高 1.7 m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10 m的横杆，获得了冠军．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为(g取10 m/s2)( )图D13A．7 m/sB．6.5 m/sC．5 m/sD．3 m/s4．一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( ) A．1∶4∶9 1∶2∶3B．1∶8∶27 1∶4∶9C．1∶2∶3 1∶1∶1D．1∶3∶5 1∶2∶35．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用时间为t2.则物体运动的加速度为( )A.2Δx（t1－t2）t1t2（t1＋t2）B.Δx（t1－t2）t1t2（t1＋t2）C.2Δx（t1＋t2）t1t2（t1－t2）D.Δx（t1＋t2）t1t2（t1－t2）6．匀速运动的汽车从某时刻开始刹车，匀减速运动直至停止．若测得刹车时间为t，刹车位移为x，根据这些测量结果，可以求出( )A．汽车刹车过程的初速度B．汽车刹车过程的加速度C．汽车刹车过程的平均速度D．汽车刹车过程的制动力7．甲、乙两物体相对于同一点的xt图像如图D14所示．由图像可知下列说法正确的是( )图D14A．甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动B．计时开始时甲、乙不在同一地点C．在t2时刻，甲、乙相遇D．在t2时刻，甲、乙的速度大小相等8．入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足100 m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．如图D15所示为两辆车刹车后若不相撞的vt图像，由此可知( )图D15A．两辆车刹车时的距离一定等于112.5 mB．两辆车刹车时的距离一定小于100 mC．两辆车一定是在刹车后的20 s之内的某时刻发生相撞的D．两辆车一定是在刹车20 s以后的某时刻发生相撞的二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．如图D16所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车分别在A、B两处，相距85 m，现甲车由静止开始以a1＝2.5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，当甲车运动t0＝6 s时，乙车由静止开始以a2＝5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，求两车相遇处到A处的距离．图D1610．如图D17所示，在高速公路某处安装了一台超声波测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若汽车距测速仪355 m时刻测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况而急刹车，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时汽车距测速仪335 m，已知声速为340 m/s.(1)求汽车刹车过程中的加速度；(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60 km/h～110 km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？图D1745分钟单元能力训练卷(一)1．A [解析] 该质点通过的位移是a 点指向b 点的有向线段，大小为2r ，方向向东；它运动的路程是半圆弧的长度，即πr .2．D [解析] 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离，研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，选项A 错误；由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350公里是指平均速率，921公里是指路程，选项B 错误；由等时位移差公式s n －s m ＝(n －m )aT 2可知加速度大小为a ＝57.5－32.55 m/s 2＝5 m/s 2，选项C 错误；由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m/s ，由公式v ＝v 0－at 知v 0＝80 m/s ，选项D 正确．3．C [解析] 运动员跳高过程可以看作竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，可得运动员重心升高高度h ＝2.10 m －1.7 m2＝1.25 m ，根据竖直上抛运动规律得v ＝2gh＝2×1.25×10 m/s ＝5 m/s ，选项C 正确．4．B [解析] 由x ＝12at 2可得物体通过的第一段位移为x 1＝12a ×12、第二段位移为x 2＝12a ×(1＋2)2－12×a ×12＝12a ×8、第三段位移为x 3＝12a ×(1＋2＋3)2－12×a ×(1＋2)2＝12a ×27，故x 1∶x 2∶x 3＝1∶8∶27.在第一段位移的平均速度 v 1＝x 1t 1、在第二段位移的平均速度v 2＝x 2t 2、在第三段位移的平均速度v 3＝x 3t 3，这三段位移上的平均速度之比 v 1∶v 2∶v 3＝1∶4∶9，选项B 正确．5．A [解析] 物体做匀加速直线运动，则物体通过第一段位移Δx 的中间时刻的瞬时速度v 1＝Δx t 1，同理通过下一段位移Δx 的中间时刻的瞬时速度v 2＝Δxt 2，那么物体运动的加速度a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 1＋t 22＝Δx t 2－Δx t 1t 1＋t 22＝2Δx （t 1－t 2）t 1t 2（t 1＋t 2），故选项B 、C 、D 错误，选项A 正确．6．ABC [解析] 因汽车做匀减速直线运动，所以有x ＝12at 2＝vt ，可以求出汽车刹车过程的加速度a 、平均速度v ，选项B 、C 正确；又v ＝at ，可求出汽车刹车过程的初速度，选项A 正确；因不知道汽车的质量，无法求出汽车刹车过程的制动力，选项D 错误．7．BC [解析] 根据题图甲物体从距离参考点x 1的位置沿负方向匀速运动，而乙物体在0～t 1时间内静止在参考点，t 1时刻后沿正方向匀速运动，t 2时刻甲、乙相遇，故选项B 、C 均正确．8．BC [解析] t ＝20 s 时，由v t 图像可知甲车的位移为300 m ，乙车的位移为200 m ，因而两车若相撞，刹车前的距离应小于100 m ，选项A 错误，B 正确；若相撞，两车一定是在刹车后的20 s 内的某时刻发生相撞的，选项C 正确，D 错误．9．125 m 或245 m[解析] 甲车运动t 0时间的位移为x 0＝12a 1t 20＝45 m<85 m ，尚未追上乙车．设此后经时间t ，甲与乙相遇，则12a 1(t 0＋t )2＝12a 2t 2＋x AB . 代入数据，解得t ＝4 s 或t ＝8 s.(1)当t ＝4 s 时，甲车追上乙车，第一次相遇处距A 的距离为x 1＝12a 1(t 0＋t )2＝125 m.(2)当t ＝8 s 时，乙车追上甲车，第二次相遇处距A 的距离为x 2＝12a 1(t 0＋t )2＝245 m.10．(1)10 m/s 2(2)合法[解析] (1)根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图如图所示：超声波从B 发出到遇到汽车与从被汽车反射到回到B 所需的时间相等，在整个这段时间内汽车的位移为：x ＝355 m －335 m ＝20 m ，初速度为零的匀变速直线运动，在开始相等时间内的位移之比为1∶3，所以x 1＝15 m ，x 2＝5 m ，则超声波被汽车接收时，超声波的位移x ′＝335 m ＋5 m ＝340 m ，所以超声波从B 发出到被汽车接收所需的时间T ＝x ′v 声＝340340s ＝1 s ，则：t ＝2T ＝2 s根据Δx ＝aT 2，得：a ＝Δx T 2＝15－512 m/s 2＝10 m/s 2(2)由刹车过程中的位移：x ＝v 202a解得刹车前的速度：v 0＝20 m/s ＝72 km/h 车速在规定范围内，是合法的．。
高三物理一轮复习45分钟滚动复习训练卷(2) 新人教版
45分钟滚动复习训练卷(二)[考查范围：第一～五单元分值：110分]一、选择题(每小题6分，共48分)1．汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图G2－1所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是( )图G2－1A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．加速度增加的加速直线运动D．加速度减小的加速直线运动2．火车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到乙站恰好停止．在先、后两个运动过程中( )A．火车的位移一定相等B．火车的加速度大小一定相等C．火车的平均速度一定相等D．所用的时间一定相等3．如图G2－2所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A 的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之图G2－2间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )A．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小4．让小球分别沿倾角不同的光滑斜面从静止开始滚下，下列结论正确的是( )A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关5．某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图G2－3所示，若该物体在t＝0时刻的初速度均为零，则能表示该物体沿单一方向运动的图象是( )A B C D图G2－36．在水平外力F的作用下，一根质量分布均匀的长绳AB沿光滑水平面做直线运动，如图G2－4甲所示．绳内距A端x处的张力T与x的关系如图乙所示，由图可知( )图G 2－4 A ．水平外力F ＝6 NB ．绳子的质量m ＝3 kgC ．绳子的长度l ＝3 mD ．绳子的加速度a ＝2 m /s 27．水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上，设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止．设工件质量为m ，它与传送带间的动摩擦因数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中( )A ．滑动摩擦力对工件做的功为mv 22B ．工件的机械能增量为mv 22C ．工件相对于传送带滑动的路程大小为v 22μgD ．传送带对工件做功为零8．我国于2010年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”(CE －2)，CE －2在椭圆轨道近月点Q 完成近月拍摄任务后，到达椭圆轨道的远月点P 变轨成圆轨道，如图G 2－5所示．忽略地球对CE －2的影响，则CE －2( )图G 2－5A ．在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变B ．在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中线速度增大C ．在Q 点的线速度比沿圆轨道运动的线速度大D ．在Q 点的加速度比沿圆轨道运动的加速度大二、实验题(共16分)9．(8分)某探究小组利用如图G 2－6所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B ，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A 点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为 2.50 ms .当地重力加速度为9.8 m /s 2，计算结果保留三位有效数字．图G 2－6(1)用游标卡尺测得小球直径如图G 2－7所示，则小球直径为d ＝________cm ，由此可知小球通过光电门的速度v B ＝________m /s ；图G 2－7(2)实验测得轨道离地面的高度h ＝0.441 m ，小球的平均落点P 到轨道末端正下方O 点的距离x ＝0.591 m ，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v 0＝________m /s ；(3)在误差允许范围内，实验结果满足小球通过光电门的速度v B 与由平抛运动规律求解的平抛初速度v 0满足__________关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．10．(8分)用如图G 2－8实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图G 2－9给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m 1＝50 g 、m 2＝150 g ．(g 取10 m /s 2，结果保留两位有效数字)图G 2－8图G 2－9(1)在纸带上打下计数点5时的速度v ＝________m /s ；图G 2－10(2)在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔE k ＝________J ，系统势能的减少量ΔE p ＝________J ，由此得出的结论是__________________________________________________；(3)若某同学作出图象如图G 2－10所示，则当地的实际重力加速度g ＝__________m /s 2.三、计算题(共46分)11．(22分)一劲度系数k ＝800 N /m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg 的物体A 、B ，将它们竖直静止放在水平面上，如图G 2－11所示．现将一竖直向上的变力F 作用在A 上，使A 开始向上做匀加速运动，经0.40 s 物体B 刚要离开地面．g ＝10 m /s 2，试求：(1)物体B 刚要离开地面时，物体A 的速度v A 和重力势能的改变量；(2)弹簧的弹性势能公式：E p ＝12kx 2，x 为弹簧的形变量，则此过程中拉力F 做的功为多少？图G 2－1112．(24分)如图G 2－12所示，遥控电动赛车(可视为质点)从A 点由静止出发，经过时间t 后关闭电动机，赛车继续前进至B 点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P 后又进入水平轨道CD 上．已知赛车在水平轨道AB 部分和CD 部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k ＝f mg＝0.5，赛车的质量m ＝0.4 kg ，通电后赛车的电动机以额定功率P ＝2 W 工作，轨道AB 的长度L ＝2 m ，圆形轨道的半径R ＝0.5 m ，空气阻力可忽略，取重力加速度g ＝10 m /s 2.某次比赛，要求赛车在运动过程既不能脱离轨道，又在CD 轨道上运动的路程最短．在此条件下，求：(1)小车在CD 轨道上运动的最短路程；(2)赛车电动机工作的时间．图G 2－1245分钟滚动复习训练卷（二） 1．AD [解析] 由图线可知，运动过程中发动机输出功率一定，若牵引力＝阻力，则汽车做匀速直线运动；若牵引力＞阻力，则速度增大，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直线运动．故选项A 、D 正确．2．C [解析] 火车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，即初速度为零，紧接着又做匀减速直线运动，也就是做匀加速直线运动的末速度即为做匀减速直线运动的初速度，而做匀减速直线运动的末速度又为零，所以在先、后两个运动过程中的平均速度(v ＝v 2)相等，选项C 正确；火车运动的位移x ＝v t ＝v 2t ，火车运动的加速度a ＝v t，即它们不仅与速度变化量有关，还跟时间有关，而先、后两个运动过程中所用的时间不一定相同，所以火车的位移、加速度在先、后两个运动过程中不一定相等，即A 、B 、D 选项都不正确．3．C [解析] 设物体A 对圆球B 的支持力为F 1，竖直墙对圆球B 的弹力为F 2；F 1与竖直方向夹角θ.因物体A 右移而减小．对物体B 由平衡条件得：F 1cos θ＝m B g ，F 1sin θ＝F 2，解得F 1＝m B gcos θ，F 2＝m B g tan θ，因θ减小，故F 1减小，F 2减小，选项A 、B 均错误；对A 、B 整体分析可知：在竖直方向上，地面对整体支持力F N ＝(m A ＋m B )g ，与θ无关，选项D 错误；在水平方向上，地面对A 的摩擦力f ＝F 2，因F 2减小，故f 减小，选项C 正确．4．B [解析] 设斜面倾角为θ，长度为L ，小球沿光滑斜面下滑的加速度为a ，根据牛顿第二定律有：mg sin θ＝ma 得a ＝g sin θ，小球沿斜面做匀加速直线运动，所以小球的位移x ＝12g sin θ·t 2，即位移与时间的平方成正比，选项A 错误；小球在斜面上的速度v ＝g sin θ·t ，即速度与时间成正比，选项B 正确；设小球从顶端滑到底端的速度为v ，由运动学公式有：v 2＝2g sin θ·L ，选项C 错误；由L ＝12g sin θ·t 2，选项D 错误． 5．C [解析] A 项位移正负交替，说明物体做往复运动；B 项物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，然后做反向的匀加速运动，再做反向的匀减速运动，周而复始；C 项表示物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，循环下去，物体始终单向运动，C 正确；D 项从面积判断物体速度有负值出现，不是单向运动．6．A [解析] 取x ＝0，对A 端进行受力分析，F －T ＝ma ，又A 端质量趋近于零，则F ＝T ＝6 N ，选项A 正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，选项B 、D 均错误；由图易知选项C 错误．7．ABC [解析] 滑动摩擦力对工件做功等于工件动能的改变，也等于其机械能的增加量，选项A 、B 正确；此过程中，工件(对地)位移为x 1＝v 22a ＝v 22μg ，x 1＝vt 2，传送带的位移为x 2＝vt ＝2x 1，因此工件相对传送带的位移为Δx ＝x 2－x 1＝vt 2＝v 22μg ，选项C 正确；在工件相对传送带滑动的过程中，传送带对工件的摩擦力对工件做功，D 错误．8．BCD [解析] 在由椭圆轨道变成圆形轨道时，需经过加速实现，这样CE —2的机械能增加，线速度增大，选项A 错误、B 正确；若过Q 有一绕月球的圆形轨道，在这一圆形轨道上的飞行器速度比绕椭圆轨道过Q 点时的速度小，而这一速度比经过P 的圆轨道速度大，所以CE —2在Q 点的线速度比沿圆轨道运动的线速度大，选项C 正确；根据牛顿第二定律，加速度跟CE —2受到的万有引力成正比，所以在Q 点的加速度比沿圆轨道运动的加速度大，选项D 正确．9. (1)0.50 2.00 (2)1.97 (3)v 0＝v B[解析] (1)游标尺第0刻度线与主尺5 mm 刻度对齐，小球直径为d ＝5 mm ＋0×0.1 mm＝5.0 mm ＝0.50 cm ，小球通过光电门的速度v B ＝d t ＝0.0050 m 2.50×10－3 s＝2.00 m/s.(2)由平抛运动规律得，x ＝v 0t ，h ＝12gt 2，解得v 0＝x g 2h＝1.97 m/s.(3)在研究平抛运动实验中，计算平抛初速度时取重力加速度为当地的重力加速度9.8 m/s 2，实际已经默认了此过程中机械能守恒．以斜槽末端为重力势能的零参考点，则小球平抛的初动能就等于小球运动时的机械能，也就等于小球落地时的机械能(认为是守恒的)，因此以平抛运动计算得到的初动能(初速度)如果近似等于用光电门测得初动能(初速度)，则可认为此过程机械能守恒．10．(1)2.4 (2)0.58 0.59 在误差允许的范围内，m 1 、m 2组成的系统机械能守恒(3)9.7[解析] (1)v 5＝x 462T ＝2.4 m/s.(2)ΔE k ＝12mv 25＝0.58 J ，ΔE p ＝mgh ＝0.59 J ，结论：在误差允许的范围内，运动过程中m 1 、m 2组成的系统的机械能守恒．(3)由图象知，斜率k ＝5.821.20m/s 2，所以当地的实际重力加速度g ＝9.7 m/s 2. 11．(1)1.5 m/s 36 J (2)49.5 J[解析] (1)开始时，由平衡条件有m A g ＝kx 1当物体B 刚要离地面时，kx 2＝m B g可得：x 1＝x 2＝0.15 m由x 1＋x 2＝12at 2 v A ＝at得：v A ＝1.5 m/s.物体A 重力势能增大，ΔE p A ＝m A g (x 1＋x 2)＝36 J(2)因开始时弹簧的压缩量与末时刻弹簧的伸长量相等，对应弹性势能相等，由功能关系可得：W F ＝ΔE p A ＋12m A v 2A ＝49.5 J 12．(1)2.5 m (2)4.5 s[解析] (1)要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD 轨道上运动的路程最短，则小车经过圆轨道P 点时速度最小，此时赛车对轨道的压力为零，重力提供向心力，即mg ＝m v 2P R由机械能守恒定律得：mg ·2R ＋12mv 2P ＝12mv 2C 联立解得：v C ＝5 m/s设小车在CD 轨道上运动的最短路程为x ，由动能定理得：－kmgx ＝0－12mv 2C 解得：x ＝2.5 m(2)由于竖直圆轨道光滑，由机械能守恒定律知： v B ＝v C ＝5 m/s从A 点到B 点的运动过程中，由动能定理得：Pt －kmgL ＝12mv 2B 解得：t ＝4.5 s。
高三物理一轮复习45分钟单元能力训练卷(10) 新人教版
45分钟单元能力训练卷(十)[考查范围：第十单元 分值：110分]一、选择题(每小题6分，共48分)1．正弦交流电的电压随时间变化的规律如图D10－1所示，由图可知( )图D10－1A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin25t VB ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为100 2 VD ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 2．如图D10－2所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为( )图D10－2A ．1∶ 2B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶63．如图D10－3所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin100πt V ，则( )图D10－3A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当t ＝1600s 时，c 、d 间的电压瞬时值为110 VC ．单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器的滑片P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小图D10－44．如图D10－4所示，理想变压器原副线圈的总匝数之比为1∶2，其原线圈与一电压有效值为220 V 的交流电源相连，P 为滑动头．现令P 从均匀密绕的副线圈最底端开始沿副线圈缓慢匀速上滑，直至“220 V60 W”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．U1表示副线圈两端的总电压，U2表示灯泡两端的电压，用I1表示流过副线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流(这里的电流、电压均指有效值)图D10－5中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )A B C D图D10－55．如图D10－6所示，一理想变压器的原线圈匝数为n1，连接一理想电流表；副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头Q调节，副线圈接有灯泡L和光敏电阻R(光照加强时，R的阻值会变小)，则( )A．原副线圈电流之比为n1∶n2B．只使Q向上滑动，灯泡变亮C．只加强光照，电流表读数变大D．只加强光照，原线圈的输入功率变小图D10－6图D10－76．如图D10－7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R. 开始时开关S断开，当S接通后( )A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流减小7．如图D10－8所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t V 的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )图D10－8A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数增大，A2的示数增大C．V1的示数增大，V2的示数增大D．V1的示数不变，V2的示数减小8．如图D10－9所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压U R2与门关闭时相比( )图D10－9A．红灯亮，U R2变大B．绿灯亮，U R2变大C．绿灯亮，U R2变小D．红灯亮，U R2变小二、填空题(共16分)9．(8分)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．如图D10－10所示是一种测定液面高度变化的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况．那么当实验仪表显示的电容C在增大时，表示液面的高度h________.图D10－10图D10－1110．(8分)有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图D10－11所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(实际是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为 3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．则该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表A刻度盘________ A刻度处；某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为0.6 A，则其质量为________ kg.三、计算题(共46分)11．(22分)三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以v1＝3 m/s的速度流入水轮机后以v2＝1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10 m，水流量为Q＝103 m3/s.水轮机效率为75%，发电机效率为80%，试问：(1)发电机的输出功率是多少？(2)如果发电机输出电压为240 V，用户所需电压为220 V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12 Ω，那么所需用升、降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少？12．(24分)如图D10－12所示，一个半径为r 的半圆形线圈以直径ab 为轴匀速转动，转速为n ，ab 的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B .M 和N 是两个集流环，负载电阻为R ，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)从图示位置起转过14转的时间内负载电阻R 上产生的热量；(2)从图示位置起转过14转的时间内通过负载电阻R 的电荷量；(3)电流表的示数．图D10－1245分钟单元能力训练卷（十）1．BD [解析] 由图象知，此交流电的周期为0.04 s 、交流电压的峰值为U m ＝100 V ，所以该交流电的频率为f ＝1T ＝25 Hz ，电压有效值U ＝U m2＝50 2 V ，选项C 错误、B 正确；交变电压的角频率ω＝2πT＝50π rad/s ，电压瞬时值的表达式为u ＝100sin50πt V ，选项A 错误；功率P ＝U2R＝50 W ，选项D 正确．2．C [解析] 计算电功时，I 要用有效值计算．图甲中，由有效值的定义得(12)2R ×2×10－2＋0＋(12)2R ×2×10－2＝I 21R ×6×10－2，得I 1＝33 A ；图乙中，I 2＝1 A ，由W ＝UIt ＝I 2Rt 可得W 甲∶W 乙＝1∶3.3．A [解析] 当单刀双掷开关与a 连接时，U 2＝U 1·n 2n 1＝220 V×101＝22 V ，选项A 正确；当t ＝1600s 时，u ＝110 2 V ，选项B 错误；滑片P 向上移动，电压表示数不变，电阻变大，电流表示数变小，选项C 错误；单刀双掷开关由a 到b ，原线圈匝数减少，副线圈电压升高，电压表和电流表的示数均变大，选项D 错误．4．ABD [解析] 变压器副线圈两端电压有效值U 1＝n 2U 0n 1＝440 V 保持不变，选项A 正确；P 匀速上滑过程中，与电灯并联部分的副线圈的匝数随时间均匀增多，所以灯泡两端的电压随时间均匀增大，通过电灯的电流也随时间均匀增大，选项BC 正确．5．BC [解析] 根据变压器原副线圈功率相等得，原副线圈电流之比I 1I 2＝n 2n 1，选项A 错误；Q 向上滑动时，副线圈匝数增多，副线圈两端电压增大，所以灯泡功率增大，选项B 正确；光照加强时，R 的阻值会变小，副线圈两端电压不变，所以电流增大，副线圈功率增大，因原副线圈功率相等，原线圈的输入功率随之增大，选项C 正确、D 错误．6．BC [解析] 由变压器原副线圈电压与匝数的关系知，副线圈两端M 、N 的输出电压不变，当S 接通后，总电阻减小，副线圈电流增大，所以等效电阻R 两端的电压降增大，灯泡L 1两端电压减小，通过灯泡L 1的电流减小；因副线圈电流增大，原线圈电流也增大．7．AD [解析] 电表均为理想电表，故原线圈电压不会发生变化，选项C 错误；副线圈输出电压取决于输入电压和原、副线圈匝数比，故副线圈输出电压不变，当出现火情时，传感器电阻减小，故整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知输出电流增大，因而R 3两端电压增大，故R 2两端电压减小，即V 2示数减小，选项D 正确；R 1不变，其两端电压减小，故通过R 1电流减小，选项B 错误；副线圈输出电压不变，输出电流增大，故输出功率变大，所以变压器输入功率增大，因输入电压不变，故输入电流变大，选项A 正确．8．D [解析] 当门打开时，R 3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流I ＝ER ＋r增大，R 2两端电压U R 2＝U 并＝E －I (R 1＋r )减小，R 2中电流I R 2＝U R 2R 2减小，所以R 3中电流I R 3＝I －I R 2增大，线圈产生的磁场增强，吸引衔铁，红灯亮，故选项D 正确．9．增大[解析] 据电容器电容的定义式c ＝εS4πkd，结合传感器示意图可知，介电常数及电介质厚度一定，电容的变大只可能是极板正对面积变大导致，故判断结果应是液面高度增大．10．0.375 60[解析] 踏板空载时，压力传感器电阻R ＝30 Ω，此时电流表A 的示数I 0＝ER ＋r＝0.375A ；当电流I ＝0.6 A 时，压力传感器的电阻R ′＝EI－r ＝18 Ω，解得F ＝600 N ，人的质量为m ＝G g＝60 kg.11．(1)6.24×107W (2)1510529[解析] (1)水轮机的输出功率即发电机的输入功率，为P 1＝mgh ＋12mv 21－12mv 22t＝(Q ρgh ＋Q ρv 21－v 222)×75%＝7.8×107W ，发电机的输出功率P 0＝P 1×80%＝6.24×107 W.(2)输电示意图如图所示，发电机输出的电流I 1＝P 0U 1＝6.24×107240A ＝2.6×105A.输电导线中的热损耗P 耗＝P 0×5%＝3.12×106W ， 输电线路中的电流I 2＝P 耗R ＝ 3.12×10612A≈510 A，所以升压变压器T 1的原副线圈匝数比n 1n 2＝I 1I 2≈1510，降压变压器T 2的输出功率 P ＝P 0－P 耗＝5.928×107 W ， T 2的输出电流I 3＝P U ＝5.928×107220A≈2.7×105A.所以降压变压器T 2的原副线圈匝数比 n 3n 4＝I 3I 2＝2.7×105510≈529. 12．(1)π4B 2r 4n 8R (2)πBr 22R (3)π2r 2nB2R[解析] 线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流，此交变电动势的最大值为E m ＝BS ω＝B ·πr 22·2πn ＝π2Bnr 2(1)在线圈从图示位置转过14转的时间内，电动势的有效值为E ＝E m 2＝2π2Bnr22电阻R 上产生的热量Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 2R ·T 4＝π4B 2r 4n 8R(2)在线圈从图示位置转过14转的时间内，电动势的平均值为E ＝ΔΦΔt通过R 的电荷量q ＝I ·Δt ＝ER ·Δt ＝ΔΦR ＝πBr22R(3)设此交变电动势的有效值为E ′由电流的热效应得⎝ ⎛⎭⎪⎫E m 22R·T 2＝E ′2RT 解得E ′＝E m2故电流表的示数为I ＝E ′R ＝π2r 2nB2R。
高考物理一轮复习方案 45分钟单元能力训练卷(三)
45分钟单元能力训练卷(三)(考查范围：第三单元 分值：100分)一、单项选择题(每小题6分，共18分)1．一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了．对这一现象，下列说法正确的是( ) A ．榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎B ．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C ．榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D ．因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小图D 3－12．如图D 3－1所示，在光滑的水平面上，质量均为m 的A 、B 两球之间系着一根不计质量的弹簧，A 球紧靠竖直墙壁．今用水平力F 将B 球向左推压缩弹簧，平衡后突然将F 撤去，在这一瞬间，则( )A ．B 球的速度为零，加速度为零B ．B 球的速度不为零，加速度也不为零C ．B 球的速度不为零，加速度为零D ．B 球的速度为零，加速度不为零3．在电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m 的物体．当电梯静止时，弹簧被压缩了x ；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了x10，则电梯运动的情况可能是( )A ．以大小为1110g 的加速度加速上升B ．以大小为1110g 的加速度减速上升C ．以大小为110g 的加速度加速下降D ．以大小为110g 的加速度减速下降二、双项选择题(每小题6分，共24分) 4．下列说法中正确的是( )A ．物体在不受外力作用时保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B ．牛顿第一定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题C ．牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a ＝0条件下的特例D ．伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去5．下列实例属于超重现象的是( )A. 火箭点火后加速升空B. 汽车驶过拱形桥顶端C. 荡秋千的小孩通过最低点D. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动6．如图D3－2所示，在水平地面上，A、B两物体叠放，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是( )图D3－2A．A、B一起匀速运动B．A加速运动，B匀速运动C．A加速运动，B静止D．A与B一起加速运动7．物体静止放在光滑水平面上，在如图D3－3所示的水平方向的力的作用下由静止开始运动，下列说法正确的是( )图D3－3A．0～T时间内物体的加速度和速度都逐渐减小B．T时刻物体的加速度和速度都等于零C．T～2T时间内物体的运动方向与原来相同D．T时刻物体的加速度等于零，速度最大三、实验题(18分)8．(8分)(1)如图D3－4所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(回答两条即可)图D3－4(2)图D3－5是(1)中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，则小车运动的加速度为__________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)图D3－59．(10分)在验证牛顿运动定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每隔四个点间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况如下表所示．小车受到的力F(N) x1(cm) x2(cm) x3(cm) x4(cm)0.05 4.51 4.76 5.00 5.260.10 4.63 5.12 5.60 6.110.15 4.85 5.60 6.36 7.100.20 5.12 6.11 7.10 8.090.25 5.38 6.64 7.90 9.16(1)处理数据后请在如图D3－6所示的坐标中画出a—F图线．(已知打点计时器的工作频率为50 Hz)图D3－6(2)由图可以判断小车的质量为________kg.四、计算题(40分)10．(18分)如图D3－7所示，一根劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧拉着质量为m＝0.2 kg的物体从静止开始沿倾角为θ＝37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x＝0.9 cm，在t＝1.0 s内物体前进了s＝0.5 m．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)物体加速度的大小；(2)物体和斜面间的动摩擦因数．图D3－711．(22分)如图D3－8所示，质量为M的木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v－t图象分别如图中的折线ACD和BCD所示，a、b、c、d点的坐标为A(0，10)、B(0，0)、C(4，4)、D(12，0)．根据v－t图象，求：图D3－8(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，物块和木板达到相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与木板质量M之比；(3)物块相对木板滑行的距离Δx.45分钟单元能力训练卷(三)1．C [解析] 相同大小的力作用在不同的物体上产生的效果往往不同，故不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系，选项C 正确．2．D [解析] 用水平力F 将B 球向左推压缩弹簧，平衡后弹簧弹力为F.突然将水平力F 撤去，在这一瞬间，B 球的速度为零，加速度为Fm，选项D 正确.3．D [解析] 当电梯静止时，弹簧被压缩了x ，说明弹簧弹力kx ＝mg ；弹簧又被继续压缩了x 10，弹簧弹力为1.1mg ，根据牛顿第二定律有1.1mg －mg ＝ma ，电梯的加速度为g10，且方向是向上的，电梯处于超重状态，符合条件的只有D . 4．BD [解析] 物体在不受外力作用时保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，A 错误．牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，B 正确．牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，C 错误．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D 正确．5．AC [解析] 火箭加速升空，加速度方向向上，属于超重现象，A 正确；汽车驶过拱形桥顶端时，加速度方向向下，属于失重现象，B 错误；荡秋千的小孩通过最低点时，加速度方向向上，属于超重现象，C 正确；跳水运动员被弹起后，只受重力作用，属于完全失重现象，D 错误．6．AC [解析] 若A 、B 接触面光滑，当将水平力F 作用在A 上时，A 加速运动，B 保持静止状态，C 正确；若A 、B 接触面粗糙，当A 所受的最大静摩擦力小于B 所受的最大静摩擦力时，将水平力F 作用在A 上，A 加速运动，B 保持静止状态；当A 所受的最大静摩擦力大于B 所受的最大静摩擦力时，将水平力F 作用在A 上，A 、B 一起匀速运动，故A 、C 正确，B 、D 错误．7．CD [解析] 由F －t 图象可知，物体在0～T 时间内和T ～2T 时间内所受力F 方向相反且具有对称性，由牛顿第二定律得物体在这两段时间内，产生的加速度方向相反，大小具有对称性，因此物体在0～T 时间内做加速度逐渐减小的加速运动，T 时刻物体的加速度等于零，速度最大；T ～2T 时间内物体做加速度逐渐增大的减速运动，2T 时刻速度减为零，0～2T 时间内物体的速度方向始终保持不变，故A 、B 错误，C 、D 正确．8．(1)用交流电源；木板右侧垫起以平衡摩擦力；小车应放在靠近打点计时器处；细线应与木板平行(任写两条即可) (2)4.0[解析] (1)“验证牛顿第二定律”的实验中，通过打点计时器测量加速度，而打点计时器需要使用交流电源；小车运动中受到摩擦力，故需要使木板形成斜面以平衡摩擦力；小车应放在靠近打点计时器处．(2)小车运动的加速度a ＝（s 6＋s 5＋s 4）－（s 3＋s 2＋s 1）9（2T ）2＝4.0 m /s 2.9．(1)如图所示 (2)0.2[解析] (1)由a ＝（x 3＋x 4）－（x 1＋x 2）4T2可得，5条纸带对应的加速度分别为：a 1＝0.25 m /s 2，a 2＝0.49 m /s 2，a 3＝0.75 m /s 2，a 4＝0.99 m /s 2，a 5＝1.26 m /s 2，在a —F 坐标系中描点连线．(2)由牛顿第二定律知，F ＝ma ，m ＝F a ＝1k ，其中k 为a —F 图线的斜率，由图可得k ＝5，故m ＝0.2 kg .10．(1)1.0 m /s 2(2)0.25[解析] (1)根据运动学公式：s ＝12at 2得a ＝2s t 2＝1.0 m /s 2.(2)物体运动过程受力如图所示．根据牛顿第二定律有 F －f －mg sin 37°＝ma 根据胡克定律有 F ＝kx ＝1.8 N则f ＝F －mg sin 37°－ma ＝0.4 N 又N ＝mg cos 37°＝1.6 N根据滑动摩擦力公式f ＝μN 得： μ＝fN＝0.25.11．(1)1.5 m /s 2 1 m /s 2 0.5 m /s 2(2)3∶2 (3)20 m[解析] (1)由v －t 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a 1＝10－44m /s 2＝1.5 m /s 2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a 2＝4－04m /s 2＝1 m /s 2，达到相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a 3＝4－08m /s 2＝0.5 m /s 2.(2)对物块冲上木板的减速阶段有 μ1mg ＝ma 1对木板在水平地面上的加速阶段有 μ1mg －μ2(m ＋M)g ＝Ma 2对物块和木板达到相同速度后的减速阶段有 μ2(m ＋M)g ＝(M ＋m)a 3 以上三式联立可得m M ＝32.(3)由v －t 图可以看出，物块相对于木板滑行的距离Δx 对应图中△ABC 的面积，故Δx1 2m＝20 m.＝10×4×。
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45分钟单元能力训练卷(二)[考查范围：第二单元 分值：110分]一、选择题(每小题6分，共48分)1．如图D2－1所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )图D2－1A ．F ＝mgtan θ B ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ2．如图D2－2所示，重为G 的物体静止于倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的压力F ＝kt (k 为比例常量，t 为时间)作用在物体上．从t ＝0开始，物体所受摩擦力f 随时间t 的变化关系是图D2－3中的( )图D2－2A B C D图D2－33．如图D2－4所示，质量均为m 的两个完全相同的小球A 和B 用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间连着一根劲度系数为k 的轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )A.mg tan θkB.2mg tan θkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k图D2－4图D2－54．如图D2－5所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若在斜面上加一物体m ，且M 、m 相对静止，则小车后来受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．65．如图D2－6所示，匀强电场的方向与倾斜的天花板垂直，一带正电的物体在天花板上处于静止状态，则下列判断正确的是( )A ．天花板与物体间的弹力一定不为零B ．天花板对物体的摩擦力可能为零C ．物体受到天花板的摩擦力随电场强度E 的增大而增大D ．在逐渐增大电场强度E 的过程中，物体将始终保持静止图D2－6图D2－76. 如图D2－7所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3，中间均用原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态．下列结论正确的是( )A ．2、3两木块之间的距离等于μmg cos αk＋LB ．2、3两木块之间的距离等于L ＋α＋μcos αmgkC ．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D ．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大图D2－87. 如图D2－8甲所示，一物块在粗糙斜面上，平行斜面向上的外力F 作用在物块上，斜面和物块始终处于静止状态．当F 按图D2－8乙所示规律变化时，物体与斜面间的摩擦力f 大小变化规律可能是图D2－9中的( )A B C D图D2－9图D2－108．如图D2－10所示，将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力与第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )A.12B.32C.33D. 3二、实验题(共16分)9．(8分)用如图D2－11甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺．当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示．再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示．已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为________ cm.甲乙图D2－1110．(8分)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图D2－12所示．图D2－12(1)为完成实验，下述操作中必需的是________．A．测量细绳的长度B．测量橡皮筋的原长C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度D．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________________________________________________________________________．三、计算题(共46分)11．(14分)如图D2－13所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1 kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体的质量M＝3 kg，置于粗糙水平面上．取g＝10 m/s2，求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．图D2－1312．(16分)如图D2－14所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg 的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.取g ＝10 m/s 2，求：(1)物体所受的摩擦力；(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(2)若用原长为10 cm 、劲度系数为3.1×103N/m 的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？图D2－1413．(16分)如图D2－15所示，A 、B 两物体叠放在水平地面上，已知A 、B 的质量分别为m A ＝10 kg ，m B ＝20 kg ，A 、B 之间及B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.一轻绳一端系住物体A ，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°.今欲用外力将物体B 匀速向右拉出，求所加水平力F 的大小，并画出A 、B 的受力分析图．(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图D2－1545分钟单元能力训练卷（二）1．A [解析] 取滑块为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得F N sin θ＝mg ，即F N ＝mg sin θ，选项C 、D 错误；由F tan θ＝mg ，得F ＝mgtan θ，选项A 正确、B 错误．2．D [解析] 未加压力F 之前，物体处于静止状态，由平衡条件可得：f ＝G sin θ，当加上压力F 后，物体仍处于静止状态，因此f 仍为G sin θ，故D 正确．3．C [解析] 小球A 受到竖直向下的重力、水平向左的弹簧弹力和细线的拉力，由平衡条件可得 kx ＝mg tan θ2，即x ＝mg tanθ2k，选项C 正确．4．B [解析] 以小车M 和物体m 整体为研究对象，它们必受到重力和地面支持力．因小车和物体整体处于静止状态，由平衡条件知，墙面对小车必无作用力．以小车为研究对象，如图所示，它受四个力：重力Mg 、地面的支持力F N1、m 对它的压力F N2和静摩擦力f .由于m 静止，可知f 和F N2的合力必竖直向下，故选项B 正确．5．AD [解析] 物体受力分析如图所示，由于物体静止，由平衡条件知，沿天花板方向：f ＝mg sin θ，所以选项A 正确、BC 错误；垂直天花板方向：qE ＝mg cos θ＋N ，当E 增大时，N 增大，物体仍静止不动，选项D 正确．6．B [解析] 设2、3两木块之间弹簧伸长量为x 1，分析木块3的受力，由平衡条件可知，mg sin α＋μmg cos α＝kx 1，故2、3两木块之间的距离为x 1＋L ＝α＋μcos αmgk＋L ，选项A 错误，B 正确；设木块1、2之间弹簧的伸长量为x 2，以2、3两木块为一整体，可得：kx 2＝2mg sin α＋2μmg cos α，故1、2两木块之间的距离为x 2＋L ＝α＋μcos αmgk＋L ，选项C 错误；如果传送带突然加速，并不影响木块所受的摩擦力的大小和方向，因此相邻两木块之间的距离将不变，选项D 错误．7．D [解析] 依题意，若开始时静摩擦力的方向沿着斜面向上，则有F ＋f ＝mg sin θ，当力F 减小过程中，f 增大，直到力F 减小到零时f 恒定，则D 可选；若开始时静摩擦力的方向沿着斜面向下，则有F ＝f ＋mg sin θ，当力F 减小过程中，f 先减小到零，然后反向增大到mg sin θ恒定，无对应选项．8．B [解析] 对第一块石块进行受力分析如图所示，由几何关系可知θ＝60°，所以有N 12 ∶N 13＝sin60°＝32，选项B 正确．9．70.0 2.10[解析] 对钩码进行受力分析，根据平衡条件得mg ＝kx,则k ＝mg x ＝50×10－3×9.87.0×10N/m ＝70.0 N/m 挂三个钩码时，可列方程(m ＋m ＋m )g ＝kx ′则x ′＝3mg k ＝3×50×10－3×9.870.0m ＝0.0210 m ＝2.10 cm10．(1)BCD (2)更换不同的小重物[解析] 本实验中，结点 O 受三个拉力处于静止状态，三力平衡，任意两个力的合力与第三个力等大反向．以两橡皮筋的伸长量(代表两个拉力的大小)为长度，沿 OA 、OB 方向为邻边，作平行四边形，只要该平行四边形的对角线与悬挂重物的橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的线段相等，即验证了平行四边形定则，故实验要测量橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮筋的长度，才能算出橡皮筋受力后的伸长量．为了确定拉力的方向，每次必须记录结点 O 的位置．由于钉子位置固定，可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量，即可采用的方法是更换不同的小重物．甲 乙11．(1)1033 N (2)533N 水平向左[解析] (1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示． 在水平方向：T sin30°＝F N sin30°在竖直方向：F N cos 30°＋T cos30°＝ mg解得T ＝12mg cos30°＝12×1×1032N ＝1033 N(2)以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如图乙所示，因为系统静止，所以f ＝T sin30°＝1033×12N＝533N ，方向水平向左．12．(1)30 N 、方向沿斜面向上 (2)12 cm [解析] (1)物体静止在斜面上受力分析如图所示，则物体受到的静摩擦力f ＝mg sin37° 代入数据得f ＝5×10×sin37° N＝30 N ，摩擦力方向为沿斜面向上．(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，如图所示，设弹簧拉力为F ，伸长量为x ，据胡克定律及平衡条件有F ＝kxF ＝mg sin37°＋F 滑 F 滑＝μmg cos37°弹簧最终长度l ＝l 0＋x， 联立解得l ＝12 cm 13．160 N 如图所示[解析] A 、B 的受力分析如图所示． 对A 应用平衡条件 T sin37°＝f 1＝μF N1 T cos37°＋F N1＝m A g 联立解得：F N1＝3m A g 4μ＋3＝60 Nf 1＝μF N1＝30 N 对B 应用平衡条件F＝f′1＋f2＝f′1＋μF N2＝f1＋μ(F N1＋m B g)＝2f1＋μm B g＝160 N.。