江西省宜春三中高三物理上学期第二次周考试题

江西省宜春三中2016届高三上学期第二次周考试题一、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 33mgC ．l －mg 2k 和2 3mgD ．l －mg 2k 和2 33mg3．2014·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m­l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．参考答案1．A 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 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 －mg2k ，选项D 正确． 3．C 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 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 sin θ＝G ，F N cos θ＝F ，解得F N ＝G sin θ，F ＝Gtan 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 ＝Gtan 30°＝3G ，当θ＝90°时，F 最小，为零，选项A 错误，选项B 正确．5．B 对a 和b 两小球受力分析，由平衡条件得m a gsin 45°＝Tsin 30°，m b gsin 45°＝Tsin 60°，联立解得m a ∶m b ＝3∶1，选项B 正确．6．AB 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 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 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(1)由Δmg ＝k Δl 可得Δm Δl ＝k g ，故m ­l 图线的斜率k 斜＝kg ，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 ＝ΔFΔx，故是否考虑砝码盘的质量对结果无影响．10.Ts4T 2－m 2g2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T12mg ＝ll 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫s 22解得l ＝Ts4T 2－m 2g2故每根绳的长度不得短于Ts4T 2－m 2g2. 11.μG 1＋μ2与水平方向成α角且tan α＝μ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 ＝μGcos α＋μsin α令tan φ＝μ，则sin φ＝μ1＋μ2，cos φ＝11＋μ2可得F ＝μG cos α＋μsin α＝μG1＋μ2cos （α－φ）μG 1＋μ2.可见当α＝φ时，F有最小值，为F min＝。