高考物理 第3章第2节 知能演练强化闯关 新人教版必修1.doc

高考物理 第3章第2节 知能演练强化闯关 新人教版必修11. (2012湖北省100所重点中学高三联考)下列有关超重和失重的说法, 正确的是()a. 无论物体处于超重还是失重状态, 物体所受的重力总是不变的b. 做竖直上抛运动的物体处于完全失重状态c. 在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时, 升降机一定处于上升过程d. 在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时, 升降机一定解析: 选ab.当物体有向上的加速度时, 处于超重, 当有向下的加速度时, 处于失重, 当向下的加速度为重力加速度时, 处于完全失重. 超重和失重都是视重, 物体的重力并不改变, 并且, 超重和失重和物体的实际运动过程没有关系, 分析选项可知, 只有a、b正确. 2.图329(2010高考山东理综卷)如图329所示, 物体沿斜面由静止滑下, 在水平面上滑行一段距离停止, 物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同, 斜面与水平面平滑连接. 图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程. 图中正确的是()图3210解析: 选c.物体先做匀加速运动后做匀减速运动, 其vt图像应为倾斜直线, at图像为平行于横轴的直线, st图像应为抛物线, 选项a、b、d错误; 根据滑动摩擦力fn可知, ft图像应为平行于横轴的直线, 由于物体对水平面的压力比对斜面的压力大, 所以物体对水平面的摩擦力较大, 选项c正确. 3.图3211(2012陕西省西工大附中高三质检)如图3211所示, 质量为4 kg的物体a拴在一个被拉伸的弹簧左端, 弹簧的另一端固定在车上. 当小车不动时弹簧的弹力为2 n, 此时物体a静止在小车上. 当小车向右做变加速运动时, 其加速度由0逐渐增加到1 m/s2的过程中, 下述说法正确的是()a. 物体a受到的弹簧弹力变大b. 物体a相对车不会滑动c. 物体a受到的摩擦力大小不变d. 物体 a受到的摩擦力先变小后变大, 但不会超过2 n解析: 选bd.本题考查受力分析和牛顿运动定律. 小车静止不动, 弹簧被拉伸, 说明其对物体产生向右的拉力, 大小为2 n时, 说明摩擦力方向向左, 当小车加速度逐渐增大时, 则弹簧的拉力与摩擦力的合力为物体提供向右的加速度, 故可知此过程摩擦力逐渐减小, 当a0.5 m/s2时, 摩擦力为0, 加速度再增大时, 则摩擦力方向向右并不断增大且最大值为2 n, 故此过程物体始终处于相对静止状态, 所以b、d正确. 图32124. (2012辽宁锦州期末)如图3212所示, 一名消防队员在模拟演习训练中, 沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑. 已知这名消防队员的质量为60 kg, 他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑, 滑到地面时速度恰好为零. 如果他加速时的加速度大小是减速的2倍, 下滑的总时间为3 s, g取10 m/s2, 那么该消防队员()a. 下滑过程中的最大速度为4 m/sb. 加速与减速过程的时间之比为12c. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17d. 加速与减速过程的位移之比为14解析: 选bc.物体的vt图像如图所示. 设最大速度为v, 加速阶段的加速度、时间和位移分别为a1、t1、s1, 减速阶段的加速度、时间和位移分别为a2、t2、s2, 由图像可知, t1t212, s1s212, 故选项b正确, 而d错误; 由s(t1t2)及t1t23 s可得, v8 m/s, 故选项a错误; 由va1t1a2t2得, a18 m/s2, a24 m/s2, 加速阶段: mgf1ma1, 减速阶段: f2mgma2, 解得: f1f217, 故选项c正确. 5.图3213(原创题)2011年3月11日日本发生的9.0级大地震牵动亿万人的心, 各种救灾物资不断通过机场和火车站运送到灾区, 传送带在装送救灾物资方面发挥着巨大的作用. 如图3213所示为一水平传送带装置示意图, 绷紧的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行, 一质量为m4 kg的救灾物资由静止放在a处, 传送带对救灾物资的摩擦力使救灾物资做匀加速直线运动, 随后救灾物资又以与传送带相等的速率运动. 若救灾物资与传送带间的动摩擦因数0.1, a、b间的距离l2 m, g取10 m/s2.(1)求救灾物资刚开始运动时所受滑动摩擦力大小与加速度大小; (2)求救灾物资从a运动到b的时间; (3)若救灾物资下面粘有煤灰, 求救灾物资在传送带上留下的黑色痕迹的长度. 解析: (1)救灾物资刚开始运动时所受滑动摩擦力为fmg4 n摩擦力提供救灾物资运动的动力, 由牛顿第二定律得fma解得a1 m/s2.(2)设救灾物资做匀加速直线运动的时间为t1.救灾物资加速运动的末速度为v1 m/s, 则vat1代入数据解得t11 s匀加速直线运动的位移s1t10.5 m随传送带匀速运动的时间t21.5 s所以救灾物资从a运动到b的时间tt1t22.5 s.(3)黑色痕迹的长度即救灾物资相对传送带滑过的位移. 救灾物资在加速阶段时间内发生的位移为s1t1加速时间内传送带发生的位移为s2vt1所以黑色痕迹的长度为s2s1t11 m0.5 m.答案: (1)4 n1 m/s2(2)2.5 s(3)0.5 m一、选择题1.图32142011年8月30日, 大邱田径世锦赛, 女子撑杆跳比赛中, 巴西选手穆雷尔战胜撑杆跳女皇伊辛巴耶娃, 获得冠军, 若不计空气阻力, 则穆雷尔在这次撑竿跳高中()a. 起跳时竿对她的弹力大于她的重力b. 起跳时竿对她的弹力小于她的重力c. 起跳以后的下落过程中她处于超重状态d. 起跳以后的下落过程中她处于失重状态解析: 选ad.穆雷尔在起跳时, 在弹力的作用下向上加速, 故此时竿对她的弹力大于她的重力, a正确. 起跳以后的下落过程中, 她只受重力作用而下落, 所以处于失重状态, d正确. 图32152. (2012北京四中高三期中)某同学站在电梯底板上, 利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况, 如图3215所示的vt图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(向上为正方向). 根据图像提供的信息, 可以判断下列说法中正确的是()a. 在05 s内, 观光电梯在加速上升, 该同学处于失重状态b. 在5s10 s内, 该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力大小c. 在10 s20 s内, 观光电梯在加速下降, 该同学处于失重状态d. 在20 s25 s内, 观光电梯在加速下降, 该同学处于失重状态解析: 选bd.a项, 加速度向上, 超重, 错误; b项, 匀速运动, 压力等于重力, 正确; c项, 电梯在匀减速上升, 加速度向下, 失重, 错误; d项, 加速下降, 失重, 正确. 3. 如图3216所示, 图3216水平地面上有两块完全相同的木块a、b, 水平推力f作用在木块a上, 用fab表示木块a、b间的相互作用力, 下列说法不可能正确的是()a. 若地面是完全光滑的, 则fabfb. 若地面是完全光滑的, 则fabf/2c. 若地面是有摩擦的, 且木块a、b未被推动, 可能fabf/3d. 若地面是有摩擦的, 且木块a、b被推动, 则fabf/2解析: 选a.若地面光滑, 先用整体法得f2ma, 再用隔离法分析木块b有fabma, 则fabf/2.若地面是有摩擦的, 且木块a、b被推动, 由整体法得f2mg2ma, 用隔离法对木块b有fabmgma, 则fabf/2.若木块a、b未被推动, 则fabf/2.4.图3217在一次消防演习中, 质量为60 kg的消防员欲到达距离楼顶l40 m处的房间. 如图3217所示, 他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑, 已知消防员从开始下滑到a点共用了t4 s, 试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近()a. 100 nb. 300 nc. 600 n d. 900 n解析: 选 b.因为下滑时间t4 s, 由lat2知a5 m/s2, 由牛顿第二定律: mgfma, 则fm(ga)300 n, 故b正确. 5.图3218如图3218所示, 质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上, 物体距传送带左端距离为l, 稳定时绳与水平方向的夹角为, 当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1v2), 绳中的拉力分别为t1、t2; 当剪断细绳时, 物体到达左端的时间分别为t1、t2, 则下列说法正确的是()a. t1t2 d. t1t2, 故c、d错误. 6.图3219空中缆车是旅游景点给游人准备的上山和进行空中参观的交通工具, 如图3219是一质量为m的游客乘坐空中缆车沿着坡度为30的山坡上行的示意图. 开始时空中缆车平稳上行, 由于故障, 缆车以加速度ag/2加速上行, 则下列说法中正确的是()a. 加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的倍b. 加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的c. 加速状态下游客受到的摩擦力与平稳状态下相等d. 加速状态下游客受到的摩擦力比平稳状态下的小解析: 选a.缆车处于平衡状态时, 游客对底面的压力n1mg、摩擦力f10; 加速状态下游客受力如图所示由牛顿第二定律有: 法一: n2sin30mgsin30f2cos30man2cos30mgcos30f2sin30法二: f2macos30, n2mgmasin30解得f2mg、n2mg.7.图3220(2012江西重点盟校二次联考)质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动, 图3220中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的vt图像, g取10 m/s2, 则下列说法正确的是()a. 水平拉力大小可能等于0.3 nb. 水平拉力大小一定等于0.1 nc. 物体受到的摩擦力大小一定等于0.1 nd. 物体受到的摩擦力大小可能等于0.2 n解析: 选bd.由题可知aa m/s2, ab m/s2, 若a为只受摩擦力的情况, 则amgmaa, a.对b: amgtbmab, 解得tb0.1 n. 若b为只受摩擦力的情况, 则bmgmab0.2 n, 解得b, 对a: bmgtamaa, 得ta0.1 n, 所以b、d正确, a、c错. 8. (2012延安市高三二模)图3221如图3221所示, 在倾角为的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块a、b, 质量均为m, 开始时两物块均处于静止状态. 现向下压a再静止释放使a开始运动, 当物块b刚要离开挡板时, a的加速度的大小和方向为()a. 0b. 2gsin, 方向沿斜面向下c. 2gsin, 方向沿斜面向上d. gsin, 方向沿斜面向下解析: 选 b.由题意知, 当物块b刚要离开挡板时, 对b进行受力分析, 在沿斜面方向, f弹mgsin0, 对a, 在沿斜面方向, f弹mgsinmaa, 联立得aa2gsin, 方向沿斜面向下, 故本题选 b.9.图3222如图3222所示, ab和cd是两条光滑斜槽, 它们各自的两端分别位于半径为r和r的两个相切的竖直圆上, 并且斜槽都通过切点p, 有一个小球由静止分别从a滑到b和从c滑到d, 所用的时间分别为t1和t2, 则t1和t2之比为()a. 11 b. 21c.1 d. 1解析: 选a.ab的斜槽长sab(2r2r)cos30, 由受力分析知沿ab下滑的加速度mgcos30ma1, 由运动学公式: saba1t, 同理scda2t, 易知t1t211.选项a正确. 10. (2012宝鸡高三质检)如图3223甲所示, 在倾角为30足够长的光滑斜面上, 质量为m的物块受到平行于斜面的力f作用, 其变化规律如图乙, 纵坐标为f与mg的比值, 规定力沿斜面向上为正方向, 则选项图中正确表达物块运动速度v随时间t变化规律的是(物块初速度为零, g取10 m/s2)()图3223图3224解析: 选c.由牛顿第二定律知fmgsin30ma, 得sin30, 当1时, 即ag, 故在01 s内做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动; 当0时, ag, 故在12 s内做加速度为5 m/s2的匀减速直线运动, t2 s时, v0; 当1时, ag, 故在23 s内做加速度为15 m/s2的反向匀加速直线运动, 故c正确. 二、非选择题11. 如图3225所示, 图3225有a、b两个楔形木块, 质量均为m, 靠在一起放于水平面上, 它们的接触面的倾角为.现对木块a施一水平推力f, 若不计一切摩擦, 要使a、b一起运动而不发生相对滑动, 求水平推力f不得超过的最大值. 解析: a、b一起运动, 则以a、b整体为研究对象, 由牛顿第二定律得: f2ma以a为研究对象, 其受力情况如图所示. 由图可知, a、b一起运动而不发生相对滑动的临界条件是地面对a的支持力为n0竖直方向: fbacosmg水平方向: ffbasinma联立上式可得f2mgtan, 即水平推力f的最大值为2mgtan.答案: 2mgtan12.图3226如图3226所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m1 kg, 木板的质量m4 kg, 长l2.5 m