高考物理二轮复习 历年易错题集锦 力学4(1).doc

力学4第25页 第1题 (2012海南单科,1,3分)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( )a.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比b.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度c.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比d.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比答案 d解析 物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关,a项错误;物体所受合力不为0,则a0,b项错误;物体加速度的大小与其所受的合力成正比,c项错误。变式训练 （2012安徽理综，17，中）如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力f，则（ ） a. 物块可能匀速下滑b. 物块仍以加速度a匀加速下滑c. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑d. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑变式答案 c变式解析 设斜面倾角为，对物块由牛顿第二定律列式：mg sin -mgcos =ma，得a=g sin -gcos =g（sin - cos ），加上恒力f后：（mg+f）sin -（mg+f）cos =ma得a=（sin - cos ），因g，所以aa，c正确. 第25页 第2题 如图所示,在汽车中悬挂一小球,实验表明,当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一稳定角度。若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1,则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的是( ) a.汽车一定向右做加速运动b.汽车一定向左做加速运动c.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用d.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用答案 c解析 由于小球向左偏离竖直方向,故小球的加速度方向向右,则汽车可能向右做匀加速直线运动,也可能向左做匀减速直线运动,故选项a、b错。对m1受力分析,m1受到重力、支持力、摩擦力的作用,其中摩擦力的方向与加速度方向相同,即水平向右,所以选项c对d错。变式训练 （2012太原市高三第二次模拟，15）如图所示, 某同学通过滑轮组将一重物吊起. 该同学对绳的竖直拉力为f1, 对地面的压力为f2, 不计滑轮与绳的重力及摩擦, 则在重物缓慢上升的过程中, 下列说法正确的是( ) a. 逐渐变小b. 逐渐变大c. 先变小后变大d. 先变大后变小变式答案 b变式解析 “缓慢上升”可认为时刻处于平衡状态.设滑轮两侧绳与竖直方向间的夹角为,在竖直方向上,对重物有2f绳cos =mg,可见角增大时f绳也增大,对该同学有f1+f2=mg,f2为地面支持力,又知f绳=f1,可见支持力随f1的增大而减小,则对地面的压力f2逐渐减小,只有b正确. 第25页 第3题 (2013江苏徐州月考)在光滑水平面上,物体受到水平的两平衡力f1、f2作用处于静止状态,当其中水平向右的力f1发生如图所示的变化,f2保持不变时,则( ) a.在oa时间内,物体将向左做变加速运动,加速度逐渐增大b.在a时刻物体的速度和加速度均达到最大c.在ab时间内物体做减速运动d.在a时刻物体的速度达到最大答案 a解析 在oa时间内,物体受到的合外力f=f2-f1,f1减小,f增大,加速度逐渐增大,故a正确。在oa时间内,物体做加速度增大的加速运动,在ab时间内,物体做加速度减小的加速运动,b时刻速度达到最大,故b、c、d均错。变式训练 (湖南省郴州市2013届高三第二次教学质量监测试卷，11).小明同学乘坐杭温线“和谐号” 动车组，发现车 厢内有速率显示屏。当动车组在平直轨道上经历匀 加速、匀速与再次匀加速运行期间，他记录了不同 时刻的速率，部分数据列于表格中。已知动车组的 总质量m=2.0x105kg，假设动车组运动时受到的阻 力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在小明同学记录 动车组速率这段时间内，求：(1)动车组两次加速的加速度值各为多大；(2)动车组牵引力的最大值；(3)动车组位移的大小 变式答案 （1），（2）（3）30250m。变式解析 第25页 第4题 (2013四川成都月考)如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着质量都为2 kg的物体a、b, 二者处于平衡状态,若突然将一个大小为10 n的力竖直向下加在a上,在此瞬间,a对b的压力大小为( ) a.35 n b.25 n c.15 n d.5 n答案 b解析 突然将一个大小为10 n的力竖直向下加在a上,在此瞬间,二者有向下的加速度,加速度大小a= m/s2=2.5 m/s2,隔离b,分析受力,f+mg-f弹=ma,而f弹=40 n,解得f=25 n,选项b正确。变式训练 (上海市黄浦区2013届高三第一学期期末学科质量监测物理试卷，16)如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于o点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从o点压缩至a点后于t=0时刻由静止释放，滑块t1时刻经过o点，t2时刻运动到b点停止。下列四个图像的实线部分能反映滑块从a运动b的v-t图像的是（ ） 变式答案 d变式解析 滑块由a点到o点运动过程中，由牛顿第二定律可得，滑块先做加速度减小的变加速直线运动，当时，加速度为零；后做加速度增大的变减速直线运动；t1时刻滑块到达o点时滑块与弹簧脱离，之后在滑动摩擦力作用下以加速度a=做匀减速直线运动直至t2时刻运动到b点停止，故正确的答案选d。 第25页 第5题 (2010全国,15,6分)如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为m的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有( ) a.a1=0,a2=gb.a1=g,a2=gc.a1=0,a2=gd.a1=g,a2=g答案 c解析 木板抽出前,由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg。木板抽出后瞬间,弹簧弹力保持不变,仍为mg。由平衡条件和牛顿第二定律可得a1=0,a2=g,答案为c。变式训练 （2010山东理综，16，难）如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，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. 图乙中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. 图乙中正确的是（ ） 变式答案 c变式解析 物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1=mgcos ，做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图像为过原点的倾斜直线，a错；加速度大小不变，b错；其s-t图像应为一段曲线，d错；物体到达水平面后，所受摩擦力f2=mgf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为c. 第25页 第6题 (2012安徽理综,17,6分)如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力f,则( ) a.物块可能匀速下滑b.物块仍以加速度a匀加速下滑c.物块将以大于a的加速度匀加速下滑d.物块将以小于a的加速度匀加速下滑答案 c解析 设斜面倾角为,对物块由牛顿第二定律列式:mg sin -mg cos =ma,得a=g sin -g cos =g(sin - cos ),加上恒力f后:(mg+f)sin -(mg+f)cos =ma,得a=(sin - cos ),因g,所以aa,c正确。变式训练 （2012太原市高三第二次模拟，15）如图所示, 某同学通过滑轮组将一重物吊起. 该同学对绳的竖直拉力为f1, 对地面的压力为f2, 不计滑轮与绳的重力及摩擦, 则在重物缓慢上升的过程中, 下列说法正确的是( ) a. 逐渐变小b. 逐渐变大c. 先变小后变大d. 先变大后变小变式答案 b变式解析 “缓慢上升”可认为时刻处于平衡状态.设滑轮两侧绳与竖直方向间的夹角为,在竖直方向上,对重物有2f绳cos =mg,可见角增大时f绳也增大,对该同学有f1+f2=mg,f2为地面支持力,又知f绳=f1,可见支持力随f1的增大而减小,则对地面的压力f2逐渐减小,只有b正确. 第25页 第7题 一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中( )a.上升时间大于下降时间b.上升加速度大于下降加速度c.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度d.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度答案 bc解析 物体上升时加速度大小为a上=(f为空气阻力),下降时a下=,故a上a下,b正确。根据题意,上升阶段和下降阶段位移大小相同,即x上=x下,设抛出时速度为v1,落回原地时速度为v2,由x上=,x下=,可得v1v2。则上升阶段平均速度 =,下降阶段 =,故 ,c正确。又因为x上=t上,x下=t下,可知t上下,a错误。变式训练 （2012山东基本能力，64，易）假如轨道车长度为22 cm，记录仪记录的信号如图所示，则轨道车经过该监测点的速度为( ) a. 0. 20 cm/s b. 2.0 cm/s c. 22 cm/s d. 220 cm/s变式答案 c变式解析 由题图可知车头到达该监测点与车尾离开该监测点的时间间隔为1. 0 s，即轨道车运行车身长度的位移时所用时间为1. 0 s，故车速为v=22 cm/s，c正确. 第25页 第8题 (2012江苏安宜中学)如图所示,在水平面和竖直墙壁之间放置质量为m、高为h的木块a和质量为m、半径为r的球b,各接触面均光滑,木块受到水平向右的外力f作用,系统处于静止状态。o为b的球心,c为a、b接触点。现撤去外力f,则( ) a.撤去外力f瞬时,木块a的加速度aab.撤去外力f瞬时,球b的加速度ab=0c.撤去外力f瞬时,墙壁对球b的弹力fb=0d.撤去外力f前,木块对地面压力n=(m+m)g答案 ad解析 撤去外力f前,对a、b整体,竖直方向受力平衡,所以n=(m+m)g,d对。水平方向,墙壁对球b的弹力fb=f。撤去外力f瞬时,墙壁对球b的弹力减小,由于a的存在,墙壁对球b的弹力不会立即减小为零,c错。同时a、b间的作用力也会减小,所以木块a的加速度aa). 将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(d+)的平底圆筒内，如图所示. 设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和，筒底所受的压力大小为f. 已知重力加速度大小为g. 若所有接触都是光滑的，则( ) a. f=(+)g，=b. f=(+)g，c. gf(+)g，=d. gfg。同理蹬伸过程中的加速上升阶段fg,减速上升阶段f。腾空后人离开地面,f=0,故d选项正确。变式训练 (湖南省郴州市2013届高三第二次教学质量监测试卷，11).小明同学乘坐杭温线“和谐号” 动车组，发现车 厢内有速率显示屏。当动车组在平直轨道上经历匀 加速、匀速与再次匀加速运行期间，他记录了不同 时刻的速率，部分数据列于表格中。已知动车组的 总质量m=2.0x105kg，假设动车组运动时受到的阻 力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在小明同学记录 动车组速率这段时间内，求：(1)动车组两次加速的加速度值各为多大；(2)动车组牵引力的最大值；(3)动车组位移的大小 变式答案 （1），（2）（3）30250m。变式解析 第27页 第7题 (2013广西南宁三校联考)如图所示,一细绳跨过一轻质定滑轮(不计细绳和滑轮质量,不计滑轮与轴之间摩擦),绳的一端悬挂一质量为m的物体a,另一端悬挂一质量为m(mm)的物体b,此时a物体加速度为a1。如果用力f代替物体b,使物体a产生的加速度为a2,那么( ) a.如果a1=a2,则fb.如果f=mg,则a12c.如果a1=a2,则f=mgd.如果f=,则a1=a2答案 abd解析 另一端悬挂一质量为m(mm)的物体b,由牛顿第二定律,mg-mg=(m+m)a1,解得a1=g。如果用力f代替物体b,由牛顿第二定律,f-mg=ma2,解得a2=f/m-g。如果a1=a2,则f如果f=mg,则a12;选项a、b正确,c错误。如果f=,则a2=-g=g=a1,选项d正确。变式训练 （2009全国，8，易）某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 n. 他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，至时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（ ） 变式答案 a变式解析 由f-t图像知：t0t1时间内，具有向下的加速度；t1t2时间内，匀速或静止；t2t3时间内，具有向上的加速度. 因此其运动情况可能是：t0t3时间内，由于d选项不满足电梯由静止开始运动，故选a. 第27页 第8题 某实验小组利用dis系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10 n的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析可得出的正确说法是( ) a.图线显示力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况b.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态;从时刻t3到t4,钩码处于超重状态c.电梯可能开始在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼d.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在5楼答案 abc解析 力传感器的示数是测量挂钩受到钩码的拉力,它与传感器对钩码的拉力是一对相互作用力,故a正确。失重状态下重物对悬挂物的拉力小于物体的重力,超重状态下则相反,故b正确。由于从时刻t1到t2的这段时间内传感器对钩码的拉力小于钩码的重力,系统应具有向下的加速度,只能是从静止向下加速运动,c正确、d错误。变式训练 （2013浙江，17， 6分) 如图所示, 水平木板上有质量m=1.0 kg的物块, 受到随时间t变化的水平拉力f作用, 用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小。取重力加速度g=10 m/s2, 下列判断正确的是( ) 第17题图a. 5 s内拉力对物块做功为零 b. 4 s末物块所受合力大小为4.0 nc. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 d. 6 s-9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2变式答案 d变式解析 由图象可知物块在0-4 s内处于静止状态, 其所受合外力为零, 选项b错误; 4 s-5 s内做变加速直线运动, 因此5 s内拉力对物块做的功不为零, 选项a错误; 物块的滑动摩擦力ff=3 n, 则=0.3, 选项c错误; 在6 s-9 s内由牛顿第二定律得f-ff=ma, a= m/s2=2.0 m/s2, 选项d正确。 第28页 第9题 (2010海南单科,8,4分)如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块:木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( ) a.加速下降 b.加速上升 c.减速上升 d.减速下降答案 bd解析 木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到箱顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,b、d正确。变式训练 (上海市黄浦区2013届高三第一学期期末学科质量监测物理试卷，16)如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于o点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从o点压缩至a点后于t=0时刻由静止释放，滑块t1时刻经过o点，t2时刻运动到b点停止。下列四个图像的实线部分能反映滑块从a运动b的v-t图像的是（ ） 变式答案 d变式解析 滑块由a点到o点运动过程中，由牛顿第二定律可得，滑块先做加速度减小的变加速直线运动，当时，加速度为零；后做加速度增大的变减速直线运动；t1时刻滑块到达o点时滑块与弹簧脱离，之后在滑动摩擦力作用下以加速度a=做匀减速直线运动直至t2时刻运动到b点停止，故正确的答案选d。 第28页 第10题 (2013黑龙江哈师大附中)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平固定长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大。用力的传感器测出拉力和摩擦力,并绘制出摩擦力ff随拉力f变化的图象,如图乙所示。已知木块质量为2 kg,取g=10 m/s2。 (1)求木块与长木板间的动摩擦因数;(2)若将实验中的长木板与水平方向成37角放置,将木块置于其上,木块在平行于木板的恒力f作用下,从静止开始向上做匀变速直线运动,沿斜面向上运动4 m,速度达到 4 m/s,求此拉力f的大小。答案 (1)0.2 (2)19.2 n解析 (1)由图乙知木块受到的滑动摩擦力ff=4 nff=fnfn-mg=0=0.2(2)v2=2axa=2 m/s2f-mg sin -ff=mafn-mg cos =0ff=fnf=19.2 n变式训练 （2012山东基本能力，64，易）假如轨道车长度为22 cm，记录仪记录的信号如图所示，则轨道车经过该监测点的速度为( ) a. 0. 20 cm/s b. 2.0 cm/s c. 22 cm/s d. 220 cm/s变式答案 c变式解析 由题图可知车头到达该监测点与车尾离开该监测点的时间间隔为1. 0 s，即轨道车运行车身长度的位移时所用时间为1. 0 s，故车速为v=22 cm/s，c正确. 第28页 第11题 (2013江西重点中学高三联考)如图所示,质量m=1 kg的小球穿在长l=1.6 m的斜杆上,斜杆与水平方向成=37角,斜杆固定不动,小球与斜杆间的动摩擦因数=0.75。小球受水平向左的拉力f=1 n,从斜杆的顶端由静止开始下滑(sin 37=0.6,cos 37=0.8)。试求:(1)小球运动的加速度大小;(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小。 答案 (1)1.25 m/s2 (2)2 m/s解析 (1)f cos +mg sin -n=maf sin +n=mg cos a=1.25 m/s2(2)由v2=2al得v= m/s=2 m/s变式训练 （2009广东理基，2，易）做下列运动的物体，能当做质点处理的是( )a. 自转中的地球b. 旋转中的风力发电机叶片c. 在冰面上旋转的花样滑冰运动员d. 匀速直线运动的火车变式答案 d变式解析 将物体看做质点的条件是在研究问题时其大小和形状可忽略，a、b、c三个选项中，物体的“转动”在所研究的问题中不能被忽略，而d项中的火车是“平动”的，可当做质点. 第28页 第12题 (2012福建长泰二中二测)如图所示,平板车长为l,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,a、b是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力f,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的p点(小球可视为质点,放在p点时相对于地面的速度为零),=,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面。已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计。求:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小。 答案 (1) (2)见解析解析 (1)小球离开平板车后做自由落体运动,设下落时间为t,则h=gt2解得t=(2)分两种情况讨论:平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端a离开车。当小球在车左端时,车向右的位移s1=车向左的加速度a=车向右的速度v1=小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度v2=v1-at联立解得车的速度v2=-(v20,车向右做匀减速运动;v2mbb.ab,mabc.可能有ma=mbd.amb答案 b解析 根据牛顿第二定律,f-mg=ma,则a=-g,可见:a-f图线的斜率k=,故mab;与a轴截距的大小等于g,故ab,则b项正确。变式训练 （2012江苏单科，4，易）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ） 变式答案 c变式解析 对皮球应用牛顿第二定律有：mg+kv=ma，a=g+v. 上抛过程中v减小，故a随时间减小且减小的快慢与v的变化快慢规律相同，即=，而就是加速度a，故随时间减小，即a-t图线各点的切线的斜率是逐渐减小的；又由于上升过程中a不可能为零，所以只有c项正确. 第29页 第4题 (2012山东潍坊)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10 kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示,在重物不离地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10 m/s2)( ) a.5 m/s2b.10 m/s2c.15 m/s2d.25 m/s2答案 a解析 猴子沿绳向上爬时受力:重力g,绳子的力f,由牛顿第二定律,f-g=ma,a=,f的最大值为mg,故有最大加速度amax= m/s2=5 m/s2,a正确。变式训练 （2010山东理综，16，难）如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，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. 图乙中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. 图乙中正确的是（ ） 变式答案 c变式解析 物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1=mgcos ，做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图像为过原点的倾斜直线，a错；加速度大小不变，b错；其s-t图像应为一段曲线，d错；物体到达水平面后，所受摩擦力f2=mgf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为c. 第29页 第5题 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包将会在传送带上留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( ) a.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧b.木炭包的质量越大,径迹的长度越短c.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短d.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短答案 d解析 放上木炭包后木炭包在摩擦力的作用下向右加速而传送带仍匀速,虽然两者都向右运动,但木炭包速度达到与传送带速度相等之前相对于传送带向左运动,故黑色径迹出现在木炭包的右侧,a错误。由于木炭包在摩擦力作用下加速运动时加速度a=g与其质量无关,故径迹长度与其质量也无关,b错误。径迹长度等于木炭包相对传送带通过的位移,即二者对地的位移差:x=vt-t=vt=,可见传送带速度越小、动摩擦因数越大,相对位移越小,黑色径迹越短,c错误d正确。