2013年高考物理 考前回归教材单元综合突破二 相互作用

1 20132013 年高考物理考前回归教材之单元综合突破二年高考物理考前回归教材之单元综合突破二 相互作用相互作用 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 试卷满分为 100 分 考试时间为 90 分钟 第第 卷卷 选择题 共选择题 共 4040 分分 一 选择题 本题共 10 小题 每题 4 分 共 40 分 有的小题只有一个选项正确 有的 小题有多个选项正确 把正确选项前的字母填在题后的括号内 1 下面关于重力 重心的说法中正确的是 A 风筝升空后 越升越高 其重心也升高 B 质量分布均匀 形状规则的物体的重心一定在物体上 C 舞蹈演员在做各种优美动作时 其重心位置不变化 D 重力的方向总是垂直于地面 解析 实际上 一个物体的各个部分都受到重力 重心的说法是从宏观上研究重力对物 体的作用效果时而引入的一个概念 重心是指一个点 重力的作用点 由此可知 重心的具 体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定 也就是说只要物体的形状和质量分布情况不 变 重心与物体的空间位置关系就保持不变 重心可能在物体外 也可能在物体内 对具有 规则几何形状 质量均匀分布的物体 重心在物体的几何中心上 物体位置升高 其重心也 跟着升高 根据以上分析可以判断选项 A 是正确的 选项 B C 是错误的 重力的方向是 竖直向下 的 要注意 竖直向下 与 垂直于地面 并不完全相同 所以选项 D 的说法 是错误的 答案 A 图 1 2 如图 1 加装 保护器 的飞机在空中发生事故失去动力时 上方的降落伞就会自动 弹出 已知一根伞绳能承重 2940 N 伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为 30 飞机的质量 约为 30 吨 忽略其他因素 仅考虑当飞机处于平衡时 降落伞的伞绳至少所需的根数最接 近于 图中只画出了 2 根伞绳 A 120 B 90 C 60 D 30 解析 由力的平衡可知 2940 cos30 n 30 104 n 118 则降落伞的伞绳至少所 2 需的根数最接近 120 根 A 正确 答案 A 3 假期里 一位同学在厨房里协助妈妈做菜 对菜刀产生了兴趣 他发现菜刀的刀刃 前 图 2 部和后部的厚薄不一样 刀刃前部的顶角小 后部的顶角大 如图 2 所示 他先后做出 过几个猜想 其中合理的是 A 刀刃前部和后部厚薄不一样 仅是为了打造方便 外形美观 跟使用功能无关 B 在刀背上加上同样的力时 分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C 在刀背上加上同样的压力时 顶角越大 分开其他物体的力越大 D 在刀背上加上同样的压力时 顶角越小 分开其他物体的力越大 解析 把刀刃部分抽象后 可简化成一个等腰三角劈 设顶角为 2 背宽为d 侧面 长为L 如图 a 所示 图 3 当在劈背施加压力F后 产生垂直侧面的两个分力F1 F2 使用中依靠着这两个分力分 开被加工的其他物体 由对称性知 这两个分力大小相等 F1 F2 由此画出力分解的平行 四边形 实为菱形 如图 b 所示 在这个力的平行四边形中 取其四分之一考虑 图中阴影 部分 根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系 有关系式 得F1 F2 F1 F 2 L d 2 1 sin 由此可见 刀背上加上一定的压力F时 侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关 F 2sin 顶角越小 sin 的值越小 F1和F2越大 但是 刀刃的顶角越小时 刀刃的强度会减小 碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂 实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要 所以 做成前部较薄 后部较厚 答案 D 图 4 4 2012 河北承德模拟 如图 4 所示 用两根细线把A B两小球悬挂在天花板上的同 一点O 并用第三根细线连接A B两小球 然后用某个力F作用在小球A上 使三根细线均 3 处于直线状态 且OB细线恰好沿竖直方向 两小球均处于静止状态 则该力可能为图中的 A F1 B F2 C F3 D F4 解析 由于小球B处于静止状态 且细线OB沿竖直方向 因此细线AB无弹力 对小球 A受力分析 由于它受力平衡 并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知 施加给 小球A的力F应沿F2或F3的方向 故选 B C 答案 BC 图 5 5 如图 5 所示 晾晒衣服的绳子轻且光滑 悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的 轻绳 两端分别固定在两根竖直杆上的A B两点 衣服处于静止状态 如果保持绳子A端位置不 变 将B端分别移动到不同的位置时 下列判断正确的是 A B端移到B1位置时 绳子张力不变 B B端移到B2位置时 绳子张力变小 C B端在杆上位置不动 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变大 D B端在杆上位置不动 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变小 解析 以悬挂点为研究对象 画出其受力图 则两侧绳子的拉力相等 设绳子长为L 左 右两侧绳子长为L1 L2 两杆之间的宽度为d 两绳与竖直方向的夹角为 L1sin L2sin d 所以 sin d L 可见 只由d L决定 与其他因素无关 根 据G 2Fcos F的大小与绳子在B B1 B2的位置无关 所以 A 正确 将杆移动到虚线位 置时 d变小 变小 根据F 绳子张力变小 可见 D 正确 G 2cos 答案 AD 6 如图 6 所示 水平地面上的物体A 在斜面上的拉力F的作用下 向右做匀速运动 则下列说法中正确的是 图 6 A 物体A可能只受到三个力的作用 B 物体A一定受到四个力的作用 C 物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos D 物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsin 解析 4 图 7 分析物体A受力如图 7 所示 由平衡条件可知 Fcos Ff FN Fsin mg 因 Ff 0 FN一定不为零 故物体A一定受四个力作用 A 错误 B C 正确 FN mg Fsin 故 D 错误 答案 BC 图 8 7 如图 8 所示 轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B 物体B放在水平地面上 A B均静止 已知A和B的质量分别为mA mB 绳与水平方向的夹角为 则 A 物体B受到的摩擦力可能为 0 B 物体B受到的摩擦力为mAgcos C 物体B对地面的压力可能为 0 D 物体B对地面的压力为mBg mAgsin 解析 图 9 对B受力分析如图 9 所示 则水平方向上 Ff FTcos 由于FT mAg 所以 Ff mAgcos 故 A 错 B 对 竖直方向上 FNB FTsin mBg 所以 FNB mBg FTsin mBg mAgsin 故 C 错 D 对 答案 BD 8 如图 10 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 使总质量 减小到 0 3 kg 将会出现的情况是 取g 10 m s2 图 10 A 弹簧测力计的读数将变小 B A仍静止不动 C A对桌面的摩擦力不变 D A所受的合力将要变大 5 解析 初态时 对A 图 11 得到Ff F1 F2 4 N 说明最大静摩擦力Ffmax 4 N 当将总质量减小到 0 3 kg 时 Ff 1 N 4 N 所以物体仍静止 故只有 B 正确 答案 B 9 2011 天津理综 如图 12 所示 A B两物块叠放在一起 在粗糙的水平面上保持相 对静止地向右做匀减速直线运动 运动过程中B受到的摩擦力 图 12 A 方向向左 大小不变 B 方向向左 逐渐减小 C 方向向右 大小不变 D 方向向右 逐渐减小 解析 B向右做匀减速直线运动 加速度大小不变 方向向左 故所受摩擦力的方向向 左 大小不变 即 A 正确 B C D 均错误 答案 A 10 2011 安徽理综 一质量为m的物块恰好静止在倾角为 的斜面上 现对物块施 加一个竖直向下的恒力F 如图 13 所示 则物块 图 13 A 仍处于静止状态 B 沿斜面加速下滑 C 受到的摩擦力不变 D 受到的合外力增大 解析 物块恰好静止在斜面上 沿斜面方向有 mgsin mgcos 得 tan 摩擦力f mgsin 施加一个竖直向下的恒力F后 沿斜面向下的力 mg F sin 与沿斜 面向上的力 mg F cos 仍然相等 所以物块仍处于静止状态 合外力不变 仍为零 故 A 正确 B D 错误 受到的摩擦力f mg F sin 变大 故 C 错误 答案 A 第第 卷卷 非选择题 共非选择题 共 6060 分分 二 填空题 本题共 2 小题 每题 8 分 共 16 分 11 验证力的平行四边形定则 实验中 1 部分实验步骤如下 请完成有关内容 A 将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上 另一端绑上两根细线 B 在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码 使橡皮筋拉伸 如图甲所示 记录 6 图 14 C 将步骤B中的钩码取下 分别在两根细线上挂上 4 个和 3 个质量相等的钩码 用两 光滑硬棒B C使两细线互成角度 如图乙所示 小心调整B C的位置 使 记录 2 如果 力的平行四边形定则 得到验证 那么图乙中 cos cos 解析 1 B 记录钩码个数 或细线拉力 橡皮筋与细线结点的位置O 细线的方向 说 明 能反映细线方向的其他记录也可以 C 应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤 B 中结点位置重合 并记录钩码个数和对应的 细线方向 2 对结点进行受力分析 设每个钩码的质量均为m 由平衡条件可知 水平方向满足 4mgcos 3mgcos 所以 cos cos 3 4 答案 1 见解析 2 3 4 12 通过 探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系 实验 我们知道 在弹性限度内 弹簧弹力F与形变量x成正比 并且不同弹簧 其劲度系数也不同 某中学的探究学习小组 从资料中查到 弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关 该学习小组想研究弹簧的劲度系 数与弹簧原长的关系 现有A B C D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧 1 学习小组的同学们经过思考和理论推导 各自提出了自己的看法 其中甲同学认为 弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比 乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比 甲 乙有一名同学的看法是正确的 你认为正确的是 填 甲 或 乙 就这一 环节而言 属于科学探究中的哪个环节 填序号 A 分析与论证 B 进行实验与收集证据 C 猜想与假设 D 制定计划与设计实验 2 为验证甲 乙谁的看法正确 可通过实验完成 实验器材除上述弹簧和已知质量的 几个钩码外 还需要的实验器材是 3 探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示 实验数据记录 g 10 m s2 原长 钩码 质量 弹簧长度 弹簧伸 长量x 弹簧劲度 系数k 弹簧A 10 00 cm0 3 kg13 00 cm3 00 cm100 N m 弹簧B 15 00 cm0 1 kg16 49 cm1 49 cm67 1 N m 7 弹簧C 20 00 cm0 2 kg24 00 cm 弹簧D 30 00 cm0 1 kg32 99 cm2 99 cm33 4 N m 请完成上表 从中得出的结论为 解析 1 弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定 而与悬挂的重物无关 所以乙正确 由于实验还没有被证实 所以属于猜想与假设环节 2 实验中需要悬挂弹簧测力计 所以需要铁架台 还需要测量弹簧形变量 所以需要 刻度尺 3 根据数据计算可知道 在实验允许的误差范围内 弹簧的劲度系数与弹簧原长成反 比 答案 1 乙 C 2 铁架台 刻度尺 3 4 00 cm 50 N m 结论为 在实验允许的误差范围内 弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比 三 计算题 本题共 4 小题 13 14 题各 10 分 15 16 题各 12 分 共 44 分 计算时 必须有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 图 15 13 如图 15 所示 光滑斜面倾角为 30 一个重 20 N 的物体在斜面上静止不 动 轻质弹簧原长为 10 cm 现在的长度为 6 cm 1 求弹簧的劲度系数 2 若斜面粗糙 将这个物体沿斜面上移 6 cm 弹簧与物体相连 下端固定 物体仍静 止于斜面上 求物体受到的摩擦力的大小和方向 解析 1 对物体受力分析 则有 mgsin F 此时F kx1 联立以上两式 代入数据 得 k 250 N m 2 物体上移 则摩擦力方向沿斜面向上 有 Ff mgsin F 此时F kx2 5 N 代入上式得Ff 15 N 答案 1 250 N m 2 15 N 沿斜面向上 图 16 14 如图 16 所示 板A的质量为m 滑块B的质量为 2m 板A用绳拴住 绳与斜面平 行 滑块B沿倾角为 的斜面在A板的中间一段匀速下滑 若A B之间以及B与斜面间的 动摩擦因数相同 求动摩擦因数 解析 8 图 17 取B为研究对象 受力分析如图 17 所示 由平衡条件得 2mgsin FN1 FN2 对于A 由平衡条件得 F N2 FN2 mgcos 对于A B整体 由平衡条件得 F N1 FN1 3mgcos 由 得 tan 1 2 答案 tan 1 2 图 18 15 在倾角为 的斜面上 一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端 另一端绕过一 中间有一圈凹槽的圆柱体 并用与斜面