2011高考物理 力 物体的平衡总复习质量评估详解详析 新人教版

用心 爱心 专心 1 2011 高考物理总复习质量评估详解详析高考物理总复习质量评估详解详析 力力 物体的平衡物体的平衡 时间 90 分钟 满分 100 分 第第 卷卷 选择题选择题 一 选择题一 选择题 本题包括 10 小题 共 40 分 每小题给出的四个选项中 有的只有一个选项正确 有的 有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得2 分 错选或不选的得 0 分 1 一个物体受三个共点力的作用 这三个力大小相等 互成 120 则下列说法正确的是 A 物体一定做匀速直线运动 B 物体所受合力可能不为零高考资源网 C 物体所受合力一定为零 D 物体可能做匀变速曲线运动 解析解析 三个共点力大小相等 互成 120 则这三个力一定在同一平面内 合力为零 物体可能 匀速直线运动 也可能静止 选项 C 正确 答案答案 C 2 王飞同学练习拉单杠时 两臂平行握住单杠 在他两臂逐渐分开的过程中 手臂的拉力 A 逐渐变大 B 逐渐变小 C 先变小 后变大D 先变大 后变小 解析解析 设每个手臂的拉力为 F 两个手臂的夹角为 2 由题意可知 2Fcos mg 在两个手臂逐 渐分开的过程中 角在逐渐增大 则 cos 值在逐渐减小 而 mg 不变 所以拉力 F 在逐渐 增大 本题考查了力的合成与分解的知识 答案答案 A 3 如图 1 1 一固定斜面上两个质量相同的小物块 A 和 B 紧挨着匀速下滑 A 与 B 的接触面光 滑 已知 A 与斜面之间的动摩擦因数是 B 与斜面之间动摩擦因数的 2 倍 斜面倾角为 B 与斜 面之间的动摩擦因数是 图 1 1 A tan 3 2 B cot 3 2 C tan D cot w 解析解析 设 A 和 B 的质量均为 m B 与斜面间的动摩擦因数为 则 A 与斜面间的动摩擦因数为 2 AB 系统处于平衡状态 在沿斜面方向上有 2mg sin 2 mgcos mgcos 0 得 tan 3 2 故选 A 答案答案 A 4 如图 1 2 一质量为 M 的探空气球在匀速下降 若气球所受浮力 F 始终保持不变 气球在运动 过程中所受阻力仅与速率有关 重力加速度为 g 现欲使该气球以同样速率匀速上升 则需从气 球吊篮中减少的质量为 用心 爱心 专心 2 图 1 2高考资源网 A 2 g F M B g F2 C g F M 2 设减少的质量为 m 则气球匀速上升时据平衡条件有 F f v M m g 由 得 2 g F Mm 故 A 正确 答案答案 A 5 如图 1 3 由物体 A 和 B 组成的系统处于静止状态 A B 的质量分别为 mA和 mB 且 mA mB 滑轮的质量和一切摩擦不计 使绳的悬点由 P 点向右移动一小段距离到 Q 点 系统再次达到 静止状态 则悬 点移动前后图中绳与水平方向的夹角 将 图 1 3 A 变大B 变小C 不变D 可能变大 也可能变小 解析解析 设绳中拉力为 T 则当系统只要静止 则 T mBg 而对于 A 物体 2Tcos 90 mAg 由于 T 不变 则 不变 C 正确 答案答案 C 6 如图 1 4 所示 质量为 m 的物体 A 在沿斜面向上的拉力 F 作用下沿斜面匀速下滑 此过程 斜面体 B 仍静止 斜面体的质量为 M 则水平地面对斜面体 图 1 4 A 无摩擦力B 有水平向左的摩擦力 C 支持力为 m M gD 支持力小于 m M g 解析解析 由于 A 匀速下滑 B 静止不动 可将 A B 视为整体 根据平衡条件可知 斜面体 B 应 该受到地面对它施加的水平向左的静摩擦力 Ff 满足 Ff Fcos 选项 B 对 竖直方向有 F 下 标 N Fsin m M g 选项 D 对 答案答案 BD高考资源网 7 如图 1 5 所示 用三根轻绳将质量均为 m 的 A B 两小球以及水平天花板上的固定点 O 之 间两两连接 然后用一水平方向的力 F 作用于 A 球上 此时三根轻绳均处于直线状态 且 OB 绳恰好处于竖直方向 两球均处于静止状态 三根轻绳的长度之比为 OA AB OB 3 4 5 则下列 说法正确的是 用心 爱心 专心 3 图 1 5 A OB 绳中的拉力小于 mg B OA 绳中的拉力大小为mg 3 5 C 拉力 F 大小为mg 5 4 D 拉力 F 大小为mg 3 4 解析解析 由于 A B 两球均处于静止状态 则 OB 绳中的拉力等于 mg AB 绳中拉力为零 此时 A 球受重力 拉力 F OA 绳拉力 FT三个力作用处于平衡 据平衡条件可求得 FT mg 3 F mg 3 故 正确 答案答案 BD 8 两滑杆上分别套 A B 两圆环 两环上分别用细线悬吊着两物体 C D 如图 1 6 所示 当 它们都沿滑杆向下滑动时 A 的悬线始终与杆垂直 B 的悬线始终竖直向下 则 图 1 6 A A 环做的是匀速运动 B B 环做的是匀速运动 C A 环与杆之间一定有摩擦力高考资源网 D B 环与杆之间一定无摩擦 解析解析 对 C 物体受力分析如图甲 C 物体沿与杆平行的方向做匀加速直线运动 由于 A 的悬线 始终与杆垂直 所以 A 的加速度等于 C 物体的加速度 A 环与杆之间一定无摩擦 A C 错 误 对 D 物体受力分析如图乙 D 物体沿与杆平行的方向做匀速直线运动 则 B 也做匀速直 线运动 B 与杆之间一定有摩擦 B 正确 D 错误 甲 乙 答案答案 B 9 如图 1 7 所示 固定在水平地面上的斜面体顶端安装一定滑轮 两物块 P Q 用轻绳连接并 跨过定滑轮 P 悬于空中 Q 放在斜面上 均处于静止状态 不计滑轮的质量和绳子与滑轮 间的摩擦 当用水平向右的恒力推 Q 时 P Q 仍静止不动 则 图 1 7 A Q 受到的摩擦力一定变小 B Q 受到的摩擦力一定变大 C 轻绳上的拉力一定变小 D 轻绳上的拉力一定不变 用心 爱心 专心 4 解析解析 Q 受到的静摩擦力方向可能沿斜面向上 也可能沿斜面向下 当又受到一个水平向右的 力推它时 它受到的静摩擦力可能增大也可能减小 由于 P Q 仍静止不动 所以绳的拉力仍 等于 P 的重力 本题中由于未告知 P Q 的质量及斜面倾角间的关系和斜面的情况 所以 Q 受 到的摩擦力就有多种可能情况 既可能沿斜面向上 也可能沿斜面向下 还可能不受摩擦力 答案答案 Dw 10 如图 1 8 所示 一根轻弹簧上端固定在 O 点 下端拴一个钢球 P 球处于静止状态 现对球 施加一个方向向右的外力 F 使球缓慢偏移 在移动中弹簧与竖直方向的夹角 90 且弹 簧的伸长量不超过弹性限度 并始终保持外力 F 的方向水平 则图 1 9 给出的弹簧伸长量 x 与 cos 的函数关系图象中 最接近的是 图 1 8 图 1 9 解解析析 设弹簧的劲度系数为 k 当弹簧与竖直方向成 角时 伸长量为 x 受力分析由平衡条 件知 cos mg kx 则 cosk mg x 即 x 与 cos 成反比 最接近的是图象 D 答案答案 D高考资源网 第第 卷卷 非选择题非选择题 二 填空与实验题二 填空与实验题 本题包括 2 小题 共 20 分 把答案填在相应的横线上或按题目要求作答 11 5 分 为测量小圆柱体的体积 用游标卡尺测量其长度如图 1 10 甲所示 其读数为 mm 用螺旋测微器测量其直径如图乙所示 其读数为 mm 甲 乙 图 1 10 解析解析 略 答案答案 23 85 4 750 用心 爱心 专心 5 12 15 分 小汽车正在走进我们的家庭 一辆汽车性能的优劣 其油耗标准非常重要 而影响汽 车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力 人们发现汽车在高速行驶中所受到 的空气阻力 f 也称风阻 主要与两个因素有关 1 汽车正面投影面积 S 2 汽车行驶速度 v 某 研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据 图 1 11 1 由上述数据可得汽车风阻 f 与汽车正面投影面积 S 及汽车行驶速度 v 的关系式为 f 要求用 k 表示比例系数 高考资源网 2 由上述数据得出 k 的大小和单位是 3 据推理或猜测 k 的大小主要与 等因素有关 解析解析 1 控制变量法 S 不变 研究表格中某一行中的各个数据 找出 f 与 v2成正比 v 不变 研究表格中某一列中的各个数据 找出 f 与 S 成正比 即 f kSv2 2 把表格中的一组数据 如 f 206 N S 2 0 m2 v 20 m s 代入上式 得出 k 0 26 kg m3 3 与空气密度 车的外形 车的表面情况等因素有关 答案答案 1 kSv2 2 0 26 kg m3 3 与空气密度 车的外形 车表面情况等因素有关 三 计算题三 计算题 本题包括 4 小题 共 40 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题目 答案中必须明确写出数值和单位 13 8 分 现有一弹簧组 大弹簧内套小弹簧 大的比小的长 0 2 m 底端一起固定在地面上 另一端自由 当压缩此弹簧组时 测得弹力与压缩距离的关系如图 1 12 所示 求大 小弹簧的 劲度系数 k1和 k2 图 1 12 解析解析 由图象可知 弹力 F1 2 N 时 只有大弹簧被压缩 且压缩量 x1 0 2 m 用心 爱心 专心 6 由胡克定律得 F1 k1x1 所以N m10 N m2 0 2 1 1 1 x F k高考资源网 弹力 F2 5 N 时 大弹簧的压缩量 x1 0 3 m 小弹簧的压缩量 x2 0 3 m 0 2 m 0 1 m 则 F2 k1x1 k2x2 所以 N m20 2 112 2 x xkF k 答案答案 10 N m 20 N m 14 9 分 如图 1 13 所示 贴着竖直侧面的物体 A 的质量 mA 0 2 kg 放在水平面上的物体 B 的质量 mB 1 0 kg 绳和滑轮间的摩擦均不计 且绳的 OB 部分水平 OA 部分竖直 A 和 B 恰好一起匀速运动 取 g 10 m s2 求 图 1 13 1 物体 B 与桌面间的动摩擦因数 2 如果用水平力 F 向左拉 B 使物体 A 和 B 做匀速运动 需多大的拉力 3 若在原来静止的物体 B 上放一个与 B 物体质量相等的物体后 物体 B 受到的摩擦力为多 大 解析解析 1 因 A 和 B 恰好一起匀速运动 所以 B 受到的水平绳的拉力 T 与滑动摩擦力 Ff的大小 相等 有 Ff T mAg 又 Ff FN mBg高考资源网 解得 0 2 2 如果用水平力 F 向左拉 B 使物体 A 和 B 做匀速运动 此时绳的拉力与滑动摩擦力的大小 均不变 根据物体 B 水平方向的平衡有 F T mBg mAg mBg 4 N 3 在 B 上放一物体后 B 将静止 由平衡条件可知 B 受到的摩擦力仍等于绳的拉力 即 2 N 答案答案 1 0 2 2 4 N 3 2 N 15 11 分 如图 1 14 所示 用绳 AC 和 BC 吊起一重物 绳与竖直方向夹角分别为 30 和 60 AC 绳能承受的最大拉力为 150 N 而 BC 绳能承受的最大拉力为 100 N 求物体最大重力不能超过 多少 图 1 14 用心 爱心 专心 7 解析解析 以重物为研究对象 受力如右图所示 由平衡条件得高考资源网 TACsin30 TBCsin60 0 TACcos30 TBCcos60 G 0 由式 可知 TAC 3TBC 当 TBC 100 N 时 TAC 173 N AC 将断 而当 TAC 150 N 时 TBC 86 6 N 100 N 将 TAC 150 N TBC 86 6 N 代入式 解得 G 173 2 N 所以重物的最大重力不能超过 173 2 N 答案答案 173 2 N 16 12 分 如图 1 15 所示 半径为 R 圆心为 O 的大圆环固定在竖直平面内 两个轻质小圆 环套在大圆环上 一根轻质长绳穿过两个小圆环 它的两端都系上质量为 m 的重物 小圆环 可以在大圆环上自由移动 且绳子与大 小圆环间及大 小圆环之间的摩擦均可以忽略 小 圆环的大小也忽略 问两个小圆环分别在哪些位置时 系统可处于平衡状态 图 1 15 解析解析 系统处于平衡状态时 两小环的可能位置为 1 两小环同时位于大圆环的底端 2 两