2012届高考物理 专项精练精析二十二

用心 爱心 专心1 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 下列说法正确的是 A 走路时 只有地对脚的作用力大于脚蹬地的力时 人才能往前走 B 走路时 地对脚的作用力与脚蹬地的力总是大小相等 方向相反的 C 物体 A 静止在物体 B 上 A 的质量是 B 的质量的 10 倍 则 A 对 B 的作用力大于 B 对 A 的作用力 D 以卵击石 石头没有损伤而鸡蛋破了 是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作 用力 解析 地对脚的作用力与脚蹬地的力是作用力和反作用力 由牛顿第三定律 这两个力 总是大小相等 方向相反的 A 不正确 B 正确 物体 A 对 B 的作用力总是等于 B 对 A 的作 用力 与 A B 两物体的质量无关 C 不正确 以卵击石时 鸡蛋对石头的作用力等于石头 对鸡蛋的作用力 但鸡蛋的承受能力较小 所以鸡蛋会破 D 不正确 答案 B 2 实验小组利用 DIS 系统 数字化信息实验系统 观察超重和失重 现象 他们在学校电梯内做实验 在电梯天花板上固定一个拉力传 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 计算机显示屏上出现如右图所示图线 根据图线分析 可知下列说法正确的是 A 从时刻 t1 到 t2 钩码处于超重状态 从时刻 t3 到 t4 钩码处于失重状态 B t1 到 t2 时间内 电梯一定在向下运动 t3 到 t4 时间内 电梯可能正在向上运动 C t1 到 t4 时间内 电梯可能先加速向下 接着匀速向下 再减速向下 D t1 到 t4 时间内 电梯可能先加速向上 接着匀速向上 再减速向上 解析 在 t1 t2 时间内 Fmg 电梯有向上的加速度 处于超重状态 A 错误 因电梯速度方向未知 故当速度方 向向上时 电梯先减速向上 接着匀速向上 再加速向上 当速度方向向下时 电梯先加 速向下 接着匀速向下 再减速向下 C 正确 答案 C 3 如右图所示 圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板 aO bO cO 其下端都固定于底部圆心 O 而上端则搁在仓库侧壁 上 三块滑板与水平面的夹角依次是 30 45 60 若有三个 小孩同时从 a b c 处开始下滑 忽略阻力 则 A a 处小孩最先到 O 点 B b 处小孩最后到 O 点 C c 处小孩最先到 O 点 D a c 处小孩同时到 O 点 答案 D 4 一个物体在多个力的作用下处于静止状态 如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零 然 后又从零逐渐恢复到原来的大小 此力的方向始终未变 在此过程中其余各力均不变 那 么 下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 用心 爱心 专心2 解析 物体所受合力先增大后减小 所以加速度先增大后减小 速度一直增大 D 正 确 答案 D 用心 爱心 专心3 5 木箱以大小为 2 m s2 的加速度水平向右做匀减速运动 在箱内有一轻 弹簧 其一端被固定在箱子的右侧壁 另一端拴接一个质量为 1 kg 的小 车 木箱与小车相对静止 如右图所示 不计小车与木箱之间的摩 擦 下列判断正确的是 A 弹簧被压缩 弹簧的弹力大小为 10 N B 弹簧被压缩 弹簧的弹力大小为 2 N C 弹簧被拉伸 弹簧的弹力大小为 10 N D 弹簧被拉伸 弹簧的弹力大小为 2 N 解析 由木箱水平向右做匀减速运动可知小车加速度方向水平向左 小车所受合外力方 向水平向左 弹簧向左的弹力提供合外力 弹力大小为 F ma 2 N 选项 B 正确 答案 B 6 如右图所示 质量为 m 的球置于斜面上 被一个竖直挡板挡住 现 用一个力 F 拉斜面 使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运 动 忽略一切摩擦 以下说法中正确的是 A 若加速度足够小 竖直挡板对球的弹力可能为零 B 若加速度足够大 斜面对球的弹力可能为零 C 斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma D 斜面对球的弹力不仅有 而且是一个定值 答案 D 7 如右图所示 足够长的传送带与水平面夹角为 以速度 v0 逆时 针匀速转动 在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块 小木 块与传送带间的动摩擦因数 a2 在 v t 图象中 图线的斜率表示加速度 故选项 D 对 答案 D 8 质量为 M 的光滑圆槽放在光滑水平面上 一水平恒力 F 作用 在其上促使质量为 m 的小球静止在圆槽上 如右图所示 则 A 小球对圆槽的压力为 MF m M B 小球对圆槽的压力为 mF m M C 水平恒力 F 变大后 如果小球仍静止在圆槽上 小球对圆槽的压力增加 D 水平恒力 F 变大后 如果小球仍静止在圆槽上 小球对圆槽的压力减小 解析 利用整体法可求得系统的加速度 a 对小球利用牛顿第二定律可得 小球 F M m 对圆槽的压力为 可知只有 C 选项正确 mg 2 m2F2 M m 2 用心 爱心 专心4 答案 C 用心 爱心 专心5 9 如右图所示 在质量为 mB 30 kg 的车厢 B 内紧靠右壁 放 一质量 mA 20 kg 的小物体 A 可视为质点 对车厢 B 施加一 水平向右的恒力 F 且 F 120 N 使之从静止开始运动 测得 车厢 B 在最初 t 2 0 s 内移动 x 5 0 m 且这段时间内小物 体未与车厢壁发生过碰撞 车厢与地面间的摩擦忽略不计 则下列结论不正确的是 A 车厢 B 在 2 0 s 内的加速度为 2 5 m s2 B A 在 2 0 s 末的速度大小是 4 5 m s C 2 0 s 内 A 在 B 上滑动的距离是 0 5 m D A 的加速度大小为 2 5 m s2 解析 设 t 2 0 s 内车厢的加速度为 aB 由 x aBt2 得 aB 2 5 m s2 A 正确 由 1 2 牛顿第二定律 F Ff mBaB 得 Ff 45 N 所以 A 的加速度大小为 aA Ff mA 2 25 m s2 因此 t 2 0 s 末 A 的速度大小为 vA aAt 4 5 m s B 正确 D 错误 在 t 2 0 s 内 A 运动的位移为 xA aAt2 4 5 m A 在 B 上滑动的距离 x x xA 0 5 1 2 m C 正确 答案 D 二 非选择题 10 2010 江苏单科 为了探究受到空气阻力时 物体运动速度随时间的变化规律 某同 学采用了 加速度与物体质量 物体受力关系 的实验装置 如图所示 实验时 平衡小 车与木板之间的摩擦力后 在小车上安装一薄板 以增大空气对小车运动的阻力 1 往砝码盘中加入一小砝码 在释放小车 选填 之前 或 之后 接通打点计 时器的电源 在纸带上打出一系列的点 2 从纸带上选取若干计数点进行测量 得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下表 时间 t s 00 501 001 502 002 50 速度 v m s 1 0 120 190 230 260 280 29 请根据实验数据作出小车的 v t 图象 3 通过对实验结果的分析 该同学认为 随着运动速度的增加 小车所受的空气阻力将变 用心 爱心 专心6 大 你是否同意他的观点 请根据 v t 图象简要阐述理由 解析 3 由速度图象的斜率可以看出速度越大 加速度越小 所以该同学分析合理 答案 1 之前 2 如图所示 3 同意 在 v t 图象中 速度越大时 加速度越小 小车受到的合力越小 则小车受空 气阻力越大 11 一质量 m 0 5 kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为 30 足够 长的斜面 某同学利用 DIS 实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个 时刻的瞬时速度 如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的 v t 图象 g 取 10 m s2 求 1 滑块冲上斜面过程中加速度的大小 2 滑块与斜面间的动摩擦因数 3 判断滑块最后能否返回斜面底端 若能返回 求出滑块返回斜面底端时的动能 若不能 返回 求出滑块所停位置 解析 1 滑块的加速度大小 a v t a 12 m s2 2 滑块在冲上斜面过程中 由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma 0 81 7 153 3 滑块速度减小到零时 重力沿斜面方向的分力小于最大静摩擦力 不能再下滑 x x 1 5 m v2 0 2a 滑块停在斜面上 距底端 1 5 m 处 答案 1 12 m s2 2 0 81 3 不能 距底端 1 5 m 处 12 某科研单位设计了一空间飞行器 飞行器从地面起飞时 发动机提供的动力方向与水 平方向夹角 60 使飞行器恰恰与水平方向成 30 角的直线斜向右上方匀加速飞 行 经时间 t 后 将动力的方向沿逆时针旋转 60 同时适当调节其大小 使飞行器依然可 以沿原方向匀减速飞行 飞行器所受空气阻力不计 求 1 t 时刻飞行器的速率 2 整个过程中飞行器离地的最大高度 解析 1 起飞时 飞行器受推力和重力作用 两力的合力与水平方向成 30 斜向上 设推力为 F 合力为 F 合 如图所示 在 OFF 合中 由几何 关系得 F 合 mg 由牛顿第二定律得飞行器的加速度为 用心 爱心 专心7 a1 g F合 m 则 t 时刻的速率 v a1t gt 2 推力方向逆时针旋转 60 合力的方向与水平方向成 30 斜向下 推力 F 跟合力 F 合垂直 如图所示 此时合力大小 F 合 mgsin 30 飞行器的加速度大小为 a2 mgsin 30 m g 2 到最高点的时间为 t 2t v a2 gt 0 5g 飞行的总位移为 x a1t2 a2t 2 1 2 1 2 gt2 gt2 gt2 1 2 3 2 飞行器离地的最大高度为 hm x sin 30 3gt2 4 答案 1 gt 2 3gt2 4 用心 爱心 专心8 滚动训练 二 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 2011 哈尔滨测试 如下图所示 一箱苹果沿着倾角为 的斜面 以速度 v 匀速下 滑 在箱子的中央有一个质量为 m 的苹果 它受到周围苹果对它作用力的方向 A 沿斜面向上 B 沿斜面向下 C 竖直向上 D 垂直斜面向上 答案 C 2 如右图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图 当汽车处 于静止或匀速直线运动时 摆锤竖直悬挂 锁棒水平 棘轮可 以自由转动 安全带能被拉动 当汽车突然刹车时 摆锤由于 惯性绕轴摆动 使得锁棒锁定棘轮的转动 安全带不能被拉 动 若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置 汽车的可能运动方 向和运动状态是 A 向左行驶 突然刹车 B 向右行驶 突然刹车 C 向左行驶 匀速直线运动 D 向右行驶 匀速直线运动 解析 简化模型如右图所示 当小球在虚线位置时 小球 车具有向左的加速度 车的 运动情况可能为 向左加速行驶或向右减速行驶 A 错误 B 正确 当车匀速运动时 无论 向哪个方向 小球均处于竖直位置不摆动 C D 错误 答案 B 3 2011 天津河西区 一个沿竖直方向运动的物体 其速度图象如 右图所示 设向上为正方向 则可知 A 这是竖直下抛运动 B 这是竖直上抛又落回原地的过程 C 这是从高台上竖直上抛又落回地面的过程 D 抛出后 3 s 物体又落回抛出点 解析 由 v t 图象可知 速度先正后负 物体先向上后向下 A 错误 图线与横轴所夹 面积先有正面积 后有负面积 到 2 s 时正负面积相等 回到原地 D 错误 到 3 s 末 负面积比正面积大 物体的最终位置在抛出点的下方 C 正确 B 错误 答案 C 4 2011 东北三省四市联考 如右图所示 在光滑的斜面上放置 3 个相同的小球 可视为质点 小球 1 2 3 距斜面底端 A 点的距离 分别为 x1 x2 x3 现将它们分别从静止释放 到达 A 点的时间 分别为 t1 t2 t3 斜面的倾角为 则下列说法正确的是 A B v2 v3 因此 1 2 3 即 A B 均错 vvv x1 t1 x2 t2 x3 t3 答案 C 5 如右图所示 物体 A B 用细绳连接后跨过定滑轮 A 静止在 倾角为 30 的斜面上 B 被悬挂着 已知质量 mA 2mB 不计 滑轮摩擦 现将斜面倾角由 30 增大到 50 但物体仍保持静 止 那么下列说法中正确的是 A 绳子的张力将增大 B 物体 A 对斜面的压力将减小 C 物体 A 受到的静摩擦力将先增大后减小 D 滑轮受到的绳的作用力不变 解析 由于 B 物体的质量保持不变 且 B 物体静止 所以绳的张力保持不变 A 项错误 以 A 物体为研究对象 在垂直于斜面的方向上有 mAgcos FN 沿斜面方向有 2mBgsin mBg Ff 当斜面的倾角为 30 时 摩擦力恰好为 0 当斜面的倾角增大时 支持力减 小 静摩擦力增大 B 项正确 C 项错误 在斜面倾角增大的过程中 绳子的张力不变 但 是夹角减小 所以合力增大 因此 D 项错误 答案 B 6 2010 福建卷 物体 A B 在同一直线上做匀变速直线运动 它们的 v t 图象如下图所 示 则 A 物体 A B 运动方向一定相反 B 物体 A B 在 0 4 s 内的位移相同 C 物体 A B 在 t 4 s 时的速度相同 D 物体 A 的加速度比物体 B 的加速度大 解析 本题考查匀变速直线运动 v t 图象 两物体的速度都为正 因此运动方向相同 A 项错误 图线与横轴所围的面积即为位移 可以看出 0 4 s 内 B 物体的位移大于 A 物体 的位移 B 项错误 两物体在 t 4 s 时的速度相同 C 项正确 从 0 4 s 内看 B 的速度 变化量大于 A 的速度变化量 因此 B 的加速度大于 A 的加速度 D 项错误 答案 C 7 细绳拴一个质量为 m 的小球 小球用固定在墙上的水平弹簧支撑 小球与 弹簧不粘连 平衡时细绳与竖直方向的夹角为 53 如右图所示 已知 cos 53 0 6 sin 53 0 8 以下说法正确的是 A 小球静止时弹簧的弹力大小为 mg 3 5 用心 爱心 专心10 B 小球静止时细绳的拉力大小为 mg 3 5 C 细线烧断瞬间小球的加速度立即为 g D 细线烧断瞬间小球的加速度立即为 g 5 3 解析 细绳烧断前对小球进行受力分析 小球受到三个力的作用 重 力 mg 竖直向下 弹簧的弹力 F1 水平向右 细绳的拉力 F2 沿细绳斜 向上 如右图所示 由平衡条件得 F2cos 53 mg F2sin 53 F1 解得 F2 mg F1 mg 5 3 4 3 细线烧断瞬间 细绳的拉力突然变为零 而弹簧的弹力不变 此时小球所受的合力与 F2 等 大反向 所以小球的加速度立即变为 a g 5 3 答案 D 8 如右图所示 ACB 是一光滑的 足够长的 固定在竖直平面内的 形框架 其中 CA CB 边与竖直方向的夹角均为 P Q 两个 轻质小环分别套在 CA CB 上 两根细绳的一端分别系在 P Q 环上 另一端和一绳套系在一起 结点为 O 将质量为 m 的钩码挂在绳套上 OP OQ 两根细绳拉直后的长度分别用 l1 l2 表示 若 l1 l2 2 3 则两绳受到的拉力之比 F1 F2 等于 A 1 1 B 2 3 C 3 2 D 4 9 解析 由于 P Q 小环重力不计 小环 P Q 平衡时合力为零 杆对小环的弹力垂直于杆 则绳对小环的拉力也垂直于杆 则由几何关系可知 两绳与竖直方向的夹角相等 两绳的 拉力相等 故 F1 F2 1 1 答案 A 9 如图甲所示 物体原来静止在水平面上 用一水平力 F 拉物体 在 F 从 0 开始逐渐增大 的过程中 物体先静止后又做变加速运动 其加速度 a 随外力 F 变化的图象如图乙所 示 根据图乙中所标出的数据可计算出 物体的质量为 1 kg 物体的质量为 2 kg 物体与水平面间的动摩擦因数为 0 3 物体与水平面间的动摩擦因数为 0 5 A B C D 解析 设物体质量为 m 物体与水平面间的动摩擦因数为 由图乙可看出 当物体所 受水平拉力 F1 7 N 时 其加速度 a1 0 5 m s2 由牛顿第二定律得 F1 mg ma1 当 物体所受水平拉力 F2 14 N 时 其加速度 a2 4 m s2 由牛顿第二定律得 F2 mg ma2 联立解得 m 2 kg 0 3 所以正确选项为 C 用心 爱心 专心11 答案 C 二 非选择题 10 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因 数 实验装置如右图所示 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一滑块 其一端与电磁打点计时器的 纸带相连 另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接 打点计时 器使用的交流电源的频率为 50 Hz 开始实验时 在托盘中放入 适量砝码 滑块开始做匀加速运动 在纸带上打出一系列小点 1 上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7 是计数点 每相邻两计数点间还有 4 个打点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 根据图中数据 计算的加速度 a 保留三位有效数字 2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前的字母 A 木块的长度 l B 木板的质量 m1 C 滑块的质量 m2 D 托盘和砝码的总质量 m3 E 滑块运动的时间 t 测量 中所选定的物理量时需要的实验器材是 3 滑块与木板间的动摩擦因数 用所测物理量的字母表示 重力加速度为 g 与真实值相比 测量的动摩擦因数 填 偏大 或 偏小 写出支持你的看法 的一个论据 解析 1 将题干图中每段距离标记为 x1 x2 x7 加速度可由逐差法计算 a 可得 a 0 496 m s2 x4 x5 x6 x1 x2 x3 9T2 2 为测量动摩擦因数 需计算压力和摩擦力 压力 FN m2g 所以为确定压力需测量滑块 质量 m2 而摩擦力满足 FT Ff m2a 又因为 m3g FT m3a 所以 Ff m3g m2 m3 a 所以为确定摩擦力还需测量托盘和砝码的总质量 m3 m2 m3 需用托盘天平测出 还需要的 实验器材是托盘天平 带砝码 3 由 2 中分析得 FN m2g Ff m3g m2 m3 a 又 Ff FN 故 由于纸带与限位孔及滑轮处阻力的存在 所计算 Ff 值比真实值偏 m3g m2 m3 a m2g 大 所以 的测量值偏大 答案 1 0 495 m s2 0 497 m s2 2 CD 托盘天平 带砝码 3 偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦 m3g m2 m3 a m2g 11 在美国盐湖城举行的第 19 届冬季奥运会上 中国滑冰运动员杨扬顽强拼搏 夺得了两 块金牌 实现了我国冬奥会金牌零的突破 滑冰过程中 滑冰运动员双脚交替蹬冰滑行 蹬冰过程中加速度为 2 m s2 每次蹬冰的时间为 1 s 双脚交替时 中间有 0 5 s 不蹬冰 不计运动员在滑行中受到的阻力 设运动员从静止开始滑行 求 1 15 s 末运动员前进的速度是多少 并作出他的 v t 图象 用心 爱心 专心12 2 15 s 内运动员的位移是多少 解析 1 根据题意知 每 1 5 s 速度增量 v a t 2 1 m s 2 m s 运动员运动的 v t 图象如图所示 15 s 末运动员的速度为 v 10 v 20 m s 2 由图象知 第一个 1 5 s 内的位移 x1 1 m 2 0 5 m 2 m 另外 由图象可看出 以后每一个 1 5 s 的位移都比前一个 1