阶段性测试题2

阶段性测试题(二)(时间：60分钟总分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．三个共点力大小分别为7N、10N、12N，对于这三个力合力的最大值与最小值的说法正确的是()A．最大值为29N，最小值为5NB．最大值为29N．最小值为9NC．最大值为29N，最小值为15ND．最大值为29N，最小值为0N【解析】三力方向相同时，合力取最大值；7N、10N两个力合力大小介于3N和17N之间，所以三力合力的最小值为零，选项D正确．【答案】D2．(2010·四川广元中学高三模拟)某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是()A．建立“合力与分力”的概念B．建立“点电荷”的概念C．建立“瞬时速度”的概念D．研究加速度与合力、质量的关系【解析】根据题意可知，该同学利用等效替代思想来测量最大冲击力，而建立“合力与分力”的概念也是利用等效替代思想，选项A正确．【答案】A3．光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．问图中给出的四个方向中，沿哪些方向加电场，有可能使小球在杆上保持静止()A．垂直于杆斜向上B．垂直于杆斜向下对应阶段性测试题5页C．竖直向上D．水平向右【解析】要使小球在杆上静止，沿杆方向电场力向上的分力和重力沿杆方向的分力应等大反向，由图可知，C、D可以使小球保持静止，但A、B中电场力与杆垂直不可能使球静止，故C、D正确．【答案】CD4．(2011·临沂市第一次联考)如图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线oa与竖直方向的夹角为θ＝30°.则F的大小()A．可能为33mgB．可能为32mgC．可能为mgD．不可能为2mg【解析】小球a受重力、两绳的拉力和F共四个力的作用，由共点力平衡条件可得Fmin＝2mgsin30°＝mg，故C正确．【答案】C5．如图，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，则()A．L＝2mgkB．L2mgkC．L＝mgkD．Lmgk【解析】拉A之前，A静止时，mg＝kx1，弹簧的压缩量为x1，当B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2，mg＝kx2，所以A上升的距离为L＝x1＋x2＝2mgk，故A正确．【答案】A6．(2011·湖北省武汉市武昌区高三调研测试)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空砂桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向砂桶里倒入砂子，小车一旦运动起来，立即停止倒砂子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是()A．可求出空砂桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断小车动起来后做匀速直线运动(滑块仍在车上)【解析】挂上空砂桶时，小车静止，故此时所受的静摩擦力与空砂桶的重力相等，所以空砂桶的重力为2N，A正确；当小车被拉动时，小车所受的滑动摩擦力为3N，B正确；而小车刚要拉动时，对应的为最大静摩擦力，由图象可知，最大静摩擦力为3.5N，C正确；拉力大于3.5N时，小车才能运动，故小车将做加速运动，D错误。【答案】ABC7．(2011·宁夏银川一中高三第五次月考)如右图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止.在此过程中()A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．地面对斜面体的摩擦力一定变大D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大【解析】解决该类问题的前提是进行正确的受力分析，再结合平衡条件及数学知识进行判断.取物体B为研究对象，分析其受力情况如图，由平衡条件可得：F＝mgtanθ，FT＝mgcosθ(θ为FT与竖直方向的夹角)，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大.对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并无法确定其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定．【答案】C8．假期里，一位同学在厨房里帮妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，他先后作出过几个猜想，其中合理的是()A．刀刃前部和后部厚薄不均匀，仅是打造方便，外观美观，跟使用无关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】根据力F产生的作用效果，可以把力F分解为两个垂直于侧面的力F1′、F2′，如图所示，由对称性可知：F1′＝F2′.根据力三角形OF1′F与几何三角形ACB相似可得：F1′L＝Fd所以F1′＝F2′＝LdF即刀刃前部和后部厚薄不均匀，可以使分开物体的力大于压力F，顶角越小，分开物体的力越大，所以选项D正确．【答案】D9．如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现有一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法正确的是()A．小木块受到斜面的静摩擦力最大为F2＋mgsinθ2B．小木块受到斜面的静摩擦力最大为F＋mgsinθC．斜面体受到地面的静摩擦力最大为FD．斜面体受到地面的静摩擦力最大为Fcosθ【解析】由于小木块始终保持静止，因此在斜面上，小木块沿斜面方向受到的拉力、静摩擦力及重力沿斜面向下的分力三者平衡，因此当F沿斜面向下时静摩擦力最大，为F＋mgsinθ.对小木块和斜面体两者整体分析，当F水平时，斜面体受到地面的静摩擦力最大为F，故B、C正确．【答案】BC10．如图，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θ.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，受到的拉力分别用F1和F2表示．下列说法正确的是()A．若l1＝l2，则两绳受到的拉力F1＝F2B．若l1＝l2，则两绳受到的拉力F1F2C．若l1l2，则两绳受到的拉力F1F2D．若l1l2，则两绳受到的拉力F1＝F2【答案】AD二、实验题(本题共2个小题，共12分)11．(2010·广州调研)(6分)为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是________．B弹簧的劲度系数为________．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填A或B)．【解析】在弹簧的弹性限度以内，弹力与形变量是成正比的，图象上端出现弯曲是因为拉力过大，超过了弹簧的弹性限度．由胡克定律得x＝Fk，则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数k＝8N8cm＝100N/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大，相同刻度线下最小分度值小，故应选用劲度系数小的弹簧A.【答案】拉力过大，超过了弹簧的弹性限度100N/mA12．(2010·苏南模拟)(6分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图)．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填入相应的字母)．(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是________．【解析】(1)拉力F1和F2的夹角越大，而合力小，作图时相对误差太大，正确的选项为A、B、C.(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为42N5N，故不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力．【答案】(1)A、B、C(2)不能量程太小三、计算题(本大题共3个小题，共38分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(12分)如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30kg，人的质量M＝50kg，g取10m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．【解析】(1)因匀速提起重物，则FT＝mg.且绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10N＝200N，方向竖直向上．(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：FAB＝2mgtan30°＝2×30×10×33N＝2003NFBC＝2mgcos30°＝2×30×1032N＝4003N.【答案】(1)200N(2)4003N2003N14．(13分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度．某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F作了如下几种假设：(1)阻力只与雨滴的半径成正比，即F＝kr(k为常数).(2)阻力只与速度的平方成正比，即F＝v2(k为常数)．(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F＝krv2(k为常数)．你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系？请写出推导过程．【解析】雨滴达到收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得F＝G＝mg＝43πr3ρg.①r、ρ分别为雨滴的半径、密度由题意知v＝k1r②k1为常数由①②得F＝4πρg3k12rv2＝krv2③式中k＝4πρg3k12由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积成正比．即F＝krv2假设才能解释v∝r.【答案】见解析15．(2010·湖南炎德英才大联考)(13分)如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、