2016高考物理二轮复习考前保温训练

考前保温训练(一)相互作用和牛顿运动定律(限时30分钟)1．(多选)下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速答案：CD解析：摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关．当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C、D项正确．2．如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力答案：D解析：若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．3．如图所示，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()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，逐渐减小答案：A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．4．如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N．关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.93N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上答案：A解析：物体重力在斜面方向上的分力：Gx＝mgsin30°＝4.9N，由此可推断f＝0，即A正确，B错误．物体重力在垂直斜面方向上的分力：Gy＝mgcos30°＝4.93N，方向垂直斜面向下，即支持力大小为4.93N，方向垂直斜面向上，故C、D均错误．5．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()A.mg2sinαB.mg2cosαC.12mgtanαD.12mgcotα答案：A解析：石块受力如图所示，由对称性可知两侧面所受弹力大小相等，设为FN，由三力平衡可知四边形OABC为菱形，故△ODC为直角三角形，且∠OCD＝α，则由12mg＝FNsinα可得FN＝mg2sinα，故A正确．6．(多选)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是()A．P受4个力B．Q受3个力C．若绳子变长，绳子的拉力将变小D．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大答案：AC解析：先研究Q，水平方向上Q受墙壁和小球P的弹力而平衡，竖直方向上Q受重力和P对它的竖直向上的摩擦力而平衡，故Q受到的静摩擦力始终等于其重力，选项B、D错误；再研究P，P受重力、绳子拉力、Q对它的支持力和竖直向下的摩擦力作用，选项A正确；以P、O整体为研究对象，设绳子与墙壁之间的夹角为θ，若绳子变长，θ将变小，根据平衡条件在竖直方向上有：Fcosθ＝G总，则绳子的拉力将变小，选项C正确．7．如图所示，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＝m＋MMgD．a1＝g，a2＝m＋MMg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＝m＋MMg.答案为C.8.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，取g＝10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则()甲乙A．乘客与行李同时到达B处B．乘客提前0.5s到达B处C．行李提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处答案：BD解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度为a＝μg＝1m/s2，历时t1＝va＝1s与传送带达到共同速度，位移x1＝v2t1＝0.5m，此后行李匀速运动历时t2＝2m－x1v＝1.5s到达B处，共用时间2.5s；乘客到达B处历时t2＝2mv＝2s，故B正确，A、C错误．若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间tmin＝2×21s＝2s，D正确．9．如图所示，质量分别为m1、m2的物块A、B用一轻质绳相连置于粗糙水平面上，用一水平力F(F＝kt，k为大于0的常数)向右拉A，已知A、B与水平面间的动摩擦因数相等且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳的承受力足够大，则下列关于绳中弹力大小FN随时间t的变化关系的图象中正确的是()答案：A解析：当μm1g≥F＝kt时，绳中无弹力，C错；当μ(m1＋m2)g≥ktμm1g时，由力的平衡知FN＋μm1g＝kt，即FN与时间成线性关系，当Fμ(m1＋m2)g时，A、B一起向右加速，a＝F－μm1＋m2gm1＋m2，而FN－μm2g＝m2a，联立得FN＝m2m1＋m2kt，即FN随时间变化的图线是一条过原点的直线，A对，B、D错．10．中央电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2＝1m，瓶子质量为m＝0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：(取g＝10m/s2)(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？答案：(1)16s(2)0.4m解析：(1)要想游戏获得成功，瓶滑到C点速度正好为零时，推力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有推力作用时瓶做匀加速运动，设加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，推力停止作用后瓶做匀减速运动，设此时加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1μmg＝ma2加速运动过程中的位移x1＝v22a1减速运动过程中的位移x2＝v22a2位移关系满足：x1＋x2＝L1又：v＝a1t1由以上各式解得：t1＝16s.(2)要想游戏获得成功，瓶滑到B点速度正好为零时，推力作用距离最小，设最小距离为d，则：v′22a1＋v′22a2＝L1－L2v′2＝2a1d联立解得：d＝0.4m.11．如图所示，一儿童玩具船静止在水平地面上，一个儿童用与水平面成53°角的恒力拉着船沿水平面运动，已知拉力F＝4.0N，玩具船的质量m＝0.5kg，经过时间t＝2.0s，船移动的距离x＝4.2m，这时儿童松开手，船又滑行了一段距离后停下(取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)．(1)求船与水平地面间的动摩擦因数以及松开手后船还能运动的距离．(2)若拉力与水平面成53°角不变，为使船能始终在地面上运动，求拉力F的取值范围．若拉力与水平面之间夹角不定，使船能在地面上运动的最小拉力是多少？答案：(1)1.176m(2)见解析解析：(1)由牛顿第二定律得Fcos53°－μ(mg－Fsin53°)＝ma根据运动学公式知x＝12at2解得μ＝0.75松手时船滑行的速度vm＝2xt＝4.2m/s松手后船滑行的加速度大小a1＝μg＝7.5m/s2滑行距离s＝v2m2a1＝1.176m.(2)为使船始终在地面上滑行，最小的拉力应使它在地面上匀速运动，由牛顿第二定律得F1cos53°－μ(mg－F1sin53°)＝0，解得F1＝3.125N拉力取最大值时，它的竖直分量等于重力F2sin53°＝mg，F2＝6.25N所以拉力的取值范围是3.125N≤F≤6.25N取船为研究对象，其在与水平面夹角为θ、斜向右上方的拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，此时，船的受力情况如图所示，沿两坐标轴方向列出平衡方程：Fcosθ－f＝0Fsinθ＋N－mg＝0考虑到滑动摩擦力f与正压力N间的关系f＝μN由上述三式消去未知量N和f，将F表示为θ的函数，得F＝μmgcosθ＋μsinθ对上述表达式作变换，得F＝μmgcosθ－α1＋μ2，其中tanα＝μ由此可知，当θ＝α＝arctanμ时，拉力F可取得最小值Fmin＝μmg1＋μ2.