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2016届湖北高考物理二轮复习:《与直线运动》2

来源 :中华考试网 2016-02-14

  一、选择题

  1.(多选)如图所示,在水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零.物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图象可能是(  )

  解析:物体开始做匀速直线运动,说明物体所受水平向右的拉力F与向左的滑动摩擦力等大反向.当F减小时,物体做减速运动.若F减小为零之前物体始终运动,则摩擦力始终为滑动摩擦力,大小不变,A正确.若F减小为零之前物体已停止运动,则停止前摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,停止后摩擦力为静摩擦力,大小随F的减小而减小,D正确.

  答案:AD

  2.(多选)如图所示(俯视),完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,下列说法正确的是(  )

  A.下面每个球对地面的压力均为mg

  B.下面的球不受地面给的摩擦力

  C.下面每个球受地面给的摩擦力均为mg

  D.上面球对下面每个球的压力均为mg

  解析:以四个球整体为研究对象受力分析可得,3FN=4mg,可知下面每个球对地面的压力均为FN=mg,选项A正确;隔离上面球分析,3F1·=mg,F1=mg,选项D正确.隔离下面一个球分析,Ff=F1·=mg,选项B、C错误.因此答案选AD.

  答案:AD

  3.(多选)如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°,现缓慢改变绳OA的方向至θ>90°,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是(  )

  A.绳OA的拉力一直增大

  B.斜面体对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

  C.地面对斜面体有向右的摩擦力

  D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和

  解析:缓慢改变绳OA的方向至θ>90°的过程,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示,可见OA的拉力先减小后增大,OP绳的拉力一直增大,选项A错误;若开始时P受绳子的拉力比较小,则斜面对P的摩擦力沿斜面向上,OP绳拉力一直增大,则摩擦力可能先变小后反向增大,选项B正确;以斜面和P、Q整体为研究对象受力分析,根据平衡条件,斜面受地面的摩擦力与F沿水平方向的分力等大反向,故摩擦力方向向左,选项C错误;以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析,根据竖直方向受力平衡:N+Fcosα=M斜g+MPg+MQg,式中α为F与竖直方向的夹角,由图分析可知Fcosα的最大值即为MQg(当F竖直向上时),故FcosαM斜g+MPg,选项D正确.

  答案:BD

  4.(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,木板处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是(  )

  A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

  B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g

  C.当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动

  D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动

  解析:对木板受力分析:水平方向受到木板向右的滑动摩擦力f1和地面向左的静摩擦力f2,f1=μ1mg,由平衡条件得f2=f1=μ1mg,故A正确;由于木板相对于地面是否将滑动不清楚,地面的静摩擦力不一定达到最大,则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g,故B错误;由题意分析可知,木块对木板的摩擦力不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动,故C错误,D正确.

  答案:AD

  5.如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,A、B均静止.则(  )

  A.B对A的压力大小为mg

  B.细线对小球的拉力大小为mg

  C.A对地面的压力大小为(M+m)g

  D.地面对A的摩擦力大小为mg

  解析:由于A、B处于静止状态,故其所受合外力为零,整体受力分析,如图所示,根据平衡条件,可得:FN-(M+m)g=0,根据牛顿第三定律可知:A对地面的压力大小为(M+m)g,选项C正确,选项D错误.隔离B受力分析,如图所示,根据平衡条件,由图中几何关系,可得==,得:N=mg,依据牛顿第三定律可得:B对A的压力大小为mg;细线对小球的拉力F=mg,选项AB错误.

  答案:C

  6.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁,处于静止状态.现用力F沿斜面向上推A,A、B仍处于静止状态.下列说法正确的是(  )

  A.A、B之间的摩擦力大小可能不变

  B.A、B之间的摩擦力一定变小

  C.B受到的弹簧弹力一定变小

  D.B与墙之间可能没有摩擦力

  解析:对物块A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力作用而平衡,当施加力F后,仍然处于静止状态,开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinθ,若F=2mAgsinθ,则A、B之间的摩擦力大小可能不变,故A正确,B错误;对整体分析,由于A、B不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加力F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡条件知,B与墙之间一定有摩擦力,故C、D错误.

  答案:A

  7.如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态.轻弹簧A与竖直方向夹角为60°,轻弹簧A、B伸长量刚好相同,则下列说法中正确的是(  )

  A.轻弹簧A、B的劲度系数之比为31

  B.轻弹簧A、B的劲度系数之比为21

  C.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为21

  D.轻绳上拉力与轻弹簧B上拉力大小之比为11

  解析:设两弹簧的伸长量都为x,a的质量为m,对小球b受力分析,由平衡条件可得:弹簧B的弹力kBx=2mg,对小球a受力分析,可得:kBx+mg=kAx,联立可得:kA=3kB,选项A正确,B错误;同理F=kAxsin60°=kAx=kBx,选项CD错误.

  答案:A

  8.如图是由某种材料制成的固定在水平地面上的半圆柱体的截面图,O点为圆心,半圆柱体表面是光滑的.质量为m的小物块(视为质点)在与竖直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下静止在A处,半径OA与竖直方向的夹角也为θ,且A、O、F均在同一横截面内,则小物块对半圆柱体表面的压力为(  )

  A. B.mgcosθ

  C. D.

  解析:对小物块受力分析可得,小物块受重力、支持力、拉力F三个力作用处于静止状态,因此三力的合力为零,由平衡条件可得,支持力为,由牛顿第三定律可知,小物块对半圆柱体表面的压力为,选项D正确.

  答案:D

  二、非选择题

  9.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点悬挂一个不计重力的光滑定滑轮,某人通过滑轮匀速的提起重物.已知重物的质量m=30 kg,绕绳质量不计,人的质量M=50 kg,g取10 m/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,则绕绳对重物的拉力FT=mg,绕绳对人的拉力大小为mg,所以地面对人的支持力为:FN=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,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,如图所示,由共点力平衡条件得:

  FAB=2mgtan30°=2×30×10× N=200 N

  FBC== N=400 N.

  答案:(1)200 N (2)400 N 200 N

  10.如图所示,质量m=4 kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.4,传送带的长度l=6 m,当传送带以v=4 m/s的速度逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°.已知:g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

  (1)求传送带稳定运动时绳子的拉力T;

  (2)某时刻剪断绳子,则经过多少时间,物体可以运动到传送带的左端?

  解析:(1)传送带稳定运动时,物体处于平衡状态,有

  Tcosθ=μ(mg-Tsinθ)

  解得T=15.4 N.

  (2)剪断绳子后,根据牛顿第二定律有μmg=ma

  解得a=4 m/s2

  匀加速的时间t1==1 s

  位移s1=at=2 m

  则匀速运动的时间为t2==1 s总时间t=t1+t2=2 s.

  答案:(1)15.4 N (2)2 s

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