新人教版物理2012高三單元測(cè)試4：《重力彈力摩擦力》

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111 云南省新人教版物理2012屆高三單元測(cè)試4 《重力 彈力 摩擦力》 (時(shí)間:90分鐘 滿分：100分) 一、 選擇題 1.關(guān)于重力的大小，以下說(shuō)法正確的是( ) A.懸掛在豎直繩子上的物體，繩子對(duì)它的拉力一定等于其重力 B.靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力一定等于其重力 C.自由落體運(yùn)動(dòng)的物體依然受到重力作用 D.向上運(yùn)動(dòng)的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動(dòng)的物體所受重力 【答案】選C. 【詳解】懸掛在豎直繩子上的物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，繩子對(duì)它的拉力等于其重力，A錯(cuò)；靜止在水平面上的物體，只受重力和支持力時(shí)，對(duì)水平面的壓力一定等于其重力，B錯(cuò)；物體所受的重力與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤. 2.奧運(yùn)會(huì)吉祥物“福娃”活潑可愛(ài)，下圖是福娃在幾個(gè)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)形象，下列幾種說(shuō)法正確的是( ) A.用力踢足球，足球會(huì)飛出去，說(shuō)明力能使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變 B.投籃球時(shí)，籃球脫手后地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍驔](méi)有力的作用，所以籃球落到地上 C.擊出的羽毛球能在空中繼續(xù)飛行，是由于羽毛球具有向前的沖力 D.用槳向后劃水時(shí)皮劃艇會(huì)向前進(jìn)，這是由于力的作用是相互的 【答案】AD 【詳解】力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，A正確.地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍蛞灿辛Φ淖饔?，B錯(cuò).羽毛球在空中繼續(xù)飛行，是由于慣性，而不是受到了向前的沖力，C錯(cuò).皮劃艇向前進(jìn)，是作用力與反作用力的結(jié)果，也說(shuō)明了力的作用是相互的.D正確. 3.如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是( ) A.物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn) B.重力的方向總是垂直向下的 C.物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān) D.力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因 【答案】AC 【詳解】物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心，故A正確；重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，故B錯(cuò)誤；從圖中可以看出，汽車（包括貨物）的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置就發(fā)生了變化，故C正確；力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因，故D錯(cuò)誤. 4.實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點(diǎn)，外殼上固定一個(gè)圓環(huán)，整個(gè)外殼重為G，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì).現(xiàn)將該彈簧測(cè)力計(jì)以如圖乙和丙的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0(F0>G)豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，則穩(wěn)定后彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為( ) A.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0+G B.乙圖讀數(shù)為F0+G，丙圖讀數(shù)為F0-G C.乙圖讀數(shù)為F0，丙圖讀數(shù)為F0-G D.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0 【答案】選D. 【詳解】彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)與彈簧的形變成正比，按圖乙方式外殼受力F0=F+G，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F=F0-G，按圖丙方式彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)直接由F0引起，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F0，D正確. 5.如圖所示，水平桌面上平放一疊共計(jì)54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m.用一手指以豎直向下的力壓第1 張牌，并以一定速度向右移動(dòng)手指，確保手指與第1 張牌之間有相對(duì)滑動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，牌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2 ，第54張牌與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3 ，且有μ1＞μ2＞μ3.則下列說(shuō)法正確的是( ) A.第2 張牌到第53 張牌之間可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) B.第2 張牌到第53 張牌之間不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) C.第1 張牌受到手指的摩擦力向左 D.第54 張牌受到水平桌面的摩擦力向左 【答案】選B、D. 【詳解】由題意知，第1張牌受到手指的摩擦力方向向右，C錯(cuò)誤；如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，則其中的某一張牌受到的來(lái)自于其上方的牌的摩擦力F上必大于其所受來(lái)自下方牌的摩擦力F下，牌之間的摩擦因數(shù)均為μ2，令每張牌的重力為mg，令F上=μ2FN，則F下=μ2(mg+FN)，總有F下＞F上，即從第2張牌到第53張牌之間不可能有相對(duì)滑動(dòng)發(fā)生.將第2張牌到第53張牌視為一個(gè)整體，該整體受第1張牌的摩擦力向右，由牛頓第三定律知第53張牌對(duì)第54張牌的摩擦力向右，則桌面對(duì)第54張牌的摩擦力必向左. 6.如圖所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)定滑輪，P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當(dāng)用豎直向下的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則 A.Q受到的摩擦力一定變小 B.Q受到的摩擦力一定變大 C.輕繩上的拉力一定變小 D.輕繩上的拉力一定不變 【答案】D 【詳解】以物體P為研究對(duì)象，可以知道繩子的拉力等于物體P的重力，故繩子的拉力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確.由于沒(méi)有對(duì)Q施加豎直向下的恒力時(shí)，物體Q的摩擦力方向不能確定，故施加豎直向下的恒力后，摩擦力的變化情況不能確定，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.故正確答案為D. 7.A、B、C三個(gè)物體通過(guò)細(xì)線和光滑的滑輪相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，C是一箱沙子，沙子和箱的重力都等于G，動(dòng)滑輪的質(zhì)量不計(jì)，打開(kāi)箱子下端開(kāi)口，使沙子均勻流出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0流完，則下圖中哪個(gè)圖線表示在這過(guò)程中桌面對(duì)物體B的摩擦力f隨時(shí)間的變化關(guān)系 ( ) 【答案】B 【詳解】選擇A、B整體作為研究對(duì)象，整體共受到5個(gè)力的作用，即：重力G=GA+GB、支持力F N、靜摩擦力Ff、兩根繩子的拉力F1和F2.其中F1=F2=.根據(jù)力的平衡得：Ff=F1+F2=GC.所以當(dāng)沙子均勻流出時(shí)，B選項(xiàng)正確. 8.緩沖裝置可抽象成如右圖所示的簡(jiǎn)單模型，圖中A、B為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個(gè)不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是(　　) A．裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān) B．墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2＝k1∶k2 C．勢(shì)片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧的長(zhǎng)度之比l1∶l2＝k2∶k1 D．墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1 【答案】D 【詳解】根據(jù)力的作用是相互的可知：輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等的，即k1x1＝k2x2，所以兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1，故D正確． 9．如圖，物體M在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，關(guān)于M受力的個(gè)數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．M一定是受兩個(gè)力作用 B．M一定是受四個(gè)力作用 C．M可能受三個(gè)力作用 D．M不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用 【答案】D 【詳解】若拉力F大小等于物體的重力，則物體與斜面沒(méi)有相互作用力，所以物體就只受到兩個(gè)力作用；若拉力F小于物體的重力時(shí)，則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力，故物體應(yīng)受到四個(gè)力作用，D正確． 10．如圖所示，將一質(zhì)量為3m的長(zhǎng)木板靜止地放在水平地面上，另一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度v0滑上長(zhǎng)木板，若木塊與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則在木塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止之前，長(zhǎng)木板受地面的摩擦力大小為（ ） A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg 【答案】A 【詳解】木塊對(duì)木板的摩擦力向右，大小為μmg，木板靜止，木板水平方向合力為0，故地面對(duì)木板的摩擦力向左，大小為μmg. 二、非選擇題 11. 一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2 m，它們的下端平齊并固定，另一端自由，如圖所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示.試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2. 【答案】見(jiàn)詳解 【詳解】此物理過(guò)程，彈簧壓縮測(cè)得的力大小就等于彈簧 的彈力，并遵守胡克定律. (2分) 據(jù)題意，當(dāng)壓縮量只有0.2 m的過(guò)程，只大彈簧發(fā)生形變，從圖中讀出x=0.2 m，F(xiàn)=2 N，由胡克定律知F1=k1x1，得 (N/m) (5分) 彈簧組合形變量為0.3 m時(shí)，大彈簧的形變量為 x1=0.3 m，小彈簧的形變量x2=0.1 m， (3分) F1+F2=5 N,就有k1x1+k2x2=5 (N/m) (5分) 12.如圖有一半徑為r=0.2 m的圓柱體繞豎直軸OO′以ω=9 rad/s 的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).今用力F將質(zhì)量為1 kg 的物體A壓在圓柱側(cè)面，使其以v0=2.4 m/s的速度勻速下降.若物體A與圓柱面的摩擦因數(shù)μ=0.25，求力F的大小.(已知物體A在水平方向受光滑擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng).) 【答案】見(jiàn)詳解 【詳解】在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對(duì)圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，v′=ωr =1.8 m/s；在豎直方向有向下的速度v0 =2.4 m/s. (3分) A相對(duì)于圓柱體的合速度為m/s (3分) 合速度與豎直方向的夾角為θ，則 (3分) A做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向平衡，有Ffcosθ =mg，得 (3分) 另Ff=μFN，F(xiàn)N =F，故 (3分) 111