内容正文:
2025年初升高衔接进阶检测卷03
物 理
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(4分/题,共28分)
1.如图所示,把一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.书对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
B.书对桌面的压力就是书受到的重力
C.书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】A.书对桌面的压力是弹力,是由于书发生形变而产生的,A错误;
B.书对桌面的压力只是在数值上等于书受到的重力,B错误;
C.书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力,C错误;
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力,D正确。
故选。
2.倾角为的斜面固定在水平面上,在斜面上放一个质量为M的物块A,物块A和斜面之间的动摩擦因数为,且,现用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其与斜面保持静止,则( )
A.物块A一定不受摩擦力的作用
B.当时,物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
C.当时,物块A所受摩擦力摩擦力一定沿斜面向下
D.当的情况下逐渐增大时,物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
【答案】B
【解析】A.根据平衡条件可知,只有当时,物块A才不受摩擦力的作用,故A错误;
B.当时,由沿斜面方向受力平衡可知,物块A所受摩擦力沿斜面向下,故B正确;
CD.当时,由沿斜面方向受力平衡可知,物块A所受摩擦力摩擦力沿斜面向上, 故CD错误。
故选B。
3.如图所示,有两个小球通过三段轻绳连接后悬挂于O点,将一拉力F作用在小球B上,使三段轻绳都伸直且O、A间轻绳处于竖直状态。现使F从图示方向缓慢逆时针旋转到竖直方向,在此过程中两小球始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.轻绳OA的弹力一直减小 B.轻绳AB的弹力可能一直增大
C.拉力F先减小再增大 D.轻绳OB的弹力不可能为0
【答案】C
【解析】A.由于轻绳处于竖直方向,轻绳弹力与小球重力等大反向,始终不变,故A错误;
B.轻绳弹力为0,也是始终不变,故B错误;
CD.对小球B受力分析,并将三个力平移构成一个首尾相接的矢量三角形,画出F变化过程中的动态三角形,如图所示
可知先减小再增大,轻绳弹力一直减小,最终减小到0,故C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )
A.c对b的支持力一定减小 B.b对c的摩擦力一定减小
C.地面对c的摩擦力方向可能向右 D.地面对c的摩擦力一定减小
【答案】D
【解析】A.由小物块b垂直斜面方向受力平衡可知,c对b的支持力一直等于b的重力垂直斜面向下的分力,因b的质量不变,所以c对b的支持力不变,故A错误;
B.细绳上的拉力大小等于a的重力,若初始状态细绳上的拉力大于b的重力沿斜面向下的分力,则根据小物块b沿斜面方向受力平衡得
即
所以随着a中的沙子缓慢流出减小,根据牛顿第三定律,b对c的摩擦力也减小;若初始状态细绳上的拉力小于b的重力沿斜面向下的分力,则根据小物块b沿斜面方向受力平衡得
即
所以随着a中的沙子缓慢流出增大,根据牛顿第三定律,b对c的摩擦力也增大,故B错误;
CD.将小物块b和斜面体c看作整体,由水平方向受力平衡可知,地面对c的摩擦力与细绳拉力的水平分力等大反向,所以地面对c的摩擦力方向向左,又由于随着a中的沙子缓慢流出细绳上的拉力逐渐减小,所以地面对c的摩擦力一定减小,故C错误,D正确。
故选D。
5.如图所示,一根轻质弹性绳(遵循胡克定律)的一端固定于天花板的O点,另一端挂上质量为m的物块B,静止时绳竖直且物块B恰好与光滑水平面接触没有挤压,OB间距为l;在O点正下方处绳的右侧安置一光滑的定滑轮(大小不计),把物块B换成大小、形状相同而质量为原来2倍的物块C,然后施加一个水平力F,当物块C缓慢沿光滑水平面向右移动x=时,物块C对水平面的压力恰好为零。已知重力加速度大小为g,则该弹性绳的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设弹性绳原长为l0,劲度系数为k。弹性绳挂物块B时,B对水平面无压力,则有
换成物块C并沿水平面移动x后物块C对水平面压力为零,此时物块C受力如图所示
设弹性绳与水平方向的夹角为α,由几何知识得
则有
绳的拉力
又
联立解得
故选D。
6.黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图,唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定,铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力:其中桥索对铁牛的拉力为,铁柱对铁牛的作用力为,铁牛自身重力为G,则( )
A.若增大,则减小
B.与的合力竖直向上
C.铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上
D.若桥索与竖直方向夹角变大,则与的合力变小
【答案】B
【解析】ABD.根据共点力平衡条件及矢量三角形法则可知若增大,增大,且与的合力与重力等大反向,方向竖直向上,故AD错误,B正确;
C.根据三个力的合成可知一定与和重力合力的方向相反,不一定沿着铁柱向上,故C错误。
故选B。
7.如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB为圆的水平直径,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球套在圆环上,弹簧的一端与小球连接,另一端固定在圆环的D点,开始时小球静止在M点,弹簧始终处于弹性限度内。现对小球施加竖直向上的拉力F,使小球缓慢运动至N点,OM、ON与OA的夹角均为,经过A点时F大小等于mg。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.弹簧劲度系数为
B.小球静止在M点时弹簧对小球的弹力大小为2mg
C.小球在N点时弹簧对小球的弹力大小为
D.小球从M点缓慢运动到A点的过程中圆环对小球的弹力大小逐渐增大
【答案】C
【解析】B.圆环光滑,小球经过A点时F大小等于mg,则小球在A点时弹簧处于原长,原长为;小球在M、A、N三点的受力情况如下图所示:
小球在M点时,由平衡条件可知:
又
则,故B错误。
A.
则,故A错误;
C.在N点,
得,故C正确;
D.小球从M到A过程中任意一点受力如图所示:
由平衡条件可知,x、减小,增大,故减小,故D错误。
故选C。
二、多选题(全对得5分,选对但不全得3分,错选得0分,共20分)
8.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏.如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内.保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦.下列说法正确的是( )
A.两筷子对玻璃珠的合力大小大于玻璃珠的重力
B.两筷子对玻璃珠的合力大小小于玻璃珠的重力
C.两筷子对玻璃珠的合力与玻璃珠的重力大小相等
D.左侧筷子对玻璃珠的弹力大于右侧筷子对玻璃珠的弹力
【答案】CD
【解析】对玻璃珠的受力分析如图所示,设玻璃珠自身重力为G,左侧筷子对玻璃珠的力为,右侧筷子对玻璃珠的力为,玻璃珠在3个力作用下处于平衡状态,则两侧筷子对玻璃珠的合力与玻璃珠的重力,大小相等,方向相反,A、B错误,C正确;左侧筷子对玻璃珠的弹力大于右侧,D正确.
9.如图,冰坑是“哈尔滨”在松花江上为南方 “小土豆”准备的一个新型的冰上娱乐项目,进入冰坑的游客在不借助外力的情况下很难从冰坑里行走出来,为了让冰坑底部的游客能从冰坑内出来,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动,如右图的方向始终沿冰坑的切线方向,在此过程中所有的摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A.拉力先增大后减小 B.拉力一直增大
C.冰坑对游客的支持力先减小后增大 D.冰坑对游客的支持力一直减小
【答案】BD
【解析】令游客所在位置的支持力N的方向与竖直方向夹角为,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动过程,逐渐增大,根据平衡条件有,
由于逐渐增大,可知,拉力一直增大冰坑对游客的支持力一直减小。
故选BD。
10.如图甲所示为我国传统豆腐制作流程中的纱布过滤过程,其模型如图乙所示,正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端,再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完,纱布与豆渣的总质量为,细绳与竖直方向的夹角始终为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.此时每根细绳受到的拉力大小为
B.此时每根细绳受到的拉力大小为
C.豆浆从纱布流出过程中,忽略纱布的拉伸形变,细绳受到的拉力变大
D.豆浆从纱布流出过程中,纱布中豆浆和豆渣整体的重心先下降后上升
【答案】AD
【解析】AB.以纱布与豆渣为对象,根据受力平衡可得
可得此时每根细绳受到的拉力大小为
故A正确,B错误;
C.豆浆流出过程中整体的质量减少,根据,可知细绳受到的拉力变小,故C错误;
D.豆浆流出过程中根据整体质量的变化可以判断,豆浆和豆渣整体的重心先向下移,当豆浆流出到一定程度后,豆浆和豆渣整体的重心又会上移,故D正确。
故选AD。
11.甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间的夹角为,在B点下方悬挂质量为m的重物.乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间的夹角也为.甲、乙图中杆都垂直于墙,则下列说法中正确的是( )
A.两根杆中弹力方向均沿杆
B.甲图中杆的弹力更大
C.两根杆中弹力一样大
D.若甲、乙中轻绳能承受的最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂
【答案】BD
【解析】解析:甲图中的杆与墙上的光滑铰链连接,为转轴杆(“活杆”),弹力方向沿杆方向,乙图中的杆为固定杆(“死杆”),弹力方向不沿杆方向,而是沿两根绳合力的反方向,A错误。如图甲所示,以B点为研究对象,受到重物的拉力、绳的拉力和AB杆的弹力,根据平衡条件得杆的弹力;如图乙所示,以D点为研究对象,受到重物的拉力,上边绳的拉力和杆的弹力,因拉力和重力间的夹角为,则由几何知识可得,轻杆受到的弹力是,故甲图中杆的弹力更大,C错误,B正确.甲图中轻绳拉力为,乙图中轻绳拉力,若甲,乙中轻绳能承受的最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂,D正确.
三、实验题(1分/空,共12分)
12.某学习小组用如图所示的装置探究“两个互成角度的力的合成规律”。如图1所示,在竖直平面内,橡皮条的一端固定,另一端挂一轻质小圆环,橡皮条原长为GE,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环。
(1)实验过程中,小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小,而非将橡皮条挂在上方,向下拉弹簧测力计测量拉力大小,这样做的好处为________。
A.可以保证弹簧拉力和细线在同一直线上
B.方便调零且较为准确地测量拉力大小
C.可以不用考虑弹簧测力计外壳的重力影响
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,具体操作指的是________。
A.橡皮条沿同一方向伸长
B.橡皮条伸长到相同长度
C.橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D.两个弹簧测力计拉力大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)小黄则是在水平桌面上做实验(如图2所示),通过实验小黄确定了的方向,如图3所示,并记录三个力的大小,其中测量F时弹簧测力计示数如图4所示,读数为 N。
(4)小黄绘制结果如图5所示,F与两力中 (填“F”或“”)为合力的实际值。
【答案】(1)B (2)C (3)1.80 (4)F
【解析】解析:(1)实验过程中,小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小,而非将橡皮条挂在上方,向下拉弹簧测力计测量拉力大小,这样做的好处是方便调零且较为准确地测量拉力大小,B正确。
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,具体操作指的是橡皮条沿同一方向伸长相同长度,C正确。
(3)由题图4可知弹簧测力计最小刻度为0.1N,则读数为1.80N。
(4)F与两力中,F为合力的实际值,即用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力的值;是利用力的平行四边形定则求得的两个力合力的理论值。
13.甲、乙、丙三个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图1所示装置进行实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示,为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图2中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是 。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是 。
A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处
B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些
(3)若实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图3所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是 。
(4)乙实验小组接着进行了如图4所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为 N;弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计a方向水平为止,此过程中弹簧测力计a的示数会 ,弹簧测力计b的示数会 (后两空选填“变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(5)丙实验小组进行了图5、6的实验,先用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置,并记录,如图5;然后再用两组钩码(一组3个钩码,一组4个钩码)拉伸弹簧,如图6.每个钩码质量均相同,两次实验弹簧均处于水平。
①完成该实验最关键的步骤是 ;
②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证,则图6中的和(绳子与竖直方向夹角)满足 。
【答案】 D 5.80 变小 变大 第二次拉伸弹簧使伸长至位置
【解析】(1)[1] 用一根弹簧秤拉皮筋时,拉力的方向与橡皮筋的方向在同一条直线上,即F与两个力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)[2] A.在使用弹之前不用将弹簧秤用力拉,看是否能达到最大量程,故A错误;
B.弹簧测力计使用前应该校零,即将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计,竖直互拉会有重力的影响,故B错误;
C.两个分力夹角不宜过大,也不宜过小,不一定非要是90°,也不用勾股定理求解合力以验证平行四边形定则,故C错误;
D.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,为了减小作图时画线的误差,弹簧秤的拉力适当大一些,故D正确。故D正确。
故选D。
(3)[3]设两个力分别为、,由图3可知
解得
,
或
,
合力大小的变化范围
得
(4)[4] 图中弹簧测力计a的示数为5.80N。
[5] [6] 由题意,根据几何关系可知,弹簧测力计a、b对O的拉力Fa、Fb以及Q对O的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内,如图所示
可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中,弹簧测力计a示数变小,弹簧测力计b的示数会变大。
(5)[7] 本实验的思想是等效替代的思想,所以其最关键的是两次拉伸弹簧的效果是相同的,即第二次拉弹簧使之伸长至位置。
[8] 由题图可知,其第二次拉伸时,两个力在竖直方向上的合力为零,设单个钩码的质量为m,有
整理得
四、解答题(14题6分,15题9分,16题10分,17题15分,共40分)
14.用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平。重力加速度大小为g,求:
(1)细线a与弹簧c分别对小球1和2的拉力大小;
(2)细线b对小球2的拉力大小。
【答案】(1)Fa=, Fc= (2)Fb=
【解析】(1) 对小球1与2组成的整体进行分析,由平衡条件可得Facos 30°=2mg
Fasin 30°=Fc
解得Fa=
Fc=
(2) 对小球2进行受力分析,细线b对小球2的拉力大小为Fb
解得Fb=
15.如图所示,质量为的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为,轻绳水平,与竖直方向夹角为,质量的人拉绳的方向与竖直方向夹角为。整个系统均处于静止状态,,,不计滑轮摩擦。求:
(1)轻绳、上的拉力分别是多大;
(2)此时地面对人的摩擦力大小与方向;
(3)若人与水平面之间的动摩擦因数,欲使人站在原来位置不滑动,则物体的质量最大不能超过多少。
【答案】(1), (2)120N,方向水平向左 (3)
【解析】(1)以O点为对象,根据平衡条件可得,
可得,
(2)以人为对象,水平方向根据受力平衡可得
可得此时地面对人的摩擦力大小为
方向水平向左。
(3)若人与水平面之间的动摩擦因数,欲使人站在原来位置不滑动,以人为对象,根据平衡条件可得,
又
可得
可知物体的质量最大不能超过。
16.如图所示,粗糙水平面上静止放置一上表面光滑的四分之一圆柱体,光滑轻质小滑轮在圆心的正上方处用轻杆固定。细线一端跨过小滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧,另一端固定在点,轻质光滑小滑轮A放置在细线上,下面悬挂物块甲,弹簧下端与质量为的小球乙连接,小球乙置于圆柱体上,与竖直方向成角,与竖直方向成角,整个装置处于静止状态。已知长度与圆柱体半径相等,不计细线、滑轮质量(,,重力加速度取10m/s2),求:
(1)轻质弹簧的伸长量和物块甲的质量;
(2)地面对四分之一圆柱体摩擦力的大小和杆对滑轮作用力的大小。
【答案】(1), (2),
【解析】(1)对小球乙分析,受拉力、重力、支持力处于平衡状态,根据几何关系和平衡条件可得小球乙受拉力
则根据牛顿第三定律,轻质弹簧受小球乙拉力
根据胡克定律
轻质弹簧的伸长量
对物块甲分析,根据竖直方向平衡条件可得
代入数据解得物块甲质量
(2)对小球乙分析,圆柱体对乙的支持力大小
方向与竖直方向夹角为37°,则根据牛顿第三定律,乙对圆柱体压力
对圆柱体分析,根据水平方向的平衡条件可得
得
代入数据解得地面对四分之一圆柱体的摩擦力大小
对滑轮分析,根据平衡条件,两绳对滑轮的作用力合力(两力大小相等且垂直,则合力为)与杆对滑轮作用力大小相等,则杆对滑轮作用力大小
代入数据解得杆对滑轮作用力大小
17.均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接,图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1 = 400 N/m和k2 = 100 N/m。已知甲的质量m = 0.1 kg,乙、丙的质量均为2m,甲、乙在同一高度处,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求乙、丙间弹簧的压缩量;
(2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体,在拉动过程中,弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直,到丙物体刚要离开地面(甲没落地,乙没有与滑轮相碰)时,求乙上升的高度;
(3)接(2)问,求丙物体刚要离开地面时,甲、乙两物体的竖直高度差。
【答案】(1)0.01 m (2)0.03 m (3)0.09 m
【解析】(1)设开始乙、丙间弹簧的压缩量为x1,对甲物体,根据平衡条件可得
对乙物体,根据平衡条件可得
解得
代入数据得乙、丙间弹簧的压缩量
(2)设丙物体刚要离开地面时乙、丙间弹簧的伸长量为x2,对丙物体,根据平衡条件可得
解得
此过程中乙物体上升的高度为
代入数据得
(3)设开始时,上面的弹簧伸长量为x1′,绳子拉力为T,对滑轮,根据平衡条件可得
解得
设丙物体刚要离开地面时上面的弹簧伸长量为x2′,丙物体刚要离地时,上端弹簧的弹力为
解得
甲下降的高度为
甲、乙两物体的高度差为
代入数据得
2 / 2
限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025年初升高衔接进阶检测卷03
物 理
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(4分/题,共28分)
1.如图所示,把一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.书对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
B.书对桌面的压力就是书受到的重力
C.书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
2.倾角为的斜面固定在水平面上,在斜面上放一个质量为M的物块A,物块A和斜面之间的动摩擦因数为,且,现用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其与斜面保持静止,则( )
A.物块A一定不受摩擦力的作用
B.当时,物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
C.当时,物块A所受摩擦力摩擦力一定沿斜面向下
D.当的情况下逐渐增大时,物块A所受摩擦力一定沿斜面向下
3.如图所示,有两个小球通过三段轻绳连接后悬挂于O点,将一拉力F作用在小球B上,使三段轻绳都伸直且O、A间轻绳处于竖直状态。现使F从图示方向缓慢逆时针旋转到竖直方向,在此过程中两小球始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.轻绳OA的弹力一直减小 B.轻绳AB的弹力可能一直增大
C.拉力F先减小再增大 D.轻绳OB的弹力不可能为0
4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )
A.c对b的支持力一定减小 B.b对c的摩擦力一定减小
C.地面对c的摩擦力方向可能向右 D.地面对c的摩擦力一定减小
5.如图所示,一根轻质弹性绳(遵循胡克定律)的一端固定于天花板的O点,另一端挂上质量为m的物块B,静止时绳竖直且物块B恰好与光滑水平面接触没有挤压,OB间距为l;在O点正下方处绳的右侧安置一光滑的定滑轮(大小不计),把物块B换成大小、形状相同而质量为原来2倍的物块C,然后施加一个水平力F,当物块C缓慢沿光滑水平面向右移动x=时,物块C对水平面的压力恰好为零。已知重力加速度大小为g,则该弹性绳的劲度系数为( )
A. B. C. D.
6.黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图,唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定,铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力:其中桥索对铁牛的拉力为,铁柱对铁牛的作用力为,铁牛自身重力为G,则( )
A.若增大,则减小
B.与的合力竖直向上
C.铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上
D.若桥索与竖直方向夹角变大,则与的合力变小
7.如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB为圆的水平直径,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球套在圆环上,弹簧的一端与小球连接,另一端固定在圆环的D点,开始时小球静止在M点,弹簧始终处于弹性限度内。现对小球施加竖直向上的拉力F,使小球缓慢运动至N点,OM、ON与OA的夹角均为,经过A点时F大小等于mg。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.弹簧劲度系数为
B.小球静止在M点时弹簧对小球的弹力大小为2mg
C.小球在N点时弹簧对小球的弹力大小为
D.小球从M点缓慢运动到A点的过程中圆环对小球的弹力大小逐渐增大
二、多选题(全对得5分,选对但不全得3分,错选得0分,共20分)
8.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏.如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内.保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦.下列说法正确的是( )
A.两筷子对玻璃珠的合力大小大于玻璃珠的重力
B.两筷子对玻璃珠的合力大小小于玻璃珠的重力
C.两筷子对玻璃珠的合力与玻璃珠的重力大小相等
D.左侧筷子对玻璃珠的弹力大于右侧筷子对玻璃珠的弹力
9.如图,冰坑是“哈尔滨”在松花江上为南方 “小土豆”准备的一个新型的冰上娱乐项目,进入冰坑的游客在不借助外力的情况下很难从冰坑里行走出来,为了让冰坑底部的游客能从冰坑内出来,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动,如右图的方向始终沿冰坑的切线方向,在此过程中所有的摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A.拉力先增大后减小 B.拉力一直增大
C.冰坑对游客的支持力先减小后增大 D.冰坑对游客的支持力一直减小
10.如图甲所示为我国传统豆腐制作流程中的纱布过滤过程,其模型如图乙所示,正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端,再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完,纱布与豆渣的总质量为,细绳与竖直方向的夹角始终为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.此时每根细绳受到的拉力大小为
B.此时每根细绳受到的拉力大小为
C.豆浆从纱布流出过程中,忽略纱布的拉伸形变,细绳受到的拉力变大
D.豆浆从纱布流出过程中,纱布中豆浆和豆渣整体的重心先下降后上升
11.甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间的夹角为,在B点下方悬挂质量为m的重物.乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间的夹角也为.甲、乙图中杆都垂直于墙,则下列说法中正确的是( )
A.两根杆中弹力方向均沿杆
B.甲图中杆的弹力更大
C.两根杆中弹力一样大
D.若甲、乙中轻绳能承受的最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂
三、实验题(1分/空,共12分)
12.某学习小组用如图所示的装置探究“两个互成角度的力的合成规律”。如图1所示,在竖直平面内,橡皮条的一端固定,另一端挂一轻质小圆环,橡皮条原长为GE,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环。
(1)实验过程中,小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小,而非将橡皮条挂在上方,向下拉弹簧测力计测量拉力大小,这样做的好处为________。
A.可以保证弹簧拉力和细线在同一直线上
B.方便调零且较为准确地测量拉力大小
C.可以不用考虑弹簧测力计外壳的重力影响
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,具体操作指的是________。
A.橡皮条沿同一方向伸长
B.橡皮条伸长到相同长度
C.橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D.两个弹簧测力计拉力大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)小黄则是在水平桌面上做实验(如图2所示),通过实验小黄确定了的方向,如图3所示,并记录三个力的大小,其中测量F时弹簧测力计示数如图4所示,读数为 N。
(4)小黄绘制结果如图5所示,F与两力中 (填“F”或“”)为合力的实际值。
13.甲、乙、丙三个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图1所示装置进行实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示,为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图2中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是 。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是 。
A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处
B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些
(3)若实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图3所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是 。
(4)乙实验小组接着进行了如图4所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为 N;弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计a方向水平为止,此过程中弹簧测力计a的示数会 ,弹簧测力计b的示数会 (后两空选填“变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(5)丙实验小组进行了图5、6的实验,先用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置,并记录,如图5;然后再用两组钩码(一组3个钩码,一组4个钩码)拉伸弹簧,如图6.每个钩码质量均相同,两次实验弹簧均处于水平。
①完成该实验最关键的步骤是 ;
②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证,则图6中的和(绳子与竖直方向夹角)满足 。
四、解答题(14题6分,15题9分,16题10分,17题15分,共40分)
14.用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平。重力加速度大小为g,求:
(1)细线a与弹簧c分别对小球1和2的拉力大小;
(2)细线b对小球2的拉力大小。
15.如图所示,质量为的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为,轻绳水平,与竖直方向夹角为,质量的人拉绳的方向与竖直方向夹角为。整个系统均处于静止状态,,,不计滑轮摩擦。求:
(1)轻绳、上的拉力分别是多大;
(2)此时地面对人的摩擦力大小与方向;
(3)若人与水平面之间的动摩擦因数,欲使人站在原来位置不滑动,则物体的质量最大不能超过多少。
16.如图所示,粗糙水平面上静止放置一上表面光滑的四分之一圆柱体,光滑轻质小滑轮在圆心的正上方处用轻杆固定。细线一端跨过小滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧,另一端固定在点,轻质光滑小滑轮A放置在细线上,下面悬挂物块甲,弹簧下端与质量为的小球乙连接,小球乙置于圆柱体上,与竖直方向成角,与竖直方向成角,整个装置处于静止状态。已知长度与圆柱体半径相等,不计细线、滑轮质量(,,重力加速度取10m/s2),求:
(1)轻质弹簧的伸长量和物块甲的质量;
(2)地面对四分之一圆柱体摩擦力的大小和杆对滑轮作用力的大小。
17.均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接,图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1 = 400 N/m和k2 = 100 N/m。已知甲的质量m = 0.1 kg,乙、丙的质量均为2m,甲、乙在同一高度处,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求乙、丙间弹簧的压缩量;
(2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体,在拉动过程中,弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直,到丙物体刚要离开地面(甲没落地,乙没有与滑轮相碰)时,求乙上升的高度;
(3)接(2)问,求丙物体刚要离开地面时,甲、乙两物体的竖直高度差。
2 / 2
限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$