内容正文:
物理 必修第一册 JK
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第三章高考强化
刷真题
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1.[广西2024·2]工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下.如图,三个完全相同的货箱正沿着
表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同.若1、2、3号货箱与直木板间摩擦
力的大小分别为、和 ,则( )
D
A. B. C. D.
考点1 常见的力
3
解析 根据滑动摩擦力公式 ,1、2、3号货箱与直木板间正压力相同,各表面材质和粗糙
程度均相同,摩擦力大小与接触面积大小无关,则 ,D正确.
考点1 常见的力
4
2.[山东2023·2]餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂
在水平固定圆环上,下端连接托盘.托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正
好升高补平.已知单个盘子的质量为,相邻两盘间距,重力加速度大小取 .弹簧
始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
B
A. B. C. D.
考点1 常见的力
5
解析 根据胡克定律的推论得 ,代入数据解得
,B正确.
考点1 常见的力
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3.[湖北2024·6]如图所示,两拖船、拉着无动力货船 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前
进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为 ,假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为 ,方
向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
B
A. B. C. D.
考点2 力的合成与分解
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解析 设缆绳对货船的拉力为,对货船,有,解得,对拖船 ,设沿速度方向动力
分量为,垂直速度方向动力分量为,则有, ,每艘拖船
提供的动力设为,则 ,B正确.
考点2 力的合成与分解
8
关键点拨
选择、方向时,尽可能使落在、 轴上的力多,被分解的力尽可能是已知力.
考点2 力的合成与分解
9
易错分析
解答本题时易认为拖船动力的方向一定沿缆绳的方向.
考点2 力的合成与分解
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4.[湖南2022·5]2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指
示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况.若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其
所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变.当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是
( )
A
A. B. C. D.
考点2 力的合成与分解
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解析 设飘带总长为,飘带宽度为,质量为,飘带单位面积所受风力为 ,在飘带上任意选取一点
,点到飘带下端的距离为,点以下的部分受到的重力与风力分别为、 ,则重
力与风力的合力与竖直方向夹角的正切值,根据题意可知 恒定,则 点以下的
部分受到的重力与风力的合力方向不变, 点上方的飘带对其拉力方向不变,故A正确.
考点2 力的合成与分解
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5.[广东2023·2]如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体.壁面可
视为斜面,与竖直方向夹角为 .船和机器人保持静止时,机器人仅受重力、支持力 、摩擦力
和磁力 的作用,磁力垂直壁面.下列关系式正确的是( )
C
A. B. C. D.
考点3 受力分析、共点力平衡
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解析 将机器人的重力沿壁面方向和垂直壁面方向分解,有 , ,C正确.
考点3 受力分析、共点力平衡
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6.[浙江2024年1月·6]如图所示,在同一竖直平面内,小球、上系有不可伸长的细线、 、
和,其中的上端悬挂于竖直固定的支架上,跨过左侧定滑轮、 跨过右侧定滑轮分别与相同
配重、相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡.已知小球、和配重、的质量均为 ,
细线、平行且与水平方向成 (不计摩擦),重力加速度,则细线、 的
拉力大小分别为( )
D
A., B., C., D.,
考点3 受力分析、共点力平衡
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解析 设细线与竖直方向的夹角为 ,对小球受力分析,由平衡条件得 ,
,解得,对小球、整体分析,由平衡条件得 ,D
正确.
考点3 受力分析、共点力平衡
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一题多解
方法1:隔离法
对小球,由平衡条件得 , ,解得 .
方法2:推论法
小球的重力和细线中拉力大小相等,且夹角为 ,由平衡条件知 .
考点3 受力分析、共点力平衡
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关键点拨
物体受三个力作用处于平衡状态,若其中两个力的大小相等,且夹角为 ,则第三个力与这两个力
大小相等.
考点3 受力分析、共点力平衡
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7.[贵州2024·4]如图(a),一质量为 的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,
并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示.测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8
倍,已知重力加速度大小为 ,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为( )
D
图(a)
图(b)
A. B. C. D.
考点3 受力分析、共点力平衡
19
解析
考点3 受力分析、共点力平衡
20
8.[河北2024·5]如图,弹簧测力计下端挂有一质量为 的光滑均匀球体,
球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为 ,挡板与斜面夹角为 .若弹
簧测力计位于竖直方向,读数为,取 ,挡板对球体支持力的大小为
( )
A
A. B. C. D.
考点3 受力分析、共点力平衡
21
解析 对球体受力分析如图所示,正交分解列方程, 轴方向:
,轴方向: ,联立方程解得
,A正确.
考点3 受力分析、共点力平衡
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易错分析
本题主要考查力的合成与分解,在画受力分析图时容易找不准各个力的方向,不清楚支持力的方向
垂直于其接触面致错.
考点3 受力分析、共点力平衡
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9.[山东2024·2]如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡.若它可以在倾
角不大于 的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的
脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )
B
A. B. C. D.
考点3 受力分析、共点力平衡
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解析 对机器人受力分析如图所示,由平衡条件得, ,解得
,故机器人的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 ,B正确.
考点3 受力分析、共点力平衡
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10.[湖南2022·11]
小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图(a)所示的实验装
置,测量冰墩墩玩具的质量.主要实验步骤如下:
图(a)
(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为 ;
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度 ,记录数据如下表:
序号 1 2 3 4 5
硬币数量 枚 5 10 15 20 25
长度 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;
图(b)
[答案] 见解析
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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解析 根据表中数据描点连接,如图所示.
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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图(c)
(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图
(c)所示,此时橡皮筋的长度为_______ ;
15.35
解析 刻度尺的分度值为,则橡皮筋的长度 .
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
30
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为_____ (计算结果保留3位有效数字).
127
解析 橡皮筋的弹力与其长度关系为 ,图像的斜率大小等于橡皮筋的劲度系数大小,
有,将、和
代入可得橡皮筋的原长,挂上冰墩墩时 ,由
,解得 .
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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易错分析
部分同学在解答本题时,容易因忽视单位或有效数字而出错.
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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方法总结
计算弹簧劲度系数时,使用 ,若能直接获取两个变化量,则计算时无需知道弹簧的原长.
考点4 探究弹力与弹簧伸长量的关系
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11.[湖北2023·11]某同学利用测质量的小型家用电子秤,设计了测量木块和木板间动摩擦因
数 的实验.
如图(a)所示,木板和木块放在水平桌面上,电子秤放在水平地面上,木块 和放在电子秤上
的重物通过跨过定滑轮的轻绳相连.调节滑轮,使其与木块间的轻绳水平,与重物 间的轻绳竖
直.在木块上放置个砝码电子秤称得每个砝码的质量为 ,向左拉动木
板的同时,记录电子秤的对应示数 .
图(a)
图(b)
考点5 动摩擦因数的测量
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(1)实验中,拉动木板时______(填“必须”或“不必”)保持匀速.
不必
解析 因为滑动摩擦力与物体间的运动形式无关,所以只要保证木板和木块 之间是相对滑动即可,
不必保证拉动木板时保持匀速.
(2)用和分别表示木块和重物的质量,则和、、、 、 所满足的关系式为
___________________.
解析 重物受力平衡,有,则 .
(3)根据测量数据在坐标纸上绘制出图像,如图(b)所示,可得木块 和木板间的动摩
擦因数 ______(保留2位有效数字).
0.40
解析 将(2)中结果整理得,可得图像斜率为 ,其中
,由图像可得,解得 .
考点5 动摩擦因数的测量
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12.[全国乙2023·22]在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、
两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干.完成下列实验步骤:
①用图钉将白纸固定在水平木板上.
②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上.将两细线也系在小圆环上,它们的另
一端均挂上测力计.用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停
止时由两个测力计的示数得到两拉力和 的大小,并____.(多选,填正确答案标号)
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
考点6 验证力的平行四边形定则
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解析 合力与分力是等效替代的关系,实验需要在白纸上记录力的大小和方向,记录小圆环的位置是
为了两次实验将小圆环拉到同一位置,保证合力与分力的作用效果相同,记录测力计的示数是为了
记录力的大小,记录细线的方向是为了记录力的方向,C、D正确.
考点6 验证力的平行四边形定则
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③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到________________________________________
_______,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时 的方向.
白纸上标记出的小圆环的位置(与②相同的
位置)
解析 见②解析
④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和 的合成图,得出合
力的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力 的图示.
⑤比较和 的____________________________________,从而判断本次实验是否验证了力的平行
四边形定则.
大小和方向在误差允许范围内是否一致
解析 根据力的平行四边形定则作出两个分力的合力,若在误差允许的范围内,利用力的平行四边形
定则作出的合力与实验测量的合力等大同向,则验证了力的平行四边形定则.
考点6 验证力的平行四边形定则
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3
第三章高考强化
刷原创
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1.在下列实例中,摩擦力为动力的是( )
B
A.人走路时,前脚受的摩擦力 B.人跑步时,脚受的摩擦力
C.骑自行车前进时,前轮受的摩擦力 D.推自行车前进时,前轮受的摩擦力
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解析 人走路时,前脚受的摩擦力向后,为阻力,A错误;人跑步时,双脚交替接触地面向后蹬地,受的
摩擦力向前,为动力,B正确;骑自行车前进时,前轮受的摩擦力向后,为阻力,后轮受的摩擦力向前,为
动力,C错误;推自行车前进时,前、后轮受的摩擦力均向后,均为阻力,D错误.
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2.如图所示,固定光滑斜面底端垂直斜面固定一挡板,质量相同的、 两物体用轻质弹簧连接,
静止在斜面上.现给施加一沿斜面向上的外力,使沿斜面缓慢向上移动,直到 恰好离开挡板.
已知斜面倾角为 ,、的质量均为,弹簧的劲度系数为,重力加速度 取
.求:
(1)不施加外力时,弹簧的形变量及挡板所受的弹力大小;
[答案] 弹簧被压缩;
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解析 不施加外力时,受力平衡,设此时弹簧的形变量为,隔离受力分析得 ,
解得 (弹簧被压缩),
对、整体受力分析得 ,
解得,由相互作用力得挡板所受弹力为 .
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(2) 恰好离开挡板时,弹簧的形变量及外力的大小;
[答案] 弹簧被拉伸;
解析 恰好离开挡板时,挡板对的弹力为零,受力平衡,设此时弹簧的形变量为 ,
对受力分析得 ,
解得 (弹簧被拉伸),
B恰好离开挡板时,、整体受力平衡,设此时受到的外力为 ,
对、整体受力分析得 ,
解得 .
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(3)整个过程 的位移大小.
[答案]
解析 整个过程,弹簧先被压缩,后被拉伸 ,
A在外力作用下先向上缓慢移动,弹簧恢复原长,再缓慢向上移动 ,
因此整个过程的位移大小 ,
解得 .
45
$$