内容正文:
高一年级12月份综合练习物理
一、单选题:本大题共5小题,共25.0分。
1. 某中学生投掷铅球,某时刻推力F与水平方向的夹角为(斜向上),则该力在竖直方向的分力大小为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 白纸对书的摩擦力方向水平向右
B. 白纸对书的摩擦力方向水平向左
C. 增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D. 桌面和白纸间的动摩擦因数等于
3. 如图所示,粗糙木块A、B叠在一起,放在水平桌面上,B木块受到一个水平方向力的牵引,但仍然保持静止.B木块受到的力有( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
4. 如图所示的装置中,增加B的重力,A仍然保持静止状态,则正确的是( )
A. 悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大
B. 绳子对A的拉力一定不变
C. 地面对A物体的摩擦力可能减小
D. A物体对地面的压力增大
5. 有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间,并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则( )
A. 若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变大
B. 若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变小
C. 若A、B距离不变,顶角越大,圆柱体A对瓜子的压力越大
D. 若A、B距离不变,顶角越大,圆柱体A对瓜子的压力越小
二、多选题:本大题共3小题,共15.0分。
6. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 受到静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
B. 有滑动摩擦力就一定有压力,滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直
C. 静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
D. 摩擦力可以是动力,也可以是阻力
7. 明朝谢肇制的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之”。游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力,则( )
A. 若F一定,大时大 B. 若F一定,小时大
C. 若一定,F大时不变 D. 若一定,F小时大
8. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
三、实验题:本大题共1小题,共12.0分。
9. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图甲所示,A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是_________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)在实验操作中,有利于减小误差的是_________(多选)。
A. 两根细绳应适当长一些
B. 橡皮条应在两细绳夹角的角平分线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的夹角为90°
D. 实验中弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
(3)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则此时的示数为_________N。
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图所示。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_________。
四、计算题:本大题共3小题,共48.0分(写出必要的解题过程,只有结果不得分)。
10. 为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
11. 如图所示;三段轻绳的结点为P,轻绳PA与轻质弹簧的右端相连,轻质弹簧的左端固定在物块甲上,物块甲放置在水平平台上,轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙,PB与竖直方向的夹角,物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为,物块甲与水平平台间的动摩擦因数,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数,重力加速度。求:
(1)弹簧的形变量大小;
(2)轻绳PB上的弹力大小;
(3)物块乙与地面间的动摩擦因数。
12. 如图所示,轻绳一端固定在竖直杆上的点,另一端跨过光滑定滑轮与静止在粗粘水平地面上质量为的物体相连,在定滑轮与点间的绳上放一轻质光滑小动滑轮(图中未画出),并在其下方悬挂一质量为的小桶,整个装置处于静止状态,此时定滑轮两侧的轻绳与水平方向间的夹角分别为。已知物体与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度,轻绳不可伸长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。
(1)求此时物体对水平地面的压力和摩擦力的大小;
(2)若往桶中缓慢加沙子,仍使物体始终保持静止,求能加入的沙子的最大质量。
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高一年级12月份综合练习物理
一、单选题:本大题共5小题,共25.0分。
1. 某中学生投掷铅球,某时刻推力F与水平方向的夹角为(斜向上),则该力在竖直方向的分力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】力F与水平方向的夹角为θ(斜向上),由力的正交分解可知,该力的竖直分力为Fsinθ。
故选B。
2. 如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 白纸对书的摩擦力方向水平向右
B. 白纸对书的摩擦力方向水平向左
C. 增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D. 桌面和白纸间的动摩擦因数等于
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于书和白纸一起做匀速运动,因此书不受摩擦力作用,故AB错误;
D.对书、纸整体研究,桌面对纸的摩擦力
因此有
由于各个接触面的动摩擦因数相同,则桌面和白纸间的动摩擦因数等于,故D正确;
C.增大拉力,桌面与纸之间的动摩擦因数不变,正压力不变,则桌面对纸的滑动摩擦力不变,故C错误。
故选D。
3. 如图所示,粗糙木块A、B叠在一起,放在水平桌面上,B木块受到一个水平方向力的牵引,但仍然保持静止.B木块受到的力有( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】C
【解析】
【详解】B木块保持静止,受到的力有:水平牵引力、木块A的压力、桌面的支持力和摩擦力、重力,共5个力的作用。
故选C。
4. 如图所示的装置中,增加B的重力,A仍然保持静止状态,则正确的是( )
A. 悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大
B. 绳子对A的拉力一定不变
C. 地面对A物体的摩擦力可能减小
D. A物体对地面的压力增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.绳子对A、B两物体的拉力大小相等,增加B的重力,AB仍静止,绳子的拉力增加,所以悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大,故A正确,B错误;
C.物体A始终静止,绳子对A的拉力增大,拉力在水平竖直两方向的分力增加,由共点力的平衡可知,地面对A物体的摩擦力增大,故C错误;
D.拉力在竖直方向向上的分力增加,所以地面对物体A的支持力变小,选项D错误。
故选A。
5. 有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间,并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则( )
A. 若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变大
B. 若仅减小A、B距离,圆柱体A对瓜子的压力变小
C. 若A、B距离不变,顶角越大,圆柱体A对瓜子的压力越大
D. 若A、B距离不变,顶角越大,圆柱体A对瓜子的压力越小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.瓜子处于平衡状态,若仅减小A、B距离,A、B对瓜子的弹力方向不变,则大小也不变,AB错误;
CD.若A、B距离不变,顶角越大,则A、B对瓜子弹力的夹角减小,合力不变,则两弹力减小,C错误,D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,共15.0分。
6. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 受到静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
B. 有滑动摩擦力就一定有压力,滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直
C. 静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
D. 摩擦力可以是动力,也可以是阻力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.受到静摩擦力作用的物体不一定静止,例如沿倾斜传送带上升且未与传送带发生相对滑动的物体;受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的,例如物体上端被固定,将物体下方的木板抽出时,物体受到木板的滑动摩擦力,但仍静止,故A错误;
B.根据滑动摩擦力产生条件可知,有滑动摩擦力就一定有压力,滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直,故B正确;
CD.摩擦力可以是动力,例如沿倾斜传送带上升且未与传送带发生相对滑动的物体,此时静摩擦力是动力;摩擦力也可以是阻力,在粗糙水平面上滑动的物体,此时滑动摩擦力是阻力,故C错误,D正确。
故选BD。
7. 明朝谢肇制的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之”。游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力,则( )
A. 若F一定,大时大 B. 若F一定,小时大
C. 若一定,F大时不变 D. 若一定,F小时大
【答案】B
【解析】
【详解】根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的力,如下图所示
则有
即
所以当F一定时,越小,越大;当一定时,F越大,越大。
故选B。
8. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;
对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加.故本题选BD.
三、实验题:本大题共1小题,共12.0分。
9. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图甲所示,A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是_________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)在实验操作中,有利于减小误差的是_________(多选)。
A. 两根细绳应适当长一些
B. 橡皮条应在两细绳夹角的角平分线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的夹角为90°
D. 实验中弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
(3)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则此时的示数为_________N。
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图所示。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_________。
【答案】(1)B (2)AD
(3)3.40 (4)1N≤F≤7N
【解析】
【小问1详解】
在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中用到的是等效替代法,是让一个弹簧测力计产生的拉力效果和两个弹簧测力计产生的效果相同。
故选B。
【小问2详解】
A.两根细绳应适当长一些,这样方便确定拉力的方向,可以减小误差,故A正确;
B.只有两个拉力大小相等时,橡皮条才能在两细绳夹角的角平分线上,在这里只要两个拉力的大小合适即可,故B错误;
C.只要两个拉力的角度大小合适即可,在用两个弹簧秤同时拉细绳时没有必要使两个弹簧秤的夹角为90°,故C错误;
D.实验中弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,这样才能保证弹簧测力计的读数即为对橡皮条的拉力,这样可以有效地减小误差,故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
弹簧测力计的最小刻度为0.1N,所以应该估读到最小刻度的下一位,则此时的示数为3.40N。
【小问4详解】
由图丙可知两个力的夹角为时合力为1N,夹角为时合力大小为5N,即,
解得两个分力大小分别为3N和4N,所以这两个分力的合力最大值为
合力最小值为
所以合力大小的变化范围是。
四、计算题:本大题共3小题,共48.0分(写出必要的解题过程,只有结果不得分)。
10. 为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
【答案】(1)8N,
(2),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
【小问2详解】
以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
11. 如图所示;三段轻绳的结点为P,轻绳PA与轻质弹簧的右端相连,轻质弹簧的左端固定在物块甲上,物块甲放置在水平平台上,轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙,PB与竖直方向的夹角,物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为,物块甲与水平平台间的动摩擦因数,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数,重力加速度。求:
(1)弹簧的形变量大小;
(2)轻绳PB上的弹力大小;
(3)物块乙与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对物块甲受力分析,水平方向上有
其中
,
解得
(2)设轻绳上的弹力大小为,对结点受力分析,水平方向上有
解得
(3)对物块乙受力分析,竖直方向上有
水平方向上有
其中
解得
12. 如图所示,轻绳一端固定在竖直杆上的点,另一端跨过光滑定滑轮与静止在粗粘水平地面上质量为的物体相连,在定滑轮与点间的绳上放一轻质光滑小动滑轮(图中未画出),并在其下方悬挂一质量为的小桶,整个装置处于静止状态,此时定滑轮两侧的轻绳与水平方向间的夹角分别为。已知物体与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度,轻绳不可伸长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。
(1)求此时物体对水平地面的压力和摩擦力的大小;
(2)若往桶中缓慢加沙子,仍使物体始终保持静止,求能加入的沙子的最大质量。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)设水平地面对物体的支持力为,摩擦力为,轻绳对物体的拉力为,对物体受力分析如图所示
由平衡条件有
对动滑轮有
联立解得
由牛顿第三定律可得,物体对地面的压力大小为,对地面的摩擦力大小为;
(2)设保持物体始终静止在图示位置,所加入的沙子的最大质量为,则有
联立解得
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