【走向高考2017年高考物理人教版一轮复习 综合测试题2

第二章综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1(原创题)关于力的说法错误的是()A力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状B空中飞行的炮弹没有受到与前进方向相同的推力C几何形状规则的物体，其重心必然在物体的几何中心上D重心是物体总重力的等效作用点答案：C解析：重心在物体的几何中心上，除几何形状规则的物体，还要质量分布均匀，C选项错误；其他均正确。2.一轻弹簧两端分别连接物体a、b，在水平力作用下共同向右做匀加速运动，如图所示，在水平面上时，力为F1，弹簧长为L1，在斜面上时，力为F2，弹簧长为L2，已知a、b两物体与接触面间的动摩擦因数相同，则轻弹簧的原长为()A.B.C. D.答案：C解析：设物体a、b的质量分别为m1、m2，与接触面间的动摩擦因数为，弹簧原长为L0，在水平面上时，以整体为研究对象有F1(m1m2)g(m1m2)a，隔离a物体有k(L1L0)m1gm1a联立解得k(L1L0)F1，同理可得k(L2L0)F2，联立可得轻弹簧的原长为L0，C对。3.表面粗糙的长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大，最大静摩擦力大于滑动摩擦力)，另一端不动，则木块受到的摩擦力Ff随角度变化的图象是下列图中的()答案：C解析：解法一：过程分析法(1)木板由水平位置刚开始运动时：0，Ff静0。(2)从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前：木块所受的是静摩擦力。由于木板缓慢转动，可认为本块处于平衡状态、受力分析如图：由平衡关系可知，静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力：Ff静mgsin。因此，静摩擦力随的增大而增大，它们满足正弦规律变化。(3)木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时，木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力Ffm。继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，且满足：FfmFf滑。(4)木块相对于木板开始滑动后，Ff滑mgcos，此时，滑动摩擦力随的增大而减小，满足余弦规律变化。(5)最后，Ff滑0。综上分析可知选项C正确。解法二：特殊位置法本题选两个特殊位置也可方便地求解，具休分析见下表：特殊位置分析过程木板刚开始运动时此时木块与木板无摩擦，即Ff滑0，故A选项错误。木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力，且大于刚开始运动时所受的滑动摩擦力，即FfmFf滑，故B、D选项错误。由以上分析知，选项C正确。4(2016安徽省皖南八校联考)如图所示，用两根劲度系数均为k的弹簧悬挂一个质量为m的重物，弹簧L1悬于A点，与竖直方向的夹角37，弹簧L2的另一端连于竖直墙上B点，弹簧L2处于水平状态，此时两个弹簧的长度相同，则两根弹簧的原长相差的长度为() A. B.C. D.答案：A解析：设弹簧L1原长为d1，此时伸长量为x1，弹簧L2的原长为d2，伸长量为x2。根据力的平衡可得：水平方向有：kx1sin37kx2。竖直方向有：kx1cos37mg解得：kx1mg，kx2mg由题可知：d1x1d2x2。则得：d2d1x1x2。5(2015山东潍坊)如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是()Am1m2tan Bm1m2cotCm1m2cos Dm1m2答案：A解析：设绳子对两球的拉力大小为T，对m2：根据平衡条件，得Tm2gsin；对m1：根据平衡条件，得Tm1gcos，联立解得：m1m2tan，故选A项。6(2016江西省师大附中月考)A、B是天花板上两点，一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示。小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是h1和h2，则() AF1F2，h1h2 BF1F2，h1h2CF1F2，h1h2 DF1F2，h1h2答案：C解析：因为是轻绳，所以绳子的质量不计，则图甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而图乙中铁链的质量是均匀的，故其重心一定在最低点的上方，故h1h2；对球和链受力分析，如图：A点对绳的拉力沿着绳子的方向，A点对链子的拉力沿着该处链子的切线方向，故图乙中AB两点对绳子拉力的夹角比较小，由力的合成知识知，F2较小。7一直角三角块按如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30的直角边上，物体C放在倾角为60的直角边上，B与C之间用轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态，已知物体A、C与斜面间的动摩擦因数相同(1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则()A物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向B物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用C弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下D剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑答案：C解析：本题考查受力分析、物体的平衡，意在考查考生对物体平衡的处理能力和受力分析能力，物体C的质量为m，其重力沿斜面的分力为2mg，取A、B及中间的弹簧为系统，则有2mg2mgsin30f，所以fmg，因为动摩擦因数1)，下列说法正确的是()A要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan2B要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin2C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足2tan1D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足21tan答案：AC解析：由21，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有mgsin2mgcos，得tan2。故A项正确，B项错误；与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，这时，应有mgsin1mgcos，mgsintan1，故C项正确，D项错误。9(2015广州模拟)在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态。已知A、B两物体的质量分别为M和m，则下列说法正确的是()AA物体对地面的压力大小为MgBA物体对地面的压力大小为(Mm)gCB物体对A物体的压力小于MgDA物体对地面的摩擦力可能大于Mg答案：BD解析：B物体受力如图甲所示，根据平衡条件得，墙壁对B的弹力FN1mgtan，A对B的弹力FN2，则B物体对A的压力大于mg；整体受力如图乙所示，地面的支持力FN3(Mm)g，摩擦力FfFN1mgtanmg，因为m和M的质量大小未知，所以A物体对地面的摩擦力可能大于Mg，故选项A、C错误，B、D正确。10(2015淄博五中高三质检)如图所示，光滑的夹角为30的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳相连，现在用力将小球B缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F10N，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)()A小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力B小球A受到的杆的弹力大小为20NC此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为ND小球B受到杆的弹力大小为N答案：AB解析：因杆光滑，小球重力不计，故当轻绳被拉直时，小球A仅受杆的弹力FN2和绳子的张力FT两个力作用，且有FN2FT，A正确；小球B受三个力处于平衡状态，将拉力FT正交分解，由平衡条件得：FTcos60F，FTsin60FN1，解得：FT20N，FN110N。FN2FT20N，故B正确，C、D错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11(6分)如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向，按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角AOB对两个传感器进行调零用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数取下钩码，移动传感器A改变角 重复上述实验步骤，得到表格。F1/N1.0010.5801.002F2/N0.8680.2910.8653060150(1)根据表格，A传感器对应的是表中力_(选填“F1”或“F2”)。钩码质量为_kg(保留1位有效数字)。(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是()A因为事先忘记调零B何时调零对实验结果没有影响C为了消除横杆自身重力对结果的影响D可以完全消除实验的误差答案：(1)F10.05(2)C解析：(1)A传感器中的力均为正值，故A传感器对应的是表中力F1。将钩码重力分解为沿AO方向拉A的力F1和沿OB方向压B的力F2，由平衡条件知，mgF1sin，当30时，F11.001N，可求得m0.05kg。(2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故C正确。12(6分)某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示。(1)为完成实验，下述操作中必需的是_。a两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同b要测量橡皮筋的原长c要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度d要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向e要记录图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向(2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是_。a橡皮筋的材料和原长相同即可b橡皮筋的材料和粗细相同即可c橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同答案：(1)bce(2)c解析：(1)首先应明白该实验的实验原理，即用橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，所以实验中一定要测橡皮筋的长度，而没必要关心细绳a、b的长度，选项b和c中的操作是需要的，为了确保力的合成的等效性，需要题图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向，选项e中的操作是必需的。(2)为了能用橡皮筋的伸长量表示弹力大小，满足Fkx，应让k值相同，即橡皮筋的材料、粗细、原长均要相同，选项c正确。13(6分)(2015丽水模拟)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出Fl变化的图线如图乙所示。(1)由此图线可得出的结论是_；(2)弹簧的劲度系数为_N/m，弹簧的原长l0_m；(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：_缺点在于：_。答案：(1)弹力与弹簧的伸长量成正比(2)1000.15(3)避免弹簧自身重力对实验的影响弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差解析：(1)在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比。(2)根据胡克定律有：Fk(h0)kk(h0)由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故k100N/m，h0.25m，当0时，F10N，将数据代入方程可解得00.15m。三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，ACB30；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。答案：(1)(2)M1g方向与水平方向成30，指向右上方(3)M2g水平向右解析：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解。(1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段的拉力FTACFTCDM1g图乙中由FTEGsin30M2g，得FTEG2M2g。所以。(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120，根据平衡规律有FNCFTACM1g，方向与水平方向成30，指向右上方。(3)图乙中，根据平衡方程有FTEGsin30M2g，FTEGcos30FNG，所以FNGM2gcot30M2g，方向水平向右。15(10分)如图所示，两个截面为直角三角形的实心铁块A、B并排放在粗糙水平地面上，一截面为矩形的实心铁块C水平架在两铁块的光滑斜面上，系统处于静止状态。已知三个铁块的重力分别为GAGB100N、GC10N，60，求：(1)地面对铁块A的摩擦力f的大小；(2)铁块A对地面的压力FN的大小。答案：(1)5N(2)105N解析：(1)以C为研究对象进行受力分析，如图甲所示。由平行四边形定则知：FN1FN2GC对A进行受力分析，如图乙所示将FN2进行正交分解，有：FxFN2sin60fFx，则f5N。(2)由图可知：FyFN2cos60FNGAFy解得：FN105N。16(10分)(2015哈尔滨模拟)如图所示，AO是具有一定质量的均匀细杆，可绕O轴在竖直平面内自由转动。细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡。已知杆的倾角60，圆柱体的重力大小为G，竖直挡板对圆柱体的压力大小为2G，各处的摩擦都不计，试回答下列问题：(1)作出圆柱体的受力分析图。(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平桌面对圆柱体作用力的大小。答案：(1)见解析(2)4G3G解析：(1)对圆柱体进行受力分析，受力分析图如图所示，其中FN1、FN2、FN3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力。(2)已知竖直挡板对圆柱体的弹力大小：FN22G由平衡条件得：水平方向：FN3sin60FN2解得：FN34G设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为FN3，根据牛顿第三定律得：FN34G竖直方向：FN1FN3cosG将数据代入解得：FN13G17(12分)(2014高考题改编)在机械设计中常用到下面的力学原理，如图所示，只要使连杆AB与滑块m所在平面间的夹角大于某个值，那么，无论连杆AB对滑块施加多大的作用力，都不可能使之滑动，且连杆AB对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳定，工程力学上称为“自锁”现象(设滑块与所在平面间的动摩擦因数为)，满足什么条件才能使滑块满足“自锁”现象？答案：arccot解析：滑块m的受力如图所示，建立直角坐标系，将力F正交分解，由物体平衡条件，可知在竖直方向上：FNmgFsin在水平方向上：FcosFfFN由以上两式，解得FcosmgFsin，因为力F很大，所以上式可以写成：FcosFsin，故应满足的条件为arccot