高考物理二轮复习第一部分一力与运动第五讲力学的经典模型一课后自测诊断卷1.doc

第五讲 力学的经典模型（一）课后自测诊断卷 1.某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是()A细绳受到拉力逐渐减小B砖块受到的摩擦力可能为零C砖块一定不可能被绳子拉离地面D砖块受到的摩擦力一直不变解析：选C对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图。根据共点力平衡条件，有Tsin F，Tcos mgF浮，解得T，当风力增大时，绳子的拉力T也增大，A错误；再对气球和砖块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和摩擦力，根据共点力平衡条件，有N(Mm)gF浮，fF，当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，砖块不可能被绳子拉离地面，C正确；砖块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故砖块受到的静摩擦力随风力的增大而逐渐增大，滑动后砖块受滑动摩擦力，由于所受支持力不变，故滑动摩擦力不变，故砖块受到的摩擦力先增加后不变，B、D错误。2我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触放在车厢里的水平桌面上，物块与桌面间的动摩擦因数相同。A的质量比B的质量大，车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保持静止，下列说法正确的是()AA受到2个力的作用BB受到3个力的作用CA、B均受到桌面向右的摩擦力DB受到A对它向右的弹力解析：选A车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，此时物块A、B均向右做匀速运动，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故水平方向均不受摩擦力，同时A、B间也没有弹力作用，故A正确，B、C、D错误。3.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客()A处于超重状态B不受摩擦力的作用C受到向后(水平向左)的摩擦力作用D所受力的合力竖直向上解析：选C当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力沿斜面向下，合力的大小不变，人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示。将加速度沿竖直方向和水平方向分解，则有竖直向下的加速度，则：mgNmay，Nmg，乘客处于失重状态，故A、B、D错误，C正确。4.如图所示，用两根完全相同的轻质弹簧，将质量为m的小球悬挂在小车内。当小车沿水平方向运动，且小球与车相对静止时，弹簧A与竖直方向的夹角30，弹簧B水平，两根弹簧的长度仍相同。关于小车的运动，下列说法可能正确的是()A小车向左做匀速直线运动B小车以加速度g向右做匀加速运动C小车以加速度g向右做匀减速运动D小车以加速度g向左做匀减速运动解析：选D设弹簧伸长量为x，则：kxcos 30mg，kxkxsin 30ma；联立得：ag，方向与B拉力的方向相同，即向右；故小车以加速度g向左做匀减速运动或向右做匀加速运动，故D正确。5多选(2019江苏南京师大附中高考模拟)质量均为m的两个木块A、B用一轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图甲所示。现用一竖直向上的恒力F拉木块A，使木块A向上做直线运动，如图乙所示。从木块A开始运动到木块B刚要离开地面的过程中，设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的是()A要使B能离开地面，F的大小应大于mgBA的加速度一定先减小后增大CA的动能一定先增大后减小DA、B和弹簧组成的系统机械能一定增大解析：选AD当木块B刚好离开地面时，木块A的速度恰好为零，此情况力F为最小，此过程由机械能守恒可得F2xEpmg2xEp，化简可得Fmg，所以要使B能离开地面，F的大小应大于mg，故A正确；在弹簧恢复原长之前，木块A受的合力为F合Fkxmg，在这个过程加速度减小，速度增大；弹簧恢复原长之后，如果力F很大，加速度的方向仍然向上，木块A受的合力为F合Fkxmg，之后的过程加速度减小，速度还在增大，故B、C错误；因为在整个过程力F一直做正功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能一定增大，故D正确。6.如图所示，质量为mA2 kg的物块A和质量为mB4 kg的物块B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压缩弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平拉力F作用下向右做加速度为a2 m/s2的匀加速直线运动，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5，下列说法正确的是()A因为物块B做匀加速直线运动，所以拉力F是恒力B拉力F的最大值为Fmax38 NC物块B与物块A分离时弹簧处于伸长状态，其伸长量为x6 cmD物块B与物块A分离时弹簧处于压缩状态，其压缩量为x14 cm解析：选D物块A、B分离前，以A、B整体为研究对象，Fkxf(mAmB)a，由于弹簧的压缩量x逐渐减小，所以F需逐渐增大，选项A错误；物块A、B分离时拉力F达到最大值，以B为研究对象，FmaxmBgmBa，解得Fmax28 N，以A为研究对象，kx0mAgmAa，解得x014 cm，故B、C错误，D正确。7.如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是()AA与墙面间存在压力BA与墙面间存在静摩擦力CA物块共受3个力作用DB物块共受5个力作用解析：选C以三个物块组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力，A、B错误；对A：受到重力、B的支持力和摩擦力3个力作用，C正确；先对A、B整体研究，水平方向上：墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力，再对B分析：受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共4个力作用，D错误。8.多选如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为。对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是()AFMaBmaCmgDMa解析：选AB对木块：Ffma，对小车：FFfMa，故木块受到的摩擦力的大小Ffma或FfFMa，故A、B正确。9.多选如图所示，两个质量分别为m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A系统运动稳定时，弹簧秤的示数是50 NB系统运动稳定时，弹簧秤的示数是26 NC在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为15 m/s2解析：选BC设弹簧的弹力大小为F，根据牛顿第二定律对整体有：a m/s22 m/s2，方向水平向右，对m1：F1Fm1a，代入解得F26 N，故A错误，B正确；在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为a1 m/s213 m/s2，方向水平向左，故C正确，D错误。10.多选如图所示，水平传送带A、B两端相距x4 m，以v04 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数0.4，取重力加速度大小g10 m/s2，则煤块从A运动到B的过程中()A煤块从A运动到B的时间是2.25 sB煤块从A运动到B的时间是1.5 sC划痕长度是0.5 mD划痕长度是2 m解析：选BD根据牛顿第二定律得，小煤块的加速度ag4 m/s2，则匀加速运动的时间t11 s，匀加速运动的位移x1at1241 m2 m，则小煤块匀速运动的位移x2xx14 m2 m2 m，匀速运动的时间t20.5 s，所以小煤块从A运动到B的时间tt1t21.5 s，故A错误，B正确。在煤块匀加速运动的过程中，传送带的位移x3v0t141 m4 m，则划痕的长度xx3x14 m2 m2 m，故C错误，D正确。11.多选(2019江苏泗阳模拟)如图所示，物块A从弧形滑槽上的某一固定高度滑下后，以速度v1又滑上粗槽的水平传送带。若传送带不动，A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，经过时间t1滑至传送带右端某处便停止下来而不会掉下去。若传送带以恒定速率v2做逆时针转动， A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，直到又返回传送带左端所用时间为t2，则以下判断正确的是()A若v1v2，则t22t1B若v1v2，则t22t1C若v1v2，则t22t1D若v1v2，则t22t1解析：选ACD当传送带不动时，物块滑上传送带后做匀减速运动到停止。若v1<v2，物块返回时，一直做匀加速直线运动，根据对称性，返回的时间与做匀减速运动到停止的时间相等，则t22t1，故A正确；若v1>v2，物块返回时先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，则返回的时间大于开始做匀减速运动到停止的时间，则t2>2t1，故B错误，C正确；若v1v2，物块返回时，一直做匀加速直线运动，同理根据对称性可知，t22t1，故D正确。12多选如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度v沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37，一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶端的速度恰好为零，其运动的vt图像如图乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，则下列判断正确的是()A传送带的速度为4 m/sB传送带底端到顶端的距离为32 mC物块与传送带间的动摩擦因数为0.1D物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反解析：选AB由题图乙知，物块先做匀减速直线运动，速度达到传送带速度后(在t2 s时刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物块继续向上做匀减速直线运动，从图像可知传送带的速度为4 m/s，故A正确。物块上升的位移大小等于vt图像所包围的面积大小，为x2 m m32 m，所以传送带底端到顶端的距离为32 m，故B正确。02 s内物块的加速度大小为a m/s210 m/s2，根据牛顿第二定律得：mgsin 37mgcos 37ma，解得0.5，故C错误。在02 s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；24 s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。13.如图所示，一小物块(可看成质点)从A点沿竖直光滑的圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径R0.25 m，末端B点与水平传送带相切，物块由B点滑上粗糙的传送带。若传送带静止，物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动，落到水平地面上的D点，已知C点到地面的高度H20 m，D点到C点的水平距离为x14 m，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)物块滑到C点时速度的大小；(2)若