第二章
章末检测
一、单项选择题
1.如图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们靠在粗糙的竖直墙边,已知mA>mB。然后由静止释放,在它们同时沿竖直墙面下滑的过程中,物体B( )
A.仅受重力作用
B.受重力、物体A的压力作用 C.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力作用
D.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用
答案 A 两物体由静止释放,与墙壁之间无相互挤压,均只受重力作用,处于完全失重状态,故选A。 2.(2017南京、淮安三模)小明家阁楼顶有一扇倾斜的天窗,天窗与竖直面的夹角为θ,如图所示。小明用质量为m的刮擦器擦天窗玻璃,当对刮擦器施加竖直向上大小为F的推力时,刮擦器恰好沿天窗玻璃向上匀速滑动,已知玻璃与刮擦器之间的动摩擦因数为μ,则刮擦器受到的摩擦力大小是( )
A.(F-mg) cos θ B.(mg+F) sin θ C.μ(F-mg) cos θ D.μ(mg+F) sin θ
答案 A 对刮擦器进行受力分析,刮擦器受到竖直向下的重力mg,竖直向上的推力F,垂直于玻璃斜向右下方的弹力N,沿玻璃斜向下的滑动摩擦力f,将力沿玻璃和垂直于玻璃的方向分解,沿玻璃的方向有mg cos θ+f=F cos θ,则f=(F-mg)cos θ,垂直于玻璃的方向有F sin θ=N+mg sin θ,f=μN=μ(F-mg) sin θ,A项正确,B、C、D项错误。
3.(2018无锡锡山中学高三月考)如图所示,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下,可采用的方法是( )
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A.增大斜面的倾角
B.对木块A施加一个竖直向下的力 C.对木块A施加一个垂直于斜面向下的力 D.在木块A上再叠放一个重物
答案 C 木块匀速滑下,其所受合力为零,根据平衡条件得mg sin θ=μmg cos θ,若增大斜面的倾角θ,重力沿斜面向下的分力mg sin θ增大,滑动摩擦力f=μmg cos θ减小,木块所受的合力方向将沿斜面向下,木块做加速运动,故A项不符合题意;对木块A施加一个竖直向下的力,由于(F+mg) sin θ=μ(F+mg) cos θ,木块所受的合力仍为零,仍做匀速运动,不可能停下,故B项不符合题意;对木块A施加一个垂直于斜面向下的力F,重力沿斜面向下的分力mg sin θ不变,而滑动摩擦力f=μ(F+mg cos θ)增大,合力方向沿斜面向上,木块做减速运动,可以使木块停下,故C项正确;由A项分析可知,mg sin θ=μmg cos θ,则sin θ=μ cos θ,在木块A上再叠放一个重物后,整体匀速下滑,不可能停下,故D项错误。
4.(2018江苏联盟大联考)在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板,细线1和2与竖直方向分别成45°、60°角,薄板处于静止状态,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力
B.设法保持重心位置不变,缓慢增加薄板的质量,则细线1先断 C.细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置
D.细线2端点O2缓慢向右侧移动,细线1的位置保持不变,细线1对薄板的拉力减小
答案 B 薄板在细线1、2的拉力和重力的作用下处于静止状态,三力的延长线必交于同一点,但不一定是重心,C项错误;把两细线拉力正交分解,在水平方向F1 sin 45°=F2 sin 60°,可得细线2对薄板的拉力小于细线1对薄板的拉力,A项错误;在重心位置不变、缓慢增加薄板的质量时,两细线的拉力同时增大,由于细线1的拉力较大,所以细线1先断,B项正确;细线2端点O2缓慢向右侧移动,细线2与水平方向的夹角逐渐减小,细线1的位置保持不变,动态分析可知,细线1的拉力F1逐渐增大,D项错误。
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5.(2018扬州期末)如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力f与位移x的关系图线是( )
答案 D 木板运动的前3L距离内,木板对桌面的压力随x均匀增大,根据f=μN,摩擦力随x均匀增大。木板全部滑上桌面后到木板右端离开桌面边缘距离为L,木板对桌面的压力不随x而变化,摩擦力不变。故D正确,A、B、C错误。
二、多项选择题
6.一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示。下列根据图像判断得出的结论正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为1 N/m B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧的原长为6 cm
D.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N
答案 BC 根据胡克定律可知,F-L图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数k,由图像得k=100 N/m,A项错误,B项正确;根据弹簧弹力为零时的弹簧长度,可得弹簧的原长为 6 cm,C项正确;弹簧伸长0.04 m,根据胡克定律可得弹力大小为4 N,D项错误。
7.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,则该同学受到支持力FN、合力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff随角度θ的变化关系图中,正确的是( )
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答案 ACD 重力沿斜面方向的分力G1=mg sin θ,C项正确;支持力FN=mg cos θ,A项正确;该同学滑动之前,F合=0,Ff=mg sin θ,滑动后,F合=mg sin θ-μmg cos θ,Ff=μmg cos θ,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知B项错误,D项正确。
8.如图所示,为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图,锁舌尖角为37°,此时弹簧弹力为24 N,锁舌表面较光滑,摩擦不计(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),下列说法正确的是( )
A.此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N B.此时锁壳碰锁舌的弹力为30 N C.关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大 D.关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变
答案 AC 将锁壳碰锁舌的弹力进行分解,如图所示,其中F1=FN sin 37°,且F1大小等于弹簧的弹力,解得此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N,选项A正确,B项错误;关门时,弹簧的压缩量增大,弹簧的弹力增大,故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大,选项C正确,D项错误。
9.如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上,A、B、C质量相等,且各接触面间动摩擦因数相同,用大小为F的力向左拉动C,使它以速度v匀速运动,三者稳定后弹簧测力计的示数为T。则下列说法正确的是( )
A.B对A的摩擦力大小为T,方向向左
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B.A和B保持静止,C匀速运动 C.A保持静止,B和C一起匀速运动 D.C受到地面的摩擦力大小为F-T
答案 ACD 由题意知,A、B、C质量相等,且各接触面间动摩擦因数相同,再依据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知B、C之间的滑动摩擦力大于A、B之间的滑动摩擦力,因此在力F作用下,B、C作为一整体运动;A受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,根据平衡条件可知B对A的摩擦力大小为T,方向向左,故A、C项正确,B项错误。因为木板间力的作用是相互的,则木板B、C整体受到A对它水平向右的摩擦力,大小为T;由于B、C整体做匀速直线运动,则B、C整体在水平方向上受到的拉力F和两个摩擦力(A对B的摩擦力和地面对C的摩擦力)平衡,根据平衡条件可知,C受到地面的摩擦力大小为F-T,故D项正确。
三、非选择题
10.现要用图甲完成“验证力的平行四边形定则”实验:把白纸固定在竖直放置的木板上,白纸上画有一些同心圆,相邻两圆之间的距离为r,圆心O距第一个圆的距离为r,A、B为光滑的滑轮,可沿虚线圆环滑动,也可固定。虚线CO为竖直方向的一基准线。
甲
乙
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(江苏专用版)2020版高考物理大一轮复习 第二章章末检测.docx
