高考物理第一輪復(fù)習：專題強化課(02)　限時規(guī)范訓(xùn)練

限時規(guī)范訓(xùn)練[基礎(chǔ)鞏固]1．幾位同學(xué)為了探究電梯運動時的加速度大小，他們將體重計放在電梯中．電梯啟動前，一位同學(xué)站在體重計上，如圖甲所示．然后電梯由1層直接升到10層，之后又從10層直接回到1層．圖乙至圖戊是電梯運動過程中按運動順序在不同位置體重計的示數(shù)．根據(jù)記錄，進行推斷分析，其中正確的是()A．根據(jù)圖甲、圖乙可知，圖乙位置時電梯向上加速運動B．根據(jù)圖甲、圖丙可知，圖丙位置時人處于超重狀態(tài)C．根據(jù)圖甲、圖丁可知，圖丁位置時電梯向下減速運動D．根據(jù)圖甲、圖戊可知，圖戊位置時人處于失重狀態(tài)解析：A題圖甲表示電梯靜止時體重計的示數(shù)，題圖乙示數(shù)大于靜止時體重計的示數(shù)，所以電梯是加速上升，故A正確；題圖丙示數(shù)小于靜止時體重計的示數(shù)，人處于失重狀態(tài)，故B錯誤；題圖丁示數(shù)小于靜止時體重計的示數(shù)，加速度方向向下，電梯在向下加速運動，故C錯誤；題圖戊示數(shù)大于靜止時體重計的示數(shù)，人處于超重狀態(tài)，故D錯誤．2．如圖所示，臺秤上放一個裝有水的容器，有一個金屬球掛在彈簧測力計下面，現(xiàn)將金屬球浸沒在水中，比較在金屬球浸入水中前、后的情況()A．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤的示數(shù)不變B．彈簧測力計的示數(shù)不變，臺秤的示數(shù)增加C．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤的示數(shù)增大，且彈簧測力計減少的示數(shù)等于臺秤增加的示數(shù)D．彈簧測力計的示數(shù)增大，臺秤的示數(shù)減小，且彈簧測力計增加的示數(shù)等于臺秤減少的示數(shù)解析：C當金屬球浸入水中后，受到向上的浮力作用，故彈簧測力計的示數(shù)減小；由牛頓第三定律，在水對金屬球有向上的浮力的同時，金屬球?qū)λ邢蛳碌淖饔昧Γ@兩個力大小相等，方向相反，故使得臺秤的示數(shù)增大，且彈簧測力計減少的示數(shù)等于臺秤增加的示數(shù)，選項C正確．3.(2022·濟寧質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上，左側(cè)面是圓心為O、半徑為R的光滑四分之一圓弧面，當用一水平恒力F作用在滑塊A上時，一質(zhì)量為m的小球B(可視為質(zhì)點)在圓弧面上與A保持相對靜止，此時小球B距軌道末端Q的豎直高度為H＝eq\f(R,3)，重力加速度為g，則F的大小為()A．eq\f(\r(5),3)Mg B．eq\f(\r(5),2)MgC．eq\f(\r(5),3)(M＋m)g D．eq\f(\r(5),2)(M＋m)g解析：D連接OB，設(shè)OB連線與豎直方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系得：cosθ＝eq\f(R－H,R)＝eq\f(2,3)，sinθ＝eq\r(1－cos2θ)＝eq\f(\r(5),3)，則tanθ＝eq\f(\r(5),2)，此時小球受到的合外力F′＝mgtanθ＝eq\f(\r(5),2)mg，由牛頓第二定律可得：a＝eq\f(F′,m)＝eq\f(\r(5),2)g，以整體為研究對象，由牛頓第二定律可得F＝(m＋M)a＝eq\f(\r(5),2)(m＋M)g，故D正確，A、B、C錯誤．4．(2022·江西宜春市高三一模)如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(μ,4)，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是()A．a(chǎn)＝μg B．a(chǎn)＝eq\f(1,2)μgC．a(chǎn)＝eq\f(2,3)μg D．a(chǎn)＝eq\f(3,5)μg解析：B當物塊相對于木板運動時，木板的加速度最大，且木板的最大加速度a＝eq\f(μmg－\f(1,2)μmg,m)＝eq\f(1,2)μg，故選B.5．(2022·寧夏銀川市高三模擬)塔吊吊著某建筑材料豎直向上運動時的速度—時間圖像如圖乙所示，由圖像可知，該建筑材料()甲乙A．前15s內(nèi)先上升后下降B．前15s內(nèi)速度先增加后減小C．前5s內(nèi)處于失重狀態(tài)D．前10s內(nèi)的平均速度等于0.5m/s解析：Bv-t圖像的縱坐標表示速度，其正負表示速度的方向，故前15s內(nèi)速度一直為正，即一直上升，A錯誤；v-t圖像的縱坐標的數(shù)值表示速度的大小，則前15s內(nèi)速度先增加后減小，B正確；前5s內(nèi)建筑材料正在向上加速，加速度向上，則建筑材料處于超重狀態(tài)，C錯誤；若建筑材料上升過程為勻加速直線運動和勻減速直線運動，則eq\x\to(v)＝eq\f(0＋vm,2)＝0.5m/s，而實際圖像描述的在相同的時間內(nèi)做變加速直線運動的面積大于勻變速直線運動的面積，由eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知整個上升過程中的平均速度大于0.5m/s，D錯誤．6．如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t＝0.5s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關(guān)系圖像(v-t圖像)如圖乙所示，g取10m/s2，求：(1)2s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L；(2)沿斜面向上運動兩個階段加速度大小a1、a2和拉力大小F.解析：(1)物塊上升的位移x1＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m物塊下滑的距離x2＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m位移x＝x1－x2＝1m－0.5m＝0.5m路程L＝x1＋x2＝1m＋0.5m＝1.5m.(2)由題圖乙知，有拉力F作用階段加速度的大小a1＝eq\f(2,0.5)m/s2＝4m/s2無拉力F作用階段加速度大小a2＝eq\f(2,0.5)m/s2＝4m/s2設(shè)斜面傾角為θ，斜面對物塊的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律得0～0.5s內(nèi)F－Ff－mgsinθ＝ma10．5～1s內(nèi)－Ff－mgsinθ＝ma2聯(lián)立解得F＝8N.答案：(1)0.5m1.5m(2)4m/s24m/s28N[能力提升]7．如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑．已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．A與B的質(zhì)量之比為()A．eq\f(1,μ1μ2) B．eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C．eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D．eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)解析：B對滑塊A、B整體在水平方向上有F＝μ2(mA＋mB)g；對滑塊B在豎直方向上有μ1F＝mBg，聯(lián)立解得：eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，選項B正確．8.(2022·湖南省六校高三聯(lián)考)如圖所示，放在電梯地板上的一個木塊相對電梯處于靜止狀態(tài)，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)．突然發(fā)現(xiàn)木塊被彈簧推動，據(jù)此可判斷電梯此時的運動情況可能是()A．勻速上升 B．加速上升C．減速上升 D．減速下降解析：C木塊突然被推動，表明木塊與電梯地板間的最大靜摩擦力變小了，則木塊與地板之間的彈力變小了，木塊的重力大于電梯給木塊的支持力，其合力豎直向下，木塊處于失重狀態(tài)，故C正確．9．如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧放置在粗糙的水平桌面上，一端固定在墻壁上，另一端拴接物體A.A、B接觸但不粘連，與水平桌面的摩擦因數(shù)均為μ，壓縮彈簧使A、B恰好不滑動，mA＝mB＝5kg，給物體B施加力F的作用使之作勻加速直線運動，F(xiàn)與位移s的關(guān)系如圖乙所示(g＝10m/s2)，則下列結(jié)論正確的是()A．水平桌面的摩擦因數(shù)μ＝0.2B．物體A、B分離時加速度相同，a＝2m/s2C．物體A、B分離時，彈簧壓縮量x2＝0.06mD．開始有F作用時，彈簧壓縮量x1＝0.05m解析：C初始狀態(tài)對A、B根據(jù)牛頓第二定律得F1＝(mA＋mB)a，解得a＝1m/s2，B錯誤；恰好分離時，對B根據(jù)牛頓第二定律F2－μmBg＝mBa，解得μ＝0.5，A錯誤；恰好分離時，對A根據(jù)牛頓第二定律得kx2－μmAg＝mAa，初始狀態(tài)對A、B根據(jù)平衡條件得kx1＝μ(mA＋mB)g，根據(jù)題意x1－x2＝0.04，解得x1＝10cm，x2＝6cm，C正確，D錯誤．10.如圖所示，有材料相同的P、Q兩物塊通過輕繩相連，并在拉力F作用下沿固定的斜面向上運動，輕繩與拉力F的方向均平行于斜面．當拉力F一定時，Q受到繩的拉力()A．與斜面傾角θ有關(guān)B．與動摩擦因數(shù)有關(guān)C．與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關(guān)D．僅與兩物塊質(zhì)量有關(guān)解析：D設(shè)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2，Q受到繩的拉力大小為FT，兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，根據(jù)牛頓第二定律，對整體分析，有F－(m1＋m2)gsinθ－μ(m1＋m2)gcosθ＝(m1＋m2)a；對Q分析，有FT－m2gsinθ－μm2gcosθ＝m2a，解得FT＝eq\f(m2,m1＋m2)F，可見Q受到繩的拉力FT與斜面傾角θ、動摩擦因數(shù)μ和系統(tǒng)運動狀態(tài)均無關(guān)，當拉力F一定時，僅與兩物塊質(zhì)量有關(guān)，選項D正確．11.用外力F拉一物體使其做豎直上升運動，不計空氣阻力，加速度a隨外力F的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．物體的質(zhì)量為eq\f(F0,a0)B．地球表面的重力加速度為2a0C．當a>0時，物體處于失重狀態(tài)D．當a＝a1時，拉力F＝eq\f(F0,a0)a1解析：A當F＝0時a＝－a0，此時的加速度為重力加速度，故g＝a0，所以B錯誤；當a＝0時，拉力F＝F0，拉力大小等于重力，故物體的質(zhì)量為eq\f(F0,a0)，所以A正確；當a>0時，加速度方向豎直向上，物體處于超重狀態(tài)，所以C錯誤；當a＝a1時，由牛頓第二定律得F－mg＝ma1，又m＝eq\f(F0,a0)，g＝a0，故拉力F＝eq\f(F0,a0)(a1＋a0)，所以D錯誤．12．某運動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機上由靜止跳下，跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落，他打開降落傘后的速度圖線如圖甲所示．降落傘用8根對稱的繩懸掛運動員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖乙所示．已知運動員的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計運動員所受的阻力，打開傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f＝kv(g取10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)．求：(1)打開降落傘前運動員下落的距離為多大？(2)求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向．(3)繩能夠承受的拉力至少為多少？解析：(1)打開降落傘前運動員做自由落體運動，根據(jù)速度位移公式得h0＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)＝20m.(2)由題圖甲可知，當速度等于5m/s時，運動員與降落傘做勻速運動，受力平衡，則kv＝2mg，k＝eq\f(2mg,v)＝eq\f(1000,5)N·s/m＝200N·s/m剛打開降落傘瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得a＝eq\f(kv0－2mg,2m)＝30m/s2，方向豎直向上．(3)設(shè)每根繩的拉力為FT，以運動員為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：8FTcosα－mg＝ma解得FT＝eq\f(m（a＋g）,8cos37°)＝312.5N所以繩能夠承受的拉力至少為312.5N.答案：(1)20m(2)200N·s/m30m/s2方向豎直向上(3)312.5N[熱點加練]13.(2022·威海檢測)如圖所示，臺秤上放一個木箱，木箱內(nèi)有質(zhì)量分別為m1和m2的兩物體P、Q，用細繩通過光滑定滑輪相連，m1＞m2.現(xiàn)剪斷Q下端的細繩，在P下落但還沒有到達箱底的過程中，臺秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比將()A．變大 B．變小C．不變 D．先變小后變大解析：B剪斷Q下端的細繩后，因m1>m2，P加速下降，Q加速上升，但對P、Q以及滑輪和箱子組成的系統(tǒng)，整體有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故臺秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比減小了，選項B正確．14．(多選)如圖，三個質(zhì)量均為1kg的物體A、B、C疊放在水平桌面上，B、C用不可伸長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接，A與B之間、B與C之間的接觸面以及輕繩均與桌面平行，A與B之間、B與C之間以及C與桌面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1，重力加速度g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，用力F沿水平方向拉物體C.以下說法正確的是()A．拉力F小于11N時，不能拉動CB．拉力F為17N時，輕繩的拉力為4NC．要使A、B保持相對靜止，拉力F不能超過23ND．A的加速度將隨拉力F的增大而增大解析：AC當C物體即將運動時，C物體在水平方向受到桌面給C的向右的摩擦力f桌，繩子向右的拉力T，B給C向右的摩擦力fBC，其中f桌＝0.1(mA＋mB＋mC)g＝3N,fBC＝0.2(mA＋mB)g＝4N，F(xiàn)＝f桌＋fBC＋T，T＝fBC＝4N，可解得F＝11N，故A正確；因為B和C的加速度大小相等，在A和B即將發(fā)生相對滑動，對A受力分析可得fAB＝0.4mAg＝mAa，對AB整體受力分析可得T－fBC＝(mA＋mB)a，對C物體受力分析可得F－T－fBC－f桌＝mCa，聯(lián)立解得F＝23N，說明A和B發(fā)生相對滑動的臨界拉力大小為F＝23N，故C正確；當F＝17N時，沒有發(fā)生相對滑動，此時對AB整體T－fBC＝(mA＋mB)a1，對C物體受力分析F－T－fBC－f桌＝mCa1，聯(lián)立解得T＝8N，故B錯誤；當拉力增大，A和B發(fā)生相對滑動時，則A物體受到滑動摩擦力，加速度為a＝0.4g＝4m/s2，隨拉力F增大加速度不變，故D錯誤．15．某同學(xué)為了研究物體下落過程的特點，設(shè)計了如下實驗：將兩本書A、B從高樓樓頂放手讓其落下，兩本書下落過程中沒有翻轉(zhuǎn)和分離，由于受到空氣阻力的影響，其v-t圖像如圖乙所示，虛線在P點與速度圖線相切，已知mA＝2kg，mB＝2kg，g＝10m/s2.由圖可知()甲乙A．0～2s內(nèi)A、B的平均速度等于4.5m/sB．t＝2s時A、B受到空氣阻力等于25NC．t＝2s時A對B的壓力等于16ND．下落過程中A對B的壓力不變解析：C根據(jù)v-t圖像與坐標軸圍成的面積表示位移可知，A、B在0～2s內(nèi)的位移大于9m，所以平均速度大于4.5m/s，故A錯誤；t＝2s時A、B的加速度大小為a＝eq\f(Δv,Δt)＝2m/s2，整體根據(jù)牛頓第二定律可得(mA＋mB)g－F阻＝(mA＋mB)a，解得t＝2s時A、B受到空氣阻力F阻＝32N，故B錯誤；t＝2s時以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得mAg－FN＝mAa，解得FN＝16N，根據(jù)牛頓第三定律可得A對B的壓力等于16N，故C正確；下落過程中加速度逐漸減小，A對B的壓力FN′＝mAg－mAa，逐漸增大，故D錯誤．16．(多選)如圖甲所示，水平地面上輕彈簧左端固定，右端通過滑塊壓縮0.4m后鎖定，t＝0時解除鎖定釋放滑塊．計算機通過滑塊上的速度傳感器描繪出滑塊的v-t圖像如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，傾斜直線Od是t＝0時的速度圖線的切線，已知滑塊質(zhì)量m＝2.0kg，取g＝10m/s2.則以下說法正確的是()A．滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3B．滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5C．彈簧的勁度系數(shù)為175N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為150N/m解析：BC根據(jù)v-t圖線的斜率表示加速度，由題中圖像知，滑塊脫離彈簧后的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1.5,0.55－0.25)m/s2＝5m/s2，由牛頓第二定律得，摩擦力大小為Ff＝μmg＝ma，所以μ＝eq\f(a,g)＝0.5，故A錯誤，B正確；剛釋放時滑塊的加速度為a′＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(3,0.1)m/s2＝30m/s2，由牛頓第二定律得kx－Ff＝ma′，代入數(shù)據(jù)解得k＝175N/m，故C正確，D錯誤．17．(多選)如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點沿粗糙的水平面向右運動，某時刻后恒力F突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，g取10m/s2.下列說法正確的是()A．2s末到3s末物塊做勻減速運動B．在t＝1s時刻，恒力F反向C．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3D．恒力F大小為10N解析：BC物塊做勻減速直線運動的加速度大小為a1＝eq\f(veq\o\al(2,0),2x1)＝10m/s2，物塊做勻減速直線運動的時間為t1＝eq\f(v0,a1)＝eq\f(10,10)s＝1s，即在t＝1s末恒力F反向，物塊做勻加速直線運動，故A項錯誤，B項正確；物塊勻加速直線運動的加速