逍遥学能 2013-01-22 09:59
(A卷)
(本栏目内容，在 学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．关于弹力的产生，下列说法正确的是( )
A．只要两物体接触就一定产生弹力
B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C．只要物体发生形变就一定有弹力产生
D．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
解析： 根据弹力的产生条件，接触和发生弹性形变缺一不可．A、C都只是弹力产生条件的一个方面，而B只说是“有相互吸引”，只能证明有力存在，不一定产生弹力，故选D.
答案： D
2．(2009•海南单科)两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足( )
A．F1≤F≤F2 B ．F1－F22≤F≤F1＋F22
C．F1－F2≤F≤F1＋F2 D．F21－F22≤F2≤F21＋F22
解析： 共点的两个力合成，同向时最大为F1＋F2，反向时最小为F1－F2.
答案： C
3.
人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如右图所示．以下说法正确的是( )
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．人受到的合力不为零
D．人受到的合力方向与速度方向相同
解析： 人站在水平踏板上，随扶梯向上匀速运动，二 者之间并无相对运动或相对运动的趋势，故无摩擦力，选项B错误；人只受到重力和踏板支持力的作用，A正确；人做匀速运动，处于平衡状态，受到的合力等于零，C、D错误 ．
答案： A
4．一物体置于粗糙水平地面上，按图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是( )
A．Ff甲>Ff乙>Ff丙 B．Ff乙>Ff甲>Ff丙
C．Ff丙>Ff乙>Ff甲 D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙
答案： D
5．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需
要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如右图所示)．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中正确的是( )
解析： 该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错；与两绳长短无关，A错；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确．
答案： C
6．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内．该弹簧的劲度系数为( )
A.F2－F1l2－l1 B.F2＋F1l2＋l1
C.F2＋F1l2－l1 D.F2－F1l2＋l1
解析： 设弹簧的劲度系数为k，原长为l0，
当用大小为F1的力压弹簧时，由胡克定律得F1＝k(l0－l1)①
当用大小为F2的力拉弹簧时，由胡克定律得F2＝k(l2－l0)②
由①②解得k＝F2＋F1l2－l1，故C正确．
答案： C
7.
如右图所示，A、B两物块叠放在一起，沿水平方向向右做匀速直线运动，物块B所受的拉力F＝25 N，则物块A受到B的摩擦力为( )
A．0 N B．大于0 N，小于25 N
C．25 N D．都可能
答案： A
8．水平地面上的物体受一水平力F的作用，如右图所示，现将作用力F保持大小不变，沿逆时针方向缓缓转过180°，在转动过程中，物体一直在向右运动，则在此过程中，物体对地面的正压力FN和地面给物体的摩擦力Ff的变化情况是( )
A．FN先变小后变大，Ff不变
B．FN不变，Ff先变小后变大
C．FN、Ff都先变大后变小
D．FN、Ff都先变小后变大
解析： 在转动过程中，设作用力F与水平方向的夹角为θ，则F在竖直方向上的分力大小为F1＝F•sin θ，在竖直方向上，FN＝g－Fsin θ，且随F的旋转，θ增大，FN先变小后变大，而物体相对地面滑动，物体与地面间存在滑动摩擦力，由公式Ff＝μFN可知，Ff随F的旋转，也将先变小后变大，所以选项D正确．
答案： D
二、非选择题
9．如右图
所示，在一粗糙的水平面上有两个 质量分别为1和2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块的距离为多少？
解析： 当两木块一起匀速运动时，对1：kΔx＝μ1g，所以弹簧伸长量Δx＝μ1gk.此时两木块间的距离L′＝L＋Δx＝L＋μ1gk.
答案： L＋μ1gk
10．2008年北京奥运会的体操项目中，我国运动员李小鹏夺得男子双杠冠军．下图是李小鹏在比赛中的英姿．已知李小鹏的体重为56 kg，如果李小鹏在双杠上双手倒立支撑时，两手臂的夹角为60°，则两手臂的支撑力多大？(g取10 /s2)
解析： 当李小鹏用 一只手支撑自己时，由二力平衡可知，手臂的作用力 为F＝g＝56×10 N＝560 N
当李小鹏用两只手支撑自己时，两手臂的作用力F1和F2的合力为F，如右图所示，则有F＝2F1cos 30°
解得F1＝F2cos 30°＝5602×32 N≈323.3 N.
答案： 323.3 N
11．画出下图中物体A的受力示意图，并写出力的名称及施力物体．
(a)物体A静止，接触面粗糙；
(b)A沿粗糙斜面上行；
(c)A沿粗糙水平面滑行；
(d)接触面光滑，A静止．
解析： 如下图所示
12．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的 钢索互成150°夹角，求钢索所受拉力有多大？(cos 75°＝0.259，g取10 N/kg)
解析： 钢索上与车轮接触的点受到独轮车的压力FN＝g＝80×10 N＝800 N，此力产生了沿钢索对两侧钢索的拉伸效果，将FN按此效果分解如图所示，显然F1＝F2，由几何关系得：
F1＝F2＝FN2cos 75°＝80020.259 N＝1 544.4 N.
答案： 1 544.4 N
(B卷)
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列计时数据，指时刻的是( )
A．高考数学考试的时间是2 h
B．四川省汶川县发生8. 0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分
C．人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 h
D．由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 in
答案： B
2．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 ；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 ，则弹簧的原长L原和劲度系数k分别为( )
A．L原＝0.02 k＝500 N/
B．L原＝0.10 k＝500 N/
C．L原＝0.02 k＝250 N/
D．L原＝0.10 k＝250 N/
解析： F1＝15 N，l1＝0.16 F2＝20 N，l2＝0.18 ??→ΔF＝5 NΔl＝0.02 ΔF＝kΔl→k＝ΔFΔl＝250 N/F1＝k(l1－l0),l0＝0.10
答案： D
3．一物体做初速度为零、加速度为2 /s2的匀变速直线运动，在最初4 s内的平均速度是( )
A．16 /s B．8 /s
C．2 /s D．4 /s
解析： 根据匀变速直线运动在一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度可知，最初4 s内的平均速度就等于2 s末的瞬时速度，即 v＝v2＝at＝2×2 /s＝4 /s，故应选D.
答案： D
4.
如右图所示，一个物体放在斜面上，处于静止状态，则物体所受静摩擦力( )
A．方向沿斜面向上
B．方向沿斜面向下
C．大小等于零
D．大小等于gsin θ
解析： 物体在重力的作用下具有沿斜面向下运动的趋势，所以物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与重力沿斜面向下的分量gsin θ大小相等．因此选项A、D正确．
答案： AD
5.
甲、乙两物体沿同一方向做直线运动，6 s末在途中相遇．它们的速度图象如右图所示，可以确定( )
A．t＝0时甲在乙的前方27 处
B．t＝0时乙在甲的前方27 处
C．6 s之后两物体不会再相遇
D．6 s之后两物体还会再相遇
解析： 由图象可知，0～6 s内，x甲＝6×92 ＝27 ，x乙＝6×9 ＝54 ，而在6 s末甲、乙正好相遇，说明是乙在追甲，Δx＝x乙－x甲＝27 ，A正确，B错误；当t>6 s后，因为v甲>v乙，所以乙不可能再追上甲，C正确，D错误．
答案： AC
6．如右图所示，对静止于水平地面上的重为G的木块，施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法正确的是( )
A．木块对地面的压力随F增大而增大
B．木块对地面的压力随F增大而减小
C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力
D．木块对地面的压力就是木块的重力
答案： B
7.
如右图所示，木块A放在平板车B上，随平板车一起沿 水平面向右做匀速运动，则( )
A．木块A与平板车B之间有摩擦力，等于μg(μ为B与A之间的动摩擦因数)
B．木块A与平板车B之间有摩擦力，方向水平向右
C．木块A与平板车B之间有摩擦力，方向水平向左
D．木块A与平板车B之间没有摩擦力
解析： 木块A随平板车B以共同速度一起做匀速运动，受力平衡，如果木块A受静摩擦力作用，木块A在水平方向受力不再平衡．因此，木块A不受静摩擦力作用，选项D正确．
答案： D
8.
如右图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N．若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为( )
A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向右 D．零
解析： 可以先将F1，F2两个力进行合成，合力为8 N，方向向右，木块处于静止状态，所以木块还受到向左的摩擦力8 N．撤去F1后，木块受2 N的推力，方向向左， 所以木块受2 N的摩擦力，方向向右，水平方向合力为零．故正确答案为D.
答案： D
9.
如右图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( )
A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量
C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距增大
解析： 若只增加重物的质量，则绳子拉力增大，脚所受的拉力增大，B选项正确；若只将病人的脚向左移动，则夹角θ会减小，绳子拉力的合力增大，脚所受的拉力增大，C选项正确；若只增加绳的长度，拉力不变，A选项错误；只将两只滑轮的距离增大，则夹角θ会增大，绳子拉力的合力减小，脚所受的拉力减小，D选项错误．
答案： BC
二、非选择题
10．用纳米技术处理过的叫纳米，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低， 甚至有特殊的磁性质．现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系．
(1)测量上述物理量需要的主要器材是________、________等．
(2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L间的关系式：x＝________.(若用到比例系数，可用k表示．假设实验中合金丝直径的变化可忽略)
长度L/c伸长量x/c拉力F/N
5.000.2050.0
5.000.40100.0
10.000.4050.0
(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是________(只需写出一种)．
(4)若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20 c，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为______N.
解析： (1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度．
(2)由题目所给的数据分析可知：当力一定时，伸长量与长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故x＝kFL(取一组数据验证，式中的k不为零)．
(3)研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制某一个量不变，如长度不变，再研究伸长量与拉力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法．
(4)代入表中数据把式中的k求出，得k＝1 250，再代入已知数据，L＝20 c，x＝L100＝0.2 c，可求得最大拉力F＝12.5 N.
答案： (1)弹簧测力计、刻度尺 (2)kFL (3)控制变量法
(4)12.5
11．某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用 交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 c，x2＝4.74 c，x3＝6.40 c，x4＝8.02 c，x5＝9.64 c，x6＝11.28 c，x7＝12.84 c.
(1)请通过计算 ，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；
计数点123456
各计数点的速度/(•s－1)0.500.700.901.101.51
(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大 小为________/s2.
解析： (1)5点的速度利用平均速度替代，即v＝x5＋x62T，这里T＝0.08 s，代入数据算得v5＝1.31 /s.
(2)描点画图象，由速度图象找到斜率即为加速度．
a＝2.5 /s2.
答案： (1)1.31 (2)图象略 2.4～2.6 /s2
12．拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥(如下图甲)都是拱券结构的典型建筑．拱券结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱券两端的基石承受．
现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券(每块楔块对应的圆心角为30°)，如图乙所示．如果每个楔块的质量＝3 kg，则：
(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大？
(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50 N的压力F，那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持力是多大？(g取9.8 N/kg)
解析：
(1)六块楔块受到的总重力
G＝6g＝176.4 N，
由平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为G2，即88.2 N.
(2)以中间两楔块为研究对象，其受力如图所示，F1与F2分别垂直于所对应的半径，则F1和F2间夹角为120°，由对称性可知F1＝F2，由互成120°角相等的两个力合成的特点知F1＝F2＝2g＋F＝108.8 N.
答案： (1)88.2 N (2)108.8 N