第2章 1 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版

[基础题组]

1．(2020·辽宁葫芦岛市第一次模拟)如右图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q。现有另一个沙桶P通过光滑轻质挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB ＝120°，下列说法正确的是(　　 )

A．若只增加Q桶内的沙子，再次平衡后C点位置不变

B．若只增加P桶内的沙子，再次平衡后C点位置不变

C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变

D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

[解析]　对沙桶Q受力分析有FT＝GQ，设两绳的夹角为θ，对C点受力分析可知C点受三力而平衡，而C点为活结绳上的点，两侧绳的张力相等，有2FTcos ＝GP，联立可得2GQcos ＝GP，故增大Q的重力，夹角θ变大，C点上升；增大P的重力时，夹角θ变小，C点下降，故A、B错误；当θ＝120°时，GP＝GQ，故两沙桶增加相同的质量，P和Q的重力仍相等，C点的位置不变，故C正确，D错误。

[答案]　C

2．(2019·浙江选考)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是(　　)

A．小明与船之间存在摩擦力

B．杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C．杆对岸的力大于岸对杆的力

D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

[解析]　小明与船之间存在相对运动的趋势，则存在静摩擦力，选项A正确；杆的弯曲是由于杆受到力的作用，选项B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力，大小相等，选项C错误；小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误。

[答案]　A

3．(2020·无锡调研)如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况是(　　)

A．FT始终增大，Ff始终减小

B．FT保持不变，Ff始终增大

C．FT保持不变，Ff先减小后增大

D．FT先不变后增大，Ff先增大后减小

[答案]　C

4．(2019·石家庄调研)如图所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是(　　)

A．M受到的摩擦力不变　  B．M受到的摩擦力变大

C．M可能减速下滑  D．M可能减速上滑

[解析]　根据滑动摩擦力的公式f＝μN，传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力，所以滑动摩擦力大小不变，方向仍沿传送带向上，物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零，故仍匀速下滑，选项A正确。

[答案]　A

5．(2021·江苏扬州一模)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Ff与位移x的关系图线是(　　 )

[解析]　由Ff＝μFN可知。随长为3L的木板逐渐进入粗糙桌面，木板所受摩擦力Ff均匀增大，全部进入粗糙桌面后，木板所受支持力不变，则木板所受摩擦力Ff也不再改变，离开桌面L时，对桌面压力不变，所受摩擦力Ff也不变，故D正确。

[答案]　D

6．(2020·贵阳期末)如图所示，轻质弹簧的左端与物块P相连，另一端固定在木板上。先将木板水平放置，并使弹簧处于压缩状态。缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是(　　)

A．一直增大  B．保持不变

C．先减小后增大  D．先增大后减小

[答案]　A

7．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上。A、B分别是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为Ffm，则弹簧的劲度系数为(　　)

A.　 B.　

C.　 D.

[答案]　C

8．一个自然长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内)(　　)

A．3L  B．4L

C．5L  D．6L

[解析]　由题意可知kL＝mg，当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时，下面弹簧弹力大小为mg，伸长量为L，而上面弹簧的弹力为2mg，由kx＝2mg可知，上面弹簧的伸长量为x＝2L，故B球到悬点O的距离为L＋L＋L＋2L＝5L，选项C正确。

[答案]　C

9．(2021·安徽江南十校联考)如图所示，游乐场中有一半球形的碗状装置固定在水平地面上，装置的内半径为R，在其内表面有一个小孩(可视为质点)从底部向上爬行，小孩与内表面之间的动摩擦因数为0.75，设小孩所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小孩沿该装置缓慢向上爬行的最大高度是(　　)

A．0.2R  B．0.25R

C．0.75R  D．0.8R

[解析]　当小孩爬行至最高处时，由平衡条件可知，mgsin θ＝μmgcos θ，得θ＝37°，可求得最大高度为h＝R－Rcos θ＝0.2R，故A选项正确。

[答案]　A

[提升题组]

10．(2020·潍坊市模考)如图所示，光滑直杆倾角为30°，质量为m的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°。整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是(　　 )

A．弹簧的弹力逐渐增大

B．弹簧的弹力先减小后增大

C．杆对环的弹力逐渐增大

D．拉力F先增大后减小

[解析]　由几何关系可知，弹簧的长度先减小后增加，即伸长量先减小后增加，弹簧的弹力先减小后增加，选项A错误，B正确；当环缓慢沿杆向上滑动时，因为弹簧对环始终是拉力作用，则一定存在一个位置，即弹簧的弹力、重力以及力F相平衡，此时杆对环的弹力为零，则环在上滑的过程中杆对环的弹力先增加后减小，再增加，选项C错误；设弹簧与杆之间的夹角为θ，则在圆环从开始到弹簧与杆垂直位置的过程中，由平衡知识：F弹·cos θ＋F＝mgcos 30°，随θ角的增加，F弹减小，则F增大；在圆环从弹簧与杆垂直位置到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中，由平衡知识：F＝F弹 cos θ＋mg·cos 30°，随θ角的减小，F弹增大，则F仍然是增大；可知拉力F一直增大，选项D错误。

[答案]　B

11．(2020·永州二模)如图所示，圆柱体的A点放有一质量为m的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点到A′点，在这一过程中P始终与圆柱体保持相对静止，那么P所受的静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下图中哪个表示(　　)

[解析]　物体P受竖直向下的重力mg、沿半径指向外的支持力N、沿切线方向的静摩擦力f三个力的作用，

因圆柱体缓慢匀速转动，所以物体P在任意位置所受合力为零，如图所示，f＝mgsin θ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，f先减小后增大，且按照正弦规律变化，故B正确。故选B。

[答案]　B

12．(多选)(2020·黄冈模拟)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点，已知容器半径为R，与水平间面的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　)

A．容器相对于水平面有向左运动的趋势

B．容器对小球的作用力指向球心O

C．轻弹簧对小球的作用力大小为mg

D．弹簧原长为R＋

[解析]　容器和小球组成的系统与水平面间的摩擦力为零，没有相对水平面的运动趋势，A错误；容器对小球的弹力沿容器半径指向球心O，B正确；对小球受力分析：如图所示

由FNsin θ＋F弹sin θ＝mg，FNcos θ＝F弹cos θ，可得：F弹＝FN＝mg，C错误；由F弹＝kx可得弹簧的压缩量x＝，弹簧的原长L0＝LO′P＋x＝R＋，D正确。

[答案]　BD

13．(2021·甘肃省天水市调研)如图所示，A、B两个物体质量分别为m1和m2，A与B间动摩擦因数为μ1，B与地面间动摩擦因数为μ2。现用力F拉着A物体向右运动，B保持静止，则关于地面对B物体的摩擦力大小和方向下列说法正确的是(　　 )

A．μ2(m1＋m2)g，方向水平向左 B．μ2( m1 ＋m2)g，方向水平向右

C．μ2m2g，方向水平向左 D．μ1m1g，方向水平向左

[解析]　对A受力分析，A受到重力、支持力、拉力和B对A的摩擦力FfBA＝μ1m1g，方向水平向左；对B受力分析，在水平方向B受到A对B的摩擦力FfBA与地面对B的摩擦力，由于B保持静止，所以地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力大小相等，方向相反，又因为A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等，方向相反，故地面对B物体的摩擦力大小为μ1m1g，方向水平向左，故D正确，A、B、C错误。

[答案]　D

14．(多选)(2021·安阳联考)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求(　　)

A．A、B之间的最大静摩擦力

B．水平面与B之间的滑动摩擦力

C．A、B之间的动摩擦因数μAB

D．B与水平面间的动摩擦因数μ

[解析]　当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为Ffm＝kt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B正确；由于A、B的质量未知，则μAB和μ不能求出，C、D错误。

[答案]　AB