届高三物理第一轮复习测试题24.docx

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届高三物理第一轮复习测试题24

第二章第二节

知能达标训练

1．（2018·广东理综）如图2－2－9所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是

图2－2－9

A．F1>F2>F3　　　　　　B．F3>F1>F2

C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1

解析　P点在三力F1、F2、F3作用下保持静止，则其合外力为零，F1、F2的合力F12与F3等大反向．对三角形PF1F12，由大角对大力可知，F12＞F1＞F2，从而可得F3＞F1＞F2.

答案　B

2．（2018·漳州模拟）某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图2－2－10所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N大小的力）该物体所受的合外力大小正确的是

图2－2－10

A．甲图中物体所受的合外力大小等于4N

B．乙图中物体所受的合外力大小等于2N

C．丙图中物体所受的合外力大小等于0

D．丁图中物体所受的合外力大小等于0

答案　D

3．在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图2－2－11所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是

图2－2－11

A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×104N

B．此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105N

C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大

D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小

解析　将汽车对千斤顶的压力F＝1.0×105N，按其作用效果分解为如右图所示的两个力F1和F2，则F1＝F2＝F＝1.0×105N；由牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N；若继续摇动手把，两臂间的夹角减小，而在合力不变时，两分力减小．综上选D.

答案　D

4．（2018·南昌模拟）如图2－2－12所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重量为G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是

图2－2－12

A．细线BO对天花板的拉力大小是

B．a杆对滑轮的作用力大小是

C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G

D．a杆对滑轮的作用力大小是G

解析　细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为研究对象，两段细线的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根据共点力的平衡条件，a杆对滑轮的作用力大小也是G，方向与竖直方向成60°角斜向右上方；a杆和细线对滑轮的合力大小为零．

答案　D

[时间45分钟　满分100分]

一、选择题（本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分）

1．把一个力分解为两个力时，下面说法中正确的是

A．两个分力中，一个分力变大时，另一个分力一定减小

B．两个分力必然同时变大，或同时变小

C．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍

D．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的

答案　D

2．（2018·珠海模拟）有两根相同的绳子，一根系在横杆上用来练习爬绳，一根水平绷紧用来晒衣服．质量相同的甲、乙两人，甲拉住竖直绳悬在空中静止；乙向下拉住水平绳的中点把绳子拉断，则

A．绳子对甲的拉力大于甲的重力

B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力

C．乙拉断绳子前瞬间，绳中的拉力一定小于乙的重力

D．乙拉断绳子前瞬间，绳两部分间的夹角一定大于120°

解析　绳子对甲的拉力等于甲的重力，A错；由牛顿第三定律知，B错；乙拉断绳子前的瞬间，绳子的拉力必大于乙的重力，故C错、D对．

答案　D

3．一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F1＝42N、F2＝28N、F3＝20N，且F2的方向指向正北，下列说法中正确的是

A．这三个力的合力可能为零

B．F1、F2两个力的合力大小可能为20N

C．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为42N，方向指向正南

D．若物体处于静止状态，则F1、F3的合力大小一定为28N，方向指向正南

解析　F1、F2的合力范围是F1－F2≤F≤F1＋F2，即14N≤F≤70N，B正确．F3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，A正确．若物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，C错，D对．

答案　ABD

4．在研究共点力合成实验中，得到如图2－2－13所示的合力与两力夹角θ的关系曲线，关于合力F的范围及两个分力的大小，下列说法中正确的是

图2－2－13

A．2N≤F≤14N

B．2N≤F≤10N

C．两力大小分别为2N、8N

D．两力大小分别为6N、8N

解析　由图象得：

θ＝

π时，两分力F1、F2垂直，合力为10N，即F12＋F22＝100，θ＝π时，两分力方向相反，即两分力相减，|F1－F2|＝2，联立解得：

F1＝8N　F2＝6N或F1＝6N　F2＝8N，合力的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即2N≤F≤14N，故A、D对，B、C错．

答案　AD

5．作用于同一点的两个力，大小分别为F1＝5N，F2＝4N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为

A．30°B．45°

C．60°D．75°

解析　由于力的合成遵守平行四边形定则，如以F1的末端为圆心，以F2的大小为半径画圆弧，从F1的始端向圆弧各点引有向线段，就表示F1、F2的合力F，当F与圆弧相切时，F与F1的夹角最大，由计算知，θ角最大为53°，如下图所示．

答案　AB

6．如图2－2－14所示，小车沿水平面向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球，当小车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力（F1至F4变化）的变化图示（图2－2－15）可能是

图2－2－14

图2－2－15

解析　小球只受重力和杆的弹力`作用．杆的弹力F的竖直分量与重力平衡，水平分量产生加速度，即F竖直＝mg，F水平＝ma，所以选项C正确．

答案　C

7．如图2－2－16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

图2－2－16

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　脚受到的拉力等于两段绳拉力的合力，故选B、C.

答案　BC

8．如图2－2－17为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是

图2－2－17

A．FA一定小于G

B．FA与FB大小相等

C．FA与FB是一对平衡力

D．FA与FB大小之和等于G

解析　结点O受到拉力FA、FB和竖直绳拉力FT（FT＝G）三个力作用，且处于平衡状态，所以FA、FB的矢量和大小等于G，但FA、FB的大小之和并不等于G，选项C、D错误；由对称性可以判断FA与FB大小相等，选项B正确；AO与BO夹角为120°时，FA＝FB＝G，AO与BO夹角小于120°时，FA＜G，AO与BO夹角大于120°时，FA＞G，所以选项A错误．

答案　B

9．图2－2－18中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则

图2－2－18

A．F3＞F1＝F2　　　　　B．F3＝F1＞F2

C．F1＝F2＝F3D．F1＞F2＝F3

解析　F1＝G，F2＝Gsin60°＝

G，F3＝G，故B正确．

答案　B

10．（2018·重庆渝中模拟）射箭是2018年广州亚运会比赛项目之一，如图2－2－19甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景．已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l.发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去．已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l（弹性限度内），则箭被发射瞬间所受的最大弹力为（设弦的弹力满足胡克定律）

图2－2－19

A．klB.

kl

C.

klD．2kl

解析　弓发射箭的瞬间，受力如图．设放箭处弦的弹力分别为F1、F2，合力为F，则F1＝F2＝k（2l－l）＝kl，F＝2F1·cosθ，由几何关系得cosθ＝

，所以，箭被发射瞬间的最大弹力F＝

kl，C项正确．

答案　C

二、计算题（本大题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

11．（12分）加拿大帆船运动员普林斯是一位敢于向逆风挑战的英雄．在狂风暴雨的恶劣天气中，他硬是驾驶着心爱的小帆船，“顶着”狂风，破恶浪，创造出平均速度为225km/h的世界记录．如图2－2－20所示为普林斯逆风航行的示意图，风斜吹向船帆对帆产生一个垂直于船帆方向的力F，正是这个力F为帆船的前进提供了动力．已知帆船沿其龙骨线方向匀速向前航行，船帆与龙骨线的夹角为30°，F的大小为2000N，求船在前进方向上受到平均阻力的大小．

图2－2－20

解析　船匀速航行的动力为F沿龙骨线方向（即运动方向）的分力：

F1＝Fcos60°＝1000N.

由于船匀速航行，所以船在前进方向上受到的平均阻力的大小Ff与F1相等，即：

Ff＝F1＝1000N.

答案　1000N

12．（18分）（2018·长沙一中月考）一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接，它们处于如图2－2－21所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角．已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量．

图2－2－21

解析　对B球，受力分析如图所示．则有

FTsin30°＝mg

得FT＝2mg

对A球，受力分析如图所示．

在水平方向：

FTcos30°＝FNAsin30°

在竖直方向：

FNAcos30°＝mAg＋FTsin30°

由以上方程解得：

mA＝2m.

答案　2mg　2m