1、滁州古河中学 2018 届高三年级 12 月巩固考物理试卷一、选择题1. 以下关于弹力和摩擦力描述正确的是（ ）A. 两个物体之间有相互作用的弹力，形变大的物体受到的弹力大B. 物体受到弹力的方向一定与施力物体恢复原状的方向相同C. 物体受到的滑动摩擦力方向与其运动的方向一定在一条直线上D. 两物体的接触面存在摩擦力，但不一定有弹力【答案】B【解析】两个物体之间有相互作用的弹力，这一对弹力为相互作用力，等大反向，A 错误；物体受到弹力的方向一定与施力物体恢复原状的方向相同，B 正确；物体受到的滑动摩擦力方向与其运动的方向不一定在一条直线上，有可能垂直，如水平向右运动的小车墙壁上压着一个物块，该
2、物块受到的摩擦力方向在竖直方向，而运动方向却沿水平方向，故 C 错误；两物体之间有摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用，D 错误2. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道 AB 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力 F 作用下，缓慢地由 A 向 B 运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为 N。在运动过程中（ ）A. F 增大，N 减小B. F 减小，N 减小C. F 增大，N 增大D. F 减小，N 增大【答案】A【解析】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有N=mgcos F=mgsin其中 为支持力 N 与竖直方向的夹
3、角；当物体向上移动时， 变大，故 N 变小，F 变大；故 A 正确，BCD 错误故选 A注：此题答案应该是 A.视频3. 如右图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员 A 静止(相对于空间舱)“站”在舱内朝向地球一侧的“地面” B 上则下列说法中正确的是( )A. 宇航员 A 不是完全失重B. 宇航员 A 所受重力与他在该位置所受的万有引力相等C. 宇航员 A 与“地面” B 之间的弹力大小等于重力D. 宇航员 A 将一小球无初速度(相对空间舱)释放，该小球将落到“地面” B 上【答案】B【解析】试题分析：国际空间站绕地球做匀速圆周运动，宇航员受力不平衡根据万有引力定律分析引力与地面重力
4、的关系国际空间站处于完全失重状态靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动空间站和宇航员的万有引力完全充当向心力，处于完全失重状态，A 错误；因为宇航员不随地球自转，所以万有引力等于重力，B 正确；因为处于完全失重状态，宇航员与地面 B 之间没有相互作用力，C 错误；宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，D 错误4. 如图甲、乙所示，物体 A、 B 在力 F 作用下一起以相同的速度沿 F 方向匀速运动，关于物体 A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )A. 两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相同B. 两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相反
5、C. 两图中物体 A 均不受摩擦力D. 图甲中物体 A 不受摩擦力，图乙中物体 A 受摩擦力，方向和 F 相同【答案】D【解析】甲中 A 做匀速直线运动，合外力为零，水平方向不受外力，故甲中 A 没有相对于 B的运动趋势，故甲中 A 不受摩擦力；乙中 A 也是平衡状态，但 A 的重力使 A 有一沿斜面下滑的趋势，故 B 对 A 有向上摩擦力，故A 受与 F 方向相同的摩擦力。故选：D。点睛：因两物体均做匀速直线运动，故受力平衡，根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向。5. 光滑水平面上有一直角坐标系，质量 m=4 kg 的质点静止在坐标原点 O 处先用沿 x 轴正方向的力 F1=8 N 作
6、用了 2s；然后撤去 F1，并立即用沿 y 轴正方向的力 F2=24 N 作用 1 s，则质点在这 3 s 内的轨迹为图中的( D )A. B. C. D. 【答案】D【解析】质点在 F1的作用由静止开始从坐标系的原点 O 沿+x 轴方向做匀加速运动，加速度，速度为 v1=at1=4m/s，对应位移 x1= a1t12=4m，到 2s 末撤去 F1再受到沿+y 方向的力 F2的作用，物体在+x 轴方向匀速运动，x 2=v1t2=4m，在+y 方向加速运动，+y 方向的加速度 ，方向向上，对应的位移 y= a2t22=3m，物体做曲线运动q再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向，知 D
7、正确，ABC 错误故选 D6. 如图所示，A、B 两物块叠放在一起放在水平圆盘的边缘，用不可伸长的细线将 A 与转轴相连,且线刚好拉直。已知 A 的质量为 m，B 的质量为 2m,A 和 B、B 和圆盘间的动摩擦因数均为 ，细线长为 L，重力加速度为 g，不计物块的大小，转动圆盘使物块随圆盘起做匀速圆周运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细线能承受的拉力很大,则下列说法正确的是A. 只要圆盘转动,细线就会有拉力B. 当 B 与圆盘间的摩擦力刚达到最大静摩擦力时，A 与 B 间的摩擦力小于C. 当转动的角速度为 ，物块 B 刚好要滑动D. 当转动的角速度为 ，细线的拉力大小等于【答案】C.7. 如
8、图甲所示，一轻弹簧上端固定，下端悬挂着质量为 m 的物体 A，其静止点为 O，然后再用细线在 A 下面挂上另一个质量也为 m 的物体 B(如图乙所示)，平衡后将细线剪断，当物体A 弹回到 O 点时的速度为 v，而此时物体 B 下落的速度为 u，不计空气阻力，则在这段时间里弹簧的弹力对物体 A 的冲量大小为( )A. mv B. mu C. m(v u) D. m(v u)【答案】D【解析】试题分析：剪断细线以后， A 做简谐振动，根据最高点和最低点的弹力找到平衡位置时的弹力，跟平衡位置受力平衡求解质量关系， B 做自由落体运动， B 运动的时间等于 A做简谐运动的时间，根据动量定理求解 A 从
9、最低点运动到 O 点的过程中弹力的冲量剪断细线以后， A 做简谐振动 B 做自由落体运动， B 的速度为 u，所以 B 运动的时间为：，当 A 向上运动到 O 时，此时 A 运动的时间也是 该过程中 A 受到质量和弹簧的弹力，弹力的方向向上，取向上为正方向，则有 ，所以 ，D 正确8. 如图所示，物块甲、乙经轻质细绳通过光滑滑轮连接，系统处于静止状态时，物块甲两边细绳间的夹角为 2。滑轮质量以及摩擦力均不计。物块甲、乙的质量之比（ ）A. cos B. 1 C. 2sin D. 2cos【答案】D【解析】同一条绳子上的拉力相等，都为 T，对乙分析，则有 ，对甲分析，受两绳子的拉力，以及重力作用
10、，根据共点力平衡条件可得 ，故，D 正确9. 如右图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在 O 点的半圆，内外半径分别为 r 和 2r.一辆质量为 m 的赛车通过 AB 线经弯道到达 A B线，有如图所示的、三条路线，其中路线是以 O为圆心的半圆， OO= r.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为 Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则( )A. 选择不同路线，赛车经过的位移相等B. 选择路线，赛车的速率最小C. 选择路线，赛车所用时间最短D. 、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等【答案】CD【解析
11、】位移只与初末位置有关，与路径无关，所以经过路线时的位移相等，而不同，A 错误；根据 得， 知，选择路线，轨道半径最小，则速率最小，故 B 错误；根据 知，通过、三条路线的最大速率之比为 ，根据 ，由三段路程可知，选择路线，赛车所用时间最短，故 C 正确；根据 知，因为最大速率之比为 ，半径之比为 1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等，D 正确10. 如图所示，小车上竖直杆与一轻杆固定连接，夹角为 30，轻杆的下端固定一个小球A，A 通过细线再连接小球 B，两个小球的质量均为 m。小车向右匀加速运动时，细线与竖直方向的夹角为 60，重力加速度为 g。以下正确的是（ ）A. 小车的
12、加速度大小为 gB. 小车的加速度大小为 gC. 轻杆对小球 A 的作用力方向一定沿杆的方向D. 如果将轻杆与绳的位置对调，小车依然匀加速向右运动，稳定时轻杆与细线将在同一直线上【答案】AD【解析】对小球 B 受力分析可知， B 受重力、拉力的作用而做匀加速直线运动，则 B 的加速度 ，而 A 和 B 以及小车是一个整体，整体的加速度相同，所以小车的加速度为 ，A 正确 B 错误；将 AB 看做一个整体，假设杆对 A 的作用力沿杆方向，则有在竖直方向上 ，在水平方向上 ，两式求解出来的 F不相等，所以假设不成立，即轻杆对小球 A 的作用力方向一定不沿杆的方向，C 错误；杆与绳对调后，杆的作用力
13、沿杆方向上了，则设绳子与竖直方向上的夹角为 ，则对两球组成的整体有 ，设杆上的作用力与竖直方向上的夹角为 ，则对杆一端的小球分析可得，故 ，D 正确11. 某国发射了一枚疑似潜射弹道导弹的发射体，若该发射体出水时初速度与水平方向成 角，出水后只受到重力的作用，飞行到最高点时离出水点的水平距离为工，发射体的质量为 m，则(重力加速度大小为 g)（ ）A. 该发射体出水时的初速度大小为B. 该发射体的最大竖直位移为C. 发射体从发射到最高点的过程中重力的平均功率为D. 发射体在轨迹最高点时所受重力的瞬时功率为【答案】BC【解析】炮弹出水后做斜上抛运动，水平方向 x=vcost；竖直方向 ，解得，选
14、项 A 错误；发射体的最大竖直位移为 ，选项 B 正确；发射体从发射到最高点的过程中重力的平均功率为 ，选项 C 正确；发射体在轨迹最高点时竖直速度为零，则所受重力的瞬时功率为 0，选项 D 错误；故选 BC.二、实验题12. 某同学利用铁架台、弹簧、刻度尺及钩码探究“弹力和弹簧伸长的关系” ，如图所示。（1）实验中，下列操作正确的是_。A弹簧水平放置在桌面上，稳定后测出原始长度B弹簧竖直悬挂在铁架台上，稳定后测出原始长度C每次悬挂钩码后应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态D用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的伸长量（2）下表是该同学实验中所测的几组数据，请你在下图中的坐标纸上作出 F x 图线_
15、。（3）由第（2）中的 F x 图线可求得，弹簧的劲度系数 k=_N/m。(保留三位有效数字)【答案】 (1). BC (2). (3). 18.9(18.820.0 均对)【解析】 （1）AB、弹簧自身有重力，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长故弹簧应该竖直悬挂在铁架台上，稳定后测出的长度才为弹簧的原始长度，故 A 错误、B 正确每次悬挂钩码后应保持弹簧竖直位置且处于平衡状态，此时测量的长度才准确故 C 正确用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的总长度，减去原来的长度才为弹簧的伸长量，故 D错误故选 BC（2）根据表中数据作 F-x 如图所示：（3）根据数据，有图象可知，弹力为零时弹簧的
16、长度为 8cm，即弹簧的原长为 8cm，在直线上取较远的 1 点（20.0，2.25） ，根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为点睛：解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验步骤，会描点作图，掌握作图的方法弄清图像的斜率及截距的物理意义，会从图象中分析数据13. 物理必趣小组用图示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数，在水平桌面上放有一端装有定滑轮的长木板，长木板上固定有甲、乙两个光电门，与光电门相连的计时器能显示固定在滑块上的遮光片通过光电门时遮光的时间，滑块经绕过定滑轮的轻质细绳与测力计的挂钩相连，测力计下端吊着装有砂的砂桶；测力计能显示挂钩处所受的拉力。当地的重力加速度为g。（1）长木板没有定滑
17、轮的-端_ (填“需 要”或“不需 要”)垫高来平衡摩擦力。（2）测出遮光片的宽度为 d，两光电门间的距离为 L，将滑块从图示位置由静止释放，测得滑块通过甲、乙两光电门的时间分别为 、 ，记录滑块运动过程中测力计的示数 F，滑块和遮光片的总质量为 m，则滑块运动的加速度为_，所求动摩擦因数为_。 （用题中所给或测量得出的物理量的符号表示)【答案】 (1). 不需要 (2). (3). 【解析】试题分析：用平均速度代替瞬时速度求得通过甲乙光电门的速度，根据速度位移公式求得加速度；根据动能定理求解动摩擦因数（1）因为实验装置中有测力计，所以不需要垫高来平衡摩擦力；（2）滑块通过甲乙光电门时的速度分
18、别为 ，根据 可得加速度为；根据动能定理可得 ，解得 ；三、计算题14. 静止在水平面上的 A、 B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长 L=1 m，能承受最大拉力为 8 N， A 的质量 m1=2 kg， B 的质量 m2=8 kg， A、 B 与水平面间的动摩擦因数 =0.2，现用一逐渐增大的水平力 F 作用在 B 上，使 A、 B 向右运动，当 F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断( g=10 m/s2)。（1）求绳刚被拉断时 F 的大小。（2）若绳刚被拉断时， A、 B 的速度为 2 m/s，保持此时 F 大小不变，当 A 的速度恰好减为0 时， A、 B 间距离为多少？【
19、答案】 （1）40N（2）3.5 m【解析】试题分析：（1）先分析 A 当绳达拉力最大时产生的加速度，再整体分析产生该加速度时整体需要受到的拉力；（2）绳断后，A 在摩擦力作用下做匀减速直线运动，B 在拉力作用下做匀加速直线运动，分析地 A 的运动时间，确定 B 和 A 的位移可得 AB 间距解：（1）设绳刚要拉断时产生的拉力为 F1，根据牛顿第二定律对 A 物体有：F1m 1g=m1a代入数值得a=2m/s2对 AB 整体分析有：F（m 1+m2）g=（m 1+m2）a代入数值计算得 F=40N；（2）设绳断后，A 的加速度为 a1B 的加速度为 a2，则有a2= = g= 0.210=3m
20、/s 2A 停下来的时间为A 的位移为：B 的位移为： = =3.5m则此时 AB 间距离x=x 2+Lx 1=2.5m答：（1）绳刚被拉断时 F 的大小为 40N（2）若绳刚被拉断时，A、B 的速度为 2m/s，保持此时的 F 大小不变，当 A 静止时，A、B 间的距离为 2.5m【点评】整体法和隔离法是解决连接体问题的主要方法，抓住一起运动时加速度相同的联系点是解题的关键15. 一根内壁粗糙的细圆管弯成半径为 R 的 圆弧固定在竖直面内，0、B 两点在同-条竖直线上，如图所示。一小球自 A 口的正上方距 A 口高度为 h 处无初速释放，小球从 B 口出来后恰能落到 A 口。小球可视为质点，
21、重力加速度大小为 g。求：（1）小球在 B 口所受圆管内壁的弹力大小 ；（2）小球从释放至到达 B 口的过程中，其与圆管内壁间因摩擦产生的热量 Q。【答案】 （1） （2）【解析】 （1）设小球通过 B 时的速度大小为 v，由平抛运动规律有：解得由于 ，故此时小球受到圆管内壁竖直向上的支持力，有解得（2）对该过程，由能量守恒定律有 ，解得16. 如图，质量 M=1kg 的木板静止在水平面上，质量 m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数 1=0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数 2=0.4，取 g=10 m/s2现给铁块施加一个水平
22、向左的力 F（1）若力 F 恒为 8 N，经 1 s 铁块运动到木板的左端。求：木板的长度 L（2）若力 F 从零开始逐渐增加，且木板足够长。试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力 f 随力 F 大小变化的图象【答案】 （1）1m（2）【解析】试题分析：（1）对铁块，由牛顿第二定律： 对木板，由牛顿第二定律： 设木板的长度为 ，经时间 t 铁块运动到木板的左端，则： 又： ，联立解得：L=4m（2） （i）当 时，系统没有被拉动，铁块受到的摩擦力 f=0（ii）当 时，如果 M、m 相对静止，铁块与木板有相同的加速度 ，则： 解得： 此时： ，也即 所以：当 时，（iii）当 时，M、m
23、 相对滑动，此时铁块受到的滑动摩擦力为图象如图所示。考点：考查了牛顿第二定律的应用17. 如图甲所示，质量 m=0.02 kg 的有孔小球套在水平光滑的细杆上，以杆的左端为原点，沿杆向右为工轴正方向建立坐标轴 Ox。小球受到沿杆的水平外力 F 随小球到细杆左端的距离x 的关系如图乙所示(外力 F 为正表示其方向水平向右)，在 0x0.20m 和 x0.40m 范围内的图线为直线，其他范围内为曲线。若小球在 x2=0.20m 处的速度大小 v=0.4m/s、方向水平向右，则其向右最远可以运动到 x4=0.40m 处。（1）求小球从工运动到工的过程中的最大加速度 ；（2）若将小球 x6=0.60m 处由静止释放，求小球释放后向左运动的最大距离 。【答案】 （1） （2）0.48m由牛顿第二定律有： ，解得：（2）设小球从 运动到 的过程中克服 F 所做的功为 ，由动能定理有：解得： J设小球从 运动到 的过程中 F 所做的功为 则有 ，其中解得：由对称性可知，小球从 运动到 的过程中 F 所做的功为： J经分析可知，小球到达 后继续向左运动，设小球向左运动的最远处到 处的距离为 ，且小球在 处时 F 的大小为 ，则有：小球从 向左运动到最远处的过程中，由动能定理有：解得：故：
