1、2018 届河北省衡水中学高三上学期第二次调研物理试题（解析版）一、选择题1. 如图所示，质量相等的三个物块 A、B、C，A 与天花板之间、B 与 C 之间均用轻弹簧相连，A 与 B 之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断 AB 间的细绳，则此瞬间 A、B、C 的加速度分别为（取向下为正） （ ）A. g、2g、0 B. 2g、2g、0 C. 2g、2g、g D. 2g、g、g【答案】B【解析】解：剪断细线前，对 BC 整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故 T=2mg；再对物体A 受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体 B
2、 受到的力的合力等于 2mg，向下，物体 A 受到的合力为 2mg，向上，物体 C 受到的力不变，合力为零，故物体 B 有向下的 2g 的加速度，物体A 具有 2g 的向上的加速度，物体 C 的加速度为零；故选 B【点评】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与行变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变2. 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达 60磅（约 270N）的重量不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛，体重增加，胃痛，偏头疼和呼
3、吸道疾病等，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化，现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型，重心在头部的 P 点，颈椎 OP（轻杆）可绕 O 转动，人的头部在颈椎的支持力和沿 PA 方向肌肉拉力的作用下静止假设低头时颈椎 OP 与竖直方向的夹角为 45，PA 与竖直方向的夹角为 60，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（ 1.414， 1.732）（ ）A. 4.2 倍 B. 3.3 倍 C. 2.8 倍 D. 2.0 倍【答案】B【解析】试题分析：由题意可明确人的头受力情况，如图所示：设人的颈椎对头的支持力 F，则由几何关系可知：所以 ，B
4、 正确；考点：考查共点力的平衡在实际生活中的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，3. A、B 两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的 vt 图象如图所示在 t=0 时刻，B 在 A 的前面，两物体相距 9m，B 物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为 2m/s2，则 A 物体追上 B 物体所用时间是（ ）A. 3s B. 5s C. 7.5s D. 8.5s【答案】D【解析】试题分析：刹车问题
5、，首先要考虑物体经多长时间停下来。B 减速到零所需的时间。解法一：在 5s 内，A 的位移 ，B 的位移 ，可知 B 停下来时二指距离，即 B 停下来后 A 还需运动 12m 才能追上 B， 。所以 A 追上 B所需的时间 ，故 A、B、C 错误，D 正确。解法二：A 追上 B 需满足 ，即 ，代入数据、整理得：，解得： 。 ，不合理，舍去； ，此时 B 已经停止，不合理。可知 A 追上 B 时 B 已经停止，需满足 ，故 A、B、C 错误，D 正确。考点：匀变速直线运动的规律，追击相遇问题4. 如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为 37和 53在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向
6、右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则 A、B 两个小球的运动时间之比为（ ）A. 1：1 B. 4：3 C. 16：9 D. 9：16【答案】D【解析】对于 A 球， ， ；对于 B 球， ， ；所以 ，故选项 D 正确。点睛：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值。5. 利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为 L 的细线系一质量为 m 的小球，两线上端系于水平横杆上， A、B 两点相距也为 L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（ ）A. B. 3mg C. 2.
7、5mg D. 【答案】A【解析】试题分析：小球恰好过最高点时有： ，解得： 根据动能定理得， 由牛顿第二定律得： 联立得， ，故 A 正确，B、C、D 错误故选： A考点：动能定理及牛顿第二定律的应用。6. 如图所示，两物块 A、B 套在水平粗糙的 CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过 CD 中点的轴 OO1 转动，已知两物块质量相等，杆 CD 对物块 A、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力） ，物块 B 到 OO1 轴的距离为物块 A 到 OO1 轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块 A、B
8、 即将滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）A. A 受到的静摩擦力一直增大B. B 受到的静摩擦力先增大，后保持不变C. A 受到的静摩擦力是先增大后减小D. A 受到的合外力一直在增大【答案】BD【解析】由于 A 的半径比 B 小根据向心力的另一个公式 F 向 =m2R 可知 A、B 的角速度相同，所以 A 所需向心力比 B 小，因为两物体的最大静摩擦力一样，所以 B 物体的静摩擦力会先不足以提供向心力而使绳子产生拉力，之后随着速度的增大，静摩擦力已经最大不变了，绳子拉力不断增大来提供向心力，所以 B 所受静摩擦力是先增大后不变的，故 B 正确，A 错误；因为是 B 先使绳子产生拉力的，所以
9、当绳子刚好产生拉力时 A 受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，此后 A 的向心力一部分将会由绳子拉力来提供，静摩擦力会减小，而在产生拉力前 A 的静摩擦力是一直增大的，故 C 错误在转动过程中，两物体都需要向心力来 维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力 时， 绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当 这 2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会 发生相对滑动 根据向心力公式， 可知：在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质 量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故 D 正确故选 BD.7. 如图所示，在光滑水平面上有一辆小车 A，其质量为 mA=2.0kg，
10、小车上放一个物体其质量为mB=l.0kg如图甲所示，给 B个水平推力 F，当 F 增大到稍大于 3.0N 时，A 、B 开始相对滑动如果撤去F，对 A 施加一水平推力 F，如图乙所示要使 A、B 不相对滑动，则 F的最大值 Fm 为（ ）A. 2.0N B. 3.0N C. 6.0N D. 9.0N【答案】C【解析】根据题图甲所示，设 A、B 间的静摩擦力达到最大值 时，系统的加速度为 a根据牛顿第二定律，对 A、B 整体有 ，对 A 有 ，代入数据解得： 根据题图乙所示情况，设 A、B 刚开始滑动时系统的加速度为 ，根据牛顿第二定律得：以 B 为研究对象有： 以 A、B 整体为研究对象，有
11、代入数据解得： ，故 C 正确。点睛：解决本题的关键抓住临界状态，根据牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用，要灵活选取研究对象。8. 某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定已知此人过河最短时间为 T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为 T2；已知船的划行速度大于水速则船的滑行速率与水流速率之比为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】设河宽为 d，设船在静水中的速率 为 v1，水流速 为 v2（1）最短时间过河时，静水速与河岸垂直，有： （2）最小位移过河： 则： 点睛：小船过河问题的处理只需要将运动分解到沿河方向和垂直河岸方向，分 别列式即可注意：（
12、 1）当船速垂直河岸时，用时最少；（2）当船速大于水速 时，合速度垂直河岸，位移最小9. 如图所示，长为 L 的轻杆，一端固定一个质量为 m 的小球，另一端固定在水平转轴 O 上，杆随转轴 O在竖直平面内匀速转动，角速度为 ，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsin=mL 2，解得 故 A 正确，BCD 错误，故选 A10. 如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动在框架上套着两个质量相等的小球 A、B，小球 A、B 到竖直转轴的距离相等，它们与圆
13、形框架保持相对静止下列说法正确的是（ ）A. 小球 A 的合力小于小球 B 的合力B. 小球 A 与框架间可能没有摩擦力C. 小球 B 与框架间可能没有摩擦力D. 圆形框架以更大的角速度转动，小球 B 受到的摩擦力一定增大【答案】C【解析】试题分析：小球受到的合力充当向心力，因为到竖直转轴的距离相等，所以两小球的速度大小相等，半径相同，根据公式 ，两小球受到的合力大小相等，A 错误；小球 A 受到的重力竖直向下，受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心，故两个力的合力不可能指向竖直转轴，所以一定受到摩擦力作用，小球 B 受到竖直向下的重力，受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力，合力可能指向竖
14、直转轴，所以 B 可能不受摩擦力作用，B 错误 C 正确；因为 B 可能不受摩擦力作用，所以无法判断摩擦力变化，故D 错误。考点：考查了匀速圆周运动规律的应用11. 如图甲所示，质量为 M 的直角劈 B 放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为 m 的物体 A，用一个竖直向下的力 F 作用于 A 上，物体 A 刚好沿斜面匀速下滑若改用一个斜向下的力 F作用在 A 时，物体A 加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力 f 及支持力 N 的结论正确的是（ ）A. f=0，NMg B. f=0，NMg C. f 向右，NMg D. f 向左，NMg【答案】A解：设斜面的倾角为 对于图甲，以
15、 A 为研究对象，分析受力，作出力图如图 1根据平衡条件得（mg+F ）sin=（mg+F）cos得到 =tan对于乙图，以 B 为研究对象，分析受力，作出力图如图 2设地面对 B 的方向水平向右，根据平衡条件得水平方向：f=f 1cosN1sin又 f1=N1得到 f=N1cosN1sin=tanN1cosN1sin=0竖直方向：NMg故选 A【点评】本题关键是采用隔离法分析物体的受力情况，其次得到 =tan中等难度12. 如图所示，水平地面上有一楔形物块 a，其斜面上有一小物块 b，b 与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a 与 b 之间光滑，a 和 b 以共同速度在地面
16、轨道的光滑段向左匀速运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时，下列说法中可能正确的是（ ）A. 绳的张力减小，地面对 a 的支持力不变B. 绳的张力减小，地面对 a 的支持力增加C. 绳的张力增加，斜面对 b 的支持力不变D. 绳的张力增加，斜面对 b 的支持力增加【答案】AB【解析】在光滑段运动时，物块 a 及物块 b 均处于平衡状态，对 a、b 整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对 b 受力分析，如上图，受重力、支持力、绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有；由两式解得： ， ；当它们刚运行至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能；（1）物块 a、b 仍相对静止，竖直方
17、向加速度为零，由牛顿第二定律得到：；由两式解得： ， ；即绳的张力 F 将减小，而 a 对 b 的支持力变大；再对 a、b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对 a 支持力不变；（2）物块 b 相对于 a 向上滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，因此 a 对 b的支持力增大，斜面体和滑块整体具有向上的加速度，也是超重，故地面对 a 的支持力也增大；综合上述讨论，结论应该为：绳子拉力一定减小；地面对 a 的支持力可能增加；a 对 b 的支持力一定增加，故选项 AB 正确。点睛：本题关键要熟练运用整体法和隔离法对物体受力，
18、同时要能结合牛顿运动定律求解！解题中还可以运用超重与失重的相关知识。13. 如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道 MN，其下端（即 N 端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道 N 端与传送带左端的距离可忽略不计当传送带不动时，将一质量为 m 的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的 P 位置由静止释放，小物块以速度 v1 滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间 t1，小物块落到水平地面的 Q 点；若传送带以恒定速率 v2 运行，仍将小物块从光滑轨道上的 P 位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间 t2，小物块落至水平地面关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是
19、（ ）A. 当传送带沿顺时针方向运动时，小物块的落地点可能在 Q 点右侧B. 当传送带沿逆时针方向运动时，小物块的落地点可能在 Q 点左侧C. 当传送带沿顺时针方向运动时，若 v1v 2，则可能有 t1t 2D. 当传送带沿顺时针方向运动时，若 v1v 2，则可能有 t1t 2【答案】AC【解析】试题分析：根据机械能守恒定律知道滑上传送带的速度，与传送带的运行速度进行比较，判断物体的运动规律，从而得出物体平抛运动的初速度，以及平抛运动的水平位移物体飞出右端做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动解：A、C、当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以
20、恒定速率 v2 沿顺时针方向运行，当 v1v 2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以 t1t2小物块滑出传送带时的速度大于等于 v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在 Q 点，可能在 Q 点右侧故 AC 正确；B、传送带以恒定速率 v2 沿逆时针方向运行，小物块在传送带上做匀减速直线运动，与传送带静止情况相同，根据平抛运动规律知道小物块的落地点在 Q 点故 B 错误；D、传送带以恒定速率 v2 沿顺时针方向运行，当 v1=v2，小物块在传送带上做匀速直线运动，所以 t1t 2根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在 Q 点右侧传送带以恒定速率 v
21、2 沿顺时针方向运行，当v1v 2，小物块在传送带上可能一直做匀加速运动，也有可能先做匀加速后做匀速运动，所以 t1t 2 根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在 Q 点右侧故 D 错误；故选：AC【点评】解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会根据物块的受力判断物块的运动规律，当物块的速度大于传送带的速度，则在传送带上先做匀减速运动，当速度等于传送带速度时，做匀速直线运动14. 如图所示，等腰直角三角体 OCD 由粗糙程度不同的材料 A、B 拼接而成，P 为两材料在 CD 边上的交点，且 DPCP现 OD 边水平放置，让小物块无初速从 C 滑到 D，然后将 OC 边水平放置，再让小物块无初速从 D 滑到 C，小物块两次滑动到达 P 点的时间相同下列说法正确的是（ ）
