陕西省渭南市澄城县寺前中学2022届高三物理上学期周练试卷9.14含解析

2022-2022学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（上）周练物理试卷（9.14）一、选择题1．某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，据此判断下列（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是()A．B．C．D．2．如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A．mg和mgB．mg和mgC．mg和μmgD．mg和μmg3．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()14A．mgB．C．D．4．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A．﹣1B．2﹣C．﹣D．1﹣5．如图是甲、乙两物体做直线运动的v﹣t图象．下列表述正确的是()A．乙做匀加速直线运动B．0﹣1s内甲和乙的位移相等C．甲和乙的加速度方向相同D．甲的加速度比乙的小6．如图，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用，力F可按图①，②，③，④所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是()A．v1B．v2C．v3D．v47．水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动．已知绳中拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别是fA和fB，则有()A．F=fA+fB+TB．F=fA+fB﹣TC．F=fBD．T=fA8．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是()14A．B．C．D．9．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是()A．B．C．D．10．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()A．B．C．D．11．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小12．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v﹣t图线如图所示，则()14A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大二、非选择题13．如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6．取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．2022-2022学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（上）周练物理试卷（9.14）一、选择题1．某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，据此判断下列（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是()14A．B．C．D．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．分析：在v﹣t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定．速度﹣﹣时间图象特点：①因速度是矢量，故速度﹣﹣时间图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以“速度﹣﹣时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况，如果做曲线运动，则画不出物体的“位移﹣﹣时间”图象；②“速度﹣﹣时间”图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点；③“速度﹣﹣时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；④“速度﹣﹣时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移本题中物体先匀加速前进，然后匀减速前进，再匀加速后退，最后匀加减速后退，根据运动情况先求出加速度，再求出合力．解答：解：由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s﹣4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s﹣6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s﹣8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确．故选B．点评：本题关键先根据图象确定物体的运动情况，然后求出各段过程的加速度，最后求解合外力．2．如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A．mg和mgB．mg和mgC．mg和μmgD．mg和μmg考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．分析：对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．14解答：解：对三棱柱受力分析如图所示：对重力进行分解，根据共点力平衡条件得出三棱柱合力为0，那么沿斜面方向的合力为0，垂直斜面方向合力为0．利用三角函数关系得出：FN=mgcos30°=mg，Ff=mgsin30°=mg．故选A．点评：对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．注意几何关系的应用．3．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()A．mgB．C．D．考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：计算题．分析：以相机为研究对象，对相机受力分析，先将各支架的作用力向水平和竖直方向分析，由共点力的平衡条件可得出各支架的受力．解答：解：要使相机受力平衡，则三根支架竖直向上的力的合力应等于重力，即3Fcosθ=mg；解得F=mg；故选D．14点评：本题因是立体图，无法将所有力画出，因三根支架受力相等，故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力．4．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A．﹣1B．2﹣C．﹣D．1﹣考点：共点力平衡的条件及其应用．专题：计算题．分析：在两种情况下分别对物体受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式求解，即可得出结论．解答：解：对两种情况下的物体分别受力分析，如图将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3mg=F4+FN；F滑′=F5mg+F6=FN′而F滑=μFNF滑′=μFN′则有F1cos60°=μ（mg﹣F1sin60°）①F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②又根据题意F1=F2③联立①②③解得：μ=2﹣故选B．14点评：本题关键要对物体受力分析后，运用共点力平衡条件联立方程组求解，运算量较大，要有足够的耐心，更要细心．5．如图是甲、乙两物体做直线运动的v﹣t图象．下列表述正确的是()A．乙做匀加速直线运动B．0﹣1s内甲和乙的位移相等C．甲和乙的加速度方向相同D．甲的加速度比乙的小考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，图线的斜率代表物体的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜，加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移．解答：解：A、由图看出，乙的速度均匀增大，加速度不变，说明乙做匀加速直线运动，故A正确．B、根据“面积”大小表示位移可知，0一ls内甲的位移较大，故B错误．C、v﹣t图象的斜率等于加速度，由数学知识得知，甲的加速度沿负向，乙的加速度沿正向，两者加速度方向相反，故C错误．D、由斜率的大小等于加速度的大小，可知甲的加速度比乙的大．故D错误．故选：A点评：本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，关键要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息．6．如图，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用，力F可按图①，②，③，④所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是()A．v1B．v2C．v3D．v4考点：动量定理．分析：根据冲量的定义得到：F﹣t图象的“面积”大小等于冲量，根据动量定理分别求出四个速率．14解答：解：根据动量定理分别研究四种情况下物体的速率：A、mgsin30°t1+Ft2=mv1，t1=3s，t2=1s，代入解得，v1=20m/s．B、F的冲量和为零，则mgsin30°t1=mv2，t1=3s，解得v2=15m/s．C、mgsin30°t1+Ft2=mv1，t1=3s，t2=2s，代入解得，v3=25m/s．D、Ft2﹣mgsin30°t1=mv4，t1=3s，t2=1s，解得v4=﹣5m/s．所以速率最大的是v3，故选：C点评：本题运用动量定理求解物体的速度，涉及力在时间上累积效应，优先考虑运用动量定理．要抓住F﹣t图象的“面积”大小等于冲量．7．水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动．已知绳中拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别是fA和fB，则有()A．F=fA+fB+TB．F=fA+fB﹣TC．F=fBD．T=fA考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：利用整体法求拉力的表达式，根据隔离法判断绳子的拉力．解答：解：ABC、以A、B整体为研究对象做受力分析，可知水平方向F=fA+fB，则A、B错误，C也错误；D、对A受力分析可知水平方向T=fA，即D正确．故选：D．点评：对连接体问题经常用到整体法和隔离法，再根据平衡条件或牛顿第二定律求解．8．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是()A．B．C．D．考点：加速度与力、质量的关系式；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零匀变速直线运动中合力、速度、位移和机械能所时间变化特点可解答本题．解答：解：A、物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，其合外力恒定，故A正确；14B、在v﹣t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其v﹣t图象斜率不变，故B错误；C、物体下滑位移为：x=at2，根据数学知识可知，其位移与时间图象为抛物线，故C错误；D、设开始时机械能为E总，根据功能关系可知，开始机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有：E=E总﹣fs=E总﹣f•at2，因此根据数学知识可知，机械能与时间的图象为开口向下的抛物线，故D错误．故选：A．点评：对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质．9．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是()A．B．C．D．考点：匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力；牛顿第二定律．专题：运动学中的图像专题．分析：对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系．解答：解：A、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；B、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；C、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；D、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C．点评：本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题．1410．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()A．B．C．D．考点：牛顿第二定律．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系．当F比较大时，m2相对于m1运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象．解答：解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：a==，a∝t；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：a1=，μ、m1、m2都一定，则a1一定．对m2：a2===t﹣μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于，则两木板相对滑动后a2图象大于两者相对静止时图象的斜率．故A正确．故选：A点评：本题首先要分两个相对静止和相对运动两种状态分析，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再选择图象，是经常采用的思路．11．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()14A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．专题：整体法和隔离法．分析：整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法．1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．本题中两物体相对静止，可以先用整体法，整体受重力、支持力和向后的摩擦力，根据牛顿第二定律先求出整体加速度，再隔离物体B分析，由于向前匀减速运动，加速度向后，故合力向后，对B物体受力分析，受重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律，可以求出静摩擦力的大小．解答：解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有然后隔离B，根据牛顿第二定律有fAB=mBa=μmBg大小不变，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选A．点评：对于连接体问题可以用整体法求加速度，用隔离法求解系统内力！12．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v﹣t图线如图所示，则()A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零14C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．专题：压轴题．分析：（1）v﹣t图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0～t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1～t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；（2）根据加速度的变化情况，分析受力情况．解答：解：A．根据加速度可以用v﹣t图线的斜率表示，所以在0～t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度，所以外力F大小不断减小，A错误；B．在t1时刻，加速度为零，所以外力F等于摩擦力，不为零，B错误；C．在t1～t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小，外力F大小可能不断减小，C正确；D．如果在F先减小一段时间后的某个时刻，F的方向突然反向，根据加速度的大小，F后增大，因为v﹣t图线后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先减小后增大是可能的，故D正确．故选CD．点评：本题考查v﹣t图线的相关知识点，涉及牛顿第二定律的应用及受力分析的能力，难度较大．二、非选择题13．如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6．取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律．分析：（1）根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小，在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，进而可以求得摩擦因数的大小；（2）当力作用的时间最短时，物体应该是先加速运动，运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动，由运动的规律可以求得时间的大小．解答：解：（1）物体做匀加速运动L=at0214所以a===10m/s2由牛顿第二定律F﹣f=maf=30﹣2×10=10N所以μ===0.5即物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5；（2）设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）=maa′==μg=5m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有at=a′t′t′=t=t=2.3tL=at2+a′t′2所以t===1.03s即该力作用的最短时间为1.03s．点评：分析清楚物体的运动的过程，分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论．14