新《试卷》精品解析:河北省衡水中学2020届高三上学期第二次调研物理试题(解析版)18.doc
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1、河北省衡水中学2018届高三(上)第二次调研物理试卷一、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受到的力的合力等于2mg,向下,物体A受到的合力为
2、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
3、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
4、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,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
5、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
6、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. 2.5mg 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
7、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
8、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
9、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,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
10、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 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
11、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:(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=mL2,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
12、的距离相等,它们与圆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,合力可能指向竖直转轴,所以B
13、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+
14、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=f1cosN1sin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
15、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
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- 试卷 精品 解析 河北省 衡水 中学 2020 届高三 上学 第二次 调研 物理试题 18
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