高考模擬集訓(xùn)2

第頁(yè)一、選擇題1．[2023·廣東高考]如下圖，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案A解析支持力的方向垂直于支持面，因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上，N處支持力過(guò)N垂直于切面斜向上，A正確，B錯(cuò)誤；靜摩擦力方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，因此M處的靜摩擦力沿水平方向，N處的靜摩擦力沿MN方向，C、D錯(cuò)誤。2．[2023·全國(guó)卷Ⅱ]如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A．2－eq\r(3) B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\f(\r(3),2)答案C解析設(shè)物塊的質(zhì)量為m。據(jù)平衡條件及摩擦力公式有拉力F水平時(shí)，F(xiàn)＝μmg①拉力F與水平面成60°角時(shí)，F(xiàn)cos60°＝μ(mg－Fsin60°)②聯(lián)立①②式解得μ＝eq\f(\r(3),3)。應(yīng)選C。3．[2023·汕頭調(diào)研](多項(xiàng)選擇)如下圖，在豎直方向上，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧a、b，一端與質(zhì)量為m的物體相連接，另一端分別固定，當(dāng)物體平衡時(shí)，假設(shè)()A．a(chǎn)被拉長(zhǎng)，那么b一定被拉長(zhǎng)B．a(chǎn)被壓縮，那么b一定被壓縮C．b被拉長(zhǎng)，那么a一定被拉長(zhǎng)D．b被壓縮，那么a一定被拉長(zhǎng)答案BC解析對(duì)物體受力分析并結(jié)合平衡條件，可知當(dāng)a對(duì)物體有拉力Fa時(shí)，假設(shè)Fa>mg，那么b被拉長(zhǎng)；假設(shè)Fa<mg，那么b被壓縮；假設(shè)Fa＝mg，那么b處于自然狀態(tài)，A錯(cuò)誤，C正確；假設(shè)a被壓縮，那么b對(duì)物體施加的一定是向上的彈力，即b一定被壓縮，故B正確，D錯(cuò)誤。4．[2023·廣東高考](多項(xiàng)選擇)如下圖，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上。假設(shè)三條繩長(zhǎng)度不同，以下說(shuō)法正確的有()A．三條繩中的張力都相等B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力答案BC解析根據(jù)物體受力平衡可知，三條繩上拉力的水平分力的合力為零，C正確；由于三條繩的長(zhǎng)度不同，因此三條繩與豎直方向的夾角不同，如果三條繩水平分力間的夾角相等，那么三條繩上張力一定不等，A錯(cuò)誤；由桿受力平衡可知，桿對(duì)地面的壓力等于桿的重力與三條繩拉力的豎直分力之和，B正確；三條繩的拉力的合力和桿的重力的方向均豎直向下，而一對(duì)平衡力要求方向相反，所以它們不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤。5．[上海高考]兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N。那么()A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個(gè)可能的方向 D．F2可取任意方向答案C解析由F1、F2和F的矢量三角形圖可以看出：因F2＝30N>F20＝25N且F2<F，所以F1的大小有兩個(gè)，即F1′和F1″，F(xiàn)2的方向有兩個(gè)，即F2′的方向和F2″的方向，應(yīng)選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。6.[2023·天津高考]如下圖，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．假設(shè)換掛質(zhì)量更大的衣服，那么衣架懸掛點(diǎn)右移答案AB解析設(shè)繩長(zhǎng)為l，兩桿間距離為d，選O點(diǎn)為研究對(duì)象，因aOb為同一根繩，故aO、bO對(duì)O點(diǎn)的拉力大小相等，因此平衡時(shí)aO、bO與水平方向的夾角相等，設(shè)為θ。對(duì)于O點(diǎn)受力情況如下圖，根據(jù)平衡條件，得2Tsinθ＝mg，而sinθ＝eq\f(\r(l2－d2),l)，所以T＝eq\f(mg,2)·eq\f(l,\r(l2－d2))。由以上各式可知，當(dāng)l、d不變時(shí)，θ不變，故換掛質(zhì)量更大的衣服時(shí)，懸掛點(diǎn)不變，D錯(cuò)誤。假設(shè)衣服質(zhì)量不變，改變b的位置或繩兩端的高度差，繩子拉力不變，A正確，C錯(cuò)誤。當(dāng)N桿向右移一些時(shí)，d變大，那么T變大，B正確。7.[2023·山東高考]如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑。A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為()A.eq\f(1,μ1μ2) B.eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C.eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D.eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)答案B解析B恰好不下滑時(shí)，設(shè)作用在B上的水平力為F，那么有μ1F＝mBg；A恰好不滑動(dòng)，由A、B整體，得F＝μ2(mAg＋mBg)，所以eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，B正確。8．[2023·山東高考]如圖，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千。某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，那么維修后()A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1不變，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變大 D．F1變小，F(xiàn)2變小答案A解析木板靜止時(shí)受力情況如下圖，設(shè)輕繩與豎直木樁的夾角為θ，由平衡條件知，合力F1＝0，故F1不變，F(xiàn)2＝eq\f(mg,2cosθ)，剪短輕繩后，θ增大，cosθ減小，F(xiàn)2增大，故A正確。9．[2023·全國(guó)卷Ⅲ]一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，那么彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))()A．86cm B．92cmC．98cm D．104cm答案B解析輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在相距80cm的兩點(diǎn)上，鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm，以鉤碼為研究對(duì)象，受力如下圖，由胡克定律F＝k(l－l0)＝0.2k，由共點(diǎn)力的平衡條件和幾何知識(shí)得F＝eq\f(mg,2sinα)＝eq\f(5mg,6)；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，設(shè)彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)閘′，由胡克定律得F′＝k(l′－l0)，由共點(diǎn)力的平衡條件F′＝eq\f(mg,2)，聯(lián)立上面各式解得l′＝92cm，B正確。10．[2023·合肥模擬]如圖甲所示，一根彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，如圖乙所示。那么以下判斷不正確的選項(xiàng)是()A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B．彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變答案A解析由胡克定律，可知彈力(彈力的增加量)與彈簧長(zhǎng)度的變化量成正比，A錯(cuò)誤，B正確；由圖乙知，F(xiàn)-x是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，k＝eq\f(20,0.10)N/m＝200N/m，勁度系數(shù)由彈簧本身來(lái)決定，與彈力大小無(wú)關(guān)。C、D正確。二、非選擇題11．[2023·福建高考]某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系〞的實(shí)驗(yàn)。①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為_(kāi)_______cm；②本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，以下選項(xiàng)中標(biāo)準(zhǔn)的做法是________；(填選項(xiàng)前的字母)A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是__________________________________________________________。答案①6.93②A③超過(guò)彈簧的彈性限度解析①圖乙的示數(shù)為14.66cm，所以彈簧的伸長(zhǎng)量為(14.66－7.73)cm＝6.93cm。②為了得到較多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼彈簧的長(zhǎng)度和鉤碼的總重力，即A正確。③不遵循胡克定律，說(shuō)明超出了彈簧的彈性限度。12．[2023·全國(guó)卷Ⅲ]某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么〞實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在桌面上，如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示局部之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O。此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_(kāi)_______N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)，現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4.2N和F2＝5.6N。(ⅰ)用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定那么畫(huà)出它們的合力F合；圖(a)圖(b)(ⅱ)F合的大小為_(kāi)_______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)______