2011高考物理：最近6年真题解析（8）

2011高考物理：最近6年真题解析（8）
题组三
一、选择题
1．江苏省马塘中学2010届高三阶段测试重力为10N的质点放在光滑水平地面上，受到大小为2N的水平外力F1的作用，再施加一个大小为6N的水平外力F2后，以下说法正确的是（ D ）
A．若再施加一个大小为6N的外力，则不可能使该质点处于平衡状态
B．该质点所受合外力的最大值为18N，最小值为2N
C．F1的反作用力作用在该质点上，方向与F1的方向相反
D．该质点的加速度可能为5m/s2.
2．湖北省众望高中2010届高三周练弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N．如果从升降机的速度为3m/s时开始计时，则经过1s，升降机的位移可能是（g取10m/s2） ( AC )
A．2m B．3m C．4m D．8m
3.上海市建平中学2010届高三摸底测试马水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有 ( C )
A、马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力
B、马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力
C、马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力
D、马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力
4. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动（如图b），研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点．则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是 （ A ）
5．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图1所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（ A ）
A．向右行驶、突然刹车
B．向左行驶、突然刹车
C．向左行驶、匀速直线运动
D．向右行驶、匀速直线运动
6．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考右图为某次实验中拍摄到的小滑块在粗糙水平面上滑动时的闪光照片。已知闪光频率为每秒l0次。当地重力加速度值为9.8m/s2，根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB＝3.96cm，BC＝2.98cm，CD＝2.00cm，DE＝1.02cm。由此可知小滑块与水平面之间的动摩擦因数约为 （ C ）
A．0.01 B．0.05
C．0.10 D．0.20
7. 上海市建平中学2010届高三摸底测试下列实例属于超重现象的是( BD )
A、汽车驶过拱形桥顶端
B、荡秋千的小孩通过最低点
C、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D、火箭点火后加速升空
8．湖北省众望高中2010届高三周练在平直路上行驶的一节车厢内，用细线悬挂着一个小球，细线与竖直方向的夹角为θ，水平地板上的O点在小球的正下方，如图。当细线被烧断，小球落在地板上的P点，（ CD ）
A. P与O重合
B. 当车向右运动时P在O点的右侧
C. 当车向右运动时P在O点的左侧
D. 当车向左运动时P在O点的左侧
9．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图4所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB=BC．小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（ A ）
A．tanθ= B．tanθ= C．tanθ=2μ1－μ2 D．tanθ=2μ2－μ1
10．湖北省众望高中2010届高三周练如图所示，质量相同的木块A、B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。现用水平恒力F推木块A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中： ( ABC )
A．两木块速度相同时，加速度aA< aB
B．两木块加速度相同时，速度vA>vB
C．B的加速度一直在增大
D．A的加速度先减小后增大
11. 上海市建平中学2010届高三摸底测试在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g＞a）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化( B )
A、伸长量增加 B、 伸长量减小
C、伸长量保持不变 D、由伸长变为压缩
12．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量为10Kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮磨擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g取10m/s2） （ C ）
A．25m/s2 B．10 m/s2
C．5 m/s2 D．15 m/s2
13．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳的B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳B端施以F = mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是 （ C ）
A．a1＝a2 B．a1＞a2
C．a1＜a2 D．无法确定
14．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 ( BD )
A．若F1＝F2，M1＞M2，则v1＞v2
B．若F1＝F2，M1＜M2，则v1＞v2
C．若F1＞F2，M1＝M2，则v1＞v2
D．若F1＜F2，M1＝M2，则v1＞v2
15. 上海市建平中学2010届高三摸底测试如图所示，在倾角为300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（a）、（b）（c）、（d）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（ C ）
A、v1 B、v2 C、v3 D、v4
16. 江苏省马塘中学2010届高三阶段测试如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出( ABC )
A．物体的质量 B．物体与水平面间的滑动摩擦力
C．物体与水平面间的最大静摩擦力 D．在F为14N时物体的速度大小
二、非选择题
17．上海市建平中学2010届高三摸底测试如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为 。小球能上升的最大高度为 。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）
答案：（M+m）g/m;mv02/2（M+m）g.
18. 北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______
答案:4:1;1:1
19．江苏省马塘中学2010届高三阶段测试质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为。求m1与m2之比。
解：
第一次，小物块受力情况如图所示，设T1为绳中张力，a1为两物块加速度的大小， l为斜面长，则有
(1)
(2)
(3)
第二次，m1与m2交换位置．设绳中张力为T2，两
物块加速度的大小为a2，则有
(4)
(5)
(6)
由 (1)、(2) 式注意到 =30°得 (7)
由 (4)、(5) 式注意到 =30°得 (8)
由 (3)、(6) 式得 (9)
由 (7)、(8)、(9) 式可解得 (10)
20. 山东省育才中学2010届高三9月月考如图所示，质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，、当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求
（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(取g=l0 m/s2).
解：（1）物块的加速度----------------（2分）
小车的加速度：-----------（2分）
（2）由： --------------------------（2分）
得：t=1s --------------------------（1分）
（3）在开始1s内小物块的位移：---（1分）
最大速度：----------（1分）
在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动
且加速度: ---------------（1分）
这0.5s内的位移: -------（1分）
通过的总位移--------------（1分）
21.湖北省众望高中2010届高三周练一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
解：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律，可得
a=μg
设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有
v0=a0t v=at
由于a此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有
s0=a0t2+v0t' s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0－s
由以上各式得l=
22. 山东省育才中学2010届高三9月月考放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小；
（2）物块在3—6s中的加速度大小；
（3）物块质量是多少？
解：(1).在6—9s内物体匀速运动,
则物体所受滑动摩擦力--------------------（2分）
（2）.由于图象的斜率就是物体的加速度
则: ------------------------------（3分）
（3）.在3—6s内:F-f=ma --------------------------（2分）
得：m=1kg ----------------------------------（1分）
23．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图9所示，质量为m=lkg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为θ=30°，球恰好能在杆上匀速滑动．若球受到一大小为F=20N的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动（g取10m/s2），求：
（1）小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小；
（2）小球沿杆向上加速滑动的加速度大小．
答案：（1）；（2）1.55m/s2．
解析：（1）（4分）对小球受力分析，由平衡条件可知：
平行于杆方向：mgsinθ=f1………………①
y轴方向：N1=mgcosθ………………② （1分）
f1=μN1………………③ （1分）
解得小球与斜杆间的动摩擦因数μ=tan30°=………④ （2分）
（2）（4分）水平推力作用后，由牛顿第二定律：
Fcosθ－mgsinθ－f2=ma………………⑤ （1分）
f2=μN2=μ(Fsinθ+mgcosθ) ……………⑥ （1分）
解得小球沿杆向上加速滑动的加速度：a=－10=1.55m/s2． （2分）
24. 山东省育才中学2010届高三9月月考航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；
解：（1）由 -------------------------------（1分）
得： ------------------------------------（1分）
由F-f-mg=ma -------------------------------------（1分）
得：f=4N ----------------------------------------（1分）
（2）.前6s向上做匀加速运动
最大速度：--------------------------（1分）
上升的高度：=36m--------------------------（1分）
接下来向上做匀减速运动
加速度 ---------------------（2分）
上升的高度 --------------------------（1分）
最大高度：-------------------------（1分）
25．河南省武陟一中2010届高三第一次月考一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0 = 12 m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a = 2 m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落t = 3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
解：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，
卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有
设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有
⑤
⑥
⑦
式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为，有
⑧
卡车和车厢都停下来后相距
⑨
由①至⑨式得
带入题给数据得
26. 山东省育才中学2010届高三9月月考质量为m=2kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ=0.5， 现在对物体施加以如图所示的拉力F=10N ,与水平方向夹角θ=37 (sin37 =0.6)，经t=10s后撤去力F,在经一段时间，物体又静止.
求:（1）物体运动过程中最大速度多少
（2）物体运动的总位移是多少？（g取10m/s2。）
解：（1）前10s一直做匀加速运动，
由: ------------------------（2分）
物体的加速度为：--------------------------（1分）
则：----------------------------------（1分）
（2）前10s的位移：-------------------（2分）
接下来物体做匀减速度运动
加速度： --------------------------（1分）
位移： --------------------------（2分）
则总位移 -------------------------（1分）
27．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示，质量M = 0 . 1 kg 的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37° ，球与杆间的动摩擦因数μ＝0 . 5 。小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1 . 2N 后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g 取10m/s2）求:
（1）斜杆对小球的滑动摩擦力的大小；
（2）小球的加速度；
（3）最初2s 内小球的位移。
解：（1）小球受力如右图所示，在垂直于斜面的方向上，有Fcosθ－mgcosθ－N=0
f=μN＝0.08N
（2）由牛顿第二定律，在沿斜面方向上，
有Fsinθ－mgsinθ－f=ma
解得a=0.4m/s2
（3）小球在最初的2s内的位移为s=at2=0.8m
28．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示，质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：
（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图像。（设木板足够长）
解析：（1）木块的加速度大小 =4m/s2
铁块的加速度大小 2m/s2
设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有
解得：t=1s
（2）①当F≤ μ1（mg+Mg）=2N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F
②设F=F1时，A、B恰保持相对静止，此时系统的加速度
2m/s2
以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得：F1=6N
所以，当2N,
以M为研究对象，根据牛顿第二定律有
,
解得：
③当F>6N，A、B发生相对运动，=4N
画出f2随拉力F大小变化的图像如右
29．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来.求：
（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；
（2）作用于木板的恒力F的大小；
（3）木板的长度至少是多少？
解：（1）小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为f
f=0.2×1.0×10N=2N 方向水平向右
（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2
则有：
对木板进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律：F-f’=Ma2，
则F=f’+Ma2, 代入数值得出F=10N。
（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度V共
根据动量守恒定律得： mv1+Mv2=(m+M) V共
对小物块：根据动能定理：
对木板：根据动能定理：
代入数据：
所以木板的长度至少为L=l+l'=m≈1.7m
30.江苏省马塘中学2010届高三阶段测试如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5 m/s沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块。（取g＝10m/s2）试问：
（1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？
（2）最终木板上放有多少块铁块？
（3）最后一块铁块与木板右端距离多远？
解：（1）木板最初做匀速运动，由解得，
第l 块铁块放上后，木板做匀减速运动，即有：
代人数据解得：
（2）设最终有n块铁块能静止在木板上．则木板运动的加速度大小为：
第1 块铁块放上后：
第2 块铁抉放上后：
第n块铁块放上后：
由上可得：
木板停下时，，得n=6.6。即最终有7 块铁块放在木板上。
（3）从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过程中，由（2）中表达式可得：
　　
从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中，设木板发生的位移为d ，则：
联立解得：
A.
F
O
x
D.
F
O
x
B.
F
O
x
C.
F
O
x
F
A
B
a图
b图
图1
θ
A
P
B
C
图4
F
A
B
A
B
F
F1
F2
m1g
m2g

N1
T1
T1
t/s
V/(m/s)
图9
F
θ
m
θ
F
f2/N
1
0
2
3
4
5
6
4
F/N
2
6
8
10
12
14
f2 /N
1
0
2
3
4
5
6
4
F/N
2
6
8
10
12
14
20090602