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- 2021-05-13 发布
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专题一目标检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(2013·上海普陀区一模)升降机地板上放一木箱，质量为m，当它对地板的压力N＝0.8mg时，它的状态是( )
A．加速上升 B．减速上升
C．静止 D．匀速上升
[答案] B
[解析] 压力N＝0.8mg10N，当力F与斜面的夹角θ为0°时，静摩擦力沿斜面向上，取得最小值，为8N，当力F与斜面的夹角θ为180°时，静摩擦力沿斜面向上，取得最大值，为28N，故A正确。
4．(2013·云南部分名校统考)一物体做直线运动的v－t图象如图甲所示，则图乙中能正确反映物本所受合力F随时间变化情况的是( )
[答案] B
[解析] 在0～2s内，物体做匀加速直线运动，2～4s内物体做匀减速直线运动，4～6s内物体做反方向的匀加速直线运动，且2～6s内物体的加速度相同，6～8s内物体做反方向的匀减速直线运动，综上可知B正确。
5.
(2013·广东汕头质量测评)如图，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为FA和FB，下列表述正确的是( )
A．FA一定小于运动员的重力G
B．FA与FB的合力始终大小不变
C．FA的大小保持不变
D．FB的大小保持不变
[答案] B
[解析] 将人受到的重力分解为沿两手臂方向的FA′和FB′(FA′＝FA、FB′＝FB)，如图，由图可知，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中，FA′先减小后增大或一直减小(与A′的位置有关)，FB′一直减小，故C、D错误；由于A′、B的位置不确定，故FA与重力G的大小不确定，但FA与FB的合力始终大小不变等于G，故B正确，A错误。
6.
(2013·河北石家庄质量检测)如图所示，沿直线运动的小车内悬挂的小球A和车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止。关于物块B受到的摩擦力，下列判断中正确的是( )
A．物块B不受摩擦力作用
B．物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左
C．物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右
D．因小车的运动方向不能确定，故物块B受的摩擦力情况无法判断
[答案] B
[解析] 隔离A物体受力分析可知，物体A、B和小车有水平向左的恒定的共同加速度，对物块B受力分析可知，物块B受到重力、支持力和向左的静摩擦力作用，且静摩擦力fB＝mBa，大小恒定，方向向左，故B正确，A、C错误；物块B受的摩擦力情况与小车的运动方向无关，故D错误。
7.
(2013·北京东城区联考)如图所示，某人通过定滑轮拉住一重物，当人向右跨出一步后，人与物仍保持静止，则( )
A．地面对人的摩擦力减小
B．地面对人的摩擦力不变
C．人对地面的压力增大
D．人对地面的压力减小
[答案] C
[解析] 物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，对人受力分析并正交分解如图：
由平衡条件得：N＋mgsinθ＝Mg，f＝mgcosθ，当人拉着绳向右跨出一步后，θ将变小。所以，f＝mgcosθ会变大，N＝Mg－mgsinθ也将变大。故C正确。
8.
(2013，山东枣庄一模)若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A．0～10s内空降兵运动的加速度越来越大
B．0～10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力
C．10～15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小
D．10～15s内空降兵处于失重状态
[答案] BC
[解析] 在v－t图象中，曲线上某点的切线的斜率表示该点的加速度，由图象可知，在0～10s内加速度逐渐减小，故空降兵做加速度减小的加速运动，A错误；空降兵受到重力和空气阻力，在0～10s内向下加速，故空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力，B正确；同理可得10～15s内空降兵做加速度逐渐减小的减速运动，空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小，C正确；当物体有向上的加速度时，物体处于超重状态，在10～15s内空降兵的加速度方向向上，故空降兵处于超重状态，D错误。
9.
(2013·广东肇庆一模)如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上，一水平向右的力F作用于物体A。在力F变大的过程中，两物体相对地面始终保持静止，则地面对斜面体B的支持力N和摩擦力f的变化情况是( )
A．N变大，f不变 B．N变大，f变小
C．N不变，f变大 D．N不变，f不变
[答案] C
[解析] 以A、B整体为研究对象，受到重力、支持力、推力和静摩擦力，在力F变大的过程中，地面对斜面体B的支持力N的大小始终等于两者的重力，保持不变，静摩擦力的大小等于F，则静摩擦力变大，故C正确。
10．(2013·河北冀州中学一轮检测)质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且M>m。用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为F1，如图(a)。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动的，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为F1′，如图(b)，则( )
A．a′＝a，F1′＝F1 B．a′>a，F1′>F1
C．a′a，F1′＝F1
[答案] D
[解析] 分别以小球为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律得：图(a)中有，F1cosα＝mg
图(b)中有，F1′cosα＝mg，由以上两式得F1′＝F1；隔离图(a)中小车研究有，F1sinα＝Ma，隔离图(b)中小球研究有，F1′sinα＝ma，由于M>m，故a′>a，所以D正确，A、B、C错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分，把答案直接填在横线上)
11．某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，则测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是________。
[答案] 减速上升或加速下降
[解析] 设竖直向下为正方向，对砝码有G－T＝ma，可知a>0，即a的方向竖直向下，而速度的方向可能向上或向下，因此电梯的运动状态为减速上升或加速下降。
12．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，F的大小与时间t的关系以及物块速度v与时间t的关系如图所示。重力加速度g取10m/s2。由两图象可以求物块的质量m＝________，物块与地面间的动摩擦因数μ＝________。
[答案] 1kg 0.2
[解析] 由速度图象可知物块在4s之后做匀速运动，所以滑动摩擦力F1＝2N，在2～4s时间内，动力F＝3N，设质量为m，则运动情况满足F－F1＝ma
而由速度图象可以求出加速度a＝1m/s2，代入上式可得m＝1kg，由F1＝μN＝μmg，得μ＝0.2
13．表演“顶竿”杂技时，一人站在地上(称为“底人”)，肩上扛一长6m，质量为5kg的竹竿，一质量为40 kg的演员在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底时速度正好为零。假设加速时加速度的大小是减速时的2倍，下滑总时间为3 s，则加速阶段竹竿对“底人”的压力和减速阶段对“底人”的压力分别为__________、__________。
[答案] 290N 530N
[解析] 由l＝t得整个过程的最大速度为v＝＝m/s＝4m/s，再由＋＝l得a＝2m/s2，对演员在加速阶段有mg－f＝m×2a，所以f＝240N，减速阶段有f′－mg＝ma，f′＝480N。加速阶段对底人有FN1＝f＋m′g＝240N＋50N＝290N，减速阶段对底人有FN2＝f′＋m′g＝530N。
三、计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(10分)如图所示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1 200 N的A物体，物体A与木板B间，木板B与地面间的动摩擦因数均为0.2，木板B重力不计，当用水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°时，问绳的拉力T多大？水平拉力F多大？(重力加速度g＝10 m/s2)。
[答案] 248.4 N 430.2 N
[解析] 对A有f＝Tcos30°
Tsin30°＋N＝GA
μN＝Tcos30°
则有Tsin30°＋＝GA
解得T＝248.4 N
f＝248.4× N＝215.1 N
对B受力分析，受到拉力F，A对B的摩擦力，地对B的摩擦力，地对B的弹力，A对B的压力，有F＝f地＋fA＝2f＝430.2 N。
15．(10分)
(2013·河北石家庄质检)一氢气球的质量m＝0.2kg，在无风的天气，氢气球在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力F＝10N。星期天，某儿童带氢气球到公园玩耍，休息时为了防止气球飞掉，把轻绳系到一质量M＝4kg的木块上，如图所示，木块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.3。当有水平方向风吹来，气球受到水平风力F＝kv(k为一常数，v为风速)，当风速v1＝3m/s时木块在地面上恰好静止。木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：
(1)气球受到的浮力；
(2)若风速v2＝6m/s，木块开始运动时的加速度大小。
[答案] (1)12N (2)a＝2.14m/s2
[解析]
(1)无风时气球在竖直方向受重力、绳上拉力和浮力，
F浮－mg－F＝0，解得F浮＝12N
(2)当v1＝3m/s时对氢气球和木块整体受力分析
F1＝kv1
在水平方向上F1－Ff＝0
在竖直方向上F浮＋FN－(mg＋Mg)＝0，
由Ff＝μFN
得：k＝3N·s/m
Ff＝9N
若v2＝6m/s时，F2＝kv2，
由牛顿第二定律得：F2－Ff＝(m＋M)a
得：a＝2.14m/s2
16．(11分)(2013·河南洛阳一练)一水平传送带足够长，以v1＝2m/s的速度匀速运动，将一粉笔头无初速放在传送带上，达到相对静止时产生的划痕长L1＝4m。求：
(1)粉笔头与传送带间的动摩擦因数；
(2)若关闭发动机让传送带以a2＝1.5m/s2的加速度减速运动，同时将该粉笔头无初速放在传送带上，求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L2。(取g＝10m/s2)
[答案] (1)0.05 (2)0.83m
[解析] (1)设二者之间的动摩擦因数为μ，第一次粉笔头打滑时间为t，则依据传送带比粉笔头位移大L1得：
v1t－t＝L1
粉笔头的加速度a1＝μg＝
解得：μ＝0.05
(2)传送带减速运动时，由于a2>μg。粉笔头先加速到与传送带速度相同，然后以a1的加速度减速到静止。
设二者达到的相同速度为v共，由运动等时性得：
＝
解得v共＝0.5m/s
此过程传送带比粉笔头多走s1＝－＝1m
粉笔头减速到零的过程粉笔头比传送带多走
s2＝－＝m
粉笔头相对传送带滑动的位移大小为：L2＝s1－s2＝0.83m
17．(11分)(2013·福建理综)质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；
(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端正下方，如图乙所示。
①求此状态下杆的加速度大小a；
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？
[答案] (1)mg (2)①g ②(m＋M)g，与水平方向成60°角斜向上
[解析] (1)如图1，设平衡时，绳中拉力为T，有
2Tcosθ－mg＝0①
由图知
cosθ＝②
由①②式解得
T＝mg③
(2)①此时，对小铁环受力分析如图2，有
T′sinθ′＝ma④
T″＋T′cosθ′－mg＝0⑤
由图知θ′＝60°，代入④⑤式，解得
a＝g⑥
②如图3，设外力F与水平方向成α角，将杆和小铁环当成一个整体，有
Fcosα＝(M＋m)a⑦
Fsinα－(M＋m)g＝0⑧
由⑥⑦⑧式解得
F＝(M＋m)g
tanα＝(或α＝60°)
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