2013高三物理精选精练（40）

1、2013高三物理精选精练1蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志运动员从高处跳下，弹性绳被拉伸前做自由落体运动，弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零在下降的全过程中，下列说法正确的是()A弹性绳拉伸前运动员处于失重状态，弹性绳拉伸后运动员处于超重状态B弹性绳拉伸后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C弹性绳拉伸后，运动员运动的加速度先增大后减小D弹性绳拉伸后，运动员运动的加速度先减小后增大解析：选BD.弹性绳拉伸前运动员做自由落体运动，处于完全失重状态弹性绳拉伸后的初始阶段，重力仍大于绳上的拉力，合力仍向下，但逐渐减小，运动员还是处于失重状态；当绳上拉力大

2、于重力后，合力逐渐增大，但方向是竖直向上，这时运动员处于超重状态综上可知，B、D选项正确2.(2012山西省调研测试)电子台秤放置于水平桌面上，一质量为M的框架放在台秤上，框架内有一轻弹簧，上端固定在框架顶部，下端系一个质量为m的物体，物体下方用竖直细线与框架下部固定，各物体都处于静止状态今剪断细线，物体开始振动，且框架始终没有离开台秤，弹簧不超出弹性限度，空气阻力忽略不计，重力加速度为g.则下列说法正确的是() 图339A当台秤示数最小时弹簧一定处于原长位置B当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置C振动过程中台秤的最大示数一定大于(Mm)gD细线剪断前，其张力不可能大于(Mm)g解析：选CD.

3、当物体具有向下的加速度时，系统失重，当加速度最大时台秤示数最小，此时物体应在最上端，A、B错误；当物体具有向上的加速度时，系统超重，台秤的最大示数一定大于(Mm)g，C正确；剪断细线且框架始终没有离开台秤，说明弹簧对框架向上的弹力最大为Mg，此时弹簧处于压缩状态，位于框架的上部，物体速度为零，物体受到的合力为Mgmg，根据对称性可知，物体在下端时，物体受到的合力也为Mgmg，设此时弹簧的拉力为F，则FmgMgmg.细线未剪断时，再以物体为研究对象，设此时弹簧的拉力为F，则FFTmg，细线的最大拉力FT(Mm)g，D正确3.如图3310所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为.斜

4、面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力和摩擦力分别为() 图3310A(Mm)g,0B(Mm)gF,0C(Mm)gFsin，FsinD(Mm)gFsin，Fcos解析：选D.m匀速上滑，M静止，均处于平衡状态，加速度均为零将M、m看做一个整体，在竖直方向上有MgmgFNFsin，得FN(Mm)gFsin，水平方向上有FfFcos，选项D正确4在一根绳子下面串联着两个质量不同的小球，上面小球的质量比下面小球的质量大，当手提着绳的端点O并使两球沿水平方向一起做匀加速运动时(空气阻力不

5、计)，则图中正确的是()图3311解析：选A.设上面一段绳与竖直方向的夹角为，下面一段绳与竖直方向的夹角为，先把M、m看做一个整体，对整体分析可知受到重力和上段绳的拉力，如图所示，则由牛顿第二定律知：F合(mM)gtan(Mm)a得：agtan以m为研究对象，则有：mgtanma，其中aa，所以tantan，即，故选项A正确5.(2012湖北黄冈中学质检)如图3312所示，一质量为M5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为10.5，斜面高度为h0.45 m，斜面体右侧竖直面与小物块的动摩擦因数为20.8，小物块的质量为m1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点现在从静止开

6、始在M上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点问：(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？(2)此过程中水平恒力至少为多少？图3312解析：(1)小物块不下滑满足的条件为：mgFfm2FNFNma联立解得：a12.5 m/s2.即加速度至少为12.5 m/s2(2)把M、m看做一个整体，受力如图所示，由牛顿第二定律得：F1(Mm)g(Mm)a解得：F105 N即至少为105 N.答案：(1)12.5 m/s2(2)105 N一、选择题1下列说法中正确的是()A蹦床运动员在空中上升和下

7、落过程中都处于失重状态B体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态C游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态D举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态解析：选A.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都具有向下的加速度，均处于失重状态，A对；体操运动员双手握住单杠吊在空中不动、游泳运动员仰卧在水面静止不动及举重运动员在举起杠铃后不动时均处于平衡状态，BCD错2.(2012广东深圳模拟)如图3313所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明() 图3313A电梯一定是在下降B电梯可能是在上升

8、C电梯的加速度方向一定是向上D乘客一定处在失重状态解析：选BD.电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等现在，弹簧的伸长量变小，则弹簧的拉力减小，小铁球的合力方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选B、D.3.(2010高考海南卷)如图3314，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为() 图3314A加速下降B加速上升C减速上升 D减速下降解析：选BD.由题意知，物块处于超重状态，具有向上的加速度，故选BD.4.如图3315所示，在托盘测

9、力计的托盘内固定一个倾角为30的光滑斜面，现将一个重为4 N的物体放在斜面上，让它自由下滑，那么测力计因4 N物体的存在而增加的读数是() 图3315A4 N B2 NC0 N D3 N解析：选D.物体沿斜面下滑时有竖直向下的分加速度ay，处于失重状态，托盘测力计增加的示数为Fmgmay，而ayasin，又因mamgsin，所以Fmgmgsin23 N.5(2012湛江模拟)一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图3316甲所示绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示，由图可知()图3316A水平外力F6 NB绳子的质量m3 kgC绳子的长度l2 mD

10、绳子的加速度a2 m/s2解析：选AC.取x0，对A端进行受力分析，FFTma，又A端质量趋近于零，则FFT6 N，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳子长度为2 m，C正确6.(2012长沙模拟)如图3317所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是() 图3317A质量为2m的木块受到四个力的作用B当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D

11、轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT解析：选C.对三个木块组成的整体，F(m2m3m)a，设轻绳的拉力恰好为FT，则有：FT(m2m)a，以上两式联立可得，此时F2FT，即当F2FT时轻绳刚要被拉断，B错误，C正确；对m分析，由Ffma可得：FfFT，D错误；此过程中，质量为2m的木块受重力、地面支持力、m对它的压力和摩擦力以及轻绳的拉力FT五个力作用，故A错误7(2012海南三亚模拟)放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧测力计相连，如图3318所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为m、M，则

12、弹簧测力计的示数为()图3318A.B.C.M D.M解析：选B.先以A、B整体为研究对象，它们受到竖直向下的重力(Mm)g，竖直向上的支持力FN(Mm)g，水平方向向左的拉力F，水平方向向右的摩擦力FfFN(Mm)g.由牛顿第二定律得到：FFfF(Mm)g(Mm)a，再以B为研究对象，其受力为竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力FNMg，水平方向向左的弹簧拉力F，水平方向向右的摩擦力FfFNMg.由牛顿第二定律得到：FFfFMgMa，ag，将代入整理得：F，所以选项B正确8.(2011高考上海卷)如图3319，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状

13、态地面受到的压力为FN，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力() 图3319A小于FN B等于FNC等于FNF D大于FNF解析：选D.剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪断前由整体法FNMgmagmbg，F电mbgF.剪断后对箱和a球有FNMgmagF电FNmbgF电，由于F电F电，所以FNFNF，故选D.9(2011高考北京卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图3320所示将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力

14、加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为()图3320Ag B2gC3g D4g解析：选B.“蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态，此时绳的拉力等于运动员的重力，由图可知，绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于F0即mgF0即F0mg.当绳子拉力最大时，运动员处于最低点且合力最大，故加速度也最大，此时F最大F03mg，方向竖直向上，由maF最大mg3mgmg2mg得最大加速度为2g，故B正确10(2012烟台测试)如图3321所示，自动扶梯与水平地面的夹角为30，质量为m的人站在扶梯上，当扶梯斜向上做匀加速运动时人对扶梯的压力是他体重的1.2倍，那么扶梯的加速度a的大小和

15、人与扶梯间的静摩擦力Ff的大小分别是()图3321Aa BaCFf DFf解析：选BD.以人为研究对象，分析其受力，分别为重力mg、支持力FN和摩擦力Ff，根据牛顿第二定律得：Ffmaxmacos30，FNmgmaymasin30，且FN1.2mg，可得：a，Ff，B、D正确二、非选择题11如图3322所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30，传送带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行现把一质量为m10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端，经时间t1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，并取得了与传送带相同的速度，取g10 m/s2.求：图3322(1)工件与传送带之间

16、的滑动摩擦力Ff；(2)工件与传送带之间的相对位移x.解析：(1)由题意得，皮带长为L3 m工件速度达到v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为t1，位移为x1，有x1 t1t1因工件最终取得了与传送带相同的速度，所以达到v0之后工件将做匀速运动，有Lx1v0(tt1)解得t10.8 s，x10.8 m所以加速运动阶段的加速度为a2.5 m/s2在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有Ffmgsinma，解得：Ff75 N.(2)在时间t1内，传送带运动的位移为xv0t11.6 m所以在时间t1内，工件相对传送带的位移为xxx10.8 m.答案：(1)75 N(2)0.8 m12如图3323所示，在倾角37的固定斜面上放置一质量M1 kg、长度L3 m的薄平板AB.平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7 m在平板的上端A处放一质量m0.6 kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放设平板与斜面、滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差t.(已知sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)图3323解析：对平板，由于Mgsin37(M