2020届衡水名师卷信息卷·全国III卷理综2(二)试题答案

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一、单项选择题：本题共6小题，每小题3 分，共计18 分．每小题只有一个选项符合题意．
1.关于惯性，下列说法正确的是
A. 静止的物体没有惯性 B. 速度越大的物体惯性越大
C. 受力越大的物体惯性越大 D. 质量越大的物体惯性越大
2.在下列几组仪器中，能用来测量国际单位制中三个力学基本物理量的是
A. 弹簧测力计、秒表、刻度尺 B. 弹簧测力计、秒表、天平
C. 刻度尺、秒表、天平 D. 弹簧测力计、刻度尺、天平
3.下列说法中正确的是（　　）
A. 物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大
B. 速度很大的物体，其加速度可以为零
C. 某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大
D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大
4.如图所示，吊车用两根等长的绳子 OA 和 OB 将质量分布均匀的铁板
匀速吊离地面，下列说法中正确的是
A. 绳越长，每根绳对铁板拉力越大
B. 绳越长，两根绳对铁板拉力的合力越小
C. 两根绳子对铁板拉力的合力竖直向下
D. 两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力
5.如图所示，在加速上升电梯中，小明站在一个台秤上．下列说法正确的是
A. 人对秤的压力与秤对人的支持力是一对平衡力
B. 秤对人的支持力与人的重力是一对平衡力
C. 秤对人的支持力等于人对秤的压力
D. 人处于失重状态
6.如图所示，质量为m的物块放在质量为M的薄木板的右端，木板放在光滑的水平地面上，物块与薄木板间的动摩擦因数为μ．现对木板施加一水平向右的恒力F，木板从静止开始运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．下列说法正确的是
A. 当Fμmg时，物块相对木板滑动
D. 当F>μ(m+M)g时，物块的加速度与恒力F无关
二、多项选择题：本题共6小题，每小题4 分，共计24 分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分．
7.物体只受到三个共点力F1、F2和F3的作用，物体可能处于平衡态的有
A. F1=5N、F2=5N、F3=9N B. F1=6N、F2=2N、F3=8N
C. F1=2N、F2=7N、F3=3N D. F1=8N、F2=20N、F3=30N
8．如图所示，A、B两物体的质量分别为m和2m，B放在光滑的水平桌面上，不计绳重和摩擦，重力加速度为g．轻轻释放A后
A．绳子中的拉力大小为mg
B．两物体的加速度均小于0.5g
C．物体A处于失重状态
D．物体B处于超重状态
9．如图所示，物体B的上表面水平，A、B相对于斜面C静止，当斜面C受到水平力F向左匀速运动的过程中
A. 物体A可能受到3个力的作用
B. 物体B一定受到4个力的作用
C. 物体C对物体B的作用力竖直向上
D. 物体C和物体B之间可能没有摩擦力
10．如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F的作用下，一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是
A．物体M可能受到6个力
B．物体N一定受到3个力
C．物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力
D．物体M与N之间一定有摩擦力
11.如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对车厢静止于车厢后竖直壁上，当小车的加速度增大时
A、物块M所受静摩擦力增大
B、物块M对车厢壁的压力增大
C、物块M相对于车厢下滑
D、物块M在竖直方向上所受合外力为零
12.如图所示，一个质量为m的物块放在倾角为θ、质量为M的光滑斜面体上，斜面体与水平地面间没有摩擦力.现对水平推力F作用下，斜面体和物块一起向左做匀加速直线运动，重力加速度为g.下列说法正确的有
A. 物块受重力、支持力和上滑力三个力的作用
B. 物块受到的合外力等于mgtanθ
C. 推力F等于(M +m)gtanθ
D. 斜面体对地面的压力等于(M+m)g
三、实验探究题：（本题共2小题，每空2分，共18分）
13.如图所示，某同学做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳套，在整个实验中，橡皮条始终未超出弹性限度.
(1)两个弹簧测力计共同作用时，将结点O拉至图示位置，OC绳子的拉力F1，OB绳子的拉力F2；其中，力F2的大小如图中弹簧测力计所示，F2=________N；再换用一个弹簧测力计拉橡皮条，当把结点O拉到_________位置时，此时的拉力才能称之为F1和F2的合力.

(2)该同学在处理数据的过程，用平行四边形定则求力F1和F2的合力F，下列作图正确的是_________.

(3)该同学再次重复实验时，保持OB绳拉力的方向不变，增大拉力F2，改变OC绳拉力F1，把结点O拉至图示位置.下列关于拉力F1变化符合实际的是________.
A.F1增大，的角度不变 B. F1增大，的角度增大
C. F1的大小不变，的角度增大 D. F1的大小不变，的角度减小

14.某实验小组利用如图所示的实验装置进行实验：探究加速度a与合外力F的关系，已知打点计时器使用的交流电频率f =50Hz．
（1）如图所示，在进行平衡摩擦力操作中，取下细线和砂桶，
把木板不带滑轮的一端用木块适当垫高，轻推小车后，发现小车很快停下，则应该将木块沿木板向____（选填“左”或“右”）
移动．
（2）某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E每相邻两点之间还有4个点没有标出，s1=1.50cm，s2=3.00cm，s3=4.50cm，s4=6.00cm．则B点的速度vB= m/s，小车的加速度大小为_____m/s2．

（3）多次实验到小车运动的加速度a和对应合力F的数据如下表，请在坐标图中描点并作出a-F的图线，并从中得到小车的质量为____kg（结果保留两位有效数字）．

4、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分；）
15..如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角．已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）水平风力的大小；
（2）人对地面的压力大小；
（3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）

16.交警为了探究雪天汽车行驶安全距离，在水平雪地上做刹车测试，当汽车的直行速度达到14m/s时急刹车，汽车无动力的在雪地上滑行(车轮不转，近似匀减速直线运动).已知汽车轮胎与雪地间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)汽车刹车时的加速度大小a；
(2)汽车的滑行距离x；
(3)在相同初速度下，汽车在雪地上的滑行距离x与干燥地面上的滑行距离x0的比值.(汽车轮胎与干燥地面间的动摩擦因数μ0=0.7)

17..一个质量m=0.1kg的小球从空中由静止下落，撞击地面后立即反弹(撞击时间忽略不计)，反弹后的速度大小为撞击前的.设竖直向下为运动的正方向，运动过程中空气阻力的大小保持不变.已知小球第一次下落的速度随时间变化的关系如图所示，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)小球开始下落时距地面的高度h；
(2)小球受到空气阻力的大小f；
(3)小球第一次撞地反弹上升过程中的加速度的大小a，并在图中作出小球第一次撞地反弹上升过程中的v-t图象.

18．如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ＝37°角，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1＝2 s时刻风停止．小球沿细杆运动的部分v?t图象如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：
(1)小球在0～2 s内的加速度a1和2～5 s内的加速度a2；
(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．

14.（1）小车很快停下，说明摩擦力的影响还存在，则应该增大木板的倾角，将木块沿木板向左移动。
（2）根据匀变速运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，B点的速度等于A、C两点间的平均速度，；根据相邻相等时间内的位移差等于一衡量，。
（3）根据下表数据，在坐标图中描点连线，
作出a-F的图线如下图：
根据牛顿第二定律F=ma，，
图线的斜率等于质量的倒数。
则，所以m=0.20kg。
5、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分；）
15..如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角．已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）水平风力的大小；
（2）人对地面的压力大小；
（3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）
解：（1）对氢气球进行受力分析如图，设氢气球受绳子拉力为T，水平风力为F风，
由平衡条件列式：
竖直方向：F浮-mg-Tsin37°=0
水平方向：F风-Tcos37°=0
解得：F风=12N，T=15N．
（2）把人与气球视为整体，受力分析可得：N=mg+Mg﹣F浮=491N，
（3）因N=mg+Mg﹣F浮；若风力增强，人对地面的压力不变．
16.交警为了探究雪天汽车行驶安全距离，在水平雪地上做刹车测试，当汽车的直行速度达到14m/s时急刹车，汽车无动力的在雪地上滑行(车轮不转，近似匀减速直线运动).已知汽车轮胎与雪地间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)汽车刹车时的加速度大小a；
(2)汽车的滑行距离x；
(3)在相同初速度下，汽车在雪地上的滑行距离x与干燥地面上的滑行距离x0的比值.(汽车轮胎与干燥地面间的动摩擦因数μ0=0.7)
【解析】
（1）对汽车受力分析如图所示，
FN = mg ①
f = μFN ②
③
由①②③式得
代入数据得m/s2
(2)刹车时有02-v02=-2ax
解得 ④
代入数据得
(3) 同理可知在干燥地面刹车时有
⑤
由④⑤式得
代入数据得
17..一个质量m=0.1kg的小球从空中由静止下落，撞击地面后立即反弹(撞击时间忽略不计)，反弹后的速度大小为撞击前的.设竖直向下为运动的正方向，运动过程中空气阻力的大小保持不变.已知小球第一次下落的速度随时间变化的关系如图所示，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)小球开始下落时距地面的高度h；
(2)小球受到空气阻力的大小f；
(3)小球第一次撞地反弹上升过程中的加速度的大小a，并在图中作出小球第一次撞地反弹上升过程中的v-t图象.
【解析】(1)由图象得
代入数据得h=2.4m
(2)小球下落阶段
由图象得=7.5m/s2
解得
代入数据得N
(3) 小球第一次撞地反弹上升过程中

代入数据得 m/s2
小球第一次反弹后的速度大小=5 m/s
小球第一次撞地反弹上升时间= 0.4s
小球第一次反弹上升过程的v-t图象如图所示．
18．（14分）如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ＝37°角，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1＝2 s时刻风停止．小球沿细杆运动的部分v?t图象如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：
(1)小球在0～2 s内的加速度a1和2～5 s内的加速度a2；
(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．

17．[解析] (1)取沿细杆向上的方向为正方向，由图像可知：
在0～2 s内，a1＝＝15 m/s2 （2分） 方向沿杆向上（1分）
在2～5 s内，a2＝＝10 m/s2（2分） 方向沿杆向下．（1分）
(2)有风力F时的上升过程，由牛顿第二定律，有
Fcos θ－μ(mgcos θ＋Fsin θ)－mgsin θ＝ma1 （3分）
停风后的上升阶段，由牛顿第二定律，有
μmgcos θ+mgsin θ＝ma2 （3分）
联立以上各式解得 μ ＝0.5，F ＝50 N. （2分）2020届衡水名师卷信息卷·全国III卷理综2(二)试题答案