2025年高考物理二輪總復(fù)習(xí)學(xué)案第1部分專題1第1講（Word版附解析）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

A組·基礎(chǔ)練
1．(2024·廣東深圳一調(diào))如圖所示，一玩偶與塑料吸盤通過細(xì)繩AB連接，吸盤吸附在墻壁上玩偶靜止懸掛，忽略玩偶與墻壁之間的靜摩擦力，則( )
A．細(xì)繩AB越短，玩偶對(duì)墻壁的壓力越大
B．細(xì)繩AB越長，吸盤受到墻壁的摩擦力越小
C．吸盤重力大于墻壁和細(xì)繩對(duì)吸盤作用力的合力
D．吸盤與墻壁之間的擠壓力越大，吸盤受到墻壁的摩擦力越大
【答案】 A
【解析】玩偶的受力分析如圖所示，玩偶對(duì)墻壁的壓力等于支持力，有FN＝Gtan θ，細(xì)繩AB越短，θ越大，則玩偶對(duì)墻壁的壓力越大，所以A正確；對(duì)吸盤與玩偶整體分析豎直方向只受重力與摩擦力，所以吸盤受到墻壁的摩擦力總是等于重力，與細(xì)繩的長短無關(guān)，與吸盤與墻壁之間的擠壓力無關(guān)，所以B、D錯(cuò)誤；由平衡條件可知，吸盤重力等于墻壁和細(xì)繩對(duì)吸盤作用力的合力，所以C錯(cuò)誤。
2．如圖所示，一物體質(zhì)量均勻，兩端用金屬細(xì)線拴著，金屬線的中點(diǎn)用一個(gè)光滑環(huán)吊在正上方，那么( )
A．金屬線越短，其張力越大
B．金屬線越長，其張力越大
C．將金屬線變短，其張力先變大后變小
D．無論金屬線長短如何，其張力保持不變
【答案】 A
【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，金屬線和豎直方向的夾角為θ，金屬線中的拉力為T，根據(jù)平衡條件2Tcs θ＝mg，解得T＝eq \f(mg,2cs θ)，金屬線越長，則夾角θ越小，金屬線的張力越小，金屬線越短，則夾角θ越大，金屬線的張力越大。故選A。
3．(2024·浙江杭州模擬)如圖所示，上表面為斜面的小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。若再在斜面上加一物體m，且M、m相對(duì)靜止，此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為( )
A．3 B．4
C．5 D．6
【答案】 B
【解析】 M、m相對(duì)靜止，對(duì)整體受力分析知，整體受總重力和地面給的支持力，處于靜止?fàn)顟B(tài)；對(duì)物體m受力分析，則m受到重力、支持力和靜摩擦力；對(duì)M受力分析，受重力、m對(duì)它的垂直斜面向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，同時(shí)地面對(duì)M有向上的支持力，因墻壁對(duì)小車不會(huì)有力的作用，則M共受到4個(gè)力。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。
4．(2024·安徽六校聯(lián)考)如圖，一粗糙斜面固定于水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊通過一跨過斜面頂端的光滑定滑輪的輕繩與一鉤碼相連。能使滑塊在斜面上保持靜止的鉤碼質(zhì)量的最大值和最小值分別為m1和m2。設(shè)輕繩與斜面保持平行，滑塊所受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。斜面傾角為θ，則滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為( )
A．eq \f(m1,2mg) B．eq \f(2m2,mg)
C．eq \f(m1－m2,2mcs θ) D．eq \f(m1＋m2,2mcs θ)
【答案】 C
【解析】當(dāng)鉤碼的質(zhì)量有最大值m1時(shí)，滑塊所受的靜摩擦力沿斜面向下，則：μmgcs θ＋mgsin θ＝m1g；當(dāng)鉤碼的質(zhì)量有最小值m2時(shí)，滑塊所受的靜摩擦力沿斜面向上，則：mgsin θ＝m2g＋μmgcs θ；聯(lián)立解得μ＝eq \f(m1－m2,2mcs θ)，故選C。
5．(2023·河北卷)如圖，輕質(zhì)細(xì)桿AB上穿有一個(gè)質(zhì)量為m的小球C，將桿水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成30°角，則左側(cè)斜面對(duì)桿AB支持力的大小為( )
A．mg B．eq \f(\r(3),2)mg
C．eq \f(\r(3),3)mg D．eq \f(1,2)mg
【答案】 B
【解析】對(duì)輕桿和小球組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，如圖，設(shè)左側(cè)斜面對(duì)桿AB支持力的大小為NA，由平衡條件有NA＝mgcs 30°，得NA＝eq \f(\r(3),2)mg，故選B。
6．(2024·上海嘉定一模)圖甲為烤腸機(jī)，香腸放置于兩根水平的平行金屬桿中間，其截面圖如圖乙所示。假設(shè)香腸可視為質(zhì)量均勻的圓柱體，烤熟后質(zhì)量不變，半徑變大，金屬桿不再轉(zhuǎn)動(dòng)。忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮。若金屬桿對(duì)香腸的支持力為FN；兩根金屬桿對(duì)香腸的合力為F合，則香腸烤熟后( )
A．FN增大，F(xiàn)合增大 B．FN增大，F(xiàn)合不變
C．FN減小，F(xiàn)合增大 D．FN減小，F(xiàn)合不變
【答案】 D
【解析】以香腸為研究對(duì)象，受到重力、兩邊金屬桿的支持力，如圖所示。香腸烤熟后質(zhì)量不變，半徑變大，重心升高，支持力與重力反方向的夾角θ減??；由力的平衡知識(shí)可得2FNcs θ＝mg，解得FN＝eq \f(mg,2cs θ)，由于θ變小，cs θ變大，F(xiàn)N變??；由于香腸烤熟后質(zhì)量不變，根據(jù)平衡條件可得兩根金屬桿對(duì)香腸的合力始終與香腸的重力等大反向，保持不變，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。
7．(多選)(2024·河北滄州模擬)如圖，家用三層籃球收納架由兩根平行的豎直立柱、三對(duì)傾斜擋桿和一個(gè)矩形底座ABCD構(gòu)成，同一層的兩根傾斜擋桿平行且高度相同并與豎直立柱成60°角，每側(cè)豎直立柱與對(duì)應(yīng)側(cè)的三根傾斜擋桿及底座長邊在同一平面內(nèi)。開始時(shí)收納架置于水平地面上，豎直立柱處于豎直方向，將收納架以AB邊為軸，沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，籃球的直徑大于豎直立柱與傾斜擋桿構(gòu)成的兩平面間的距離，不計(jì)籃球與傾斜擋桿和豎直立柱的摩擦力，籃球始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在此過程中關(guān)于第二層籃球受力情況的說法正確的是( )
A．兩傾斜擋桿對(duì)籃球的作用力一直減小
B．其中一個(gè)傾斜擋桿對(duì)籃球的作用力先增大再減小
C．兩豎直立柱對(duì)籃球的作用力一直增大
D．其中一個(gè)豎直立柱對(duì)籃球的作用力先增大再減小
【答案】 AD
【解析】對(duì)第二層的籃球進(jìn)行受力分析，如圖所示。收納架以AB邊為軸，沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，傾斜擋桿對(duì)籃球的作用力和豎直立柱對(duì)籃球的作用力方向夾角不變，所以旋轉(zhuǎn)過程中根據(jù)矢量三角形法則可知兩傾斜擋桿對(duì)籃球的作用力一直減小，兩豎直立柱對(duì)籃球的作用力均先增大后減小。故選AD。
8．(2024·湖北模擬預(yù)測)一些巧妙的工業(yè)設(shè)計(jì)能極大地為人們的生活提供便利。如圖是豎直放置的某款可調(diào)角度的簡便磨刀器，該磨刀器左右兩側(cè)對(duì)稱，通過調(diào)整磨刀角度可以使該磨刀器的兩側(cè)面與刀片尖端的兩側(cè)面緊密貼合，就可以輕松滿足家庭日常的各種磨刀需求。關(guān)于在使用磨刀器的過程中，下列說法正確的是( )
A．向后輕拉刀具，磨刀器受到的摩擦力向前
B．若水平勻速向后拉動(dòng)刀具，則磨刀器對(duì)刀具的作用力豎直向上
C．加速后拉刀具，刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力
D．對(duì)同一把刀具在豎直方向上施加相同壓力時(shí)，磨刀器的夾角越小，越難被拉動(dòng)
【答案】 D
【解析】磨刀過程中，向后輕拉刀具，刀具受到的摩擦力的合力向前，根據(jù)牛頓第三定律，磨刀器受到的摩擦力向后，故A錯(cuò)誤；若水平勻速向后拉動(dòng)刀具，從兩個(gè)方向看，受力分析如圖所示。磨刀器對(duì)刀具的作用力是指兩個(gè)接觸面的支持力與摩擦力的合力，方向應(yīng)向前方偏上，故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可知，刀具受到的摩擦力大小等于磨刀器受到的摩擦力大小，故C錯(cuò)誤；刀具對(duì)磨刀器正壓力的兩分力夾角應(yīng)為磨口角的補(bǔ)角，故磨刀器的夾角越小，正壓力的兩分力夾角越大，當(dāng)施加相同的正壓力時(shí)，則兩分力越大，故拖動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力越大就越難被拉動(dòng)，故D正確。
9．(多選)(2024·廣東廣州二模)耙在中國已有1 500年以上的歷史，北魏賈思勰著《齊民要術(shù)》稱之為“鐵齒楱”，將使用此農(nóng)具的作業(yè)稱作耙。如圖甲所示，牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。兩根耙索等長且對(duì)稱，延長線的交點(diǎn)為O1，夾角∠AO1B＝60°，拉力大小均為F，平面AO1B與水平面的夾角為30°(O2為AB的中點(diǎn))，如圖乙所示。忽略耙索質(zhì)量，下列說法正確的是( )
A．兩根耙索的合力大小為F
B．兩根耙索的合力大小為eq \r(3)F
C．地對(duì)耙的水平阻力大小為eq \f(3F,2)
D．地對(duì)耙的水平阻力大小為eq \f(F,2)
【答案】 BC
【解析】兩根耙索的合力大小為F′＝2Fcs 30°＝eq \r(3)F，A錯(cuò)誤，B正確；由平衡條件，地對(duì)耙的水平阻力大小為f＝F′cs 30°＝eq \f(3,2)F，C正確，D錯(cuò)誤，故選BC。
B組·綜合練
10．如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時(shí)，物塊A、B剛好要滑動(dòng)，則μ的值為( )
A．eq \f(1,3) B．eq \f(1,4)
C．eq \f(1,5) D．eq \f(1,6)
【答案】 C
【解析】當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時(shí)，兩物塊剛好要滑動(dòng)，對(duì)A物塊受力分析如圖
沿斜面方向，A、B之間的滑動(dòng)摩擦力Ff1＝μFN1＝μmgcs 45°，根據(jù)平衡條件可知T＝mgsin 45°＋μmgcs 45°，對(duì)B物塊受力分析如圖
沿斜面方向，B與斜面之間的摩擦力Ff2＝μFN2＝μ·3mgcs 45°，根據(jù)平衡條件可知2mgsin 45°＝T＋μmgcs 45°＋μ·3mgcs 45°，兩式相加，可得2mgsin 45°＝mgsin 45°＋μmgcs 45°＋μmgcs 45°＋μ·3mgcs 45°，解得μ＝eq \f(1,5)，故選C。
11．(2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示，在水平地面上有一斜面，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊放在斜面的等高處，A、B之間連接著一個(gè)輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為k，彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物塊與斜面均能保持靜止。已知斜面的傾角為θ，兩物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是( )
A．斜面對(duì)A、B組成系統(tǒng)的靜摩擦力的合力為0
B．若將彈簧拿掉，物塊有可能發(fā)生滑動(dòng)
C．彈簧的最大壓縮量為eq \f(mg\r(μ2cs2θ－sin2θ),k)
D．彈簧的最大壓縮量為eq \f(mg\r(μ2cs2θ＋sin2θ),k)
【答案】 C
【解析】把A、B看成一個(gè)整體，斜面對(duì)A、B組成系統(tǒng)的靜摩擦力的合力為f＝2mgsin θ，所以A錯(cuò)誤；有彈簧時(shí)，對(duì)A分析有fA＝eq \r(?mgsin θ?2＋?kΔx?2)，若將彈簧拿掉，對(duì)A則有fA′＝mgsin θ，所以若將彈簧拿掉，物塊不可能發(fā)生滑動(dòng)，所以B錯(cuò)誤；彈簧的壓縮量最大時(shí)，物塊與斜面間的靜摩擦力達(dá)到最大，則eq \r(?mgsin θ?2＋?kΔx?2)＝μmgcs θ，解得Δx＝eq \f(mg\r(μ2cs2θ－sin2θ),k)，所以C正確，D錯(cuò)誤。
12．(2024·茂名綜合測試)如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向與水平方向夾角為30°且斜向右上方，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面(圖中未畫出)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以與水平方向成30°角斜向左上方的速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。則( )
A．勻強(qiáng)磁場的方向可能垂直于紙面向外
B．小球可能帶正電荷
C．電場強(qiáng)度大小為eq \r(\f(2mg,q))
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為eq \f(\r(3)mg,qv)
【答案】 D
【解析】帶電小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，受力分析如圖。由左手定則可判斷勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，A項(xiàng)錯(cuò)誤；小球帶負(fù)電荷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電場力與重力大小相等，夾角60°，電場強(qiáng)度E＝eq \f(mg,q)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由共點(diǎn)力的平衡條件得qvB＝eq \r(3)mg，則B＝eq \f(\r(3)mg,qv)，D項(xiàng)正確。
13．(多選)(2024·湖南邵東模擬)如圖，豎直細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小圓環(huán)，圓環(huán)左側(cè)系有一勁度系數(shù)k＝500 N/m的輕彈簧，已知彈簧與豎直方向的夾角為θ＝53°，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，環(huán)與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.75，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，以下說法正確的是(g取10 m/s2)( )
A．當(dāng)彈簧的伸長量x＝2.5 cm時(shí)，圓環(huán)與細(xì)桿間的摩擦力為零
B．當(dāng)彈簧的伸長量x＝0.5 cm時(shí)，圓環(huán)與細(xì)桿間的摩擦力為1.5 N
C．若θ角度調(diào)成90°時(shí)，不管彈簧的伸長量x為多少，圓環(huán)都不能靜止
D．若θ角度調(diào)成90°時(shí)，彈簧的伸長量x≥eq \f(8,3) cm時(shí)，靜止釋放的圓環(huán)一定靜止
【答案】 BD
【解析】若x＝2.5 cm，根據(jù)胡克定律可得，彈簧彈力F＝kΔx＝500×0.025 N＝12.5 N，豎直分力為Fy＝Fcs 53°＝7.5 N(mg)2
【答案】 AB
【解析】根據(jù)題意可知機(jī)械臂長度為L不變，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧，如圖所示。對(duì)抓手進(jìn)行受力分析，可知力構(gòu)成的三角形與實(shí)物三角形OPQ相似(O為機(jī)械臂拴結(jié)點(diǎn)位置，P為抓手位置，Q為繩12的延長線與O點(diǎn)豎直方向的交點(diǎn))，則有eq \f(G,OQ)＝eq \f(F1,PQ)＝eq \f(F2,OP)＝k且由動(dòng)態(tài)分析圖像可知機(jī)械臂與輕繩的夾角先是銳角后變?yōu)橹苯侵笥肿優(yōu)殇J角，所以當(dāng)繩12與圓弧相切時(shí)，F(xiàn)1⊥F2，此時(shí)兩力的平方和最小，則有Feq \\al(2,1)＋Feq \\al(2,2)≥(mg)2，機(jī)械臂與輕繩垂直時(shí)OQ長度最大，所以O(shè)Q的長度先增大后減小，則比值k先減小后增大，因?yàn)镺P長度不變，則F2先減小后增大；根據(jù)幾何關(guān)系可知細(xì)繩12與水平方向夾角小于機(jī)械臂與水平方向夾角，所以∠POQr?，F(xiàn)用拉力F緩慢拉動(dòng)繩端，使小球Q緩慢移動(dòng)，在小球Q從圖示位置緩慢移動(dòng)到O點(diǎn)的過程中( )
A．拉力F先增大后減小
B．小球P、Q間的庫侖力逐漸減小
C．小球P、Q系統(tǒng)的電勢能先不變后減小
D．小球Q在P球位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小不變
【答案】 C
【解析】設(shè)小球Q的質(zhì)量為m，O、Q間距離為L，在小球Q到達(dá)豎直墻之前，對(duì)小球Q受力分析，小球受重力、拉力、庫侖力，如圖。根據(jù)力的矢量三角形與幾何三角形相似可得eq \f(mg,h)＝eq \f(F,L)＝eq \f(k\f(qPqQ,r2),r)，在小球Q從圖示位置到與墻壁接觸的過程中，mg、h、qP、qQ均不變，L變小，r不變，因此這個(gè)過程小球Q繞小球P做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球Q與墻壁接觸后受重力、拉力、向上的庫侖力，在拉力作用下沿墻壁直線上升，庫侖力變小，小球在豎直方向受力平衡，所以F變大，所以拉力F先減小后增大；小球P、Q間的庫侖力先不變，再逐漸減小，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)小球Q與墻壁接觸前，庫侖力不做功，小球P、Q系統(tǒng)的電勢能不變；當(dāng)小球Q與墻壁接觸后庫侖力做正功，小球P、Q系統(tǒng)的電勢能減??；所以小球P、Q系統(tǒng)的電勢能先不變后減小，故C正確；小球Q在P球位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度由E＝keq \f(qQ,r2)可知先大小不變后減小，故D錯(cuò)誤。

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