四川省射洪县射洪中学高考物理二轮复习 专题2 相互作

1 四川省射洪县射洪中学2014届高考物理二轮复习 专题
2 相互作用
及牛顿运动定律
一、选择题
1．皮带传送机传送矿石的速度v 大小恒定，在轮缘A 处矿石和皮带恰好分离，如图所示，若轮子的半径为R ，则通过A 点的半径OA 和竖直方向OB 的夹角θ为( ) A ．2arcsin v Rg B ．2arccot v Rg C ．2arctan v Rg D ．2
arccos v Rg
2．如右图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，则( ) A ．小球立即做减速运动
B ．小球一直做加速运动且加速度不变
C ．小球所受的弹簧弹力等于重力时，小球速度最大
D ．当弹簧处于最大压缩量时，小球的加速度方向向上
3．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。

若认为弹簧质量都为零，以1L ．2L ．3L ．4L 依次表示四个弹簧的伸长量，则有( ) A ．2L >1L B ．4L > 3L C ．1L >3L D ．2L =4L
4．如下图，水平地面上质量为m 的物体，与地面的动摩擦因数为μ，
在劲度系数为k 的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动．弹簧没有超出弹性限度，则（ ） A ．弹簧的伸长量为
k
mg
B ．弹簧的伸长量为k mg
C ．物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力
D ．弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力
5．一质量为m 的物体放在固定的粗糙斜面上保持静止，现用水平力F 推m ，如右下图所示，当F 由零逐渐增加但物体m 仍保持静止状态的情况下，则（ ） A ．物体m 所受的静摩擦力逐渐减小直到为零 B ．物体m 所受的弹力逐渐增加 C ．物体m 所受的合力逐渐增加 D ．物体m 所受的合力不变
6．如图所示，把球夹在竖直墙面AC 和木板BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为FA ，球对板的压力为FB ，在将板BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是：（ ） A ．FA 和FB 都增大 B ．FA 和FB 都减小 C ．FA 增大，FB 减小 D ．FA 减小，FB 增大
7．如图所示，在光滑的水平面上叠放3个完全相同的木块，细绳绕过定滑轮，两端分别系在第一．第三个木块上，用水平力F 拉第三块木块但未拉动，设第一块和第二块．第二块和第三块之间的摩擦力分别为12f 和23f ，且与滑轮的摩擦不计，则应有（ ）
F
A
F
θ
B
A
α
A ．1223f f <
B ．1223f f >
C ．1223f f =
D ．122
F f =
8．如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑，A 与B 的接触面光滑。

已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角
为α，B 与斜面之间的动摩擦因数是（ ）
A ．2tan 3
α B ．2cot 3
α
C ．tan α
D ．cot α
9．如图所示，质量为m 的小物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距为R ，物块随转台由静止开始转动。

当转速缓慢增加到某值时，物块即将在转台上滑动。

假设物块与水平转台之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

在这一过程中，摩擦力对物块做的功为( ) A ．0 B ．2πμmg R C ．2μmgR D．12μmgR
10．如图所示，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，各物块均静止，今在两物块上各作用一水平恒 力F1．F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为1v 和2v ，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是( ) A ．若12F F =，12M M >，则1v >2v B ．若12F F =，12M M <，则1v >2v C ．若12F F >,12M M =，则1v >2v
D ．若12F F <，12M M =,则1v >2v
11．如右图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m 的三个木块1．2．3，中间均用原长为L ．劲度系数为κ的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块l 被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态．下列结论正确的是( ) A ．2．3两木块之间的距离等于cos mg L μα
κ
+ B ．2．3两木块之间的距离等于(sin cos )mg
L αμακ
++
C ．1．2两木块之间的距离等于2．3两木块之间的距离
D ．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大
12．如图中甲所示，粗糙的斜面体M 放在粗糙的水平面上，物块m 恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动，斜面体受地面的摩擦力为1F ；若用平行于斜面向下的力F 推动物块，使物块加速下滑，斜面体仍静止不动，斜面体受地面的摩擦力为2F (如图乙所示)；若用平行于斜面向上的力F 推动物块，使物块减速下滑，斜面体仍静止不动，斜面体受地面的摩擦力为3F (如图丙所示)，则
A ．2F >3F >1F
B ．3F >2F >1F
C ． 2F >1F >3F
D ．1F =2F =3F
13．如图所示,在粗糙的水平面上，静置一矩形木块，木块由A ．B 两部分组成，A 的质量是B 的3倍，两部分接触面竖直且光滑，夹角θ=30︒，现用一与侧面垂直的水平力F 推着B 木块贴着A 匀速运动，A 木块依然保持静止，则A 受到的摩擦力大小与B 受到的摩擦力大小之比为( ) A ．3 B ．3 C ． 33 D ． 32
二、实验题
14．如图所示，用A ．B 两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O 点(2
παβ+<)，现保持A 的
读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B 的拉力大小和方向，可使O 点保持不变，
这时：
(1)B 的示数应是( )
A ．一定变大
B ．一定不变
C ．一定变小
D ．变大、不变、变小均有可能 (2)夹角β的变化应是( ) A ．一定变大 B ．一定不变
C ．一定变小
D ．变大、不变、变小均有可能
15．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A 和B ，将绳子打一个结点O ，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力OA T ．OB T 和OC T ，回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验能完成的是 。

A ．钩码的个数，122N N ==，3N =4 B ．钩码的个数133N N ==，2N =4 C ．钩码的个数1334N N N === D ．钩码的个数1N =3，2N =4，3N =5
(2)在拆下钩码和绳子前，应该做好三个方面的记录： 16．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中1G ．2G 为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过1G ．2G 光电门时，光束被遮挡的时间1t V ．2t V 都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，光电门间距离为x ，牵引砝码的质量为m 。

回答下列问题：
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位?
(2)若取M=0．4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是。

A．m=5 g B．m=15 g C．m=40 g D．m=400 g
(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式
为。

(用1t V．2t V．D．x表示)
三、大题
17．车轮是人类在搬运东西的劳动中逐渐发明的，其作用是使人们能用较小的力量搬运很重的物体。

假设匀质圆盘代表车轮，其它物体取一个正方形形状。

我们现在就比较在平面和斜面两种情形下，为使它们运动（平动．滚动等）所需要的最小作用力。

假设圆盘半径为b，正方形物体的每边长也为b，它们的质量都好似m，它们与地面或斜面的摩擦因数都是μ，给定倾角为θ的斜面。

（1）使圆盘在平面上运动几乎不需要作用力。

使正方形物体在平面上运动，需要的最小作用力1F是多少？
（2）在斜面上使正方形物体向上运动所需要的最小作用力2F是多少？
（3）在斜面上使圆盘向上运动所需要的最小作用力3F是多少？限定3F沿斜面方向18．如图所示，为一传送货物的传送带abc，传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc 部分与水平面夹角β=53°，ab部分长为4.7m，bc部分长为7.5m。

一个质量为m=1kg的物体A(可视为质点)与传送带的动摩擦因数μ=0.8。

传送带沿顺时
针方向以速率ν=1m／s匀速转动．若把物体A轻放到a处，它将
被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带。

(sin
37°=0.6，sin 53°=0.8，g=10m／2s)求物体A从a处被传送到c
处所用的时间。

19．在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在足够长的静止水平木板上。

如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，使拉力F从O开始逐渐增大．经实验绘制出摩擦力f F随拉力F的变化图像如图丙所示．已知木块质量为0.78 kg。

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数。

(2)若木块在与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定
拉力F′作用下，以a=2.0m／2s的加速度从静止开始
做匀加速直线运动，如图乙所示，则F′为多大?
(取sin 37°=0.6，COS 37°=0.8)
万卷物理答案专题二相互作用及牛顿运动定律
1.D 【解析】矿石和皮带分离时两者之间的弹力为零。

将重力沿半径OA方向和垂直于OA
的方向分解，如图所示，有
2
cos=
v
mg m
R
θ，则有
2
arccos
v
gR
θ=。

所以D正确。

2.CD 【解析】小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力。

在接触后
的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大。

当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大。

后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上，小球做减速运动，当速度减小到零
时，达到最低点，弹簧的压缩量最大。

综上可知C.D 两项正确。

3. D 【解析】弹簧伸长量由弹簧的弹力(F 弹)大小决定.由于弹簧质量不计，这四种情况下，
F 弹都等于弹簧右端拉力F ，因而弹簧伸长量均相同.故选D 项。

4.B 5.BD 6.B 7.CD 8.A
9.D 【解析】随着转速的缓慢增加，小物块与水平转台之间的静摩擦力的大小和方向也不断变化，所以摩擦力对物块做的功属于变力做功，不能直接求解只能根据动能定理间接求解。

设物块即将在转台上滑动时，物块的速度为v ，此时小物块与水平转台之间的静摩擦力最大，等于滑动摩擦力，根据题意有2
v mg m R
μ=，根据动能定理，在这一过程中，摩擦力对物块做
的功为211
22
W mv mgR μ==
，所以D 正确。

10.BD 【解析】以物块为研究对象:0F mg ma μ-=，以木板为研究对象：1mg Ma μ=。

当12F F = 时，0a 相同，12M M >，12a a <。

由图(1)可知21v v >，A 项错。

同理，B 项正确。

当12F F >时，0102a a >,12M M =,12a a =。

由图(2)可知，21v v >，C 项错。

同理，D 项正确。

11.B 【解析】以木块3为研究对象23sin cos mg mg kx αμα+=，木块 2.3间距为
23L x +=sin cos mg mg L k
αμα
++，故
B 项正确。

木块 1.2间距为
232L x +=2(sin cos )
mg L k
αμα++
，故C 项错误；如果传送带突然加速，传送带与木块间
的摩擦力不变，故D 项错误。

13. C 【解析】木块A 静止，受力平衡在水平方向上，受静摩擦力A f 和木块B 对木块A 的
弹力A N 作用。

木块B 做匀速运动，受力平衡，在水平方向上受推力F 。

木块A 对木块B 的弹力B N 。

滑动摩擦力B f 三个力作用。

由图可知B f =Fcos 30°，B N =Fsin 30°，而B N =A N =A f .则A f ：B f = 3：3，故C 项正确。

实验题
14.(1)C (2)C 【解析】本题重点考查作图法求解力的合成问题，只有规范作图才能作出正确判断，切忌作图时随意乱画。

“使O 点保持不变"即表明A.B 拉力的合力的大小和方
向不变，则以O 为圆心，以A 的拉力大小为半径画圆弧如图所示，根据平行四边形定则，按题意α减小，可知B 的拉力的大小和方向均发生相应的变化。

由图可知B 的拉力的大小和角度β都将变小，故(1).(2)均选C 项。

15.(1)BCD (2)①标记结点O 的位置，②记录OA.OB.OC 三段绳子的方向，③记录三段绳子所挂钩码的个数
【解析】(1)由力的合成与分解可知，两分力不在一条直线上，两分力之和大于合力时可平衡(或由力的三角形法则可知).故B.C.D 三项正确。

16.(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间△t 都相等。

(2)D (3)2
2
212D D t t a x
⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭=
【解析】(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M 应能在任意位置静止不动，或推动M 后能使M 匀速运动。

(2)应满足M m ?，故m=400g 不合适。

(3)由
11D v t =
∆,22
D v t =∆,22
212v v ax
-=,可得:2
2
212D D t t a x ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭= 17.(1) 1min 2
1F μ=
+ (2) 2min 2
(sin cos )1F θμθμ=
++ (3)若1
tan 2
μθ>
，31sin 2F mg θ=
； 若1
tan 2
μθ<，3(sin cos )F mg θμθ=-
运动时间11
2.5v
t a =
=s, 运动距离22
111220.4
v s a ==⨯m=1.25m<s ab ， 在ab 部分做匀速运动的运动时间
12ab s s t v
-==
4.7 1.25
1-s=3.45s 。

由于sin cos mg mg βμβ>，所以物块沿传送带bc 部分匀加速运动到c 点，则物体A 在传送带bc 部分滑动的加速度为2sin cos 3.2a g mg βμβ=-=m/s 2
，设在bc 部分运动的时间为t 3，则根据匀变速运动的规律得：2337.5 1.6vt t =+，解得3t =1.875s 。

物体A 从a 处被传送到c 处所用的时间1237.825t t t t =++=s 。