高考物理一轮复习 第二章 物体间的相互作用阶段综合测评

权掇市安稳阳光实验学校阶段综合测评二物体间的相互作用
(时间：90分钟满分：100分)
温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分)
1．(六校高三第一次联考)下面哪一组单位属于国际单位制的力学基本单位( )
A．m、N、kg B．kg、m/s2、s
C．m、kg、s D．m/s2、kg、N
解析：国际单位制力学基本单位有：长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s，选项C正确．
答案：C
2．(教学合作月考)物体b在力F作用下将物体a向光滑竖直
墙壁挤压，如右图所示，a, b处于静止状态，则( )
A．a受到的摩擦力有两个
B．a受到的摩擦力大小不随F变化
C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
D．a对b的摩擦力方向竖直向上
解析：对于a，由于墙壁光滑，只受到b对a的摩擦力，最终受重力、b 对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡，则b对a的摩擦力等于a的重力，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力．故选项B正确．
答案：B
3．(甘肃省河西三校第一次模拟)如图所示，在粗糙水平地
面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠
竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )
A．B对墙的压力增大
B．A与B之间的作用力增大
C．地面对A的摩擦力减小
D．A对地面的压力减小
解析：对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A
滑动前，B球受墙壁及A 的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实
线所示；而将A 向外平移后，B 受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B 仍受力平衡，由图可知A 球对B 的弹力及墙壁对球的弹力均减小；故选项A 错误，选项B 错误；以AB 为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故选项C 正确；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故A 对地面的压力不变，故选项D 错误．
答案：C
4．(安溪一中高三摸底考试)体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d ，每只篮球的质量为m 、直径为D ，不计球与球架之间的摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )
A.1
2
mg B.mgD d
C.mgD
2D 2－d
2 D.2mg D 2
－d 2
D
解析：以其中某一篮球为研究对象，受力分析如图所示，
由平衡条件得
2F ·cos θ＝mg ，cos θ＝
⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22－⎝ ⎛⎭
⎪⎫d 22D
2
联立解得F ＝mgD
2D 2－d
2，故选项C 正确．
答案：C
5．(高三月考)如图所示，在粗糙水平面上放置A 、B 、
C 、
D 四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧
相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD ＝120°，整个系统
保持静止状态．已知A 物块所受的摩擦力大小为f ，则D 物块所受的摩擦力大小为( )
A ．2f B.3f C ．f
D.3
2
f
解析：已知A 物块所受的摩擦力大小为f ，设每根弹簧的弹力为F ，则有：2F cos60°＝f ，对D 物体有平衡方程有：2F cos30°＝f ′，解得：f ′＝3F ＝3f .故选项B 正确．
答案：B
6．(绥棱一中一模)如图所示，A 、B 两物块的质量分别为 2m 和m, 静止叠放在水平地面上．A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为1
2
μ.
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ，则( )
A ．当F ＜2μmg 时，A 、
B 都相对地面静止
B ．当F ＝52μmg 时，A 的加速度为1
3μg
C ．当F ＞3μmg 时，A 相对B 滑动
D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过1
2
μg
解析：以整体为研究对象，地面对B 的最大静摩擦力Fm 1＝3
2
μmg ，A 受到B
的最大静摩擦力Fm 2＝2μmg ，所以当3
2
μmg ＜F ＜2μmg 时，B 物体相对地面滑动，A 、B 两物体相对静止，故选项A 错误；B 物体相对地面滑动的最大加速度a B ＝
2μmg －3
2μmg
m ＝1
2μg ，A 、B 保持相对静止的最大外力F ＝2ma B ＋2μmg ＝3μmg ，所以当F ＝5
2μmg 时，A 、B 两物体相对静止，一起加速滑动，由牛顿第二定律
有52μmg －32μmg ＝3ma ，解得a ＝1
3μg ，故选项B 正确；当F >3μmg 时，A 相对B 滑动，选项C 正确；B 物体的最大加速度为1
2
μg ，故选项D 正确．
答案：BCD
7．(高三月考)如图所示，水平地面上有楔形物体b ，b 的斜面上有一小物块a ，a 与b 之间、b 与地面之间均存在摩擦．已知a 恰好可沿斜面匀速下滑，此时若对a 施加如图所示的作用力，a 仍沿斜面下滑，则下列说法正确的是
( )
A ．在a 上施加竖直向下的力F 1，则地面对b 无摩擦力
B ．在a 上施加沿斜面向下的力F 2，则地面对b 的摩擦力水平向左
C ．在a 上施加一个水平向左的力F 3，则地面对b 的摩擦力水平向右
D ．无论在a 上施加什么方向的力，地面对b 均无摩擦力
解析：由题意可知，物体a 恰好沿斜面匀速下滑，则a 物体受到重力、斜
面支持力、斜面摩擦力，三力的合力为零，即斜面支持力与斜面摩擦力的合力
方向竖直向上，与物体a 的重力等大，若对a 施加竖直向下的外力F 1作用，则
可将F 1沿垂直斜面和沿斜面向下两个方向分解，这样物体a 受到的摩擦力和斜面支持力的合力仍竖直向上，大小等于F 1与物体重力之和，故物体a 仍沿斜面
匀速下滑，故选项A 正确；由于a 对b 的摩擦力和压力的合力方向竖直向下，所以无论对a 施加怎样的作用力，地面对b 均无摩擦力，选项D 正确，选项B 、C 错误．
答案：AD
8．(甘肃省嘉峪关一中高三月考)将某材料制成
的长方体物块锯成A 、B 两块放在水平面上，A 、B 紧靠在一起，物体A 的角度如图所示，现用水平方向的力F 推物体B ，使物体A 、B 保持原来形状、整体沿力F 的方向匀速运动，则( )
A ．物体A 在水平方向受两个力的作用，合力为零
B ．物体A 受的摩擦力只有一个
C ．物体B 对A 的压力小于桌面对物体A 的摩擦力
D ．物体B 在水平方向受四个力的作用
解析：物体A 在水平方向受到水平面的摩擦力，B 对A 的支
持力和B 对A 的摩擦力作用，故选项A 、B 错误；物体A 受到桌面的摩擦力大小等于B 对A 的压力和摩擦力的合力，如图所示．由图可知Ff 1>F N ，故选项C 正确；物体B 在水平方向受到推力F ，桌面的摩擦力，A 对B 的压力，A 对B 的摩擦力四个力的作用，故选项D 正确．
答案：CD
9．(冀州中学月考)在斜面上等高处，静止着两个相同的物块A 和B ，质量均为m .两物块之间连接着一个轻质弹簧，劲度系数为k ，斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的摩擦因数均为μ，则弹簧的最大伸长量是( )
A.mg k
B.μmg cos θk
C.mg sin θ＋μmg cos θk
D.mg μ2cos 2θ－sin 2θk
解析：物块A 受到斜面的支持力F N ＝mg cos θ，所以物块A 受到的最大静摩
擦力F f ＝μmg cos θ，物块A 静止在斜面上，物块重力沿斜面向下的分力与弹簧的拉力的合力大小等于物块A 受到的最大静摩擦
力，则有(mg sin θ)2＋F 2＝(μmg cos θ)2，解得F ＝mg μ2cos 2θ－sin 2
θ，由胡
克定律得F ＝kx ，解得x ＝mg μ2cos 2θ－sin 2θ
k
，故选项D 正确．
答案：D
10．(高三月考)如图所示，用一轻绳将光滑小球P 系于竖直墙壁上的O 点，在墙壁和球P 之间夹有一矩形物块Q ，P 、Q 均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O 点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中( )
A ．细绳的拉力逐渐变小
B ．Q 受到墙壁的弹力逐渐变大
C ．Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大
D ．Q 将从墙壁和小球之间滑落
解析：以P 、Q 两物体整体为研究对象，受力如图所示，在竖直方向，由平衡条件有F cos θ＋F f ＝G Q ＋G P ，在水平方向有：F N ＝
F sin θ，由于物体Q 始终静止，则有F f ＝
G Q ，得F cos θ＝G P ，当铅
笔缓慢下移时，绳与竖直方向夹角θ增大，故F 逐渐增大F N 逐渐增大，故选项A 、C 、D 错误，选项B 正确．
答案：B
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
二、实验题(本题共2小题，共15分)
11．(6分)(江西师大附中高三模拟)小明同学用一把20分度的游标卡尺，测量了钢笔套的长度，如图所示，则钢笔套的长度为________ mm.
解析：20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm，读数为10 mm＋11×0.05 mm ＝10.55 mm.
答案：10.55
12．(9分)(成都市高新区高三月考)如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸，一条橡皮筋的一端固定在白纸上的O点，另一端A拴两个细绳套．
(1)下面为实验的一些操作步骤：
①比较F′和F大小、方向是否近似相同；
②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示；
③用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点P，在纸上标出P点，记下拉力F的方向和大小
④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F
⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置P，在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小．
这些实验步骤的合理顺序为________．
(2)对于该实验，下列说法正确的是( )
A．两细绳套必须等长
B．若将细绳也换成橡皮筋，对实验结果有影响
C．记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到P点时，两弹簧测力计之间的夹角不能太大
(3)假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F1的大小不变，逐渐增加F1与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮筋仍然伸长到P点．对另一个弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比，下面说法中正确的是( )
A．F2一直变大．与合力方向的夹角一直增大
B．F2一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小
C．F2一直变小，与合力方向的夹角一直减小
D．F2先减小后增大，与合力方向的夹角先减小后增大
解析：(1)实验的合理顺序为③⑤②④①.
(2)实验过程中两绳套不一定等长，选项A错误；若将细绳也换成橡皮筋，对实验没有影响，选项B错误；记录弹簧测力计拉力方向时，应用
铅笔沿细绳标记两个点即可，选项C错误；实验中两测力计之间的夹角不能太大，如果夹角太大，则两弹簧测力计的拉力可能超过其测量范围，故选项D正确．
(3)若仍把结点拉到原来的位置，则两弹簧拉力的合力不变，如图所示．当保持F1大小不变，逐渐增大F1与合力夹角的过程中F2大小逐渐增大，F2与合力的夹角先增大后变小，故选项B正确，选项A、C、D错误．
答案：(1)③⑤②④①(2)D (3)B
13．(13分)(四川省成都市高三月考)如图，水平细杆上套一质量为0.54 kg 的小环A，用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连．B受到始终与水平成53°角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向夹角为37°，运动过程中B球始终在水平细杆的下方，求：(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)B对绳子的拉力；
(2)B受到的风力大小；
(3)A与杆间的动摩擦因数．
解析：(1)对B进行受力分析
T＝m B g sin37°＝3 N
由牛顿第三定律：T′＝3 N
(2)对B进行受力分析：F风＝m B g cos37°＝4 N
(3)对AB整体受力分析如图所示：
N＋F风cos37°＝(m A＋m B)g
f＝F风sin37°
μ＝
f
N
＝
1
3
.
答案：(1)3 N (2)4 N (3)
1
3
14．(15分)(枣庄第三中学月考)一光滑圆环固定在竖直平
面内，环上套着两个小球A和B(有孔)，A、B间由细绳连接着，
它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，
B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角，已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量m A.(g＝10 m/s2)解析：对A球受力分析如图所示，可知：水平方向：
F T cos30°＝F N A sin30°
竖直方向：F N A cos30°＝m A g＋F T sin30°
同理对B球进行受力分析及正交分解得：
竖直方向：F T sin30°＝m B g
联立以上三式可得：F T＝60 N，m A＝6 kg.
答案：60 N 6 kg
15．(17分)(本溪高三月考)如图所示在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系
数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物．试求：
(1)用力沿斜面向上缓慢推动m2，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，m1、m2各上移的距离d1、d2；
(2)用力沿斜面向上缓慢推动m2，当上面弹簧处于原长时，推力F的大小．
解析：(1)没加推力时，有：
k2x2＝m2g sinθ①
k2x2＋m1g sinθ＝k1x1②
加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k1的伸长量与k2的压缩量相等，设为x，则对m1有：
k1x＋k2x＝m1g sinθ③
又∵d1＝x1－x④
d2＝x2＋x1⑤
由①②③④⑤得：
d1＝m1＋m 2g sinθ
k 1
－
m1g sinθ
k1＋k2
⑥
d2＝m1＋m2g sinθ
k1
＋
m2g sinθ
k2
.⑦
(2)当k1处于原长时，则对m1有：k2x2′＝m1g sinθ⑧对m2有：
F＝m2g sinθ＋k2x2′⑨
由⑧⑨得：
F＝(m1＋m2)g sinθ.
答案：(1)d1＝
m1＋m2g sinθ
k1
－
m1g sinθ
k1＋k2 d2＝
m1＋m2g sinθ
k1
＋
m2g sinθ
k2
(2)F＝(m1＋m2)g sinθ。