2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用章末过关检测
2020学年度高三物理上学期一轮复习 单元验收试题 相互作用(2)
2020学年度上学期高三一轮复习物理单元验收试题（2）【新人教】命题范围：相互作用第Ⅰ卷为选择题，共50分；第Ⅱ卷为非选择题共50分。
满分100分，考试时间为90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共50分）一、选择题：本卷共10小题，每小题5分，共50分，每小题有一个或多个选项正确，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．如图A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同时沿墙面向下滑，已知mA ＞mB，则物体B（）A．只受一个重力B．受到重力和一个摩擦力C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力2．（密码改编）2020年12月3日凌晨的广州亚运会上，在男子举重56公斤级决赛中，中国选手李争总成绩285公斤夺得金牌．在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间，才能被裁判视为挺（或抓）举成功．如图所示，运动员在保持杠铃平衡时两手握杆的距离要有一定的要求，下列说法正确的是（）A．两手间的距离越大，运动员手臂用力越大，可能导致举重失败B．两手间的距离越大，运动员手臂用力越小，举重越容易成功C．两手间的距离越小，运动员手臂用力越小，举重越容易成功D．两手间的距离过小，杠铃不易保持平衡，可能导致举重失败3．（2020·上海模拟）物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图）．当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时（）A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C．A、B之间的摩擦力为零D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质4．（2020·山东潍坊）如图，物块A、B静置在水平地面上，某时刻起，对B施加一沿斜面向上的力F，力F从零开始随时间均匀增大，在这一过程中，A、B均始终保持静止．则地面对A的（）A．支持力不变B．支持力减小C．摩擦力增大D．摩擦力减小5．如图所示，是一直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动将物体冲离使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角度，下列说法正确的是（）A．绳子的拉力为mg/cosθB．绳子的拉力可能小于mgC．物体受到河水的作用力大于绳子拉力的水平分力D．物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力6．如图所示，一根丝线两端分别固定在M、N两点，玩具娃娃上面带一个小夹子，开始时用夹子将玩具娃娃固定在图示位置，a段丝线水平，b段丝线与水平方向的夹角为45°.现将夹子向左移动一小段距离，移动后玩具仍处于静止状态，关于a、b两段丝线中的拉力，下列说法正确的是A．移动前，a段丝线中的拉力等于玩具所受的重力B．移动前，a段丝线中的拉力小于玩具所受的重力C．移动后，b段丝线中拉力的竖直分量不变D．移动后，b段丝线中拉力的竖直分量变小7．将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，放在水平桌面上并排放在一起，现用水平力F垂直于B的左边推B物体，使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动，则（）A．物体A在水平方向上受三个力的作用，且合力为零B．物体A在水平方向上受两个力的作用，且合力为零C．B对A的作用力方向与F方向相同D．B对A的压力等于桌面对A的摩擦力8．（2020·广东中山）如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的．绳子呈水平状态，木块A、B均保持静止．则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为（）A．2个和4个B．3个和4个C．4个和4个D．4个和5个9．（2020·吉林长春）如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m和M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A．水平面对正方体M的弹力大小大于（M＋m）gB．水平面对正方体M的弹力大小为（M＋m）gcosαC．墙面对正方体M的弹力大小为mgcotαD．墙面对正方体m的弹力大小为mgtanα10．（2020·湖北武汉）如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），与斜面上物体A相连的一段细绳与斜面平行．现用水平向右的力F缓慢拉物体B，使连接物体B的细绳向右拉开一个小角度，此过程中斜面体与物体A 仍然静止不动．则下列说法正确的是（）A．物体A所受斜面体的支持力大小一定不变B．物体A所受斜面体的摩擦力大小一定不变C．细绳对物体A的拉力大小一定不变D．斜面体所受地面的支持力大小一定不变第Ⅱ卷（非选择题，共50分）二、实验题：本题共2小题，共12分。
(江苏专用)2020版高考物理新增分大一轮复习 第二章 相互作用本章综合能力提升练(含解析).docx
本章综合能力提升练一、单项选择题1．(2018·程桥高中月考)如图1所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连，Q的质量为m，在P向右匀速运动的过程中，桌面上的绳子始终是水平的，重力加速度为g.下列说法正确的是( )图1A．P所受拉力的施力物体是钩码Q，大小等于mgB．P所受拉力的施力物体是绳子，大小等于mgC．P所受摩擦力的方向水平向左，大小一定小于mgD．P所受摩擦力的方向水平向左，大小一定大于mg答案 B解析P只受绳子的作用，不受钩码的作用，故A错误；P所受拉力的施力物体为绳子，大小等于钩码的重力mg，故B正确；P所受到的摩擦力方向与拉力方向相反，故向左；但根据平衡关系可知，其大小一定等于mg，故C、D错误．2．如图2所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是( )图2A．M受到的摩擦力不变B．M受到的摩擦力变大C．M可能减速下滑D．M可能减速上滑答案 A解析当传送带顺时针转动时，物块相对传送带的运动方向没有变，因此M受到的摩擦力不变，故选A.3.(2018·扬州中学模拟)2015年世界举重锦标赛于11月20日至29日在美国休斯敦举行．如图3所示为我国选手邓薇比赛时的画面，若邓薇所举杠铃的质量为m，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角均为45°，重力加速度为g.则她每只手臂承受的作用力为( )图3A.33mg B.12mgC.22mg D．mg答案 C解析以杠铃为研究对象，分析受力情况，作出受力图，如图所示．根据平衡条件得：2F cos45°＝mg，解得F＝22mg，由牛顿第三定律得她每只手臂承受的作用力F′＝F＝22mg.4.(2018·盐城中学4月检测)如图4所示，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线，则( )图4A．空气对风筝的作用力方向水平向右B．地面对人的摩擦力方向水平向左C．地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力D．风筝处于稳定状态时，拉直的细线可能垂直于风筝面答案 B5.(2018·兴化市第一中学期初)用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为L .现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L .斜面倾角为30°，如图5所示．则物体所受摩擦力( )图5A ．等于零B ．大小为12mg ，方向沿斜面向下 C ．大小为32mg ，方向沿斜面向上 D ．大小为mg ，方向沿斜面向上答案 A解析 弹簧竖直悬挂质量为m 的物体时，对物体受力分析，物体受重力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件：F ＝mg ，根据胡克定律F ＝kL ，质量为2m 的物体放在斜面上时，对物体受力分析，如图，根据共点力平衡条件，有F ′＋F f －2mg sin 30°＝0，其中F ′＝kL ＝mg ，解得：F f ＝0，故A 正确，B 、C 、D 错误．6.(2018·田家炳中学开学考)如图6，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为F N.在运动过程中( )图6A．F增大，F N减小B．F减小，F N减小C．F增大，F N增大D．F减小，F N增大答案 A解析对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示，根据共点力平衡条件，有F N＝mg cosθF＝mg sinθ其中θ为支持力F N与竖直方向的夹角；当球向上移动时，θ变大，故F N变小，F变大，故A正确，B、C、D错误．二、多项选择题7．(2018·常熟市期中)如图7所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝3kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块的重力均为50N，作用在物块2的水平力F＝10N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是( )图7A．1和2之间的摩擦力是10NB．2和3之间的摩擦力是25NC．3与桌面间的摩擦力为5ND．物块3受6个力作用答案CD解析物块1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故A错误．对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为10 N，故2和3之间的摩擦力是10 N，故B错误．对m受力分析，受重力、支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F＝mg sin 30°＝15 N，则3受桌面的摩擦力是15 N－10 N＝5 N，向右，故C正确．对物块3受力分析，受重力、支持力、2对3的压力、2对3水平向右的静摩擦力、绳子对3向左的拉力、桌面对3向右的静摩擦力，共6个力作用，故D正确．三、实验题8．用木板、白纸、图钉、一根原长为5cm且劲度系数为100N/m的弹簧、两个弹簧秤(单位：N)、细绳套、三角板、刻度尺和铅笔等器材做“验证力的平行四边形定则”实验，实验过程如下：图8(1)在水平木板上铺白纸，把弹簧的一端固定在O点，过O画一条标记线OD，弹簧的另一端拴两条细绳套；用两个弹簧秤互成角度拉细绳套，使弹簧的另一端沿OD拉至C点，如图8甲所示．用铅笔描下C点的位置和两条细绳套的方向，记录两弹簧秤的读数分别为F A与F B，其中B弹簧秤的读数F B＝________N；用刻度尺测出此时弹簧的长度为10cm，通过计算得出弹簧的拉力F＝______N；可以判断F A与F B互成的角度为________．(2)根据力的图示，作出F A和F B，如图乙所示．请你根据力的图示，在图乙中作出F A与F B的合力F′.(3)比较力F′与F的大小和方向，得出的结论是：在实验误差允许范围内，__________. 答案(1)4.00 5.00 90°(2)见解析图(3)力的平行四边形定则成立解析(1)A弹簧秤的读数F A＝3.00 N，B弹簧秤的读数F B＝4.00 N；根据胡克定律计算得出弹簧的拉力F＝kΔx＝100×(0.1－0.05) N＝5.00 N，根据三角函数关系得F A与F B互成的角度为90°.(2)根据平行四边形定则画图：(3)比较力F′与F的大小和方向，得出的结论是：在实验误差允许范围内，力的平行四边形定则成立．9．(2019·田家炳中学期初)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图9甲、乙所示实验方案．图9(1)为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小．你认为方案________更易于操作．简述理由：____________________.(2)若A 和B 的重力分别为100N 和150N ，当甲中A 被拉动时，弹簧测力计a 示数为60N ，b 示数为110N ，则A 、B 间的动摩擦因数为__________________．答案 (1)见解析 (2)0.4解析 (1)由题图实验可知，甲方案中拉动木块A ，不需要控制木块A 做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；乙方案中用弹簧测力计拉动A ，需要控制A 做匀速直线运动，难于控制A 做匀速直线运动，另一方面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此甲方案更易于操作．(2)由题意可知，在甲方案中，两木块接触面受到的压力等于B 的重力，即F N ＝150 N ，弹簧测力计a 的示数等于两木块接触面间摩擦力的大小，即F f ＝60 N ；由公式F f ＝μF N 得，动摩擦因数μ＝F f F N ＝60150＝0.4. 四、计算题10．(2018·如东县调研)如图10所示，内壁光滑、半径为R 的半球形容器静置于水平面上，现将轻弹簧一端固定在容器底部O ′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m 的小球相连，小球静止于P 点，OP 与水平方向的夹角θ＝30°.重力加速度为g .图10(1)求弹簧对小球的作用力大小F 1；(2)若弹簧的原长为L ，求弹簧的劲度系数k ；(3)若系统一起以加速度a 水平向左匀加速运动时，弹簧中的弹力恰为零，小球位于容器内壁，求此时容器对小球的作用力大小F 2和作用力方向与水平面夹角的正切tan α.答案 见解析解析 (1)对小球受力分析，如图甲所示，由于θ＝30°，由几何关系可知，F 1＝F N ＝mg ，(2)由于θ＝30°，由几何关系可知弹簧的长度为R ，则弹簧压缩量x ＝L －R又：F 1＝kx所以：k ＝mg L －R(3)系统一起以加速度a 水平向左匀加速运动时，对小球进行受力分析如图乙；由牛顿第二定律可得：F ＝F 22－(mg )2＝ma ，其中：tan α＝mg F解得：F 2＝m g 2＋a 2，tan α＝g a.11．(2018·徐州三中月考)如图11所示，质量为M 的木板C 放在水平地面上，固定在C 上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a 和b 连接小球A 和小球B ，小球A 、B 的质量分别为m A 和m B ，当与水平方向成30°角的力F 作用在小球B 上时，A 、B 、C 刚好相对静止一起向右匀速运动，且此时绳a 、b 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，重力加速度为g ，求：11图11(1)力F 的大小；(2)通过分析确定m A 与m B 的大小关系；(3)地面对C 的支持力和摩擦力大小．答案 见解析解析 (1)对B 球受力分析，水平方向受力平衡，则： F cos 30°＝F T b cos 30°，得：F T b ＝F竖直方向受力平衡，则：F sin 30°＋F T b sin 30°＝m B g 得：F ＝m B g ；(2)对A 球受力分析，竖直方向：m A g ＋F T b sin 30°＝ F T a sin 60°水平方向：F T a sin 30°＝F T b sin 60°联立得：m A ＝m B .(3)对A 、B 、C 整体受力分析，竖直方向：F N ＋F sin 30°＝(M ＋m A ＋m B )g ，则F N ＝(M ＋m A ＋m B )g－F sin 30°＝Mg ＋m A g ＋12m B g 水平方向：F f ＝F cos 30°＝m B g cos 30°＝32m B g .。
2020版高考物理一轮复习 第二章 相互作用综合检测(含解析)新人教版
相互作用综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题（本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确，第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,用以使车辆以较慢速度通过路口,车辆驶过减速带时会进一步减速.当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是（ B )解析:减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A，C错误；按照力的作用效果,力F应该分解为水平方向和竖直方向的两个分力，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度,竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果,故B正确,D错误.2。
大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上,使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是( A )解析：根据物体的平衡条件有f A=F,f B=Fcos 30°,f C=Fcos 30°,f D=Fcos 60°,知物体与水平面间的摩擦力最大的是A选项。
3。
如图所示,用一根轻绳晾晒重量为G的衣服,衣服是通过一个光滑的小圆环穿过细绳后悬挂起来的,此时两段绳间的夹角为120°，绳中张力为F1；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上,此时晾衣绳中的张力大小为F2，不计小圆环的重力,则下列关系正确的是( B ）A。
F1=F2=G B。
F2〈F1=GC。
F2>F1>G D。
F2<F1〈G解析：分别对两种情况下的环进行受力分析,如图。
由图可知,开始时三个力的方向之间的夹角都是120°，所以F1=G；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，则在竖直方向上有F2+F2sin θ=G，得F2〈G,所以三个力之间的关系为F2〈F1=G。
高考物理大一轮复习第二章相互作用章末检测
章末检测相互作用（时间：60分钟满分：100分）、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分，多选题已在题号后标出 ）（2015 •武汉部分学校调研）（多选）已知两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大 F2的大小•在 H 逐渐增大的过程中，关于合力 的大小，下列说法正确的是选 ACD 当共点力F1和F2的夹角为锐角或直角时，F 2逐渐增大的过程中，合力 不断变大，选项 A 正确；当共点力 F1和F2的夹角为钝角时，F2逐渐增大的过程中，合力F 有可能先变小后变大，也可能不断变大，选项 C 、D 正确.2.如图所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不 计货物与小车间的摩擦力， 则货物对杆 A B 的压力大小之 比 F A : F B 为 （ ）A. 1 : .;3B. .;3 : 1C. 2 : 1D. 1 : 2解析：选B.以货物为研究对象进行受力分析，如图所示，利用力 的合成法可得tan 30°= NB ，根据牛顿第三定律可知F B = N 、F A =NA ,解得F A ： F B = '3 : 1，选项B 正确.3. （2015 •唐山统考）如图所示，物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态•现用力 F 沿斜面向上推A , A B 仍处于静止状态•下列说法正确的是（ ）A. A B 之间的摩擦力大小可能不变1. A . F1和F2的夹角为锐角, F 一定不断变大 B . F1和F2的夹角为锐角, F 有可能先变小后变大 C. F1和F2的夹角为钝角, F 有可能先变小后变大 D.F1和F2的夹角为钝角, F 有可能一直变大解析:B. A、B之间的摩擦力一定变小C. B受到的弹簧弹力一定变小D. B与墙之间可能没有摩擦力解析：选A.对物块A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力作用而平衡，当施加后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mg sin 0，若F= 2m g sin B,则A B之间的摩擦力大小可能不变，选项A正确，B错误；对整体分析，由于A、B不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后, 弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知,D错误.4. 如图所示，水平固定且倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为I，则弹簧原长和推力F的大小分别为B与墙之间一定有摩擦力，故选项C、mg 2yf3A.1 + 2k，〒mgmg 2血B. 1 - 2k，〒mgC l + 哭2，3mgD. I —2k 2 ,'3mg解析：选B.以A B整体为研究对象，则F eos 30°=2mg>in 30°,得F=2飞3mg隔离A有kx= mg>i n 30 °，得弹簧原长为I—x = I —黑故选项B正确.5. （2015 •河北石家庄质检）（多选）如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为N ;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为0，则A. F1 : F2 = cos 0 : 12 B. F1 : F2= sin 0 : 12D. N : N= sin 0 : 1解析：选AC.对A B 分别受力分析如图，根据力的平衡得 Fi = mg\n 0 , F2 = mg an 0 ,cos 20 : 1,所以A C 项正确，B D 项错误.6. （多选）如图所示，一条细线一端与地板上的物体B 相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A 相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的 O 点，细线与竖直方向所成角度为 a ，则（ ）A.如果将物体B 在地板上向右移动一点， a 角将增大 B.无论物体B 在地板上左移还是右移，只要距离足够小，a 角将不变C. 增大小球A 的质量，a 角一定减小D. 悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球 A 的重力解析：选AD.O A 之间的细线一定沿竖直方向，如果物体 B 在地板上向右移动一点， OB 间的细线将向右偏转， OA 与 0B 间的夹角将增大.OA 与 0B 两段细线上的弹力都等于小 球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即OO 的方向）与/ AOB 勺角平分线在一条直线上，显然物体 B 在地板上 向右移动时a 角将增大，选项 A 正确，B 错误；增大小球 A 的质量，只要物体 B 的位置 不变，贝Ua 角也不变，选项 C 错误；因物体B 无论在地板上移动多远，/ AOB 都不可能 达到120°,故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球 A 的重力，选项 D 正确.得 Fi : F2 = cos 0 : 1, N '= mg pos 0 , N2mgcos 0，结合牛顿第三定律得N : N2 =7. 如右图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数口0.2，从t = 0开始以初速度vo沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F= 12 . .N的作用，取g= 10 m/s ,向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）解析：选A.8. （多选）如图所示，水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、m,由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动.已知绳与竖直方向的夹角为0 ,则下列说法中正确的是（）A. B球受到的风力F为mg tan 0B. 风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C. 风力增大时，杆对环A的支持力保持不变D. 环A与水平细杆间的动摩擦因数为 -mi+ mB解析：选AC.对球B受力分析可知A正确；当风力增大时，由于F拉=mg/cos 0 , 0增大,F拉增大，所以B错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环A的支持力与环A和B 球整体受到的重力平衡，C正确；水平方向上，mg tan 0= 口（m）g,所以D错误.二、实验题（本题共2小题，共20分）9. （10分）（2015 •云南统一检测）在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图所示.将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于下表中.（1）以x为横坐标，F为纵坐标，在下图所示坐标系中描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量间关系的图线.（2）由图线求得这一弹簧的劲度系数为_________ .（保留三位有效数字）解析：作图时，注意测量数据的范围与图的大小，尽量使实验测得的数据准确、清晰地把图展现出来.由胡克定律可知，弹簧的劲度系数k—F = 75.0 N/m.△ x答案：⑴如图所示（2）75.0 N/m10. （10分）在“探究合力与分力关系”实验过程中，老师拍下了某同学用一个弹簧秤拉橡皮筋到位置O稳定时的照片.（1）请指出该同学在进行该项实验操作上的不恰当之处:（2）在同学的帮助下该同学进行了正确操作，并记录下力的方向如图所示，由图中两弹簧秤示数可得知力的大小. 其中A处弹簧秤的示数为 ________ N L请你根据相关数据作出这两个力的合力，并求出合力的大小为__________ N.解析：（1）施加拉力的时候拉力的方向没有与板保持水平.（2）弹簧秤需估读.A处弹簧秤的示数F A= 2.60 N, B处弹簧秤的示数F B=1.10 N .以1 cm为1 N的标度作出F A、F B的图示并以其为邻边作平行四边形，其对角线F即表示合力的大小和方向. 对照标度A 即可量出合力的大小，F= 3.30 N.答案：（1）施加拉力的时候拉力的方向没有与板保持水平（2）2.60图见解析 3.30（3.20〜3.40均可）三、计算题（本题共2小题，共32分）11. （16分）（2015 •邯郸模拟）一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），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，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，且与水平线成30°角.已知B球的质量为3 kg，求:（1）细绳对B球的拉力大小；2 ⑵A球的质量.（g取10 m/s ）解析：（1）对B球受力分析如图所示，B球处于平衡状态有:T sin 30 ° = mBgT = 2mg = 2 x 3X 10 N= 60 N（2）球A处于平衡状态有:在水平方向:T cos 30 ° = NA sin 30在竖直方向：NA cos 30 ° = mg+ T sin 30 °由以上两式解得：mA= 6 kg答案：（1）60 N （2）6 kg12. （16分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如右图所示）•设拖把头的质量为m拖杆质量可以忽略；拖把头与地\」杆板之间的动摩擦因数为常数口，重力加速度为g.某同学用该\\ i拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方拖把乂向的夹角为e. 夕（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小；（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为入.已知存在一临界角e °,若e w e。
【物理】2020届一轮复习人教新课标相互作用单元过关练（解析版）
2020年高考物理考点精选精炼：相互作用（提升卷)1．如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。
关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（）A．A一定受到三个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力2．如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为（）A．8.65N B．5.0NC．4.3N D．2.5N3．如图所示，在两个相互垂直的水平力F1=4N、F2＝3N作用下，物体沿光滑水平面通︒=，则过一段位移x，该过程中F1、F2对物体做功分别8J、6J.已知tan370.75A．x大小为2m B．合力对物体做功10JC．合力大小为7N D．合力与x间的夹角为8°4．下列关于重力、重心的说法，正确的是（）A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外C ．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D ．重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的5．如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB 和AC 之间，两板与水平面的夹角都是60.现将两板与水平面的夹角以大小相等的角速度同时缓慢地均匀地减小到30，则在此过程中，球对两板的压力( )A ．先增大后减小B ．逐渐减小C ．先减小后增大D ．逐渐增大 6．如图所示，A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ，且m A ＞m B ，整个系统处于静止状态 ，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，物体A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是( )A ．物体A 的高度升高，θ角变大B ．物体A 的高度降低，θ角变小C ．物体A 的高度不变，θ角不变D ．物体A 的高度升高，θ角不变7．（多选）将一横截面为扇形的物体B 放在水平面上，一小滑块A 放在物体B 上，如图所示，除了物体B 与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B 的质量为M 、滑块A 的质量为m ，重力加速度为g ，当整个装置静止时，A B 、接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ，则下列选项正确的是（ ）A ．物体B 对水平面的压力大小为MgB ．物体B 受到水平面的摩擦力大小为tan mg θC ．滑块A 与竖直挡板之间的弹力大小为tan mg θD．滑块A对物体B的压力大小为14 a⎛⎫-⎪⎝⎭，8．（多选）物体同时受到同一平面内三个力作用，下列几组力的合力可能为零的是() A．1005N，1004N，2019N B．500N，200N，300NC．100N，500N，1000N D．1000N，1000N，1000N9．（多选）一质量为2kg、初速度不为零的物体，在光滑的水平面上受到大小分别为4N、6N、9N的三个水平共点力作用，则物体（）A．可能做匀速直线运动B．可能做匀减速直线运动C．不可能做匀变速曲线运动D．加速度的大小可能是2m/s210．（多选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的有A．物体受到的滑动摩擦力大小总是与它受到的重力成正比B．物体受到的滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关C．物体受到的滑动摩擦力的方向可能与它的运动方向相同D．物体受到的滑动摩擦力总是阻碍它的相对运动11．某同学利用所学知识测量弹簧的劲度系数.弹簧的上端固定在铁架台上，下端可以挂砝码盘。
2020版高考物理总复习第二章相互作用综合检测(含解析)
相互作用综合检测( 时间 :90 分钟满分 :100 分 )一、选择题 ( 本题共 12 小题 , 每小题 4 分, 共 48 分 . 在每小题给出的四个选项中,第1～7 小题只有一个选项正确, 第 8～ 12 小题有多个选项正确, 全部选对的得 4 分 , 选对但不全的得 2 分, 有选错或不选的得0 分)1. 如图所示 , 物块M 在静止的传送带上匀速下滑时, 传送带突然顺时针 ( 图中箭头所示 ) 转动起来 , 则传送带转动后, 下列说法正确的是 ( A )A.M 受到的摩擦力不变B.M 受到的摩擦力变大C.M 可能减速下滑D.M可能减速上滑解析 : 当传送带顺时针转动时, 物块相对传送带的运动方向没有变, 因此 M受到的摩擦力不变.2.科技的发展正在不断地改变着我们的生活 , 如图 ( 甲 ) 是一款手机支架 , 其表面采用了纳米微吸材料 , 用手触碰无粘感 , 接触到平整光滑的硬性物体时 , 会牢牢吸附在物体上 , 如图 ( 乙 ) 是手机静止吸附在支架上的侧视图 , 若手机的重力为 G,则下列说法正确的是 ( D )A. 手机受到的支持力大小为Gcos θB. 手机受到的支持力不可能大于GC. 纳米材料对手机的作用力大小为Gsin θD.纳米材料对手机的作用力竖直向上解析 : 手机支架采用了纳米微吸材料 , 支架斜面会对手机存在一个吸引力 , 所以手机受到的支持力大小不可能为 Gcos θ, 其大小可能大于 G,也可能小于 G,取决于吸引力的大小 ,A,B 错误 ; 手机处于静止状态 , 受力平衡 , 手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力 ( 支持力、吸引力和摩擦力的合力 ), 故纳米材料对手机的作用力竖直向上 , 大小等于 G,C 错误 ,D 正确 .3.如图所示为开口向下的“”形框架,两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一光滑轻质定滑轮 , 两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连, 并处于静止状态 , 此时连接滑块 A的绳与水平方向的夹角为θ , 连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ, 则 A,B 两滑块的质量之比为( C )A.2sin θ ∶ 1 C.1 ∶ 2cos θB.2cosθ ∶ 1 D.1 ∶ 2sinθ解析 : 设绳拉力为F T, 对 A 有F T sin θ=m A g, 对B 有F T sin 2 θ=m B g, 得= .4.如图所示 ,A,B,C 三物块叠放并处于静止状态 , 墙面竖直 , 水平地面光滑 , 其他接触面粗糙 , 以下受力分析正确的是 ( C )A.A与墙面间存在压力解析 : 以三个物块组成的整体为研究对象, 地面光滑 , 水平地面对 C 没有摩擦力 , 根据平衡条件得知 , 墙对 A 没有弹力 , 因而也没有摩擦力, 故选项A,B 错误 . 对 A 物块受力分析, 受到重力、 B 的支持力和 B 对 A 的摩擦力三个力作用, 故选项 C正确 . 先对 A,B 整体研究 , 水平方向上 , 墙对 A 没有弹力 , 则由平衡条件分析可知,C 对 B 没有摩擦力 ; 再对 B 受力分析 , 受到重力、 A 的压力和A 对B 的摩擦力、C 的支持力 , 共四个力作用, 故选项D 错误 .5. 如图 (a),某工地上起重机将重为G 的截面为正方形的工件缓缓吊起. 四根等长的钢绳( 质量不计 ), 一端分别固定在正方形工件的四个角上, 另一端汇聚于一处挂在挂钩上, 绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等[ 如图 (b)].则每根钢绳的受力大小为( D )A. GB.GC. GD.G解析 : 起重机将工件缓缓吊起过程中 , 工件受力平衡 , 而四根钢绳的拉力有对称性方向的分力的合力为 0, 绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等, 四个力水平, 可知绳与竖直方向的夹角θ =30° , 每个钢绳拉力T在竖直方向分力大小为T y=Tcos θ =T, 工件在竖直方向受力平衡, 则有 4T y =G,即 T= G.6.如图所示 , 物体 A,B 用轻质细绳连接后跨过滑轮 ,A 静止在倾角为 45°的斜面上 ,B 悬挂着 .已知质量 m A=2m B, 不计滑轮摩擦 , 现将斜面倾角由 45°增大到 60° , 但物体仍保持静止 , 下列说法中正确的是 ( C )A.绳子的张力增大B.物体 A 对斜面的压力将增大C.物体 A 受到的静摩擦力增大D.滑轮受到绳子的作用力保持不变解析 : 如图所示 , 对物体 A和 B 受力分析 , 在斜面倾角增大的过程中, 物体 B 始终处于平衡状态, 因此绳子张力大小始终等于物体 B 重力的大小 , 故 A 错误 ; 物体 A 对斜面的压力F N'=F N=m A gcosθ , 随着θ的增大 ,cosθ 减小,因此物体 A 对斜面的压力将减小, 故 B 错误 ; 开始时物体 A 所受重力沿斜面的分力大于绳子拉力, 即 m A gsin 45° >T=m B g, 因此静摩擦力平行斜面向上, 随着斜面倾角的增大 , 重力沿斜面的分力逐渐增大, 而绳子的拉力不变, 因此物体 A 所受静摩擦力逐渐增大 , 方向沿斜面向上, 故 C正确 ; 绳子拉力大小不变, 随着斜面倾角的增大, 绳子之间的夹角在减小 , 因此其合力增大, 所以滑轮受到绳子的作用力增大, 故 D 错误 .7.如图所示 , 倾角为θ的斜面体 c 置于水平地面上 , 小盒 b 置于斜面上 , 通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 a 连接 . 连接 b 的一段细绳与斜面平行, 连接 a 的一段细绳竖直.a 下端连接一竖直并固定于地面的弹簧. 现在 b 盒内缓慢放入适量沙粒,a,b,c始终处于静止状态, 下列说法正确的是( A )A.b 对 c 的摩擦力可能先减小后增大B. 地面对 c 的支持力可能不变C.c 对地面一定有摩擦力且方向始终向右D. 弹簧的弹力可能增大解析 : 由于不知道 b 的重力沿着斜面方向的分力与细绳的拉力的大小关系, 故不能确定静摩擦;力的方向 , 故随着沙粒质量的增大, 静摩擦力可能增大, 可能减小 , 也可能先减小后增大,A正确以 b 与 c 组成的整体为研究对象, 整体受到的重力、支持力以及绳向右上方的拉力、地面的摩擦力 ( 若绳拉力为零 , 则受重力和支持力两个力作用). 在 b 盒内缓慢加入适量沙粒后, 竖直向下的重力增大 , 所以整体受到的支持力一定增大,B 错误 ; 若细绳的拉力为零, 则 c 对地面的摩擦力为零 ,C 错误 ;a,b,c始终处于静止状态, 则弹簧的长度不变, 由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变,D 错误 .8. 力是物体间的相互作用, 下列有关力及表述正确的是( BD )解析 : 由于在不同纬度及不同高度处重力加速度g 不同 , 旅客所受重力不同, 对飞机的压力大小不同 , 且方向也发生变化,A 错误 ; 充足气的篮球平衡时, 篮球壳对内部气体有压力作用, 即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力, 故 B 正确 ; 书对桌子的压力作用在桌子上 , 箭尾应位于桌面上, 故 C 错误 ; 平地上匀速行驶的汽车, 其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力 , 汽车受到的动力与阻力平衡时匀速前进, 故 D正确 .9. 如图所示 , 物块位于倾角为θ 的固定斜面上,受到平行于斜面的水平力 F 的作用而处于静止状态.如果将外力F撤去,则物块 ( BD )A. 会沿斜面下滑B. 所受的摩擦力变小C. 所受的摩擦力变大D. 所受的摩擦力方向一定变化解析 : 物块在平行于斜面平面内受到外力F、重力沿斜面向下的分力mgsin θ 、静摩擦力f, 由平衡条件知 f 的方向与F、 mgsin θ 的合力方向相反, 大小为; 可知物块与斜面间的最大静摩擦力 f m>mgsin θ , 故撤去 F 后 , 物块仍静止在斜面上 , 摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡 , 大小变为 mgsin θ, 方向沿斜面向上 .10.如图所示 , 一倾角为α、质量为 M的直角斜劈 B 放置在水平地面上 , 质量为 m的物体 A 在沿斜面向上的力 F 作用下沿斜面匀速上滑,B 相对地面始终静止 . 此过程中 B 对 A的摩擦力为F f1 , 地面对 B 的摩擦力为F f2 , 则 F f1和 F f2的大小分别为 ( BD )A.F f1 =FB.F f1 =F-mgsin αC.F f2 =0D.F f2 =Fcos α解析: 以 A 为研究对象 ,A 做匀速直线运动 , 在沿着斜面方向受到的合力为零, 所以 F=mgsin α+F , 解得 F =F-mgsin α , 选项 A 错误 ,B 正确 ;A 做匀速直线运动 ,B 静止 ,A 和 B 均处于平衡状f1 f1态 , 以 A,B 整体为研究对象 ,B 受到地面的摩擦力大小等于 F 在水平方向的分力, 即 F f2 =Fcos α, 选项 C错误 ,D 正确 .11. 如今我国高铁已经广泛运行, 由于高铁电气化技术标准较高, 列车运行速度快、密度大, 故对行车安全和人身安全提出了很高的要求. 如图所示为供电线路两电线杆之间电线覆冰后的情形 , 假设电线质量分布均匀, 两电线杆正中间 O 处电线的张力大小为F, 电线与电线杆结点 A 处的切线与竖直方向的夹角为θ , 则 ( AC )A. 结点 A 处作用于电线的拉力大小为B. 电线杆对结点 A 的弹力方向竖直向上C.两电线杆间覆冰电线的总质量为D.两电线杆间覆冰电线的总质量为解析:如图所示, 作出两电线杆间左半部分覆冰电线的受力图. 由几何关系可得F A=, mg=, 解得 m=, 故 A,C 正确 .12. 如图所示 , 一光滑球体静止于夹角为现以 B 为轴 , 让整个支架缓慢地顺时针旋转则整个过程中( BD ) θ ( θ为 0°～ 180°范围内的某一值) 的支架ABC 内, , 直至支架BC板水平 . 设 BC板对球体的作用力为F,A.F 可能一直减小B.F 可能一直增大C.F 可能先减小后增大D.F 可能先增大后减小解析 : 整个支架缓慢地顺时针旋转, 光滑球体受到的合力始终为零,AB 板和 BC板对光滑球体的合力与球体的重力等大反向, 而球体的重力是不变的. 如图所示 , 如果θ小于等于90° , 整个支架缓慢旋转的过程中,F 先增大后减小; 如果θ大于 90° , 整个支架缓慢旋转的过程中,F 一直增大, 选项 B,D 正确 .二、非选择题( 共 52 分 )13.(6分)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品, 在家中验证力的平行四边形定则.(1) 如图 ( 甲 ), 在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶, 记下水壶静止时电子秤的示数F. (2) 如图 ( 乙 ), 将三根细线 L ,L ,L 3 的一端打结 , 另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶12杯带上 . 水平拉开细线 L 1, 在白纸上记下结点 O 的位置、 和电子秤的示数 F 1.(3) 如图 ( 丙 ), 将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上 , 并将 L 1 拴在其上 . 手握电子秤沿着 (2)中 L 2 的方向拉开细线 L 2, 使和三根细线的方向与(2) 中重合 , 记录电子秤的示数F 2.(4) 在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F,F 1,F 2 的图示 , 根据平行四边形定则作出F 1,F 2 的合力F' 的图示 , 若,则平行四边形定则得到验证.解析 :(2) 要画出平行四边形 , 则需要记录分力的大小和方向 , 所以在白纸上记下结点 O 的位置的同时 , 也要记录三细线的方向以及电子秤的示数 F 1.(3) 已经记录了一个分力的大小 , 还要记录另一个分力的大小 , 则结点 O 的位置不能变化 , 力的 方向也不能变化 , 所以应使结点 O 的位置和三根细线的方向与(2) 中重合 , 记录电子秤的示数F 2.(4) 根据平行四边形定则作出 F 1,F 2 的合力 F' 的图示 , 若 F 和 F' 在误差允许的范围内重合, 则平行四边形定则得到验证 .答案 :(2) 三根细线的方向(3) 结点 O 的位置(4)F 和 F' 在误差允许的范围内重合 评分标准 : 每空 2分.14.(8 分 )(1) 某次进行探究弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系的实验时 , 得到如图 (a) 所示的F L 图像 , 由图像可知 : 弹簧原长L 0=cm,求得弹簧的劲度系数k=N/m.(2) 按如图 (b) 的方式挂上钩码 ( 已知每个钩码重G=1 N), 使 (1) 中研究的弹簧压缩 , 稳定后指针指示如图 (b), 则指针所指刻度尺示数为cm. 由此可推测图 (b) 中所挂钩码的个数为个.解析 :(1) 由胡克定律 F=k(L-L 0), 结合题图 (a) 中数据得 L 0=3.0 cm, k=200 N/m.(2) 由题图(b) 知指针所指刻度为 1.50 cm, 由 F=k(L 0-L), 可求得此时弹力为F=3 N, 故所挂钩码的个数为3个.答案 :(1)3.0200 (2)1.50 3评分标准 : 每空 2分.15.(8分)如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为 2 N 的球 A,B, 在两球之间夹一弹簧, 弹簧的劲度系数为10 N/m, 用两条等长的线将球C与 A,B 相连 , 此时弹簧被压短10 cm, 两条线的夹角为 60° , 求:(1)杆对 A 球支持力大小 ;(2)C 球重力大小 .解析 : 弹簧的弹力F=kx=10× 0.1 N=1 N(1分)A 球的受力情况如图所示, 根据平衡条件得Tcos 60 ° =F(1 分 )G+Tsin 60 ° =N(1 分 )解得 T=2 N(1 分)N=(2+ ) N(1 分 )对 C 球:2Tsin 60 °=G C(2 分 )解得 G C=2N.(1分)答案 :(1)(2+ )N (2)2 N16.(9分)如图所示,水平细杆上套有一质量为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 受到始终与水平方向成53°角的风力作用, 与 A 一起向右匀速运动, 此时轻绳2 37° =0.6,cos 37° =0.8)(1)B 对绳子的拉力大小;(2)A 与杆间的动摩擦因数.( 保留两位有效数字)解析 :(1) 对小球 B 受力分析如图 ( 甲 ) 所示 , 由平衡条件得绳的拉力为F T=m B gsin 37 ° =3.0 N(2 分 )由牛顿第三定律知 B 对绳子的拉力大小为 3.0 N.(1分)(2)对环 A 受力分析如图 ( 乙 ) 所示 , 环 A 做匀速直线运动 , 有F T cos 37 °-F f =0(2 分)F N=m A g+F T sin 37 ° (2 分)而 F f =μ F N(1 分 )解得μ=0.33.(1 答案 :(1)3.0 N 分 ) (2)0.3317.(9分)如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为已知绳子与竖直方向的夹角为45° , 斜面倾角为求 ( 结果保留三位有效数字):10 kg 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,2 30° , 整个装置处于静止状态,g 取 10 m/s .(1) 绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;(2)若另外用一个外力拉小球 , 能够把小球拉离斜面 , 求最小拉力的大小.解析 :(1) 如图 , 沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系力沿轴分解 ., 对小球受力分析, 把不在坐标轴上的则水平方向上:F T sin 45 °-F N sin 30 ° =0(2 分)竖直方向上 :F T cos 45 °+F N cos 30 ° -mg=0(2由以上两式得F N=73.2 N(1分)F T=51.8 N.(1分)分 )(2)外力方向与绳子垂直时 , 拉力最小 , 拉力的最小值为F min=mgsin 45 ° (2 分 )解得 F min=70.7 N.(1 答案 :(1)51.8 N分)73.2 N (2)70.7 N18.(12分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具( 如图 ). 设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略 ; 拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ, 重力加速度为 g. 某同学用该拖把在水平地板上拖地时 , 沿拖杆方向推拖把 , 拖杆与竖直方向的夹角为θ .(1)若拖把头在地板上匀速移动 , 求推拖把的力的大小 ;(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ . 已知存在一临界角θ 0,若θ ≤ θ 0,则不管沿拖杆方向的推力多大, 都不可能使拖把从静止开始运动. 求这一临界角的正切值tanθ0.解析 :(1) 设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把 , 将推拖把的力沿竖直和水平方向分解, 由平衡条件有Fcos θ+mg=N①(2 分 )Fsinθ=f② (2分)又 f= μN③联立①②③式得F= mg. ④ (1 分 )(2) 若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动这时 , ①式仍满足 , 联立①⑤式解得, 应有Fsin θ ≤ λN⑤ (2 分 )sin θ- λ cos θ≤ λ(2 分 )现考察使上式成立的θ 角的取值范围. 注意到上式右边总是大于零, 且当 F 无限大时极限为零, 有sinθ-λ cosθ≤ 0(2分)使上式成立的θ 角满足θ ≤ θ 0,这里θ0是题中所定义的临界角向用多大的力都推不动拖把. 临界角的正切为tanθ 0=λ .(1, 即当θ ≤ θ0时 , 不管沿拖杆方分 )答案 :(1)mg (2) λ。
2020版高考物理教科版大一轮复习练习：第二章 相互作用 本章综合能力提升练 Word版含解析
本章综合能力提升练一、单项选择题1．(2018·河北省唐山市质检)光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心处，如图1所示．将悬点A缓慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力( )图1A．逐渐增大B．大小不变C．先减小后增大D．先增大后减小答案 C解析 当悬点A缓慢向上移动过程中，小球始终处于平衡状态，小球所受重力mg的大小和方向都不变，支持力N的方向不变，对小球进行受力分析如图所示，由图可知，拉力T先减小后增大，C项正确．2．(2018·陕西省渭南市调研)如图2所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是( )图2A．M受到的摩擦力不变B．M受到的摩擦力变大C．M可能减速下滑D．M可能减速上滑答案 A解析 当传送带顺时针转动时，物块相对传送带的运动方向没有变，因此M受到的摩擦力不变．3．(2019·辽宁省沈阳市模拟)a、b两个质量相同的球用线相连接，a球用线挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系统保持静止(线的质量不计)，则下列图中正确的是( )答案 B解析 对a、b球整体受力分析，受重力、斜面的支持力和线的拉力，如图甲所示，同理，对b球受力分析如图乙，可知B项正确．4．(2018·山西省太原市调研)如图3所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A 点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受拉力的大小T A、T B的变化情况是( )图3A.T A增大，T B不变B.T A、T B均不变C.T A不变，T B增大D.T A、T B均减小答案 B解析 因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受拉力的大小T C、T B始终相等，且等于物体的重力．又因为OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，所以A点缓慢右移时，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变．故B项正确．5．(2017·全国卷Ⅲ·17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A．86 cm B．92 cm C．98 cm D．104 cm答案 B解析 设弹性绳的劲度系数为k.挂钩码后，弹性绳两端点移动前，绳的伸长量ΔL＝100 cm－80 cm ＝20 cm ，两段绳的弹力F ＝k ΔL ，对钩码受力分析，如图甲所示，sin α＝，cos α＝.4535根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G ＝2k ΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力图如图乙所示．设弹性绳伸长量为ΔL ′，弹力为F ′＝k ΔL ′，钩码的重力为G ＝2k ΔL ′，联立解得ΔL ′＝ΔL ＝12 cm.弹性绳的总长度变为L 0＋ΔL ′＝92 cm ，故B 35正确，A 、C 、D 错误. 甲 乙6.如图4所示，物块A 放在直角三角形斜面体B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A 、B 静止，现用力F 沿斜面向上推A ，但A 、B 仍未动．则施力F 后，下列说法正确的是( )图4A ．A 、B 之间的摩擦力一定变大B ．B 与墙面间的弹力可能不变C ．B 与墙面间可能没有摩擦力D ．弹簧弹力一定不变答案 D解析 对A 分析，开始时受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡，当施加F 后，仍然处于静止状态，开始时A 所受的静摩擦力大小为m A g sin θ，若F ＝2m A g sin θ，则A 、B 之间的摩擦力大小不变，故A 错误；以A 、B 整体为研究对象，开始时B 与墙面间的弹力为零，后来施加F 后，弹力等于F cos θ，B 错误；对A 、B 整体分析，由于A 、B 不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力，施加F 后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，B 与墙面间一定有摩擦力，故C 错误，D 正确．7. (2018·河北省冀州市模拟)如图5所示，质量为m 的小球P (可以看成质点)，用两根轻绳OP 和O ′P 在P 点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m 的O 、O ′两点上，绳OP 长0.5 m ，绳O ′P 长0.3 m ，今在小球上施加一与水平方向成θ＝37°角的拉力F ，将小球缓慢拉起．绳O ′P 刚拉直时，OP 绳拉力为T 1，绳OP 刚松弛时，O ′P 绳拉力为T 2，则T 1∶T 2为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )图5A ．3∶4B ．4∶3C ．3∶5D ．4∶5答案 C解析 绳O ′P 刚拉直时，由几何关系可知此时OP 绳与竖直方向夹角为37°，小球受力如图甲，则T 1＝mg .绳OP 刚松弛时，小球受力如图乙，则T 2＝mg .则T 1∶T 2＝3∶5，C 选项正4543确．二、多项选择题8.如图6所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A 、B 两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是( )图6A ．只将绳的左端移向A ′点，拉力变小B ．只将绳的左端移向A ′点，拉力不变C ．只将绳的右端移向B ′点，拉力变小D ．只将绳的右端移向B ′点，拉力变大答案 BD解析 设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α，绳子的总长度为L ，B 点到竖直框架的距离为s ，根据几何知识和对称性，得：sin α＝①s L以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为T ，根据平衡条件得：2T cos α＝mg ，得T ＝②mg 2cos α当只将绳的左端移向A ′点，s 和L 均不变，则由②式知，T 不变，故A 错误，B 正确．当只将绳的右端移向B ′点，s 增加，而L 不变，则由①式知，α增大，cos α减小，则由②式知，T 增大，故C 错误，D 正确．9.(2018·四川省雅安市第三次诊断)如图7所示，将一横截面为扇形的物体B 放在水平面上，一滑块A 放在物体B 上，除了物体B 与水平面间的摩擦力之外，其余摩擦忽略不计．已知物体B 的质量为M ，滑块A 的质量为m ，重力加速度为g .当整个装置静止时，A 、B 接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ，下列选项正确的是( )图7A ．物体B 对水平面的压力大小为(M ＋m )gB ．物体B 受到水平面的摩擦力大小为mg tan θC ．将物体B 缓慢向左移动一小段距离，滑块A 对物体B 的压力将变小D ．将物体B 缓慢向左移动一小段距离，滑块A 与竖直挡板之间的弹力将变大答案 AD解析 首先对物体A 受力分析，如图甲所示：根据平衡条件，有：F 1＝，F 2＝，将物体B 缓慢向左移动一小段距离，θ变小，根mg sin θmg tan θ据牛顿第三定律，A 对B 的压力大小F 1′＝F 1＝变大，滑块A 与竖直挡板之间的弹力F 2＝mg sin θ将变大，故C 错误，D 正确；再对AB 整体受力分析，受重力、水平面的支持力、竖直mg tan θ挡板的支持力、水平面的静摩擦力，如图乙所示根据平衡条件，水平面的支持力大小N＝(M＋m)g，水平面对物体B的摩擦力大小f＝F2＝mg tan θ，再根据牛顿第三定律，物体B对水平面的压力大小为(M＋m)g，故B错误，A正确．10.(2018·江西省南昌市第二次模拟)如图8所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力F，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有( )图8A．轻绳对小球的拉力逐渐增大B．小球对斜劈的压力先减小后增大C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大答案 AD解析 对小球受力分析，受重力、支持力和轻绳的拉力，如图甲所示：根据平衡条件可知，滑块缓慢上升的过程中，轻绳的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜劈的压力减小，A正确，B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的弹力N′，拉力F，如图乙所示，根据平衡条件，有：水平方向N′＝N sin θ，竖直方向F＋N cos θ＝G，由于N减小，故杆的弹力N′减小，对滑块的拉力F增加，C 错误，D正确．三、非选择题11．某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验．实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.钩码个数01234567弹力F/N0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.0弹簧伸长的0 2.00 3.98 6.027.979.9511.8013.50长度x/cm(1)根据表中数据在图9中作出F－x图线．图9(2)根据F－x图线可以求得弹簧的劲度系数为________ N/m.(3)估测弹簧弹力为5 N时弹簧的弹性势能为________ J.答案 (1)如图所示(2)50 (3)0.2512．(2018·内蒙古赤峰二中月考)倾角30°的斜面体放在水平地面上，小车与斜面之间光滑，斜面体与地面之间粗糙，用两根轻绳跨过两个固定的定滑轮一端接在小车上(滑轮与斜面没有连接)，另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B，当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面，如图10所示，不计滑轮摩擦．(重力加速度为g)图10(1)求小车的质量；(2)现使A 、B 位置互换，当系统再次静止时(斜面体始终未动)，地面与斜面体之间的摩擦力大小．答案 (1)4m (2)mg32解析 (1)小车处于静止状态，受力平衡，对小车受力分析，沿斜面方向有：Mg sin 30°＝2mg ，得M ＝4m .(2)当A 和B 互换位置后，设A 连接的绳子与垂直于斜面方向的夹角为θ，沿斜面方向有：Mg sin 30°＝mg ＋2mg sin θ，解得θ＝30°，即A 连接的绳子竖直向上拉小车，对小车和斜面体整体受力分析，水平方向有：f ＝mg cos 30°解得f ＝mg .3213．(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图11所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A 和悬挂的物块B 均处于静止状态．轻绳AO 绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO 的上端连接于O 点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC 段与竖直方向的夹角θ＝53°，斜面倾角α＝37°，物块A 和B 的质量分别为m A ＝5 kg ，m B ＝1.5 kg ，弹簧的劲度系数k ＝500 N/m ，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m/s 2)求：图11(1)弹簧的伸长量x ；(2)物块A 受到的摩擦力．答案 (1)4 cm (2)5 N ，方向沿斜面向上解析 (1)对结点O 受力分析如图甲所示：根据平衡条件，有：T cos θ－m B g ＝0，T sin θ－F ＝0，且：F ＝kx ，解得：x ＝4 cm ；(2)设物块A 所受摩擦力沿斜面向下，对物块A 受力分析如图乙所示：根据牛顿第三定律有T′＝T，根据平衡条件，有：T－f－m A g sin α＝0，解得：f＝－5 N，即物块A所受摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上．。
2020年高考物理一轮复习相互作用单元测验(含两套,附解析)
2020年高考物理一轮复习相互作用单元测验相互作用（含两套，附解析）一、(本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于力，下列说法正确的是()A．拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受力物体B．站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的C．重力、弹力、摩擦力、支持力是按力的性质命名的，动力、阻力、压力是按力的作用效果命名的D．同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力2．舟山群岛的海滨建有许多休闲设施，夏天在海水中泡够了的人们可以上岸休息。
如图是某人静躺在海滨休闲靠背椅上的示意图，靠背与水平面之间有固定的倾斜角θ。
若此人的质量为m，则靠背椅对他的作用力的大小为() A．mg B．mg sin θ C．mg cos θD．mg tan θ3．如图所示，物体m在水平推力F的作用下沿斜面匀速运动，则()A．物体可能受到4个力的作用B．物体可能受到5个力的作用C．物体一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力D．物体一定受到沿斜面向上的滑动摩擦力4．如图所示是一种压榨机示意图，O为杆与倒“T”形装置B的转轴连接点，当作用在滑块A上的水平推力F＝500 N、且杆与竖直方向的夹角α＝30°时，与杆相连的倒“T”形装置B对物块C的压力大小为(不计A、B的重力和摩擦力) ()A．500 N B．500 3 NC．1000 N D．1000 3 N5．如图所示，质量m1＝10 kg和m2＝30 kg的两物体叠放在动摩擦因数为0.25的粗糙水平地面上。
一个处于水平方向的轻弹簧，其劲度系数k＝250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态。
现用一水平拉力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向右移动，当移动x＝0.20 m时，两物体间开始相对滑动，取g＝10 m/s2，则此时水平拉力F的大小为()A．50 N B．100 NC．150 N D．200 N6．如图甲所示，在一固定的光滑斜面上有一质量为m 的物体。
高三物理一轮第二章相互作用复习测试题及答案解析
绝密★启用前高三物理一轮第二章相互作用复习测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()A．细线BO对天花板的拉力大小是B．a杆对滑轮的作用力大小是C．a杆和细线对滑轮的合力大小是GD．a杆对滑轮的作用力大小是G2.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA，OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则()A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左3.如下图所示，放在斜面上的物体处于静止状态. 斜面倾角为30°物体质量为m，若想使物体沿斜面从静止开始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力F＝0.2mg，则()A．若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.1mgB．若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.2mgC．若想使物体沿斜面从静止开始上滑，F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力D．若F变为大小0.8mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.7mg4.如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连．另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g＝9.8 m/s2)．下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上5.作用于O点的三力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示．下列关于第三个力F3的判断中正确的是()A．力F3只能在第四象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cosθD．力F3可能在第一象限的任意区域6.如图所示，用平行于斜面体A的斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是()A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力B．弹簧的弹力一定沿斜面向下C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小7.如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质细绳相连，质量分别为mA、mB(mA>mB)，B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，A环与B球都保持静止，则下列说法正确的是()A．B球受到的风力大小为mAg sinθB．当风力增大时，杆对A环的支持力不变C．A环与水平细杆间的动摩擦因数为tanθD．当风力增大时，轻质绳对B球的拉力仍保持不变8.粗细均匀的电线架在A，B两根电线杆之间．由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是()A．冬季，电线对电线杆的拉力较大B．夏季，电线对电线杆的拉力较大C．夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大D．夏季，杆对地面的压力较大9.如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，设B给A的摩擦力为F f1，水平面给斜面体C的摩擦力为F f2，则()A．F f1＝0，F f2＝0B．F f1水平向右，F f2水平向左C．F f1水平向左，F f2水平向右D．F f1＝0，F f2水平向右10.如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是()A．乙的电势能先增大后减小B．甲对地面的压力先增大后减小C．甲受到地面的摩擦力不变D．甲受到地面的摩擦力先增大后减小11.如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点可施加力的最小值为()A．mgB．mgC．mgD．mg12.在新疆克拉玛依航空旅游节上，解放军八一跳伞队带来了精彩的表演．如图所示，某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力，设两绳与竖直方向的夹角均为30°，运动员重力为G(不计运动员所受空气阻力)，若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为()A．B．C．D．G13.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()A．mgB．mgC．mgD．mg14.壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()A．B．C．D．15.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f随拉力F变化的图象(木块与地面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)正确的是下图中的()A．B．C．D．16.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A，B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2θ，OB绳与水平方向的夹角为θ，则球A，B的质量之比为()A．2cosθ∶1B．1∶2cosθC．tanθ∶1D．1∶2sinθ17.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大18.如图是“探究求合力的方法”实验示意图．图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条．下列说法正确的是()A．甲实验时，两个拉力的大小应相等B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点19.如图，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物，另一端与一轻质绳相连于c点，ac＝，c点悬挂质量为m2的重物，平衡时ac正好水平，此时质量为m1的重物的上表面正好与ac在同一水平线上且到b点的距离为l，到a点的距离为l，则两重物的质量之比为()A．B．2C．D．20.如图所示，倾角α的斜面体，质量为M，静止放在粗糙的水平地面上．质量为m的木块沿斜面由静止开始加速滑下．已知斜面体的斜面是光滑的，底面是粗糙的；且在木块加速下滑过程中斜面体始终保持静止，则()A．木块对斜面的压力为mg sinαB．木块沿斜面下滑的加速度为g cosαC．斜面体对地面的压力大于(m＋M)gD．斜面体对地面的静摩擦力方向水平向右第Ⅱ卷二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到某－点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．(1)以下操作中正确的是________A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D．实验中，两弹簧秤之间夹角应取适当角度(2)如图甲所示，两弹簧秤的读数分别为________N和________N.(3)图乙中A、B两图是两位同学得到的实验结果，其中符合实际的是________图．(4)本实验采用的科学方法是________A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法．22.如图所示，α＝30°，装置的重力和摩擦力均不计，若用F＝100 N的水平推力使滑块B保持静止，则工件上受到的向上的弹力多大？23.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的拉力为9 N，求轻杆对小球的作用力．24.如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC所受力的大小．答案与解析1.【答案】D【解析】细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为研究对象，两段绳的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零．2.【答案】D【解析】设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由O点合力为零可得：FA·cos 30°＝FB·cos 60°即FA＝FB，故A、B均错误；因FB>FA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，C错误，D正确．3.【答案】C【解析】施加平行斜面向下的推力F＝0.2mg，根据共点力平衡，有：F＋mg sin 30°＝F f，解得F f＝0.7mg，当推力F变为0.1mg，方向仍然沿斜面向下，此时物体处于静止状态，所受的摩擦力F f＝mg sin 30°＋0.1mg ＝0.6mg.故A错误；当F的大小为0.1mg，方向向上时，则物体仍然处于静止状态，有mg sin 30°＝F＋F f，解得F f＝0.4mg.故B错误；若想使物体沿斜面从静止开始上滑，摩擦力方向沿斜面向下，根据共点力平衡有：F＝mg sin 30°＋F f＝0.5mg＋0.7mg＝1.2mg.故C正确；若F大小为0.8mg，方向沿斜面向上，则物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，根据共点力平衡有：mg sin 30°＋F f＝F，解得F f＝0.3mg.故D错误．4.【答案】A【解析】对物体进行受力分析可知重力沿斜面方向向下的分力Gx＝mg sin 30°＝4.9 N，恰好与弹簧的弹力相等，根据平衡条件可知物体不受摩擦力作用，故A正确，B错误；根据平衡有，F N＝mg cos 30°＝4.9 N，方向垂直于斜面向上，故C、D错误．5.【答案】C【解析】O点受三力平衡，因此F2、F3的合力大小等于F1，方向与F1相反，故B错误；作出平行四边形，由图可以看出F3的方向范围为第一象限中F2反方向下侧及第四象限，故A、D错；当F3⊥F2时，F3最小，F3＝F1cosθ，故C正确．6.【答案】C【解析】对物块P受力分析可知，若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A错误；弹簧处于拉伸或压缩状态物块P均可能保持静止状态，B错误；由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力，C正确；增大推力F若物块保持静止则弹簧的弹力不变，D错误．7.【答案】B【解析】对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如图甲由几何知识，风力：F＝mBg tanθ，故A错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(mA＋mB)g、支持力F N、风力F和向左的摩擦力F f，如图乙，根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力：F N＝(mA＋mB)g可见，当风力增大时，杆对A环的支持力不变，B正确；A所受摩擦力为静摩擦力，动摩擦因数为μ不能由滑动摩擦力公式求出，故C错误；由图甲可得绳对B球的拉力：F T＝，当风力增大时，θ增大，则F T增大．故D错误．8.【答案】A【解析】以整条电线为研究对象，受力分析如图所示：由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：F cosθ＝，即：F＝，由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小，故变小，所以两电线杆处的电线拉力与冬天相比是变小．电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力相等．所以选项A正确．9.【答案】A10.【答案】B【解析】因为物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，而此圆弧为等势面，因而电场力不做功，则乙的电势能不变，故A错误；当物体乙由M点运动到最高点过程中，对物体甲受力分析，如图，受重力G、地面的支持力F N、摩擦力F f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：F sinθ－F f＝0①F N－F cosθ－mg＝0②由①②两式可解得：F N＝mg＋F cosθ；F f＝F sinθ；其中G与F不变，θ逐渐减小为零，因而支持力F N逐渐变大，F f逐渐变小；同理当乙由甲的正上方向右运动时，θ由零逐渐增大，因而支持力F N逐渐变小，F f逐渐变大；综合以上两个过程可知：物体甲受到地面的支持力F N先增大后减小，物体甲受到地面的摩擦力先减小后增大，故B正确，C、D错误．11.【答案】C12.【答案】A【解析】由于运动员匀速运动，合力为0，所以有2F cos 30°＝G，每根绳的拉力为F＝，选项A正确．13.【答案】D【解析】三根支架的支持力在竖直方向的分力之和等于照相机的重力，即3F cos 30°＝mg，F＝mg，故D正确．14.【答案】A【解析】壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，图示中A正确．15.【答案】D【解析】对木块受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力；木块静止不动时，拉力和静摩擦力二力平衡，此时静摩擦力随着拉力的增大而增大；木块运动以后，摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力与正压力成正比，故滑动摩擦力不变，等于μmg；最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；故选D.16.【答案】A【解析】以A为研究对象，根据平衡条件得：F T sin 2θ＝mAg.以B为研究对象，根据平衡条件得：F T sinθ＝，解得mA∶mB＝2cosθ∶1，故A正确．mBg17.【答案】A【解析】由于容器始终保持静止，故摩擦力为静摩擦力，而且始终与容器受到的重力平衡，由于水的质量不断增大，因此静摩擦力也随之增大，只有A正确．18.【答案】D【解析】图甲实验时，两个拉力的大小适当，将橡皮筋拉到O点，并非要求它们的大小一定相等，故A错误；实验时两个分力的夹角大小适当即可，并非要求一定垂直，故B错误；图乙实验时，要求橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相等，即将橡皮筋拉到同一点，故C错误；为了保证两次拉橡皮筋效果相同，图乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点，故D正确．19.【答案】C【解析】取c点为研究对象，设此时bc绳与水平方向夹角为θ.方法一合成法因c点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反，根据平行四边形定则将力F与m1g合成，如图甲，则sinθ＝，而sinθ＝＝，所以＝，C对．方法二效果分解法因c点处于平衡状态，所以可在F、m1g方向上分解m2g，如图乙，则同样有sinθ＝，所以＝，C 对．方法三正交分解法将倾斜绳拉力m1g沿竖直方向和水平方向分解，如图丙，则m1g sinθ＝m2g，同样可得＝，C对．20.【答案】D【解析】对木块受力分析可知，木块对斜面的压力为mg cosα；故A错误；木块下滑的加速度a＝g sinα；故B错误；以M和m整体为研究对象，受力图如图．将加速度a分解为水平方向和竖直方向，如图．根据牛顿第二定律得；对竖直方向F N＝(M＋m)g－ma sinα；对水平方向F f＝ma cosα，方向水平向左；故斜面体对地面的摩擦力向右，故D正确．21.【答案】(1)BD(2)4.00 2.50(3)B(4)B【解析】(1)本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筋伸长的长度相同，效果相同．故A错误；本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差．故B正确；本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的大小和方向都没有限制，不需要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，两弹簧秤之间夹角应取适当角度，要方便作图，故C错误，D正确；(2)根据图象可知，两弹簧秤的读数分别为4.00 N和2.50 N(3)F1，F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，一定沿AO方向，由此可知F是F1，F2合力的理论值，F′是合力的实验值；由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故B更符合实验事实．(4)本实验采用的科学方法是等效替代法，故B正确．22.【答案】100N【解析】对B受力分析如图甲，得F2sinα＝F对装置上部分受力分析如图乙，其中N为工件对装置的压力．得：N＝F2′cosα又F2与F2′为一对作用力和反作用力，所以F2′＝F2可得：N＝F＝100N由牛顿第三定律得：工件受到的向上的弹力为100N.23.【答案】5 N方向与竖直方向成37°角斜向上【解析】本题考查轻绳、轻杆、轻弹簧中力的方向及大小的特点，解题时要结合题意及小球处于平衡状态的受力特点．以小球为研究对象，受力分析如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定，重力、弹簧的弹力二者的合力的大小为F＝＝15 N设F与竖直方向夹角为α，sinα＝＝，则α＝37°即方向与竖直方向成37°角斜向下，这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上．根据物体平衡的条件可知，轻杆对小球的作用力大小为5 N，方向与竖直方向成37°角斜向上．24.【答案】(1)200 N(2)400N【解析】(1)对人进行受力分析，根据平衡条件有：F N＝Mg－mg＝(500－300) N＝200 N (2)滑轮对结点B的拉力为：F T＝2mg＝2×30×10 N＝600 N以结点B为研究对象，进行受力分析，如图，根据共点力平衡得，＝F T tan 30°＝600×N＝200NFAB＝＝＝400NFBC由牛顿第三定律得，轻杆BC所受力的大小为400N.。
2020版高考物理一轮复习单元质检02 相互作用(含解析)
所示。则杆对环的摩擦力大小为( )
A.mgsin θ
B.mgcos θ C.mgtan θ D.mgsin θcos θ
答案 D
解析设细线的弹力为 F,对斜面上的物块,由共点力平衡条件得 F-mgsinθ=0。对轻环,由共点力平
衡条件,有 Fcosθ-Ff=0,解得杆对环的摩擦力大小为 Ff=mgsinθcosθ,选项 D 正确。
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下 B.小球受到的摩擦力与重力大小相等 C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大 D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大 答案 B 解析对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球 在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,故 A 错误,B 正确;增大铁夹对小球的压力, 小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故 C 错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始 终平衡,故摩擦力大小不变,故 D 错误。
2.如图所示,光滑小球放置在半球面的底端,竖直放置的挡板水平向右缓慢地推动小球,则在挡板运 动(小球始终未脱离球面)的过程中,挡板对小球的推力 F、半球面对小球的支持力 FN 的变化情况正 确的是( ) A.F 增大,FN 减小 B.F 减小,FN 增大
C.F 减小,FN 减小 D.F 增大,FN 增大 答案 D 解析对处在某一位置的小球受力分析,受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力,如图所示
mg 根据平衡条件,解得 F=mgtanθ,FN=cosθ, 由于 θ 不断增大,故 F 增大、FN 增大,选项 D 正确。 3.
在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,斜面上面放有质量为 m 的木块,用一根平行于斜面的
细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图
高三物理一轮复习第二章_相互作用_检测_word版有答案
章末检测提升(二)第二章相互作用一、选择题(本大题共10小题，共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A 的作用力为F3，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变解析：如图所示，球B受到四个力作用，整个系统保持静止，则θ不变，F2cos θ＝F＋mg.若F缓慢增加，则F2增加，F2sinθ＝F1，若F2缓慢增加，则F1增加；对于整体而言，地面对A的摩擦力F f＝F1，地面对A的支持力F N＝F＋G总，F f和F N均缓慢增加，所以F3缓慢增加，C项对．答案：C2．如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同．先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，线上的张力分别为F T1和F T2，则()A．F1≠F2B．F1＝F2C．F T1＞F T2D．F T1＝F T2解析：取A、B为整体分析可知，F1＝F2＝μ(m A＋m B)g.隔离A物体，应用平衡条件可得F T1sinθ＝μ(m A g－F T1cosθ)，F T2sinθ＝μ(m A g＋F T2cosθ)，比较可得F T2＞F T1.答案：B3．(多选)如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是()A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到3个力的作用C．磁铁受到的摩擦力逐渐增大D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A项错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力共4个力作用，如图所示，B项错误；由受力平衡关系可得，θ角增大的过程中磁铁受到的摩擦力F f＝mg sinθ逐渐增大，铁板对磁铁的弹力F N＝F引－mg cosθ也逐渐增大，C、D两项正确．答案：CD4．(多选)如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体()A．无摩擦力B．有水平向右的摩擦力C．支持力为(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g解析：设斜面夹角为θ，细绳的拉力为F T，M、m整体处于平衡状态，对M、m整体受力分析可得平衡方程F T cosθ＝F静，F T sinθ＋F N＝(M＋m)g，故F静方向水平向右，B、D正确．答案：BD5．(2014·江苏盐城一模)如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()解析：壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到的竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者为平衡力，A项正确．答案：A6．如图所示，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端．当OP和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时(0<α<90°)，OP的弹力F T和绳子的张力F的大小变化是()A．F T不变，F变大B．F T不变，F先变大后变小C．F T先变小后变大，F变大D．F T先变大后变小，F不变解析：设上面绳子为a，下面绳子为b；如图所示，以杆上P点为研究对象，P点受到三个力作用：杆对绳的弹力F T、绳b的拉力(大小等于重物重力G)、绳a的拉力F；三力组合成一个矢量三角形，且力的三角形与几何三角形APO相似；由于力的三角形与几何三角形相似，可由几何边长的变化判定对应力大小的变化：随着细绳a慢慢放下，几何边AP变长、PO边不变，则绳a的拉力F增大，杆所受压力F T 不变，故选项A正确．答案：A7．如图所示，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为F A和F B，下列表述正确的是()A．F A一定小于运动员的重力GB．F A与F B的合力始终大小不变C．F A的大小保持不变D．F B的大小保持不变解析：在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置的过程中，人的受力平衡图如图所示，由图可知F A是逐渐减小的，但不一定小于运动员的重力，选项A、C错误；F B是逐渐减小的，选项D错误；F A与F B的合力始终等于人的重力，大小不变，选项B正确．答案：B8．(多选)如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图．使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长．粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，下列说法中正确的是()A．F1增大B．F1减小C．F2增大D．F2减小解析：涂料滚受三个力的作用，重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2′、撑竿对涂料滚的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，涂料滚受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，矢量图变化如图所示，由图可知，当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小时，F1、F2′均减小，F2和F2′等大反向，因此F1、F2均减小．答案：BD9．两刚性球a和b的质量分别为m a和m b、直径分别为d a和d b(d a＞d b)，将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a＋d b)的平底圆筒内，如图所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2筒底所受的压力大小为F N.已知重力加速度大小为g.若所有接触面部是光滑的，则()A．F N＝(m a＋m b)g，F1＝F2B．F N＝(m a＋m b)g，F1≠F2C．m a g＜F N<(m a＋m b)g，F1＝F2D．m a g<F N<(m a＋m b)g，F1≠F2解析：以a、b整体为研究对象，其重力方向竖直向下，而侧壁产生的压力水平，故不能增大对底部的挤压，所以F N＝(m a＋m b)g；水平方向，由于物体处于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即F1＝F2，故正确答案为A.答案：A10．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力F f随时间的变化关系()解析：选择A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，所以后来应该一直处于静止状态，整体共受到5个力的作用，即：重力G＝G A＋G B，支持力F N、静摩擦力F f、两根绳子的拉力F1和F2，其中F1＝F2＝G C2，根据力的平衡得F f＝F1＋F2＝G C，所以当砂子均匀流出时，B选项正确．答案：B二、填空与实验题(本大题共2小题，共10分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11．(5分)某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验．(1)他们的实验步骤分别是：A．在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，如图甲所示．B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．请指出以上步骤中的错误．．或疏漏．．：A中是_______________________________________________________________________ _B中是_______________________________________________________________________ _(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后．在某次实验中两个弹簧测力计的拉力F a ＝4 N、F b＝3 N已在图乙中画出，图中方格每边的长度表示1 N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出合力F的图示，并求出合力的大小为________ N.(3)图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的F a、F b与水平方向的夹角分别为β和α，它们一定满足cos α∶cos β＝________．(4)(多选)该实验小组想创新一下该实验，用如图丙所示的贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂在固定于木板上的P点，下端用细线挂一重物M.他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，下列关于此实验的说法中正确的是________．A．应测量重物M所受的重力B．拉线方向应与竖直木板平面平行C．图丁中F′表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置解析：(1)A中是没有记录两拉力的方向；B中是没有说明要把结点拉至O点；(2)作图如图戊所示，合力大小为6 N；(3)根据F a cosβ＝F b cosα，得cosα∶cosβ＝4∶3；(4)实验通过作出三个力的图示来验证平行四边形定则，因此重物的重力要知道，A项对；拉线方向应与竖直木板平面平行，B项对；图丁中F′表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力，C项对；当结点O位置确定后，弹簧测力计A的示数也是确定的，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此D项错．答案：(1)没有记录两拉力的方向没有说明要把结点拉至O点(2)见解析 6 N(或5.8 N～6.2 N)(3)4∶3(4) ABC12．(5分)为测定木块P和木板Q间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，下图为实验装置示意图，其中各物体的接触面均水平，该同学在实验中的主要操作有：导学号36280426A．用弹簧测力计测出木块P的重力为G P＝6.00 N；B．用弹簧测力计测出木板Q的重力为G Q＝9.25 N；C．用手按住木块和木板，按图装置安装好器材；D．松开木块和木板让其运动，待弹簧测力计指针稳定时再读数．(1)上述操作中多余的步骤是______．(填步骤序号)(2)在听取意见后，该同学按正确方法操作，稳定时弹簧测力计的指针位置如图所示，其示数为_____ N ．根据该同学的测量数据，可求得木块P 和木板Q 间的动摩擦因数为______．解析：(1)要做好本题，需理解实验原理．无论木板怎样滑动，弹簧测力计的示数总与P 木块的滑动摩擦力相等，且这个值是稳定的，故可用F ＝μF N ＝μmg 求解μ，所以步骤B 是多余的．(2)由读数的估读规则可知，弹簧测力计的读数为2.10 N ，由F ＝μF N ＝μmg ，可知μ＝Fmg＝0.35.答案：(1)B (2)2.10 0.35三、计算题(本大题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度．某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v 与雨滴的半径r 成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F 作了如下几种假设：(1)阻力只与雨滴的半径成正比，即F ＝kr (k 为常数)． (2)阻力只与速度的平方成正比，即F ＝k v 2(k 为常数)．(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F ＝kr v 2(k 为常数)．你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系？请写出推导过程．解析：雨滴达到收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得：F ＝G ＝mg ＝43πr 3ρg.①r 、ρ分别为雨滴的半径、密度． 由题意知v ＝k 1r ，k 1为常数．②由①②得F ＝4πρg 3k 21rv 2＝krv 2，③ 式中k ＝4πρg3k 21.由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积成正比． 即F ＝krv 2假设才能解释v ∝ r. 答案：见解析14．(12分)如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：本题两物体均处于静止状态，故需分析好受力图后，列出平衡方程求解．用正交分解法，对球和三角劈分别进行受力分析，如上图甲、乙所示．由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力．F f≤F f max＝μF N B.由平衡条件有：对球有：G A＝F N cos 45°①F N A＝F N sin 45°②对三角劈有F N B＝G＋F N′sin 45°③F f＝F N′cos 45°④F f≤μF N B，⑤因为F N＝F N′⑥由①～⑥式解得：G A≤μ1－μG.所以球的重力不得超过μ1－μG.答案：μ1－μG15．(12分)如图所示，质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O ，轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知 sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，g 取10 m/s 2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大？ (2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m 2＝4 kg ，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m 1最大不能超过多少？解析：(1)F T OA ＝m 1g cos θ＝54m 1g ，F T OB ＝m 1g tan θ＝34m 1g.(2)F f ＝F T OB ＝34m 1g ，方向水平向左．(3)F fm ＝μm 2g ＝0.3×40 N ＝12 N ，当F T OB ＝34m 1g ＝F f m ＝12 N 时，m 1＝1.6 kg ，即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6 kg .答案：(1)54m 1g 34m 1g(2)34m 1g 方向水平向左 (3)1.6 kg16．(16分)如图所示，斜面体A 可以在水平面上无摩擦地滑动，其斜面倾角为α，柱体B 压在A 上，并能在竖直方向上无摩擦地运动，B 上放有重物C ，F 为水平向左施加于A 上的推力，重物C 的质量为M ，A 、B 质量不计，它们之间的动摩擦因数为μ，求使重物C 匀速上升时推力F 的大小.第11页 共11页解析：依题意，分别对A 、B 两物体进行受力分析，如图所示．对B ：列竖直方向的平衡方程F N AB ·cos α＝f AB ·sin α＋Mg ，①对A ：列水平方向的平衡方程F ＝F fBA ·cos α＋F N BA ·sin α，②F fAB ＝μF N AB ，③由①②③得F ＝μcos α＋sin αcos α－μsin αMg. 答案：μcos α＋sin αcos α－μsin αMg。
(全国I卷)2020年高考物理一轮复习 第2章 相互作用章末质量检测
第2章相互作用(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
)1.已知物体在4 N、6 N、8 N三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中8 N的力，那么其余两个力的合力大小为( )A.4 NB.6 NC.8 ND.10 N解析物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，那么其余两个力的合力与撤去的力等大反向。
答案 C2.(2020·河北石家庄模拟)如图1所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是( )图1A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析压缩的弹簧对B有向左的弹力，B有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，选项A错误；A对B的摩擦力向右，由牛顿第三定律可知，B对A的摩擦力向左，选项B错误；对整体研究，根据平衡条件分析可知，地面对A没有摩擦力，选项C错误，D正确。
答案 D3.如图2，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，时刚好能推动该物块。
已知风对物块的推力F∝Sv2，其中v为风速，当风速为v时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方S为物块迎风面积。
当风速变为2v体物块，则该物块的质量为( )图2A.4mB.8mC.32mD.64m解析根据题意知F＝kSv2，其中k为常量，根据水平方向二力平衡有μmg＝kSv2，设物块的密度为ρ，正方体物块的边长为L，则m＝ρL3，S＝L2，得μmg＝k(mρ)23v2，即m∝v6，根据比值法，当风速为2v时，该物块的质量为64m，选项D正确。
答案 D4.如图3所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。
关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是( )图3A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.可能不变，也可能增大解析当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时，设绳AC和BC与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为F，则绳AC和BC在水平方向上的分力大小相等为Fx＝Fsin α，方向相反，是一对平衡力，绳AC和BC在竖直方向上的分力都为Fy＝Fcos α，两绳的合力与重力是一对平衡力，所以2Fy ＝2Fcos α＝mg，即F＝mg2cos α，重物C缓慢下降时，α角逐渐减小，所以两绳的拉力F都逐渐减小。
高考物理大一轮复习 第二章 相互作用单元滚动检测卷
第二章 相互作用单元滚动检测卷二考生注意：1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．关于胡克定律，下列说法不正确的是( )A ．由F ＝kx 可知，在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B ．由k ＝Fx可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的长度改变量成反比C ．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D ．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小 答案 B2．2016年里约奥运会上，施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军．起跳前，施廷懋在跳板的最外端静止站立时，如图1所示，则( )图1A ．施廷懋对跳板的压力方向竖直向下B ．施廷懋对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的C ．施廷懋受到的重力就是它对跳板的压力D ．跳板对施廷懋的支持力是由于跳板发生形变而产生的答案 D解析施廷懋对跳板的压力和她的重力是两个不同的力，所以不能说施廷懋对跳板的压力就是她的重力，且摩擦力和弹力的合力与重力大小相等、方向相反，跳板的弹力与施廷懋对跳板的压力是一对作用力与反作用力，因此施廷懋对跳板的压力方向不是竖直向下，故A、C 错误；施廷懋受到跳板的支持力是由于跳板发生了形变，对跳板的压力是由于施廷懋的重力引起的，故B错误，D正确．3．(2017·丽水、衢州、湖州9月联考)如图2所示，汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴，魔力贴上放置一质量为m的小花瓶．若汽车在水平公路上向前做匀加速直线运动，则以下说法正确的是( )图2A．小花瓶受到的静摩擦力水平向前B．小花瓶受到的静摩擦力不断增大C．小花瓶所受的合力为零D．魔力贴对小花瓶的作用力为mg答案 A4．如图3所示，质量为1 kg的物块在水平地面上以6 m/s的初速度向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0时刻开始，物块受到一水平向左的恒力F＝1 N的作用，以大小为3 m/s2的加速度做匀减速运动，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向，g＝10 m/s2)( )图3答案 A解析物块向右运动，受到向左的滑动摩擦力，F f＝μmg＝2 N，方向水平向左；物块速度减为零后，F＝1 N＜2 N，物块将静止不动，受到静摩擦力，其大小F f′＝F＝1 N，方向水平向右．5．如图4所示，一块长木板上放一铁块，在把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起的过程中，铁块所受的摩擦力( )图4A．随倾角θ的增大而增大B．随倾角θ的增大而减小C．在开始滑动前，随θ角的增大而减小；滑动后，随θ角的增大而增大D．在开始滑动前，随θ角的增大而增大；滑动后，随θ角的增大而减小答案 D解析铁块相对木板滑动前，受到的静摩擦力随θ角的增大而增大；铁块相对木板滑动后，受到的滑动摩擦力与正压力成正比，因正压力随θ角的增大而减小，故摩擦力随θ角的增大而减小，选项D正确．6．物体受到下列几组共点力的作用，其中不可能使物体做匀速直线运动的是( )A．1 N、3 N、5 N B．4 N、4 N、6 NC．3 N、4 N、5 N D．4 N、6 N、8 N答案 A解析当三个力中任何一个力满足|F1－F2|≤F3≤F1＋F2时，三力合力可能为零，即物体可能保持匀速直线运动．反之，当任何一个力都不满足上述条件时，三个力的合力一定不为零，故只有A不可能使物体做匀速直线运动．7.如图5所示，一个铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一个小球，开始时细线竖直．现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中( )图5A．水平拉力F先变小后变大B．细线的拉力不变C．铁架台对地面的压力变大D．铁架台所受地面的摩擦力变大答案 D解析对小球受力分析，如图所示，小球受细线拉力、重力和水平力F.根据平衡条件，有F＝mg tan θ，θ逐渐增大，则F逐渐增大，故A错误；由图可知，细线的拉力F T＝mgcos θ，θ增大，F T增大，故B错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得F f＝F，则F f逐渐增大，F N＝(M＋m)g，F N保持不变，故D正确，C错误．8．(2017·宁波市9月联考)电动平衡车是一种时尚代步工具，有一款电动平衡车如图6所示，可通过脚下压力传感器控制速度，当某运动爱好者驾驶平衡车在水平路面上加速前进时，下列说法正确的是( )图6A．平衡车对人的作用力等于人的重力B．平衡车对人的作用力竖直向上C．平衡车受地面的支持力竖直向上D．平衡车受地面的摩擦力与运动方向相反答案 C9．如图7所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是( )图7A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2D．F3>F1>F2答案 A解析由平衡条件知三个弹簧的弹力均等于小球的重力．10．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为120°时，合力为F；当它们的夹角变为90°时，合力的大小为( )A.2FB.22F C．2F D.32F答案 A解析当两个力的夹角为120°时，合力的大小F合＝F1＝F；当两个力的夹角为90°时，合力的大小F合′＝2F1＝2F.11．风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备．一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图8所示，AB代表飞机模型的横截面，OL是拉住飞机模型的轻绳．已知飞机模型重为G，当飞机模型静止在空中时，轻绳恰好水平，此时飞机模型横截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为(风对飞机模型横截面的作用力认为与横截面垂直)( )图8A.Gcos θB．G cos θC.Gsin θD．G sin θ答案 A解析作用于飞机模型上的风力F垂直于AB，风力F的竖直分力等于飞机模型的重力，即F cosθ＝G，解得F＝Gcos θ，A项正确．12．将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体静止时，弹簧长度为L1；而当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L2.已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数是( )A.mgL1B.2mgL1－L2C.mgL1－L2D.mgL2答案 B解析设弹簧原长为L0，由胡克定律知，mg＝k(L1－L0)，mg＝k(L0－L2)，联立可得k＝2mgL1－L2，B项正确．13.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．图9为这类结构的一种简化模型．图中硬杆OB可以绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可以忽略．如果悬挂物的重量是G，∠AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力F1和杆OB对O点的支持力F 2各是多大( )图9A ．F 1＝G sin θ，F 2＝G tan θB ．F 1＝G sin θ，F 2＝Gtan θC ．F 1＝G cos θ，F 2＝Gtan θD ．F 1＝Gcos θ，F 2＝G tan θ答案 B解析 F 1、F 2、F 3的合力为0，则这三个力在任何方向的分矢量之和一定为0.我们按照题图那样建立直角坐标系，分别写出三个力在x 方向和y 方向的分矢量，于是一定有F 2－F 1cos θ＝0 ① F 1sin θ－F 3＝0②由①②两式解出钢索OA 的拉力F 1＝F 3sin θ＝Gsin θ杆OB 的支持力F 2＝F 1cos θ＝Gtan θ.二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分) 14．一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化( ) A ．把它从赤道拿到南极 B ．把它送到月球上去 C ．把它放到水里 D ．改变它的运动状态 答案 AB解析 将物体从赤道拿到南极，重力加速度变大，则重力变大，故A 正确；送到月球上去，重力加速度减小，则重力减小，故B 正确；放到水里，重力加速度不变，则重力不变，故C 错误；改变物体运动状态，重力加速度不变，则重力不变，故D 错误．15．如图10所示，在夜光风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为30°，风筝的质量为m ＝1 kg ，轻质细线中的张力为F T ＝10 N ，该同学的质量为M ＝29 kg ，则以下说法正确的是(风对风筝的作用力认为与风筝平面垂直，g取10 m/s2)( )图10A．风对风筝的作用力为10 3 NB．细线与水平面的夹角为30°C．人对地面的摩擦力方向水平向左D．人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力，即300 N答案AB解析对风筝进行受力分析如图所示，将各力沿风筝平面和垂直于风筝平面进行正交分解，则F T cos θ＝mg cos 60°，F T sin θ＋mg sin 60°＝F，解得θ＝60°，F＝10 3 N，细线与风筝平面成60°角，也就是与水平面成30°角，A、B正确；将风筝和人视为一个整体，由于受风力斜向右上方，因此地面对人的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，人对地面的摩擦力水平向右，C错误；由于细线对人有向上的拉力，因此人对地面的压力小于人的重力290 N，D错误．16．一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图11所示，假设斜面、墙壁均光滑．若水平推力缓慢增大，则在此过程中( )图11A．斜面对铁球的支持力缓慢增大B．斜面对铁球的支持力不变C．墙对铁球的作用力大小始终等于推力FD．墙对铁球的作用力大小始终小于推力F答案BD解析对铁球进行受力分析可知，铁球受重力、水平推力F、竖直墙壁对铁球的弹力F1和斜面对铁球的支持力F2四个力的作用，由平衡条件可知，在水平方向上有F＝F1＋F2sin θ，竖直方向上有F2cos θ＝mg，解得斜面对铁球的支持力F2＝mgcos θ，不随F的变化而变化，A 错误，B正确；F1＝F－F2sin θ<F，即墙对铁球的作用力大小始终小于推力F，C错误，D正确．第Ⅱ卷三、非选择题(本题共6小题，共55分)17．(6分)某同学用如图12所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 悬挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向．图12(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置答案(1)3.6 (2)D解析(2)验证力的平行四边形定则，需要分别测量各个力的大小和方向，所以A项是必要的；弹簧测力计在使用前需校零，B项是必要的；实验中力必须在同一平面内，C项也是必要的；实验是验证三个力的关系，不需要固定O点位置，D项不必要．18．(9分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图13所示)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学沿拖杆方向推该拖把拖地时，使施把头在水平地板上匀速移动，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ.求推拖把的力的大小．图13答案μmgsin θ－μcos θ解析设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直方向和水平方向分解，按平衡条件有竖直方向：F cos θ＋mg＝F N，水平方向：F sin θ＝F f式中F N与F f分别为地板对拖把头的正压力和摩擦力．且F f＝μF N，联立解得F＝μmgsin θ－μcos θ.19.(10分)如图14所示，某同学用大小为5 N、方向与竖直黑板面成θ＝53°的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势．已知黑板的规格为 4.5×1.5 m2，黑板的下边缘离地的高度为0.8 m，黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg，g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.图14(1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；(2)当她擦到离地高度2.05 m时，黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小．答案(1)0.5 (2)5 m/s解析(1)对黑板擦受力分析如图所示：水平方向：F sin θ＝F N ①竖直方向：F cos θ＝mg＋F f ②另有：F f＝μF N ③联立①②③可得：μ＝0.5(2)由受力分析可知：黑板擦脱手后做自由落体运动．设砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小为v，则v2＝2gh，其中h＝2.05 m－0.8 m＝1.25 m代入数据可得：v＝5 m/s.20.(10分)如图15所示，轻绳AC 与水平面夹角α＝30°，BC 与水平面夹角β＝60°.图15(1)若重物G ＝20 N ，求绳子AC 和BC 的拉力各是多大．(2)若AC 、BC 能承受的最大拉力均不能超过100 N ，那么重物G 不能超过多少？(设悬挂重物G 的绳CD 强度足够大)答案 见解析解析 (1)以结点C 为研究对象，它受到重力G 、绳子BC 的拉力F 1和绳子AC 的拉力F 2，由于重物静止时对C 点的拉力F T ＝G ，拉力产生两个效果：对BC 的拉力F T BC 和对AC 的拉力F T AC ，其力的矢量关系如图所示，则F 1＝G cos 30°＝10 3 N F 2＝G sin 30°＝10 N.(2)根据力的矢量关系图可以看出F T BC ＞F T AC ，即当重力G 增加时，F T BC 先达到100 N ，因此重力G 的极限值就等于F T BC ＝100 N 时所对应的F T 的数值，由几何关系得F T ＝F T BC cos 30°＝20033 N ，所以重物的重力G 不能超过20033N. 21.(10分)如图16所示，在水平作用力F 的作用下，木板B 在水平地面上向左匀速运动，其水平表面上的木块A 静止不动．轻弹簧秤一端固定在竖直墙上，另一端与木块A 相连．已知弹簧秤的示数为3.2 N ，木块A 重力G A ＝8 N ，木板B 重力G B ＝12 N.图16(1)若此时弹簧的伸长量为1.6 cm ，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少？(2)木块A 与木板B 之间的动摩擦因数为多少？(3)若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为0.3，则水平力F 为多大？答案 (1)200 N/m (2)0.4 (3)9.2 N解析 (1)k ＝F 1x＝200 N/m.(2)由木块A 静止不动，得木块A 所受摩擦力F f ＝3.2 N ，所以，有μ＝F f F N ＝F f G A＝0.4.(3)木板所受地面的摩擦力：F f 地＝μ地(G A ＋G B )＝6 N木板匀速运动，所以F ＝F f 地＋F f AB ＝F f 地＋F f ＝9.2 N.22．(10分)某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他“神奇的功力”下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (CS 竖直，∠QCS ＝30°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，此时小球静止，如图17所示．已知小球的质量为m ，该同学(含磁铁)的质量为M ，求此时：图17(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？答案 (1)33mg (2)Mg ＋12mg 36mg 解析 (1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，则由平衡条件得F sin 30°＝F C sin 30° F C cos 30°＋F cos 30°＝mg解得F ＝F C ＝33mg(2)以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如图乙所示，同理有F f ＝F sin 30° F N ＋F cos 30°＝(M ＋m )g将F 值代入解得F f ＝36mg F N ＝Mg ＋12mg .。
2020版高考物理(课标版)大一轮复习单元质检二相互作用 含解析
单元质检二相互作用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·四川攀枝花十二中月考)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。
开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()A.b弹簧的伸长量也为LB.b弹簧的伸长量为C.P端向右移运动的距离为2LD.P端向右移运动的距离为L,b两根轻弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律F=kx得x与k成反比,则得b弹簧的伸长量为,故A错误,B正确;P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和,即为S=L+L,故C、D错误。
2.(2019·陕西城固一中月考)最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头。
这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板。
当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。
关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,下列说法正确的是()A.考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左B.不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力向左C.考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零D.不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力不可能为零,当人以如图甲所示状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则脚所受摩擦力向右,故A错误;不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,合力向右,即脚所受摩擦力向右,故B错误;当考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则重力、支持力与空气阻力平衡时,则脚所受摩擦力可能为零,故C正确;当不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,根据牛顿第二定律,脚受到的重力与支持力提供加速度时,那么脚所受摩擦力可能为零,故D错误。
2020届高三物理一轮复习单元过关试题相互作用高中物理
上的 A 、B 处，铁链总质量为 m，静止时铁链两端切线方向与竖
直墙的夹角为θ，那么墙对铁 链的拉 力
。
第 11 题图
12．如下图，粗糙斜面上物体 A 处于静止状态，设 A 物体质量为
m，与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ。现沿平行斜面底边
力 F，现在物体仍旧静止，那么物体与斜面间摩擦力的大小为
15．如下图，水平放置的两固定的光滑硬杆
OA 、 OB 成θ角，
在两杆上分不套以轻环 P、Q，并用轻绳连接两环，现用恒力 F
沿 OB 方向拉环 Q，当两环达稳固时绳子的张力多大？
第 15 题图
16．如下图， 三角形木块放在倾角为θ的斜面上， 假设木块与斜面之间的摩擦因数μ >tanθ，
那么不管作用在木块上竖直向下的外力
C．地面对 M 没有摩擦力
第 4 题图
D ．地面对 M 有向左的摩擦力
5．如下图，把一重力 G 的物体由零逐步增大的力 F，将物体压在粗糙的竖直墙上，下面四
幅图中哪一个能正确地表示物体所受摩擦力
f 与作用力 F 之间的函数关系〔
〕
第 5 题图
6．如下图，物块 M 通过与斜面平行的细绳与小物块 m 相连，斜
三、运算题
14．如下图， 物体放在粗糙的较长木板上， 木板 能够绕 M 端自由转动，假设将其 N 端缓慢地抬
起，木板与水平面的夹角为θ 0 时，物体所受木
板的静摩擦力达到最大值，其值为
f m，那么物
体所受摩擦力 f 的大小随θ角如何样变化？请作出示
第 14 题图
意图。〔设物体所受的最大静摩擦力比同等条件下的滑动摩擦力略大〕
F 多大，
木块都可
不能滑动，这种现象叫做〝自锁〞，试证明之。
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第二章相互作用
章末过关检测(二)
(时间：分钟分值：分)
一、单项选择题(本题共小题，每小题分，共分．在每小题给出的四个选项中，只有一个
选项正确) .假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部
和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后做出过几个猜
想，其中合理的是( )
．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关
．在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大
．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大
解析：选.
把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为θ，背宽为，侧面长为，如
图所示．当在刀背施加压力后，产生垂直侧面的两个分力、，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等(＝)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示，在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)．根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式＝＝θ)，得＝＝θ).由此可见，刀背上加上一定的压力时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，θ的值越小，和的值
越大，故正确．
．“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具，是中国古代一个很精妙的小发
明，距今已有两千多年的历史．其外形如图所示，呈字形，横的一片是由木片经切削制成的螺旋桨，中间有一个小孔，其中插一根笔直的竹棍，用两手搓转这根竹棍，竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天，随着升力减弱而最终又落回地面．二十世纪三十年代，德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨．下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是
( )
．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终在加速上升
．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终在减速上升
．为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升，其桨叶前缘应比后缘略高
．为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升，其桨叶前缘应比后缘略低
答案：
．如图所示的容器内盛有水，器壁部分是一个平面且呈倾斜状，有一个小物块处于图示
位置并保持静止状态，则该物体( )
．可能受三个力作用
．可能受四个力作用
．一定受三个力作用
．一定受四个力作用
解析：选.物体一定受到地球的吸引而产生的重力，同时因为排开一定质量的液体，故一
定受浮力，若浮力大小等于重力，则二者可以平衡，物体与间没有相互作用，故可能受两个力作用；若浮力大于重力，则物体一定会受对的弹力，由于弹力垂直于接触面向下，物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故物体可能受四个力；故只有项正确，、、错误．.(·郑州一中模拟)如图所示，直角三角形框架(角为直角)固定在水平地面上，已知与水
平方向的夹角为α＝°.小环、分别套在光滑臂、上，用一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环、的质量分别为、，则小环、的质量的比值为( )
＝
．＝
．＝
＝
解析：选.对小环进行受力分析如图，设绳子拉力大小为，由几何关系有＝α，对小环
进行受力分析，由几何关系有＝α，＝，联立解得＝α＝，选项正确．。