（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习 第2单元 相互作用 物体的平衡测评手册

1、（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习 第2单元 相互作用 物体的平衡测评手册第2单元相互作用物体的平衡单元小结卷(二)时间/45分钟分值/100分一、选择题(每小题6分,共48分,15小题为单选,68小题为多选)1.如图D2-1所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的侧面垂直于底面,下列说法正确的是(不计摩擦力)()图D2-1A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子底面受到的压力等于篮球的重力C.篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力D.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力2.如图D2-2所示,在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在

2、斜面上放有质量为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.若斜面倾角为,重力加速度为g,则杆对环的摩擦力大小为()图D2-2A.mgsinB.mgcosC.mgtanD.mgsincos3.如图D2-3所示,A、B两个完全相同的小球并排放在倾角为30的固定斜面上,B球被竖直板挡住.不计一切摩擦,则A、B之间的作用力与竖直挡板对B的作用力之比为()图D2-3A.4.如图D2-4所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,A、B、C三物体质量分别为mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,物体A、B、C之间及C与地面间的动摩擦因数均

3、为=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物体拉动,则作用在C物体上的水平向左的拉力最小为(g取10m/s2)()图D2-4A.6NB.8NC.10ND.12N5.2017河北保定二模如图D2-5所示,两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接,轻杆下端拴接一根自然伸长的匀质轻弹簧,围成边长为L的等边三角形ABC.将此装置竖直放在光滑水平面上,在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力,弹簧被拉伸一定长度,此时弹簧弹力大小恰为,则弹簧的劲度系数为()图D2-5A.C.6.如图D2-6所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在木板B的上面,木块A的右端通过轻质弹簧与竖直墙壁连接.用力F向左拉木板B

4、,使它以速度v运动,稳定后弹簧弹力为F.下列说法中正确的是()图D2-6A.木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FB.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FC.若木板B以2v的速度运动,则木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2FD.若用力2F拉木板B,则木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F7.如图D2-7所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P和圆心O的连线与水平面的夹角为.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)()图D2-7A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F

5、的最小值为mgcosC.地面对框架的摩擦力始终在减小D.框架对地面的压力先增大后减小8.如图D2-8所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O是三根线的结点,bO水平拉着B,cO沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与小滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是()图D2-8A.弹簧的弹力为10NB.A的质量为2kgC.桌面对B的摩擦力为10ND.OP与竖直方向的夹角为60二、非选择题(共52分,要求解答过程有必要的文字

6、说明)9.(10分)“用等效替代法验证力的平行四边形定则”的实验情况如图D2-9甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图D2-9(1)本实验中“等效替代”的含义是.A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F两力中,方向一定沿着AO方向的是,图中是F1、F2合力的理论值.(3)完成该实验的下列措施中,能够减小实验误差的是.A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木

7、板且与木板面平行C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些D.使拉力F1和F2的夹角很小10.(12分)如图D2-10所示,用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,轻绳1与竖直方向的夹角为45,轻绳3水平,则轻绳1、2、3的拉力分别为多大?(重力加速度为g)图D2-1011.(15分)如图D2-11所示,物体A、B叠放在倾角=37的斜面上,并通过跨过光滑定滑轮的细线相连,细线与斜面平行.两物体的质量分别为mA=2kg、mB=1kg,A、B之间动摩擦因数1=0.1,B与斜面间的动摩擦因数2=0.2.为使A能平行于斜面向下做

8、匀速运动,应对A施加一平行于斜面向下的多大的拉力?(g取10m/s2)图D2-1112.(15分)一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30角.现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30,如图D2-12所示.(重力加速度为g)(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小.(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k的值必须满足什么条件?图D2-12测评手册单元小结卷(二)1.D解析设斜面倾角为,篮球质量为m,篮子底面、右侧面对篮球的弹力分别为FN1、FN2,不计摩擦力,对篮球,由共点力平衡

9、条件有FN1-mgcos=0,FN2-mgsin=0,由牛顿第三定律可知,篮球对篮子底面、右侧面的压力均小于重力,选项A、B、C错误,D正确.2.D解析设细线的拉力为F,对斜面上的木块,由共点力平衡条件有F-mgsin=0,对轻环,由共点力平衡条件有Fcos-f=0,解得杆对环的摩擦力大小为f=mgsincos,D正确.3.C解析A、B之间的作用力等于A的重力沿着斜面的分力,即F1=mgsin30,B球与竖直挡板间的作用力F2方向与挡板垂直,把A、B看成一个整体,则F2=2mgtan30,所以,C正确.4.B解析由于A和C用轻绳相连,则它们时刻有相同的速率,B分别受到A和C的摩擦力,由于B、C

10、间的最大静摩擦力要比A、B间的最大静摩擦力大,所以B一定随C一起运动,B和C之间是相对静止的,可以看作一个整体,C物体恰好被拉动时,A物体所受绳子拉子与B对A的摩擦力大小相等,B、C整体受到向左的拉力、绳子向右的拉力、地面和A给的摩擦力,根据平衡条件,有F=fA对BC+f地面对BC+T绳子拉力=1N+6N+1N=8N,选项B正确.5.B解析设力F与AB杆的夹角为,F作用在AB杆上的分力为F,则2Fcos=F,Fsin=kx=,联立解得tan=1,即此时AB与AC垂直,由几何知识可得,弹簧的伸长量为x=L-L,由=kx,解得k=,B正确.6.AD解析木块A和木板B均处于平衡状态,受力分析后可以知

11、道,地面与木板B之间没有摩擦力,A和B间的滑动摩擦力大小等于F且不随木板速度和水平拉力而改变.7.BC解析小球受重力mg、外力F、弹力FN作用,因小球受力平衡,其对应的平衡三角形如图所示,力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90的过程中,力F先减小后增大,其最小值为mgcos,支持力FN一直减小,选项A错误,B正确.对小球和框架整体,由于F在水平方向的分力不断减小,在竖直方向的分力不断增大,可得地面对框架的摩擦力始终在减小,结合牛顿第三定律,可得框架对地面的压力也是一直减小,选项C正确,D错误.8.AB解析由P处受力平衡得mAg=FOa=20N,则mA=2kg,OP与竖直方向成30角,选项B正

12、确,D错误;将FOa进行正交分解,可得F弹=FOacos60=10N,FOb=FOasin60=10N=fB,选项A正确,C错误.9.(1)C(2)FF(3)ABC解析(1)该实验采用了“等效替代法”,即用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果是相同的,要求橡皮筋的形变量相同,故A、B错误,C正确.(2)F是通过作图的方法得到的合力的理论值,在平行四边形的对角线上,而F是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到O点而测量出的力,因此其方向沿着AO方向.(3)为减小实验误差,拉橡皮筋的绳要细一些且长一些,故A正确;为减小实验误差,拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、

13、细绳应贴近木板且与木板面平行,故B正确;拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故C正确;拉力F1和F2的夹角要适当大些,故D错误.10.2mg2mg解析设三条绳上的拉力分别为FT1、FT2、FT3,把A、B两个小球视为整体,受力分析如图甲所示,由平衡条件可得2mg=FT1cos45FT3=FT1sin45解得FT1=2mg,FT3=2mg隔离球B,受力分析如图乙所示,有FT2=mg11.2N解析对A受力分析如图甲所示,由平衡条件得沿斜面方向,有F+mAgsin-FT-fBA=0其中fBA=1mAgcos对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得沿斜面方向,有mBgsin+f+fAB-FT=0其中f