《相互作用》综合检测

《相互作用》综合检测(时间:90分钟 满分:100分)【测控导航】考点题号1.重力、弹力、摩擦力、受力分析2,3,5,82.力的合成1,63.力的分解44.共点力的平衡9,10,11,12,16,185.临界、极值问题7,176.实验:验证力的平行四边形定则13,157.实验:弹力与弹簧伸长的关系14一、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题只有一个选项正确,第8～12题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.(2016·北京石景山期末)如图所示,一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动.在这个过程中,关于水对鱼的作用力的方向,下图中合理的是(A)解析:鱼受到重力和水对鱼的作用力,两个力的合力沿水平方向向左,使得鱼产生一定的加速度,故水对鱼的力只可能是斜向左上方,故选项A正确.2.(2016·上海虹口联考)如图所示,A,B两物体叠放在一起,让它们靠在粗糙的竖直墙边,已知mA>mB,然后由静止释放,在它们同时沿竖直墙壁下滑的过程中,物体B(A)仅受重力作用受重力、物体A的压力作用C.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力的作用D.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体 A的压力作用解析:放手后物体只受重力作用,AB一起做自由落体运动,物体A,B之间无相互作用力,物体B只受重力作用,故A正确,B,C,D错误.3.(2016·北京西城期末)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:开始物块受到的滑动摩擦力大小为 μmgcosθ,皮带转动起来后,物块仍受到的是滑动摩擦力,大小仍为μmgcosθ,因此受到的摩擦力大小方向都不变,物体仍匀速下滑,A正确,B,C,D错误.4.(2016·北京东城摸底)如图所示,是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面 ,冰面是光滑的,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为30°,运动员重为80kg.则轻绳给运动员的张力大小T为(g=10m/s2)(C)NB.800NND.1600N解析:对运动员受力分析如图轻绳给运动员的张力 T= = N,故C正确.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1,m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ,在m1左端施加水平拉力F,使m1,m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是(B)弹簧可能处于压缩状态B.地面对m2的摩擦力大小为 FC.地面对m2的支持力可能为零D.弹簧弹力的大小为解析:对m1物体,由于处于静止状态,所以在水平方向上合力为零,故弹簧有水平向右的分力,则弹簧一定处于拉伸状态,根据力的合成与分解可得在水平方向上有F弹sinθ=F,在竖直方向上有m1g+F弹cosθ=N,联立解得F弹= ,选项A,D错误;对m2物体,其受力为弹簧的拉力、重力,若地面对m2的支持力为零,则摩擦力为零,m2不可能处于静止状态,故地面对m2的支持力不为零,所以m2还受向右的摩擦力、地面的支持力,将m1,m2看成一个整体,在水平方向上受到拉力F和摩擦力作用,故地面对m2的摩擦力大小为F,选项B正确C错误.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θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是(D)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 G解析:细线BO与重物G相连,故细线上的拉力与重物G相等,则细线BO对天花板的拉力大小是G,选项A错误;细线的拉力大小都是G,且夹角为120°,故细线对滑轮的合力大小也是G,方向在两个细线的夹角平分线上,因为滑轮平衡,故a杆对滑轮的作用力大小也是G,方向与细线对滑轮的作用力相反 ,所以选项B错误;a杆和细线对滑轮的合力大小是0,选项C错误,D正确.如图所示,倾角为θ的直角三棱柱A固定在水平地面上,长方体木块B和长方体木块C放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,一平行于三棱柱面斜向上的力F作用在B上,B和C处于静止状态.N表示B对C支持力的大小,f表示A对B摩擦力的大小.B与C间的摩擦力忽略不计.将F稍微增大后,B,C仍处于静止状态,则( C )A.f变小 B.f变大C.N不变 D.N变大解析:由于木板B处于平衡,若F较小,A对B摩擦力的方向沿A的表面向上,F增大时,f减小.若F较大,A对B摩擦力的方向沿A的表面向下,F增大时,f增大,所以选项A,B错误;隔离C研究可知N不变,选项C正确,D错误.8.(2016·北京朝阳模拟)如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上.现用一水平向右的推力F推物块,物块仍静止不动.则(BCD)斜面对物块的支持力一定变小斜面对物块的支持力一定变大C.斜面对物块的静摩擦力可能变小D.斜面对物块的静摩擦力可能变大解析:图(1)为物块开始时的受力分析图,图(2)为加上外力F后的受力分析图(由于摩擦力方向未知,故未画出)由受力分析图正交分解可以看出在垂直斜面的方向上多出了 F的分量,所以斜面对物块的支持力一定变大,但是不能确定力F在沿斜面方向的分量与重力G在斜面上的分量之间的大小关系,所以斜面对物块的静摩擦力的大小变化情况不确定,方向也不确定,故选项B,C,D正确.9.(2016·河北唐山模拟)如图所示,在半圆形光滑凹槽内,两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点 ,另一端分别与小球 P,Q相连.已知两球在图示P,Q位置静止.则下列说法中正确的是( BD)A.若两球质量相同,则P球对槽的压力较小B.若两球质量相同,则两球对槽的压力大小相等C.若P球的质量大,则O′P弹簧的劲度系数大D.若P球的质量大,则O′P弹簧的弹力大解析:对两小球受力分析如图所示,都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力,两小球静止,受力平衡,根据平行四边形定则作平行四边形,由几何关系可知:△QG′NQ∽△OO′Q,△PG′NP∽△OO′P. = ==1, = ==1,即支持力始终与重力相等,若两球质量相等,重力相等,则所受支持力相等,对槽的压力必然相等,故A错误,B正确; = ,得FQ=GQ , = ,得FP=GP ,由图可知O′P>O′Q,又GP>GQ,则FP>FQ,故D正确;根据胡克定律F=k x,两弹簧的形变量未知,则劲度系数的大小关系无法确定 ,故C错误.10.(2016·广东佛山联考)有一块长方体木板被锯成如图所示的A,B两块放在水平面上,A,B紧靠在一起,木板A的角度如图所示.现用水平方向的力F垂直于板的左边推木板B,使两块板A,B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动,则(CD)A.木板A在水平面内受两个力的作用,合力为零B.木板A只受一个摩擦力C.木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力D.木板B在水平面内受四个力的作用解析:木板A在水平面内受到:桌面对A的摩擦力、B对A的弹力和摩擦力的作用,选项A,B错误;木板A水平方向受力平衡,即B对A的弹力和B对A的摩擦力的合力与桌面对A的摩擦力等大反向,因为B对A的弹力和B对A的摩擦力方向相互垂直,故木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力,选项C正确;木板B在水平面内受到:力F、桌面的摩擦力、A对B的弹力及摩擦力四个力的作用,故选项D正确.11.(2016·江苏连云港月考)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住,现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是(BD)A.F不变 B.F减小C.N减小 D.N不变解析:小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,N三个力,满足受力平衡.作出受力分析图如下,由图可知△OAB∽△GF′A,又F=F′,即= =,当A点上移时,半径不变,AB长度减小,故F减小,N不变,故B,D正确.12.(2016·内蒙古赤峰统考)如图所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块m放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止.现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离,球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态,则与原来相比(BC)A.滑块对球的弹力增大B.挡板对球的弹力减小C.斜面对滑块的弹力不变D.拉力F不变解析:对球受力分析,球受到重力、滑块的支持力和挡板的弹力,如图,由于重力的大小和方向都不变,挡板的弹力方向不变.根据作图法知,滑块的支持力方向在变化,支持力和挡板的弹力合力不变,等于重力,从图中可知,挡板对球的弹力在减小,滑块对球的弹力在减小,选项A错误,B正确;对滑块和球整体进行受力分析,整体受重力、斜面的支持力、挡板的弹力及拉力,各力的方向不变,由于挡板对球的弹力减小,则拉力增大,在垂直斜面方向上,斜面对滑块的弹力不变,选项C正确,D错误.二、非选择题(共52分)13.(4分)(2016·北京月考)李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图(甲)所示.试在图(甲)中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力.如图(乙)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 .(力F′是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的图示)解析:(1)以F1和F2为邻边作平行四边形,与F1和F2共点的对角线表示合力F,标上箭头.如图所示.(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差 ,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上 ,故张华符合实验事实.答案:(1)见解析 (2)张华评分标准:每问2分.14.(8分)(2016·浙江卷,21)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m.如图(1)所示,用弹簧OC和弹簧秤a,b做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,(1)若弹簧秤

a,b

间夹角为

90°,

弹簧秤

a的读数是

N[图(2)

中所示],则弹簧秤b的读数可能为 N.若弹簧秤a,b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数簧秤b的读数(填“变大”“变小”或“不变”

、弹).解析:(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00N,因合力为F=kx=500×0.01N=5N,两分力夹角为90°,则另一个分力为 F2= =4.00N.若弹簧秤a,b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,根据力的平行四边形定则可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.答案:(1)3.00 ～3.02 3.9～4.1(有效数字不作要求)变大变大评分标准:每空2分.15.(8分)在“探究求合力的方法”的实验中,王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计来测量拉力 ,实验之前先检查了弹簧测力计,然后进行实验.先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1,F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮条 ,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;最后取下白纸作图,研究合力与分力的关系.实验前必须对弹簧测力计进行检查,以保证测量精确,减小误差,则以下选项必须的是 .对弹簧测力计进行调零将弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程C.将两只弹簧测力计竖直互钩对拉 ,检查两弹簧测力计读数是否相同如图是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图,根据物理实验读数和作图要求与规范,请指出图中存在的三个错误.① ;② ;③ .在实验之余,王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂,发现上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是 .弹簧测力计外壳的重力弹簧及挂钩的重力C.弹簧测力计只能水平测力D.两挂钩之间的作用力不同解析:(1)实验前须对测力计调零,并且两只弹簧测力计水平对拉,以检查示数是否相同,以保证测力计测量准确,竖直对拉,往往会由于上面弹簧及挂钩影响形成较大误差.用力拉弹簧测力计对仪器容易造成损坏,故选项A正确.①F1,F2及F都是矢量,未画上箭头;②记录力F2的大小的有效数字有错误;③F与F1,F2连线应该用虚线.由于上面弹簧测力计本身的弹簧及挂钩重力将会引起自身示数略大,B正确.答案:(1)A (2)见解析 (3)B评分标准:(1)问2分,(2)问3分,(3)问3分.16.(9分)如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg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,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.解析:(1)对小球B由平衡条件得绳的拉力为F1=mgsin37°=3.0N. (3 分)环A做匀速直线运动,有F1cos37°-μN=0(2分)N=Mg+Fsin37°(2分)1解得μ=0.3.(2分)答案:(1)3.0N(2)0.317.(10分)(2016·北京月考)如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30°,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角θ0时,则不论水平恒力 F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行 ,已知重力加速度为 g,试求:物体与斜面间的动摩擦因数μ;水平恒力F的大小;这一临界角θ0的大小.解析:(1)斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑,满足mgsin30°=μmgcos30°(2分)解得μ=.(1分)施加恒力F时,受力情况如图,由匀速直线运动的条件:Fcos30