2020届高三物理二轮专题复习-相互作用(提升练)

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页2020届高三物理二轮专题复习——相互作用(提升练)一、单选题（本大题共7小题，共28分）在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为m1和m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度a沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C.在此过程中(    )A.物块A运动的距离为m1gsinθk B.拉力的最大值为m1gsinθ+m关于力，以下说法中正确的是(    )A.力能离开物体而独立存在

B.只有接触物体之间才可能有相互作用力

C.把地球上的物体移动到月球上，物体的质量和所受重力变小

D.相互接触的物体之间也不一定有弹力产生两个共点力F1与F2的合力大小为6N，则F1与F2A.F1=2

N，F2=9

N B.F1=4

N，F2=8

N

C.F1=1

N，F2水平桌面上一重200N的物体，与桌面间的滑动摩擦系数为0.2，物体受到的最大静摩擦力为42N，当依次用15N、41N、45N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力大小依次为(    )A.15N，40N，45N B.15N，40N，40N C.15N，41N，40N D.15N，41N，45N如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为A.2−3 B.36 C.33下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是(    )A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上

B.劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大

C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比

D.静摩擦力的大小与物体之间的正压力成正比沿光滑斜面自由下滑的物体，其受到的力有(    )A.重力、斜面的支持力

B.重力、下滑力和斜面的支持力

C.重力、下滑力

D.重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力二、多选题（本大题共5小题，共20分）如图所示，用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则：(

A.F1<F2<F3 B.F1=F如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则(    )A.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

B.绳的张力也在一定范围内变化

C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化一斜面(足够长)静止于粗糙的水平地面上，在其上端放一滑块m，若给m一向下的初速度v0，m正好保持匀速下滑。如图所示，现在m下滑的过程中再加一个恒力，以下说法正确的是(    )A.如果加一竖直向下的恒力F1，则m将沿斜面匀加速下滑

B.如果加一竖直向下的恒力F1，则m将仍然沿斜面匀速下滑

C.如果加一个沿斜面向下的恒力F2，则在m下滑过程中，地面对M没有静摩擦力作用

D.如果加一个水平向右的恒力F3，则在m如图所示，物体A、B质量均为m，A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上，通过轻绳绕过定滑轮与物体B相连，A在沿斜面向下的恒定外力F作用下沿斜面加速下滑，不计绳与滑轮间的摩擦．在A加速下滑一段位移x的过程中，下列说法正确的是(    )A.物体A的重力势能减少mgx

B.物体A、B动能增量之和等于外力F和摩擦力做功之和

C.绳子拉力对B做的功等于物体B机械能的增量

D.物体A与斜面因摩擦所产生的热量等于外力F

所做的功与物体A和B机械能增量之差两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，弹簧劲度系数为k，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则(    )

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒在运动过程中的最大速度v=mgRB2L2

C.金属最终停止运动时，流过电阻R的电量q=三、填空题（本大题共2小题，共10分）一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近N极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向里的电流，则磁铁对桌面的压力______(填“变大”“变小”“不变”)，磁铁受到的摩擦力方向______(填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”)．在航天技术中，火箭是把航天器送入太空的运载工具之一．在航天器发射的初始阶段，火箭通过燃烧消耗燃料向后吐着长长的“火舌”，推动着航天器竖直上升．设“火舌”产生的推动力大小保持不变且不计空气阻力．则在这个过程中，航天器的加速度将______，速度将______.(填“变大”、“不变”或“变小”)四、实验题（本大题共1小题，共12分）如图所示，轻质弹簧的两端各受到100N的拉力F作用，弹簧平衡时伸长了10cm(在弹性限度内)，那么，弹簧的劲度系数为______N/m；若将弹簧两端受到的拉力F均反向且大小不变，那么，弹簧的压缩量为______cm．五、计算题（本大题共3小题，共30分）水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,−1)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(1,1)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。

如图所示，质量为m=4kg的物体在水平恒力F=26N的作用下静止于斜面上，斜面的倾角θ=37°，(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2(1)物体受到斜面的支持力大小；(2)物体受到的摩擦力。

如图所示，轻绳OA一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为θ，水平轻绳OB的一端系于竖直墙上，O点挂一重物。当重物的重力为N时，水平绳OB的拉力为300N，(取g=10 m/s2)，求：

(1)θ角的大小；(2)此时绳OA的拉力是多大？

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、设开始时弹簧压缩量x1，对物块A，有：m1gsinθ=kx1

得：x1=m1gsinθk。

当物块B刚离开挡板C时，有：m2gsinθ=kx2

得：x2=m2gsinθk。

所以物块A运动的距离为：S=x1+x2=(m1+m2)gsinθk.故A错误；

B、物块B刚要离开挡板C时拉力最大，对A，有：F−m1gsinθ−kx2=m1a

解得拉力的最大值为：F=(m1+m2)gsinθ+m1a，故B错误。

C、从A开始运动到弹簧恢复原长前，由【解析】解：

A、力是一个物体对另一个物体的作用，所以力不能离开物体而独立存在．故A错误．

B、不接触物体之间也可能有相互作用力，比如两个电荷之间、磁铁之间不接触也有力的作用．故B错误．

C、把地球上的物体移动到月球上，物体的质量不变，重力减小．故C错误．

D、相互接触的物体之间发生弹性形变时才有弹力产生，所以相互接触的物体之间不一定有弹力产生．故D正确．

故选D

3.【答案】B

【解析】解：两个共点力的合力范围合力大小的取值范围为：F1+F2≥F≥|F1−F2|

A、F1=2N，F2=9N，合力大小的取值范围为：11N≥F≥7N，故A错误。

B、F1=4N，F2=8N，合力大小的取值范围为：12N≥F≥4N，故B正确。

C、F1=1N，F2=8N，合力大小的取值范围为：9N≥F≥7N，故C错误。

D、F1=2N【解析】解：

当拉力为15N和30N时时，物体处于静止，摩擦力分别等于15N、41N；

当拉力为45N时，拉力大于最大静摩擦力，物体发生滑动，受到的为滑动摩擦力，大小为f=μmg=40N；

故选：C．

由题意可知物体的最大静摩擦力，当拉力小于最大静摩擦力时受到的时静摩擦力等于拉力；而拉力大于最大静摩擦力时物体将滑动，由动摩擦力公式可求出摩擦力．

物体静止时受到的静摩擦力由二力平衡或牛顿第二定律求出；若为滑动摩擦力，则一定符合滑动摩擦力公式．

5.【答案】C

【解析】解：当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F=μmg；

当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由f=μFN，FN=mg−Fsinθ可知摩擦力为：f=μ(mg−Fsinθ)

f=12F

代入数据为：

12μmg=μ(mg−32F)

联立可得：μ=33【解析】解：A.重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心，故A正确；

B.根据弹簧弹力的表达式F=kx，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数，可知：弹力不仅跟劲度系数有关，还跟伸长量或压缩量有关，故B错误；

C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C错误；

D.静摩擦力的大小与物体之间的正压力无关；故D错误；

故选：A

(1)重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心；

(2)在弹性限度范围内，F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数；

(3)动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关；

(4)静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，与正压力无关．

本题考查了重心、弹簧弹力、动摩擦因素、静摩擦力的影响因素，重力要分析滑动摩擦力和静摩擦力的区别和联系．

7.【答案】A

【解析】【分析】

对物体受力分析时要注意力的施力物体是谁，不能多分析了物体受到的力，如下滑力就是不存在的力．

下滑力是同学经常出错的地方，一定要注意物体不受下滑力这么个力，下滑力实际上是重力的分力．还有受力分析时，该物体只分析受力，不能分析施力。

【解答】

光滑的斜面上自由下滑物体受到重力和支持力，下滑力是不存在的，压力作用在斜面上，不是物体所受到的力．故A正确，BCD错误。

故选A。

8.【答案】BD

【解析】【分析】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，合力为零；其中重力大小和方向都恒定，第二个力方向不变、大小变，第三个力大小和方向都可以变，运用合成法，通过作图分析。

本题是三力平衡的动态分析问题，关键是运用合成法作图，结合几何关系得到各个力的关系。

【解答】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图：

通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F ​1=F3>F2；由图可知，绳a的拉力逐渐减小，故BD

9.【答案】AD

【解析】【分析】

受力分析，建立坐标系进行正交分解，列式分析

考查物体的平衡条件和临界条件，对于四个力以上的物体平衡，主要采用正交分解，列式，从公式分析各个力的变化，注意物体运动的临界条件，物体间静摩擦力达到最大．

【解答】

A.对于b，由物体的平衡条件得：y：N+Fsinα+magsinβ=mbg，F增大，N减小，一直到物体开始运动．因此N在一定范围内变化，故A正确；

B.绳的张力等于magcos(45o−0.5β)，不变，故B错误；

C.连接a和b的绳的张力等于物体a的重力mag，不变，故C错误；

D.对于b，由物体的平衡条件得：x：magcosβ=Fcosα+f，F增大，f先减小到零，反向再增大，一直到物体开始运动，所以物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故D正确．

故选：【解析】解：设斜面倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，开始时物块能匀速下滑，则有：mgsinθ=μmgcosθ

AB、如果加一竖直向下的恒力F1，对物块受力分析得：物块沿斜面向下的力为：(mg+F1)sinθ

物块与斜面间的摩擦力为：μ(mg+F1)cosθ

结合mgsinθ=μmgcosθ可知，(mg+F1)sinθ=μ(mg+F1)cosθ

即m将仍然沿斜面匀速下滑，故A错误，B正确；

C、在m上加一沿斜面向下的力F2，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但m与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故C正确；

D、未施加力之前，物块匀速，则mgsinθ−μmgcosθ=0；在m上加一水平向右的力F3，沿斜面方向：mgsinθ−F3cosθ−μ(mgcosθ+F3sinθ)<0，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了F【解析】解：A、在A加速下滑一段位移x的过程中，重力对A做功为mgxsinθ，则其重力势能减少mgxsinθ.故A错误．

B、对AB整体，由动能定理知：物体A、B动能增量之和等于外力F、摩擦力做功和重力做功之和．故B错误．

C、根据功能原理知：除重力以外的力对物体做功等于物体机械能的变化，则绳子拉力对B做的功等于物体B机械能的增量，故C正确．

D、根据功能关系可知，物体A与斜面因摩擦所产生的热量等于外力F

所做的功与物体A和B机械能增量之差．故D正确．

故选：CD

根据重力做功分析物体A的重力势能减少．对整个系统，由动能定理分析物体A、B动能增量之和等于外力F和摩擦力做功之和的关系．由功能关系分析绳子拉力对B做的功与物体B机械能的增量关系，以及摩擦产生的热量与各力做功的关系．

解决本题的关键是掌握动能定理和功能原理，知道除重力以外的力对物体做功等于物体机械能的变化，要分析清楚能量的转化情况，能量的形式不遗漏．

12.【答案】AC

【解析】【分析】导体棒下落过程中切割磁感线，回路中形成电流，根据右手定责可以判断电流的方向，正确分析安培力变化可以求解加速度的变化情况，下落过程中正确应用功能关系可以分析产生热量与重力势能减小量的大小关系。根据导体棒速度的变化正确分析安培力的变化往往是解决这类问题的重点，在应用功能关系时，注意弹性势能的变化，这点是往往被容易忽视的。【解答】A.金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度g，故A正确；B.若弹簧弹力为F时，金属棒获得最大速度vm，此时受力平衡，则有：mg−F=BIL=B2L2vC.金属最终停止运动时，弹力等于金属棒的重力，金属棒移动的距离等于x=mgk，根据q=It，流过电阻R的电量D.金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能(速度不为零时)以及电阻

R上产生的热量，故D错误。故选AC。

13.【答案】变大

水平向右

【解析】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图；

根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方；

选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力水平向右．

故答案为：变大；

水平向右．

先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断．

本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况．

14.【答案】变大

;变大

【解析】解：

由于推动力F和空气阻力f都不变，随着燃料航天器质量减小，故航天器所受合外力：F合=F−f−mg增大．

由牛顿第二定律可得：

a=F合m

故加速度变大．

由运动学：

v=at

可知速度变大．

故答案为：变大；变大

由于推动力和空气阻力都不变，随着燃料燃烧航天器质量减小，由牛顿第二定律可知加速度变化，由运动学可知速度变化．

本题关键是要知道燃料燃烧造成火箭质量减小，其余都是运动学简单应用，基础题．

15.【解析】解：根据胡克定律得，弹簧的劲度系数k=F△x=10010×10−2=1000N/m

若将弹簧两端受到的拉力F均反向且大小不变，那么，弹簧的压缩量：△x′=Fk=1001000m=0.1m=10cm

故答案为：1000，10

根据弹簧的弹力大小，结合胡克定律求出弹簧的劲度系数，同理即可求出弹簧的压缩量．

解决本题的关键掌握胡克定律，注意在F=kx中，F表示弹簧的弹力，不是弹簧的合力，以及x表示弹簧的形变量，不是弹簧的长度．

16.【答案】解：设B车的速度大小为v.如图