2024届高三总复习单元综合测试卷：第2单元《相互作用》

第1页共8页新课标人教版2024届高三物理总复习单元综合测试卷第二单元?相互作用?本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部试卷总分值为100分。考试时间为90分钟。第一卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题包括10小题，每题4分，共40分。)1．甲、乙两拳击运发动竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运发动(的拳头)是施力物体，乙运发动(的肩部)是受力物体，但是在甲一拳打空的情况下，以下说法中正确的选项是()A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确解析：力的作用是相互的，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运发动击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力．选C.答案：C2．以下有关重力概念的说法，正确的选项是 ()A．重力方向总是垂直于物体的支持面B．重力不随物体位置变化而变化C．粉笔在使用时，质量变小，重力变小D．空中向上飘的气球没有受到重力解析：重力方向是竖直向下的，当支持面不在水平位置时，重力方向不垂直于支持面，A选项错；重力大小不仅和物体质量有关，还和自由落体加速度g的值有关，位置改变，g值变化，重力变化，B选项错；质量变小，重力变小，C选项正确；在地面附近的物体都将受到重力，D选项错．图1答案：C3．如图1所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1，F2的作用，弹簧测力计的示数为 ()A．0N B．40NC．80N D．无法确定解析：对于弹簧测力计来说，两端都有力的作用，所以读数不可能为0，故A选项错；弹簧测力计两段都受力的作用，容易让人理解为它的读数为80N，此题可以这样理解，弹簧测力计相当于一端固定在墙上，另一端受到一个40N的拉力，所以最终读数为40N.答案：B图24．如图2所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为v1，物体B以速度v2(对地)沿A物体上外表滑动，v1，v2方向相同，且v1<v2，A，B接触面粗糙，木板A足够长，那么以下说法正确的选项是 ()A．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向右B．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向左C．A，B两物体所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反，所以摩擦力方向都水平向左D．在A，B两物体的速度到达相同之前，物体A受摩擦力的方向水平向右，物体B受摩擦力的方向水平向左，当两物体有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用解析：A，B两物体都对地面有速度，B比A的速度大，所以A，B间发生相对运动，存在摩擦力作用，且B的速度在减小，A的速度在增加，当二者具有相同速度时，不再有相对运动，所以摩擦力为0，综上所述，D选项正确．答案：D5．用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图3所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°角的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°角的同样大的恒力，最后到达平衡时，如以以下列图中正确的选项是 ()解析：将两个小球看成一个整体，并以此为研究对象．由于同时施加在两个小球上的两个恒力大小相等、方向相反、那么对这个整体而言，这两个力互相平衡，其合力应为0.这样该系统只受两个外力，即绳对a的拉力和地球对两球竖直向下的重力．根据力的平衡条件可知，这两个力应平衡，并且绳对a的拉力只能竖直向上．答案：A图3图46．如图4所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一根原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ()A．l＋eq\f(μ,k)m1g B．l＋eq\f(μ,k)(m1＋m2)gC．l＋eq\f(μ,k)m2g D．l＋eq\f(μ,k)(eq\f(m1m2,m1＋m2))g解析：此题有多种方法，最简单的做法是考虑m1做匀速运动时的受力平衡．设x表示弹簧的伸长量，立刻可得出kx＝μm1g.所以1,2之间的距离应为l＋x＝l＋eq\f(μ,k)m1g.假设不去求解，只由四个选项也可以进行判断．设木块2的质量m2→0，那么外力相当于直接加在弹簧右端，要使m1匀速运动，那么弹簧必然伸长，因此1,2间的距离应大于l.所以选项C和D都是错误的(m2→0时，距离→l)．再设想m1→0时，那么弹簧将保持原长，可见选项B也是错误的．因此四个选项中有一个正确的，只能是A选项．如果不知道有没有正确的选项，那只能按常规方法求解．答案：A图57．如图5所示，物体A，B放在物体C上，水平力F作用于A，使A，B，C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是 ()A．A对C有向左的摩擦力B．C对B有向左的摩擦力C．物体C受到三个摩擦力的作用D．C对地有向右的摩擦力解析：以A为研究对象，所受合外力为0，故C对A有向右的摩擦力，A对C有向左的摩擦力，A选项正确；对物体B来说，因其所受合外力为0，故B，C间没有摩擦力，B选项错误；以A，B，C整体为研究对象，在F作用下向左匀速运动，所受合外力为0，故知地面对C有向右的摩擦力，C对地有向左的摩擦力，C受到A和地面给它的两个摩擦力的作用，选项C，D均错误．答案：A图68．如图6所示，倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物块，斜面与物块均处于静止状态．现用一大小为2.5mgsinθ、方向沿斜面向上的力F推物块，斜面和物块仍然静止不动，那么力F作用时与F作用前相比，物块对斜面的摩擦力及斜面对地面的摩擦力的变化情况分别是 ()A．变大，变大 B．变大，变小C．变小，不变 D．变小，变小解析：F作用前，对物块和斜面体受力分析如图7甲、乙所示：图7根据力的平衡条件有：f＝mgsinθ，FN＝mgcosθ，fcosθ＝FNsinθ，故斜面体对地面无摩擦力．F作用后，对物块和斜面体受力分析如图8甲、乙所示：图8根据力的平衡条件有：F＝f′＋mgsinθ，f′＝1.5mgsinθ，FN′＝mgcosθ，故斜面体对地面摩擦力的大小为2.5mgsinθcosθ.所以两摩擦力均变大．答案：A图99．如图9所示，重20N的物体放在粗糙水平面上，用F＝8N的力斜向下推物体．F与水平面成30°角，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，那么 ()A．物体对地面的压力为24NB．物体所受的摩擦力为12NC．物体所受的合力为5ND．物体所受的合力为零解析：将F沿水平和竖直方向分解，由物体的平衡条件可以求出压力为24N，摩擦力为4eq\r(3)N，合力为0.答案：AD图1010.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上．绳能承受的最大张力为10N．为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2) ()A.eq\f(\r(3),2)m B.eq\f(\r(2),2)mC.eq\f(1,2)m D.eq\f(\r(3),4)m解析：此题主要考查受力分析、物体的平衡知识，意在考查考生运用物理知识处理实际问题的能力．画框处于平衡状态、所受合力为零，绳能承受的最大拉力等于画框的重力，根据力的平行四边形定那么，两绳间的夹角为120°，那么两个挂钉间的最大距离为eq\f(\r(3),2)m，A正确．答案：A第二卷(非选择题，共60分)二、实验题(每题10分，共20分)11.某同学在家中尝试验证平行四边形定那么，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和假设干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．①为完成该实验，下述操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是______________．解析：此题主要考查运用等效方法来验证平行四边形定那么，考查考生正确迁移和灵巧运用学过的知识和方法的能力．运用等效思想来验证平行四边形定那么，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否和合力相符．本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小和方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证．为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置．故应选bcd.可以通过改变小重物改变各力的大小．答案：①bcd②更换不同的小重物12．通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系〞实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F与形变量x成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A，B，C，D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，甲、乙有一名同学的看法是正确的．你认为正确的选项是________(填“甲〞或“乙〞)，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节________(填序号)．A．分析与论证B．进行实验与收集证据C．猜想与假设D．制定方案与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧和质量的几个钩码外，还需要的实验器材是________．(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示．实验数据记录(g＝10m/s2)原长砝码质量弹簧长度弹簧伸长量x弹簧劲度系数k弹簧A10.00cm0.3kg13.00cm3.00cm100N/m弹簧B15.00cm0.1kg16.49cm1.49cm67.1N/m弹簧C20.00cm0.2kg24.00cm弹簧D30.00cm0.1kg32.99cm2.99cm33.4N/m请完成上表，从中得出的结论为：________.解析：(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定，而与悬挂的重物无关，所以乙正确．由于实验还没有被证实，所以属于猜想与假设环节．(2)实验中需要悬挂弹簧测力计，所以需要铁架台，还需要测量弹簧形变量，所以需要刻度尺．(3)根据数据计算可知道：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．答案：(1)乙C(2)铁架台、刻度尺(3)4.00cm50N/m结论为：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．三、计算题(每题10分，共40分)图1113．如图11所示，总长为l的细绳两端各系一个重为G的小圆环，两环均套在同一个平直杆上，在绳的中点O处挂一个重为2G解析：取O点为研究对象．受力为2G，F1，F2(F1＝F2＝F)，如图12甲所示，sinα＝eq\f(\f(2G,2),F2)，所以F2＝eq\f(G,sinα)，F1＝F2＝F＝eq\f(G,sinα)①取A环为研究对象，受四个力的作用：重力G、绳子拉力F、杆给的弹力FN和摩擦力Fμ，如图12乙所示．图12水平方向：Fcosα＝Fμ＝μFN②竖直方向：FN＝G＋Fsinα③把①和③代入②得eq\f(G,sinα)×cosα＝(G＋eq\f(G,sinα)×sinα)μeq\f(Gcosα,sinα)＝2Gμ，tanα＝eq\f(1,2μ)由sin2α＋cos2α＝1，得eq\f(1,cos2α)＝1＋tan2αcos2α＝eq\f(1,1＋tan2α)，两边开平方后得cosα＝eq\r(\f(1,1＋tan2α))＝eq\f(1,\r(1＋\f(1,4μ2)))＝eq\f(2μ,\r(1＋4μ2))所以A，B间距离s＝2×eq\f(l,2)cosα＝l×eq\f(2μ,\r(1＋4μ2))＝eq\f(2×0.5l,\r(1＋4×0.52))＝eq\f(\r(2),2)l.答案：eq\f(\r(2),2)l图1314．如图13所示，人重600N，平板重400N，假设使整个系统处于平衡状态，那么人必须用多大的力拉住绳子？(滑轮和绳的质量及摩擦不计)解析：把定滑轮下方的各物体组成一个整体，这一整体受力如图14甲所示，由平衡条件得2F1＝G人＋G板故F1＝500N.再以动滑轮为研究对象，受力图如图14乙所示，由平衡条件得2F2＝F故F2＝eq\f(F1,2)＝250N图14答案：250N图1515．如图15所示，ABCD为一倾角θ＝30°的粗糙斜面，其中AD边与BC边平行，斜面上有一重G＝10N的物体，当对物体施加一个与AD边平行的拉力F时，物体恰能做匀速直线运动，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(6),3)，求力F的大小以及物体运动方向与力F方向间的夹角α.解析：垂直于斜面方向上，物体对斜面的压力N＝Gcosθ；在