高考物理一轮复习第二章相互作用章末检测新人教版

第二章相互作用章末检测(满分：100分，时间：45分钟)一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分.1～5题只有一个选项正确，6～8题有多个选项正确)1．如图所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b.现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如下图所示．则a、b之间的静摩擦力一定增大的是()解析：未加力F前对b进行受力分析可知，b受沿斜面向上的静摩擦力．A中加力F后，静摩擦力一定增大；B、C中加力F后，静摩擦力可能减小；D中加力F后，静摩擦力不变．故A选项正确．答案：A2．在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板，细线1和2与竖直方向分别成45°、60°角，薄板处于静止状态，如图所示，则下列说法正确的是()A．细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力B．设法保持重心位置不变，缓慢增加薄板的质量，则细线1先断C．细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置D．细线2端点O2缓慢向右侧移动，细线1对薄板的拉力减小解析：薄板在细线1、2的拉力和重力的作用下处于静止状态，三力的延长线必交于同一点，但不一定是重心，所以C错误；把两细线拉力正交分解，在水平方向有F1sin45°＝F2sin60°，可得细线2对薄板的拉力小于于细线1对板的拉力，所以A错误；在重心位置不变，缓慢增加薄板的质量时，两细线的拉力同时增大，由于细线1的拉力较大，所以细线1先断，故B正确；细线2端点O2缓慢向右侧移动时，力的示意图如图所示，由此可知，细线1的拉力F1增大，故D错误．答案：B3．如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()A．图甲中物块m受到摩擦力，方向水平向左B．图乙中物块m受到摩擦力，方向与斜面平行向上C．图甲中物块M受到5个力D．图乙中物块M受到6个力解析：甲中物块m如果受到摩擦力，则在水平方向上合力不为零，不能做匀速直线运动，所以图甲中的m不受摩擦力作用，图乙中的m在沿斜面方向上受到重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的静摩擦力，两力等大反向，故选项A错误，B正确；图甲中的M受到重力、斜面的支持力、斜面给的滑动摩擦力、m的压力4个力作用，而图乙中的M受到重力、斜面的支持力、m的压力、斜面给的摩擦力、m给的摩擦力共5个力作用，故选项C、D错误．答案：B4．如图所示，两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平，碗的半径及两小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为()A.eq\f(\r(3),3)mg B.eq\f(2\r(3),3)mgC.eq\r(3)mg D．2mg解析：以其中一小球为研究对象，受力情况如图所示．根据题意可知θ＝30°，根据平衡条件可知FN1＝eq\f(mg,cosθ)＝eq\f(2\r(3),3)·mg，选项B正确．答案：B5.如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方体物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()A．A和B均受三个力作用而平衡B．B对桌面的压力越来越大C．A对B的压力越来越小D．推力F的大小恒定不变解析：A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力，B受到重力、A的压力、桌面的支持力和推力F四个力，故A错误．当B向左移动时，B对A的支持力和挡板对A的弹力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力的大小也保持不变，则A对B的压力也保持不变，故C错误．对整体受力分析，由平衡条件得知F＝F2，挡板对A的弹力F2不变，则推力F不变，故D正确．桌面对整体的支持力FN＝G总，保持不变，则B对桌面的压力不变，故B错误．答案：D6．如图所示，在粗糙固定的斜面上，放有A、B两个木块，用轻质弹簧将A、B两木块连接起来，B木块的另一端再通过细线与物体C相连接，细线跨过光滑定滑轮使C物体悬挂着，A、B、C均处于静止状态，下列说法正确的是()A．弹簧弹力可能为零B．A受到的摩擦力一定沿斜面向上C．B可能不受到摩擦力的作用D．若增大B物体的重量，则B物体受到的摩擦力一定将先增大后减小解析：由于斜面粗糙，弹簧有可能处于自然长度，即弹力有可能为零，A正确；如果弹簧处于伸长状态，当弹簧的弹力大于A重力沿斜面向下的分力时，A受到的摩擦力沿斜面向下，B错误；以B为研究对象，沿斜面方向有F绳＋FT弹＋Ff－mBgsinθ＝0，如果F绳＋FT弹＝mBgsinθ，则摩擦力为零，C正确；初状态下不知道B受到的摩擦力大小和方向，无法确定增大B物体的重量时B物体受到的摩擦力变化情况，D错误．答案：AC7．如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力F的作用下飘起来．F与风速v的大小成正比，当v＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝60°，则()A．水平风力F越大，球平衡时，细线所受拉力越大B．当风速v＝3m/s时，F的大小恰好等于球的重力的eq\r(3)倍C．当风速v＝6m/s时，θ＝90°D．换用半径相等，但质量较小的球，则当θ＝60°时，v大于3m/s解析：拉力FT＝eq\f(mg,cosθ)，水平风力越大，平衡时，细线与竖直方向的夹角θ越大，则细线的拉力越大，故A正确．对小球受力分析，小球受重力、风力和拉力处于平衡，当细线与竖直方向的夹角θ＝60°时，根据平行四边形定则知，风力F＝mgtan60°＝eq\r(3)mg，故B正确．当风速为6m/s，则风力为原来的2倍，即为2eq\r(3)mg，根据平行四边形定则知，tanθ＝eq\f(2\r(3)mg,mg)＝2eq\r(3)，θ≠90°，故C错误．换用半径相等，但质量较小的球，知重力变小，当θ＝60°时，风力F＝eq\r(3)m′g＜eq\r(3)mg，可知风力减小，所以v小于3m/s，故D错误，故选A、B.答案：AB8．如图所示，一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上，圆心为O1，小球A穿套在环左侧最低点，并由轻绳通过光滑的小滑轮O与小球B相连，B右侧细线水平，O点在环心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA⊥OB，两球均处于静止状态，小球A恰好对木板没有力的作用．若对B施加一外力F，使小球A缓慢运动到O点正下方的过程中，木板始终静止．则下列说法正确的是()A．A、B两球的质量之比为eq\r(3)∶1B．OA细线拉力逐渐变大C．地面对木板的摩擦力逐渐变小D．地面对木板支持力逐渐变小解析：对A分析，如图所示：由几何关系和平衡条件有FTcos30°＝mAg，再隔离对B分析，根据共点力平衡有FTcos60°＝mBg，则eq\f(1,2)mA＝eq\f(\r(3),2)mB，可知eq\f(mA,mB)＝eq\f(\r(3),1)，选项A正确．A球沿半圆柱缓慢向上移动时，满足动态平衡，由力三角形和几何三角形相似可知eq\f(FNA,R)＝eq\f(FT,l)＝eq\f(mAg,h)，其中mAg、h、R均不变，则FNA大小不变，而随l减小，拉力FT变小，选项B错误．因FNA大小不变，与水平的夹角逐渐变大，则反作用力FNA′的水平分力向右逐渐变小，则与之平衡的地面摩擦力逐渐变小，选项C正确．对光滑半圆环和木板整体分析可知，竖直方向有FN地＝G＋FNA′cosβ，由于FNA′不变，β逐渐减小，故地面对木板的支持力逐渐变大，选项D错误．故选A、C.答案：AC二、非选择题(共5小题，52分)9．(8分)“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两个互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O.(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________N(结果保留两位有效数字)．(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力．(3)该实验中与F1、F2效果相同的力是________(选填“F”或“F′”)．(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)．解析：(1)弹簧测力计上指针指在“3.8”处，所以弹簧测力计的示数为3.8N.(2)力的示意图只表示力的方向和作用点，而力的图示可以比较准确的表示出力的大小、方向、作用点，故为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示．(3)图乙中与F1、F2作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F′，F是通过作图的方法得到合力的理论值，与F′有所偏差．(4)一定沿AO方向的力是F′，用平行四边形定则求得的合力F与F′有一定偏差，不一定沿AO方向．答案：(1)3.8(2)图示(3)F′(4)F′10．(8分)用一根弹簧和一个弹簧测力计做“求合力”的实验．(1)用如图甲装置测定弹簧的劲度系数，挂钩码时不能超过弹簧的________；(2)改变所挂钩码个数，把测出的多组数据绘成如图乙的弹力F跟伸长量x的关系图线，则弹簧的劲度系数为________N/cm；(3)用这根弹簧和弹簧测力计都与橡皮筋成135°角来拉橡皮筋，弹簧测力计示数如图丙所示，则此时弹簧的伸长量为________cm；(4)用力的图示以这两个分力为邻边作平行四边形，得出合力的大小F合，若实验误差较小可以忽略不计，则F合＝________N.解析：(1)用题图甲装置测定弹簧的劲度系数，挂钩码时不能超过弹簧的弹性限度；(2)根据胡克定律得图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则k＝eq\f(3,15)N/cm＝0.2N/cm；(3)弹簧测力计示数为2.10N，此时弹簧的伸长量为Δx＝eq\,0.2)cm＝10.5cm；(4)若实验误差较小可以忽略不计，则F合＝2.10×eq\r(2)N＝2.97N.11．(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(∠QCS＝30°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示．已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，求：(1)悬挂小球的细线的拉力大小；(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小．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Fsin30°＝FCsin30°FCcos30°＋Fcos30°＝mg解得F＝FC＝eq\f(\r(3),3)mg(2)以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件得Ff＝Fsin30°FN＋Fcos30°＝(M＋m)g联立解得Ff＝eq\f(\r(3),6)mg，FN＝Mg＋eq\f(1,2)mg.答案：(1)eq\f(\r(3),3)mg(2)Mg＋eq\f(1,2)mgeq\f(\r(3),6)mg12．(12分)如图所示，质量M＝2eq\r(3)kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m＝eq\r(3)kg的小球B相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10eq\r(3)N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2.求：(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ.(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.解析：(1)对小球，受到拉力F、重力mg及轻绳拉力FT，处于平衡状态，在水平方向上：Fcos30°＝FTcosθ，在竖直方向上：Fsin30°＋FTsinθ＝mg，根据这两个式子可求出θ＝30°，FT＝10eq\r(3)N.(2)对物块：受到重力Mg、轻绳拉力FT、水平杆的摩擦力Ff及支持力FN，处于平衡状态，水平方向上：FTcosθ＝Ff竖直方向上：FN＝Mg＋FTsinθ，又Ff＝μFN联立三式可得：μ＝eq\f(\r(3),5)答案：(1)30°(2)eq\f(\r(3),5)13．(14分)如图所示，质量为1.2kg的物块G1在三根细绳悬吊下处于静止状态，细绳BP在水平方向，且连在重为5kg的物块G2上，细绳AP偏离竖直方向37°角，物块G2静止于倾角为37°的斜面上(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，g取10