高考总复习物理（人教版）练习单元质量检测02

单元质量检测(二)相互作用教师用书独具一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．)1．下列说法中正确的是()A．相互压紧的两物体间有弹力作用也一定有摩擦力作用B．相对运动的物体间总有摩擦力的作用C．只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D．只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势、不光滑的物体间才有摩擦力的作用解析：选D根据摩擦力产生条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势，故可知，选项D正确，选项ABC错误．2．重为G＝10N的物体，放于倾角α＝37°的固定斜面上，受到平行于斜面的两个力F1、F2作用而处于静止状态，已知F1＝5N，F2＝2N，如图，现撤去F2，则此时物体所受合外力为()A．0 B．1NC．2N D．4N解析：选A物体受重力、推力、支持力和静摩擦力(可能为零)；重力平行斜面的分力为G1＝Gsin37°＝10×0.6＝6N，当有两个推力F1、F2时，两个推力的合力为F＝5N－2N＝3N，平行斜面向上，小于G1，故静摩擦力平行斜面向上，为f＝G1－F＝6－3＝3N；撤去F2，由于F1＜G1，故滑块相对斜面仍然有相对运动趋势，故受静摩擦力，滑块保持静止，合力为零；此时静摩擦力沿着斜面向上，大小为1N，故A正确，BCD错误；故选A．3．(2018·重庆市八中高三检测)如图所示，固定天花板与水平面夹角为θ(0＜θ＜90°)，一木块在水平推力F作用下始终保持静止状态，则下列判断正确的是()A．天花板与木块间的弹力可能为零B．天花板与木块间的摩擦力可能为零C．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力一定增大D．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力一定不变解析：选C木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力，故A、B错误；木块受力如图所示：根据平衡条件得f＝Gsinθ＋Fcosθ，当逐渐增大F的过程，木块受到的静摩擦力f增大，故C正确，D错误．故选C．4．(2018·兰州模拟)如图所示，光滑斜面的倾角为θ＝37°，一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上，细线与斜面间的夹角也为37°，若小球的重力为G，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则手对细线的拉力等于()A．G B．eq\f(G,2)C．eq\f(3G,4) D．eq\f(4G,5)解析：选C球受重力、拉力和支持力，处于三力平衡状态；受力如图：由几何关系可知，F与竖直方向之间的夹角：α＝90°－37°－37°＝16°则在水平方向：Fsinα＝N·sin37°竖直方向：Fcosα＋Ncos37°＝G联立得：F≈0.75G＝eq\f(3G,4)选项C正确，ABD错误，故选C．5．(2018·葫芦岛市六校协作体高三考试)如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是()A．物体A受到4个力的作用B．物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变C．小球B对物体A的压力大小始终不变D．小球B对物体A的压力大小一直增加解析：选A物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力，共4个力，A正确；再对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：f＝(M＋m)gsinα＋Fcosα，对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力N变小，拉力F也变小，静摩擦力减小，故BCD错误．6．如图所示，竖直的圆柱形直杆表面粗糙，圆球A套在直杆上，由于摩擦的作用始终处于静止状态，小球B通过绳子与球A相连，被F斜向上拉至A的右上方．现保持F的方向不变，缓慢地移至虚线所在的位置的过程中()A．拉力F逐渐变小 B．AB两球间绳子的张力逐渐变大C．直杆对A球弹力变小 D．直杆对A球的摩擦力不变解析：选AC对B受力分析如图所示，拉力F和绳的拉力T的合力不变，根据拉力T和合力之间的角度变小，可以得到拉力F和绳的拉力T都减小，故选项A正确，选项B错误；对整体可以得到Fsinα＝FN，Fcosα＝GA＋GB＋f，可以得到FN减小，f减小，故选项C正确，选项D错误．7．如图所示，粗糙的固定斜面上放置一质量为m的木箱，斜面的倾角为α＝30°，木箱与斜面间的动摩擦因数为μ＝eq\f(\r(3),3)，先对木箱施一拉力F，使木箱沿斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与水平面的夹角为θ(图中未画出)，在θ从0°逆时针逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则()A．F一直减小B．F的最小值为eq\f(\r(3),2)mgC．F先减小后增大D．当θ＝0°时，斜面对m的作用力为Fsinα＋mgcosα解析：选BC由平衡知识可知Fcos(30°－θ)＝mgsin30°＋μ[mgcos30°＋Fsin(30°－θ)]，解得F＝eq\f(mgsin30°＋μcos30°,cos30°－θ－μsin30°－θ)，代入数据并整理可得：F＝eq\f(\r(3)mg,2sinθ＋30°)，故当θ从0°逆时针逐渐增大到90°的过程中，F先减小后增大，选项A错误，C正确；F的最小值为eq\f(\r(3),2)mg，选项B正确；当θ＝0°时，F＝eq\r(3)mg，斜面对m的作用力与重力mg与F的合力等大反向，即大小为eq\r(mg2＋\r(3)mg2)＝2mg，而Fsinα＋mgcosα＝eq\r(3)mg，两者大小不等，故选项D错误；故选BC．8．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′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.OO′与竖直方向的夹角为α，连接ab间的细绳间的夹角为β.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．两角度大小间关系为：2α＝βB．绳OO′的张力的大小也在一定范围内变化C．物块b所受到的支持力的大小也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力的大小也在一定范围内变化解析：选ACD因滑轮两边绳子的拉力大小相等，故OO′上的拉力方向在两绳夹角的平分线上，即2α＝β，选项A正确；由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，故B错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N＋Fsinα＋Tsinθ－mg＝0Fcosα＋f－Tcosθ＝0由此可得：N＝mg－Fsinα－Tsinθ由于T的大小不变，可见当F大小发生变化时，支持力的大小也在一定范围内变化，故C正确；f＝Tcosθ－Fcosα由于T的大小不变，当F大小发生变化时，b静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故D正确．故选ACD．二、实验题(本题共2小题，共15分)9．(7分)图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．(1)下列说法中正确的是__________A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为____________N．(3)某课题小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时他们需要记录的是O点位置，__________和____________，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是____________________．答案：(1)AC(2)4.00(3)两弹簧秤的读数两细绳套的方向一定要将橡皮条结点拉至O点10．(8分)(2012·浙江卷)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(×10－2m0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝____________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为____________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图中画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合＝____________N．解析：(1)描点作图见答案．图象的斜率为弹簧的劲度系数k＝53N/m．(2)读数精确到0.1N，读数时要估读到0.01N，读为2.10N．(3)由平行四边形定则作平行四边形的对角线，两分力方向已知，已知一个力的大小，利用比例计算如图，F1＝2.10N，长2.1cm，F2＝2.5N，长2.5cm，F合长3.3cm，F合＝3.3N．答案：(1)如图所示53(说明：±2内均可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02内均可)作图见解析(3)3.3(说明：±2内均可)三、计算题(本题共2小题，共37分)11．(17分)(2017·重庆一中期中)物块A放在台式测力计上，通过跨过定滑轮的轻绳与物块B相连，B下端与一轻质弹簧粘连，弹簧的下端与地面接触(未拴接)，整个系统处于平衡状态，此时台式测力计的示数为8.8N；已知mA＝2mB＝1kg，物块A、B间的水平距离s＝20cm，倾斜绳与水平方向的夹角θ＝37°，物块A与台式测力计间动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B和滑轮视为质点，不计滑轮质量和滑轮处摩擦，弹簧一直在弹性限度内，g取10m/s2(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，cos2θ＋sin2θ＝1)．(1)求物块A受到的摩擦力和绳对物块A的拉力；(2)沿竖直方向调整滑轮的高度至某一位置时，物块A刚好运动，且此时弹簧刚好离开地面，求滑轮移动的距离和弹簧的劲度系数．解析：(1)由台式测力计的示数知物块A此时所受的支持力N＝8.8N，物块A受力示意图如图所示．根据平衡条件可知Tcos37°－f＝0，N＋Tsin37°－mAg＝0，解得T＝2N，f＝1.6N．(2)分析可知，此时弹簧恢复原长，弹力为零；对B进行受力分析，有T1－mBg＝0，故T1＝5N．设此时轻绳与水平方向夹角为θ′，对A有T′1cosθ′－fm＝0；N1＋T′1sinθ′－mAg＝0，fm＝μN1，T1＝T′1，解得sinθ′＝0.8，cosθ′＝0.6，滑轮上升的高度Δh＝stanθ′－stanθ＝eq\f(35,3)cm.由分析知，右端绳缩短Δl＝eq\f(s,cosθ′)－eq\f(s,cosθ)＝eq\f(25,3)cm，由几何关系可知，弹簧伸长量Δx＝Δh＋Δl＝20cm；结合(1)问，对B进行受力分析，初始时刻弹簧处于压缩状态，弹力为3N；弹簧刚好离开地面时，弹簧恢复原长，弹力为零，所以k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(3N,20cm)＝15N/m．答案：(1)1.6N2N(2)eq\f(35,3)cm15N/m12．(20分)(2018·安徽合肥一中段考)如图所示，质量M＝1kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝0.5kg的小球相连，今用跟水平方向成60°角的力F＝5eq\r(3)N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中木块、小球的相对位置保持不变，g取10m/s2.在运