2025版高考物理全程一轮复习单元素养评价二相互作用习题

单元素养评价(二)相互作用一、单项选择题(本题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．如图所示，浙江某中学学生做化学实验时，水平放置的圆形铁环上放入分液漏斗，两者均处于静止状态，则()A.分液漏斗受到的重力方向一定指向地心B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗形变产生的D.若分液漏斗中溶液不断流出，分液漏斗的重心不断下降2．图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是()3．如图所示，光滑斜面的倾角为37°，一小球在细线的拉力作用下静止在斜面上，若小球所受的重力为G，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则细线对小球拉力的最小值为()A.0.6GB．0.5GC.GD．0.8G4．如图所示，有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上，上面书本质量为M，下面书本质量为m，下面书本有二分之一伸出桌面，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1，书本与书本之间的动摩擦因数为μ2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法正确的是()A.下面书本受到的支持力大小为eq\f(1,2)mgcosθ＋MgcosθB.桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上C.逐渐增大桌面倾斜的角度，上面书本一定比下面书本先滑动D.上面书本受到的摩擦力大小为Mgsinθ5．一人在跑步机上跑步的情景如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块a，另一端系于人身上，细绳O′M和OO′与竖直方向夹角满足β＝2α，物块a始终处于静止状态，若人跟同跑步机的速度匀速跑动，则()A.绳OO′的张力大小为2mgcosβB.由于人与跑步机保持相对静止，人不受到摩擦力C.若人跑到跑步机靠近P端一些，O′M中的张力将变大D.若跑步机加速，人跟跑后位置没有改变，绳OO′的张力将保持不变6.如图，光滑小球放置在斜劈上，静止于竖直墙壁和斜劈之间．小球的质量为m，斜劈尖端的角度为θ，下列说法中正确的是()A.墙壁对小球没有弹力B.小球受到墙壁的弹力大小为mgcosθC.增大小球的质量，斜劈不可能向右滑动D.使斜劈缓慢向右移动一小段距离后，若小球仍在斜劈上，小球将保持静止二、多项选择题(本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)7．[2024·云南模拟预测]如图所示，餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜．若服务员托举菜盘快到餐桌前，使菜盘水平向左减速运动，则()A.手对菜盘的摩擦力方向向右B.手对菜盘的摩擦力方向向左C.菜盘对手的作用力方向斜向左下方D.菜盘对手的作用力方向斜向右下方8．[2024·武汉模拟]如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，质量分别为mA、mB.B的上、下表面均水平且A始终在B上．A物体与一固定于墙面上的拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常量)作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法正确的是()A.0～t1时间内，B处于静止状态，且A、B之间没有摩擦力B.t1～t2时间内，B相对水平面滑动，且A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力C.A、B之间的动摩擦因数μ2＝eq\f(k（t2－t1）,mAg)D.B与水平面间的动摩擦因数μ1＝eq\f(kt1,（mA＋mB）g)9.如图所示，一渔民欲把重力均为G的虾笼A、B从水中缓慢拉出，此时虾笼A已被拉出水面，虾笼B还未完全拉出水面，轻质绳索1、2与水平面的夹角分别为60°和30°.下列说法正确的是()A.绳索1上的拉力大小等于2GB.绳索2上的拉力大小等于GC.水对虾笼B的作用力等于GD.水对虾笼B的作用力等于eq\f(G,2)三、非选择题(本题共3小题，按要求答题)10．在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两把弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到点O，作出这两个拉力F1、F2的图示(图甲)，然后用一把弹簧测力计将橡皮筋的端点仍然拉到O，弹簧测力计示数F如图乙所示．(1)弹簧测力计的示数F＝________N；(2)请帮他在图甲中画出力F的图示(图中a为记录F方向时所记录的一点)；(3)该同学用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．他观察图形后受到了启发．你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是________．A.整理实验器材B.提出求合力方法的猜想C.改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验D.与同学交流讨论实验结果，得出结论11．某同学探究如图甲中台秤的工作原理．他将台秤拆解后发现内部简易结构如图乙所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起、齿轮D可无摩擦转动，与齿条C完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E，两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上．他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置，若放上质量为m的物体指针偏转了θ弧度(θ<2π)，齿轮D的直径为d，重力加速度为g，则(1)指针偏转了θ弧度的过程，弹簧变长了__________________(用题干中所给的参量表示).(2)每根弹簧的劲度系数表达式为__________________(用题干所给的参量表示).(3)该同学进一步改进实验，引入了角度传感器测量指针偏转角度，先后做了六次实验，得到数据并在坐标纸上作出图丙，可得到每根弹簧的劲度系数为________N/m(d＝5.00cm,g＝9.8m/s2，结果保留三位有效数字).12．如图所示，一轻质细绳跨过定滑轮和动滑轮与m2和A点连接，m1＝0.8kg、m2＝2kg、斜面质量M＝3kg.m1、m2、M均保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角θ＝37°、斜面与水平面的夹角θ＝37°，不计滑轮与绳的摩擦(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2).求：(1)细绳的拉力大小；(2)斜面对物体m2的摩擦力f1大小和斜面对地面的摩擦力f2大小．单元素养评价（二）相互作用1．解析：重力是由地球的吸引而产生的，方向竖直向下，而不一定指向地心，A错误；圆形铁环对分液漏斗的作用力与分液漏斗的重力平衡，故圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关，B正确；圆形铁环对分液漏斗的弹力是由圆形铁环形变产生的，C错误；分液漏斗装满溶液时，重心在几何中心处，溶液不断流出的过程重心下降，当溶液流完后重心又回到球心处，故重心先下降后上升，D错误．故选B.答案：B2．解析：球受重力和弹力，根据平衡条件，杆对小球的力应竖直向上，A错误；F2应为零，该绳没有发生形变，否则球不能平衡，B错误；球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力，两个支持力均垂直于接触面，C正确；A还受大半圆对它的支持力FN，方向沿过小球A与圆接触点的半径，指向大半圆圆心，D错误．故选C.答案：C3．解析：对小球受力分析如图所示则拉力最小值FT＝Gsin37°＝0.6G故选A.答案：A4．解析：将两本书看作一个整体，则下面书本受到的支持力大小为FN＝（m＋M）gcosθ，A错误；桌面与上面书本没有相互作用，B错误；逐渐增大桌面倾斜的角度，当书恰好要滑动时，对上面的书有Mgsinθ＝μ1Mgcosθ对于下面的书有（m＋M）gsinθ＝μ2（m＋M）gcosθ但由于不知道μ1、μ2间的大小关系，则无法判断哪本书先滑动，C错误；由于书本静止，则对上面书本有f＝Mgsinθ，D正确．故选D.答案：D5．解析：物块a始终处于静止状态，由二力平衡可知绳的拉力为FT＝mg，跨过定滑轮的绳为活结绳，两边的绳的拉力相等，由合成法可知绳OO′的张力大小为FTOO′＝2FTcoseq\f(β,2)＝2mgcosα，故A错误；人与跑步机保持相对静止，细绳O′M的拉力使人产生向左的相对运动趋势，则人匀速跑动受到水平向右的静摩擦力，故B错误；若人跑到跑步机靠近P端一些，但物块a始终处于静止状态，竖直绳的拉力仍为FT＝mg，则同一根绳上，O′M中的张力将不变，故C错误；若跑步机加速，人跟跑后位置没有改变，且物块a始终处于静止状态，竖直绳的拉力仍为FT＝mg，而细绳O′M和OO′与竖直方向的夹角β和α不变，则绳OO′的张力FTOO′＝2mgcosα将保持不变，故D正确．答案：D6．解析：对小球受力分析如图所示由平衡条件可得，小球受到墙壁的弹力大小为FN1＝mgtanθ斜劈对小球的支持力为FN2＝eq\f(mg,cosθ)，A、B错误；对整体受力分析如图所示由平衡条件可得，斜劈与地面间的摩擦力Ff＝mgtanθ增大小球的质量，当FN1＝mgtanθ>Ffm＝μ（M＋m）g时斜劈向右滑动，C错误；斜劈向右移动一点后，小球受力情况不变，仍保持静止，D正确．答案：D7．解析：菜盘沿着水平方向减速向左运动，所以加速度水平向右，重力和支持力平衡，摩擦力水平向右，故A正确，B错误；菜盘对手的压力竖直向下，菜盘给手的摩擦力水平向左，所以菜盘对手的作用力斜向左下方，故C正确，D错误．故选AC.答案：AC8．解析：结合题图乙知，0～t1时间内，B处于静止状态，且A、B之间没有摩擦力，假设A受到摩擦力作用则传感器会有拉力，由题图乙知A、B之间没有摩擦力，则A正确；t1～t2时间内，由题图乙可知，传感器的拉力逐渐增大，则A受到的摩擦力也在逐渐增大，此过程A、B相对水平面还是处于静止状态，则B错误；t2后由题图乙可知A、B相对滑动，则B对A的滑动摩擦力等于传感器的拉力，所以有μ2mAg＝F0，F0＝k（t2－t1），解得μ2＝eq\f(k（t2－t1）,mAg)，则C正确；B相对水平面刚有滑动趋势时，A、B之间才有摩擦力，所以在t1时刻B与水平面间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力，则有μ1（mA＋mB）g＝kt1，解得B与水平面间的动摩擦因数μ1＝eq\f(kt1,（mA＋mB）g)，则D正确．答案：ACD9.解析：如图对虾笼A受力分析，由平衡条件可得FT1sin60°＝G＋FT2sin30°，FT1cos60°＝FT2cos30°，解得FT1＝eq\r(3)G，FT2＝G，A错误，B正确；对虾笼B分析，根据平衡条件可得T2sin30°＋F＝G、T2cos30°＝f，解得F＝eq\f(1,2)G、f＝eq\f(\r(3),2)G.故水对虾笼B的作用力为F合＝eq\r(F2＋f2)＝eq\r(（\f(1,2)G）2＋（\f(\r(3),2)G）2)＝G，C正确，D错误．答案：BC10．解析：（1）弹簧测力计的最小刻度为0.2N，可知弹簧测力计的示数F＝2.8N；（2）根据图示法作出F的图示，如图所示：（3）用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．观察图形后受到了启发．提出求合力方法的猜想，然后改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，故B、C正确．答案：（1）2.8（2）见解析图（3）BC11．解析：（1）由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿条C下降的距离，由于齿轮D与齿条C啮合，所以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的弧长，根据数学知识可得s＝θeq\f(d,2)即弹簧的伸长量Δx＝s＝eq\f(θ,2)d（2）对托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C和重物整体研究，根据平衡条件得mg＝2F，由弹簧弹力的胡克定律公式得F＝kΔx，联立解得k＝eq\f(mg,θd)（3）根据k＝eq\f(mg,θd)，所以θ＝eq\f(g,kd)m所以θ­m图像是一条过原点的倾斜直线，其斜率k′＝eq\f(g,kd)由题图丙可得k′＝eq\f(Δθ,Δm)＝eq\f(0.76,0.6)rad/kg≈1.27rad/kg将d＝5.00cm，g＝9.8m/s2代入k′，解得k≈154N/m.答案：（1）eq\f(θ,2)d（2）eq\f(mg,θ