优等生高考物理专题2相互作用.docx

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优等生高考物理专题2相互作用

优等生�高考物理专题2：

相互作用

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

评卷人

得分

一、单选题

1．如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为L的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。

当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁场的磁感应强度的大小．方向是（   ）

A．，竖直向上B． ，竖直向下

C．，平行悬线向上D．，平行悬线向下

2．倾角为30o的固定斜面上有一个质量为m=3.0kg的小物体。

小物体与轻绳相连，绳的另一端跨过光滑的定滑轮悬挂着一个质量为M=2.0kg的物体如图所示，两物体均处于静止状态。

关于物体m的受力判断（取g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）

A．斜面对物体的摩擦力大小为零

B．斜面对物体的摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上

C．斜面对物体的摩擦力大小为5N，方向沿斜面向下

D．斜面对物体的作用力为30N，方向竖直向上

3．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。

小球某时刻正处于图示状态。

设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．若小车向左运动，N可能为零

B．若小车向左运动，FT可能为零

C．若小车向右运动，N不可能为零

D．若小车向右运动，FT不可能为零

4．一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v0，则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作用力，则以下说法正确的是（）

A．在m上加一个竖直向下的力F1，仍m将保持匀速运动，M对地面有摩擦力的作用

B．在m上加一个沿斜面向下的力F2，则m将做加速运动，M对地面有水平向左的静摩擦力的作用

C．在m上加一个水平向右的力F3，则m将做减速运动，在停止前M对地有向右的静摩擦力的作用

D．无论在m上加什么方向的力，在m停止前M对地面都无静摩擦力的作用

5．图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可忽略），B端吊一重物P，现施加拉力FT将B缓慢上拉（均未断），在杆达到竖直前（　　）

A．绳子越来越容易断

B．绳子越来越不容易断

C．杆越来越容易断

D．杆越来越不容易断

6．用三根轻绳将重量为G的物块悬挂在空中，如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（）

A．，B．，

C．，D．，

7．如图所示，固定斜面上叠放着物块A、B，一平行于斜面向下的力F作用在B上，使A、B一起沿斜面向下运动，下列说法正确的是（　　）

A．若斜面粗糙，则A一定受到平行斜面向上的摩擦力

B．若斜面光滑，则A一定受到平行斜面向上的摩擦力

C．若斜面粗糙，则A一定受到平行斜面向下的摩擦力

D．若斜面光滑，则A一定受到平行斜面向下的摩擦力

8．

A．MN对Q的弹力大小保持不变

B．MN对Q的弹力先增大后减小

C．P、Q间的弹力先增大后减小

D．P所受桌面的作用力一直增大

9．在光滑的水平面上有一质量为2kg的物体，它的左端与一劲度系数为100N/m的轻弹簧相连，右端连接一细线，物体静止时细线与竖直方向成37°角，此时水平面对物体的弹力为零，如图所示．已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）

A．当剪断弹簧的瞬间，物体的加速度为7．5m/s2

B．当剪断弹簧的瞬间，物体的合外力为零

C．当剪断细线的瞬间，物体的加速度为零

D．当剪断细线的瞬间，物体受到的合外力为15N

评卷人

得分

二、多选题

10．如图所示，滑块B放在斜面体A上，B在水平向右的外力F1，以及沿斜面向下的外力F2共同作用下沿斜面向下运动，此时A受到地面的摩擦力水平向左。

若A始终静止在水平地面上，则下列说法中正确的是

A．同时撤去F1和F2，B的加速度一定沿斜面向下

B．只撤去F1，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右

C．只撤去F2，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右

D．只撤去F2，在B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力不变

11．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。

初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）。

现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。

在OM由竖直被拉到水平的过程中（　　）

A．MN上的张力逐渐增大

B．MN上的张力先增大后减小

C．OM上的张力逐渐增大

D．OM上的张力先增大后减小

12．如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向）门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为30N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，则下列说法正确的是（）

A．关门过程中锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大

B．关门过程中锁壳碰锁舌的弹力保持不变

C．此时锁壳碰锁舌的弹力为37．5N

D．此时锁壳碰锁舌的弹力为50N

评卷人

得分

三、解答题

13．如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生变形，已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有变形，求a、b两点间的距离．

14．如图所示，质量M＝2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连，今用跟水平方向成60°角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g＝10m/s2.在运动过程中，求：

（1）轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.

15．一个底面粗糙、质量为m的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30°，如图所示．现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，绳与斜面的夹角为30°，求：

（1）当劈静止时绳子拉力为多大？

（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？

16．如图所示，一个半径为R的半球形碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑。

一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线夹角为60°。

（1）求小球A与B的质量比：

；

（2）现将A球质量改为2m、B球质量改为m，且开始时A球位于碗口C点，由静止沿碗下滑，当A球滑到碗底时，求两球总的重力势能改变量；

（3）在

（2）条件下，当A球滑到碗底时，求B球的速度大小。

参考答案

1．D

【解析】试题分析：

为了使该棒仍然平衡在该位置上，

得：

，由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上．故D正确，

考点：

考查了安培力的求解

2．C

【解析】

试题分析：

对于物体M：

绳子拉力T与重力G=Mg平衡，T=Mg,对m受力分析可知，T-mgsin30°=f,斜面对物体的摩擦力f大小为5N，方向沿斜面向下，A、B错误，C正确；斜面对物体的作用力为支持力和摩擦力的合力，大小不为20N，D错误。

考点：

静摩擦力、物体的平衡。

3．AB

【解析】若小车向左运动做减速运动，则加速度向右，小球受重力及绳子的拉力可以使小球的加速度与小车相同，故此时N为零，故A正确；若小球向左加速运动，则加速度向左，此时重力与斜面的支持力可以使合力向左，则绳子的拉力为零，故B正确；同理可知当小球向右时，也可能做加速或减速运动，故加速度也可能向右或向左，故N和T均可以为零，故CD均错误；故选AB．

点睛：

力是改变物体运动状态的原因，故物体的受力与加速度有关，和物体的运动方向无关，故本题应讨论向左加速和减速两种况。

视频

4．D

【解析】

m原来保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾，对m，有：

，即得，是斜面的倾角．

A、当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对M无摩擦力，对m受力分析可知，，所以m做匀速运动，故A正确；

B、在m上加一沿斜面向下的力，如图，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B错误；

C、在m上加一水平向右的力，沿斜面方向：

，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图：

则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误；

D、无论在m上加上什么方向的力，m对斜面的压力与m对斜面的摩擦力都是以的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确。

点睛：

由题，滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零．以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力．木块可能受两个力作用，也可能受到四个力作用。

5．B

【解析】

因为轻杆，力的作用点在杆的一端，故杆中的作用力沿杆的方向。

对B点受力分析，如图，当θ角减小时，绳中拉力减小。

杆受到的压力沿杆的方向，故杆无所谓易断不易断。

故B项正确。

6．B

【解析】以结点c为研究对象，受三段绳子的拉力，处于平衡状态，故合外力为零，根据平行四边形法则可求ac绳上拉力：

；bc绳上拉力为：

，所以B正确，ACD错误。

7．D

【解析】

试题分析：

据题意，物体A受到的摩擦力的有无及摩擦力方向决定于AB物体的加速度大小，如果斜面粗糙，当物体B的加速度大于物体A的加速度，物体B相对于物体A向下运动，物体A受到摩擦力平行斜面向下，故选项A错误，也可能物体B的加速度小于物体A的，物体A相对于物体B向下运动，物体A摩擦力沿斜面向上，故选项C错误；如果斜面光滑，物体B加速度大于物体A，物体B一定相对于物体A向下运动，物体A摩擦力沿斜面向下，故选项B错误而选项D正确。

考点：

本题考查摩擦力方向。

8．D

【解析】试题分析：

对Q，受重力mg、MN的弹力N1和P的弹力N2作用，其受力示意图如下图所示，根据共点力平衡条件可知三力必构成首尾相接的封闭三角形，且力矢量三角形与图中ΔOAB相似，在MN绕O点缓慢地逆时针转动的过程中α角增大，因此OB增大、AB减小，所以N2增大、N1减小，故选项A、B、C错误；对P，受重力Mg、Q的弹力N2′和桌面的作用力F作用，如下图，在MN绕O点缓慢地逆时针转动的过程中β角增大，N2′＝N2增大，根据余弦定理可知F增大，故选项D正确。

考点：

本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用，以及整体法和隔离法的灵活运用、动态平衡的分析问题，属于中档题。

9．BD

【解析】试题分析：

以物体为研究对象，进行受力分析可知，物体受细线拉力为，弹簧弹力为，在剪断弹簧的瞬间，细线的拉力会突变，物体静止不动，细线的拉力为0，加速度为0，故A错误，B正确；