届高三物理一轮复习单元评估检测二相互作用.docx

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届高三物理一轮复习单元评估检测二相互作用

单元评估检测

（二）

（第二章）相互作用

（45分钟　100分）

一、选择题（本题共8小题,每小题6分,共48分。

1～5题为单选题,6～8题为多选题）

1.体操运动员静止悬挂在单杠上,当两只手掌握点之间的距离减小时,关于运动员手臂受到的拉力,下列判断正确的是　（　　）

A.不变　　B.变小　　C.变大　　D.无法确定

【解析】选B。

对运动员受力分析如图所示,运动员静止悬挂在单杠上,受力平衡,设两臂与竖直方向夹角为α,根据平衡的特点可知运动员手臂受到的拉力F=,α减小,cosα增大,F减小,故B正确。

2.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ。

在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是

　（　　）

导学号42722600

A.弹簧弹力的大小为

B.地面对m2的摩擦力大小为F

C.地面对m2的支持力可能为零

D.m1与m2一定相等

【解析】选B。

对整体受力分析可知,整体受重力、支持力、拉力,要使整体处于平衡,则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上,且大小与F相同,故B正确;因m2与地面间有摩擦力,则一定有支持力,故C错误;对m1受力分析可知,弹力水平方向的分力应等于F,故弹力为,因竖直方向上的受力不明确,无法确定两物体的质量关系,也无法求出弹簧弹力与重力的关系,故A、D错误。

3.（2017·茂名模拟）如图所示,轻绳OA和OB通过OC悬挂着一质量为m的P物体,开始时OB水平,OA通过一轻质滑轮与另一质量也为m的Q物体连接（不计滑轮的摩擦）,Q物体放置在倾角为30°的粗糙斜面上。

现保持O点不动,将OB绳与竖直墙壁的悬挂点B缓慢地向上移动（OB的长度可变化）,此过程中Q物体一直处于静止状态。

则此过程中以下判定正确的是　（　　）

A.绳OA的拉力大小一直不变

B.绳OB的拉力大小一直变大

C.物体Q所受的摩擦力先变小后变大

D.物体P所受的合力逐渐变大

【解析】选C。

以O点为研究对象,其受力如图,根据平衡条件可知,绳OA的拉力FTOA和绳OB的拉力FTOB的合力与mg等大、反向、共线,作出力的合成图,由图知,当B点向上移动时,绳OA的拉力FTOA一直变小,绳OB的拉力FTOB先变小后变大,故A、B错误;原来FTOA>mg,所以对Q而言,Q有向上运动的趋势,斜面对Q的摩擦力沿斜面向下,根据平衡条件有FTOA=mgsin30°+Ff,当FTOA变小时,Ff变小,当FTOA

4.（2017·莆田模拟）如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计绳与滑轮间的摩擦,当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为θ,OB绳与水平方向的夹角为2θ,则球A、B的质量之比为　（　　）

A.2cosθ∶1　　　　B.1∶2cosθ

C.tanθ∶1D.1∶2sinθ

【解析】选B。

A、B两球分别受力分析如图所示,由几何知识得FTsinθ=mAg,

FTsin2θ=mBg,故mA∶mB=sinθ∶sin2θ=1∶2cosθ,选项B正确。

5.（2017·南昌模拟）如图所示,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为α1和α2（α1<α2）时,物块A所受摩擦力的大小恰好相同,则物块A和木板间的动摩擦因数为　（　　）

A.　　B.　　C.　　D.

【解析】选B。

当木板的倾角α=α1时,物块所受的摩擦力为静摩擦力,大小为Ff1=mgsinα1,当木板的倾角α=α2时,物块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff2=μmgcosα2,由于Ff1=Ff2,解得μ=,故B正确。

6.如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。

某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4（如图乙）,电脑始终处于静止状态,则　（　　）

导学号42722601

A.电脑受到的支持力变大

B.电脑受到的摩擦力变大

C.散热底座对电脑的作用力的合力不变

D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力

【解析】选A、C。

笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示,根据平衡条件有FN=mgcosθ,Ff=mgsinθ,由原卡位1调至卡位4,角θ减小,则支持力FN增大,静摩擦力Ff减小,故A正确,B错误;散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力平衡,始终是不变的,故C正确;电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但大小的和是变化的,故D错误。

【总结提升】平衡问题的分析技巧

对于平衡类问题,应当首先分清是静态平衡还是动态平衡问题。

（1）对于静态平衡问题,应当先分析物体的受力情况,根据平衡条件列出平衡方程,解方程对结果进行讨论。

（2）对于动态平衡问题,应当先分析物体的受力情况,结合具体情况采用相应的方法。

①如果物体所受的力较少,可以采用合成的方法。

②如果物体受到三个力的作用而处于动态平衡,若其中的一个力大小、方向均不

变,另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法求

解。

③如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,并且还有一个力的方向不变,此时可用图解法分析,即可以通过画出多个平行四边形或三角形来分析力的变化,该法可以将动态平衡问题静态化,抽象问题形象化,从而使问题易于分析求解。

④如果物体受到多个力的作用,可以用正交分解的方法列方程求解。

7.（2017·深圳模拟）如图所示,质量m=1kg的物块在与水平方向夹角为θ=37°的推力F作用下静止于墙壁上,物块与墙之间的动摩擦因数μ=0.5,若物块与墙面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则推力F大小可能是　（　　）

A.5N　　　　　　　　B.15N

C.35ND.55N

【解题指导】解答本题应注意以下两点:

（1）物块静止于墙壁上处于平衡状态。

（2）物块可能具有向上运动的趋势,也可能具有向下运动的趋势。

【解析】选B、C。

当F较大时,物块会有向上滑动的趋势,摩擦力向下。

若物块恰不上滑,受力如图甲所示,则力F有最大值,由平衡条件得,FN=Fmaxcosθ,

Fmaxsinθ=Ff+mg,又Ff=μFN,解得Fmax=50N;当力F较小时,物块有向下滑动的趋势,摩擦力向上,若物块恰不下滑,受力如图乙所示,则力F有最小值,由平衡条件可得,FN=Fmincosθ,Fminsinθ+Ff-mg=0,又Ff=μFN,解得Fmin=10N;所以使物块静止于墙面上的推力F的范围为10N≤F≤50N,故选项B、C正确。

8.（2017·宜春模拟）两物体A、B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量mA=2mB,A物体与地面之间的动摩擦因数为μ。

现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中　（　　）

导学号42722602

A.物体A对地面的压力逐渐变大

B.物体A受到的摩擦力变大

C.绳的拉力大小不变

D.地面对A的作用力变大

【解题指导】解答本题应注意以下三点:

（1）物体B缓慢移动说明B处于平衡状态,对B列出平衡方程,由绳子与竖直方向夹角的变化分析判断绳子拉力的变化。

（2）分析物体A的受力情况,由平衡条件列方程分析判断力的变化。

（3）地面对A的作用力是地面对A的支持力和摩擦力的合力。

【解析】选B、D。

物体B受力如图甲所示,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由

平衡条件得FTsinθ=F,FTcosθ=mBg,解得FT=,F=mBgtanθ,由题可知θ增大,cosθ减小,tanθ增大,则绳子拉力FT增大;物体A受力如图乙所示,由平衡条件得FTsinα+FN=mAg,Ff=FTcosα,FT增大,α不变,则地面对A的支持力FN减小,摩擦力Ff增大,由牛顿第三定律得,物体A对地面的压力逐渐减小,故A、C错误,B正确;地面对A的作用力是FN和Ff的合力,根据平衡条件得知,FN和Ff的合力与mAg和FT的合力大小相等,FT增大,则知mAg和FT的合力增大,故地面对A的作用力增大,D正确。

二、实验题（本题共2小题,共15分）

9.（6分）在做“验证力的平行四边形定则”实验时:

导学号42722603

（1）除已有的器材:

方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外,还必须有____________________和________________。

（2）要使每次合力与分力产生相同的效果,必须　（　　）

A.每次把橡皮条结点拉到同样的位置

B.每次把橡皮条拉到最大长度

C.每次准确读出弹簧测力计的示数

D.每次记准细绳的方向

（3）某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与绳套结点的位置。

图中______是力F1与F2的合力的理论值,________是力F1与F2的合力的实验值。

【解析】

（1）做探究共点力合成的规律实验:

我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形作出两个力的合力的理论值,和那一个力进行比较。

所以我们需要的实验器材有:

方木板（固定白纸）,白纸（记录方向和作图）,刻度尺（选标度）,绳套（弹簧测力计拉橡皮条）,弹簧测力计（测力的大小）,图钉（固定白纸）,三角板（画平行四边形）,橡皮条（让力产生相同的作用效果）。

故还必须有的器材是橡皮条和三角板。

（2）要使每次合力与分力产生相同的效果,每次将橡皮条结点拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,没有必要把橡皮条拉到最大长度,故B、C、D错误,A正确。

（3）用平行四边形画出来的是理论值,和橡皮条同线的那个是实际值,所以F是理论值,F′是实际值,该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实验值是否相等。

答案:

（1）橡皮条　三角板　

（2）A　（3）F　F′

10.（9分）（2017·广州模拟）

（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图象,由图象可知:

弹簧原长L0=______cm,求得弹簧的劲度系数k=______N/m。

（2）如图乙的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N）,使

（1）中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为__________cm。

由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。

【解析】

（1）当弹簧弹力为零时,弹簧处于自然状态,由图知原长为L0=3.0cm,由F=kx知图线的斜率为弹簧的劲度系数,即

k=N/cm=2N/cm=200N/m。

（2）由图乙可知,该刻度尺的读数为1.50cm,可知弹簧被压缩Δx=L0-L=（3.0-1.50）cm=1.5cm,弹簧的弹力F=kΔx=200×1.5×10-2N=3N,已知每个钩码重G=1N,可推测图乙中所挂钩码的个数为3个。

答案:

（1）3.0　200　

（2）1.50　3

三、计算题（本题共2小题,共37分。

需写出规范的解题步骤）

11.（18分）（2017·唐山模拟）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10m/s2