届高三物理一轮复习 第二章相互作用 章末检测卷2doc.docx
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届高三物理一轮复习第二章相互作用章末检测卷2doc
章末检测卷
（二）
（时间：
90分钟 满分：
100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．（2014·陕西师大附中质检）如图1所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
图1
A．物体可能只受两个力作用
B．物体可能受三个力作用
C．物体可能不受摩擦力作用
D．物体一定受四个力
【解析】 物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖直方向上进行分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作用，再根据摩擦力产生的条件知，物体一定会受弹力，因此物体一定受到四个力的作用，故选项D正确．
【答案】 D
2．（2014·郑州一中质检）在第九届所示，珠海航展上，八一跳伞队惊艳航展．如图2在某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力，设两绳与竖直方向的夹角均为30°，运动员重力为G（不计运动员所受空气阻力），下列说法正确的是（ ）
图2
A．若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为
G/3
B．若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为
G/2
C．若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为
G/2
D．不论运动员运动状态如何，两绳拉力的合力大小都为G
【解析】 运动员匀速运动时有2FTcos30°＝G，解得每根绳的拉力大小为FT＝
，选项A正确，B、C错误；运动员的加速度方向向上时两绳拉力的合力大于G，运动员的加速度方向向下时两绳拉力的合力小于G，选项D错误．
【答案】 A
3．（2015·辽宁沈阳质量检测）图3是由某种材料制成的固定在水平地面上半圆柱体的截面图，O点为圆心，半圆柱体表面是光滑的．质量为m的小物块（视为质点）在与竖直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下静止在A处，半径OA与竖直方向的夹角也为θ，且A、O、F均在同一横截面内，则小物块对半圆柱体表面的压力为（ ）
图3
A.
B．mgcosθ
C.
D.
【解析】 对小物块受力分析如图所示，
由平衡条件可得水平方向：
FNsinθ＝Fsinθ
竖直方向：
FNcosθ＋Fcosθ＝mg
所以FN＝
，
由牛顿第三定律可知，小物块对圆柱体的压力为
，故D项正确．
【答案】 D
4．（2015·江苏苏北四校调研）体育器材室里，篮球摆放在如图4所示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（ ）
图4
A.
mgB.
C.
D.
【解析】 以任意一只篮球为研究对象，对其受力分析如图所示，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α.由几何知识得：
sinα＝
，则cosα＝
根据平衡条件得：
2Ncosα＝mg
解得：
N＝
由牛顿第三定律得篮球对球架的压力大小为：
N′＝N＝
，C项正确．
【答案】 C
5．（2015·新疆乌鲁木齐一诊）如图5所示，一光滑小球由一根细绳连接，细绳跨过定滑轮使小球靠在柱体的斜面上．现用水平力拉绳使小球缓慢上升一小段距离，在此过程中，柱体对小球的弹力FN和细绳对小球的拉力FT的变化情况是（ ）
图5
A．FN和FT均逐渐增大
B．FN和FT均逐渐减小
C．FN逐渐增大，FT逐渐减小
D．FN逐渐减小，FT逐渐增大
【解析】 以小球为研究对象，小球受三个力的作用，重力G（大小方向不变）、细绳的拉力FT、柱体对小球的弹力FN（大小变，方向不变，始终垂直于斜面），受力图和力的矢量三角形图如图所示．在小球上升的过程中FN和细线的拉力FT的夹角逐渐增大，由力的矢量三角形可知，FN和FT都逐渐增大，选项A正确，其余均错误．
【答案】 A
6．（2014·湖南长沙二模）如图6所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成（它们在B处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值．一个小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如下面四图所示，其中可能正确的是（ ）
图6
【解析】 物块在AB斜面上受力如图
（1）所示，由平衡条件得：
FN1＝mgcosθ.对小车受力分析如图
（2）所示，对小车由平衡条件得物块对小车斜面的压力在水平方向上的分力Fx1＝FN1sinθ＝mgsinθcosθ，杆对小车的弹力F1＝Fx1＝mgsinθcosθ，方向水平向左，由牛顿第三定律得小车对杆有压力，大小为F1′＝F1＝mgsinθcosθ为恒力．当物块在BC上运动时，小车受力如图（3）所示，同理，F2＝Ff＝μmg为恒力，方向向右，车对杆有拉力F2′＝μmg，对比分析可知，A、B、C项错误，D项正确．
【答案】 D
7．两个相同的粗糙斜面上，放两个相同的物块，分别用沿斜面向下的力F1（如图7甲）和沿斜面向上的力F2（如图7乙）推物块，结果物块都能沿斜面匀速运动，斜面的倾角为θ，物块的质量为m，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则关于推力F1、F2的说法正确的是（ ）
甲 乙
图7
A．F2－F1＝2mgsinθB．F2－F1＝2μmgcosθ
C．F2＋F1＝2mgsinθD．F2＋F1＝2μmgcosθ
【解析】 对图甲分析可得：
F1＋mgsinθ＝μmgcosθ，对图乙分析可得：
F2＝mgsinθ＋μmgcosθ，解得F2－F1＝2mgsinθ，F2＋F1＝2μmgcosθ，A、D项正确．
【答案】 AD
8．如图8所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（ ）
图8
A．F1增大B．F1减小
C．F2减小D．F2增大
【解析】 作出球在某位置时的受力分析图，如图所示，在小球运动的过程中，F1的方向不变，F2与竖直方向的夹角逐渐变大，画力的动态平行四边形，由图可知F1、F2均增大．
【答案】 AD
9．（2014·四川省遂宁市摸底）如图9所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是（ ）
图9
A．球一定受墙的弹力且水平向左
B．球可能受墙的弹力且水平向左
C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
【解析】 F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大到一定程度时墙才对球有水平向左的弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误．
【答案】 BC
10．（2014·浙江省绍兴市质检）如图10所示，一辆质量为M的汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将质量为m的重物A缓慢吊起．在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力FN和汽车受到的摩擦力Ff随细绳与水平方向的夹角θ变化的图象中正确的是（ ）
图10
【解析】 因为绳子跨过定滑轮，故绳子张力等于重物A的重力，A正确；由牛顿第三定律可知，汽车对地面的压力大小等于地面对汽车的支持力，故以汽车为研究对象，受力分析得FN＝Mg－FTsinθ，取θ＝0时，FN＝Mg，B错误；因为缓慢吊起重物，汽车可视为处于平衡状态，故有Ff＝FTcosθ，故C对，D错．
【答案】 AC
二、非选择题（本题共6小题，共60分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
11．（6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图11甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．
（1）则下列叙述正确的是（ ）
A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力
B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大
D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线
（2）对数据处理后得到如图11乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是____________．
甲 乙
图11
【解析】
（1）AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确．
（2）由图乙知，F是二力用平行四边形定则合成所得，F′是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与CO共线的是F′.
【答案】
（1）BD
（2）F′
12．（8分）（2014湖北八校二联）图12为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：
钩码数n
0
1
2
3
4
5
刻度尺读
数xn（cm）
2.62
4.17
5.70
7.22
8.84
10.43
图12
已知所有钩码的质量可认为相同且m0＝50g，当地重力加速度g＝9.8m/s2.请回答下列问题．
（1）请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k＝____________N/m.（结果保留两位有效数字）
（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较____________（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）
【解析】 利用题目中表格数据可画出Fx的图象，求图线斜率可得弹簧的劲度系数k＝31或32N/m.由图表可知，不挂钩码时的弹簧长度就相当于原长了，在描绘Fx图象中，弹簧的自身重量不影响劲度系数．
【答案】
（1）31或32
（2）没有影响
13．（10分）（2014·山东省潍坊一中高三检测）如图13所示，在倾角θ＝30°的斜面上放一木板A，重为GA＝100N，板上放一重为GB＝500N的木箱B，斜面上有一固定的挡板，先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧，然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F，使木板从木箱下匀速抽出，此时，绳子的拉力T＝400N．设木板与斜面间的动摩擦因数μ＝
，求拉力F的大小．
图13
【解析】 以AB整体为研究对象，受力分析如图所示，
由平衡条件得：
F＝FfA＋T－（GA＋GB）sinθ，FNA＝（GA＋GB）cosθ，FfA＝μFNA
解得：
F＝325N.
【答案】 325N
14．（12分）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小于A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图14所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：
图14
（1）OB绳对小球的拉力为多大？
（2）OA绳对小球的拉力为多大？
（3）作用力F为多大？
【解析】
（1）因OB绳处于竖直方向，所以B球处于平衡状态，AB绳上的拉力为零，OB绳对小球的拉力FOB＝mg.
（2）A球在重力mg、水平拉力F和OA绳的拉力FOA三力作用下平衡，所以OA绳对小球的拉力FOA＝
＝2mg.
（3）作用力F＝mgtan60°＝
mg.
【答案】
（1）mg
（2）2mg （3）
mg
15．（12分）（2014·湖北省武汉市四校高三联考）如图15所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在水平地面上相距为4m的两根杆上的A、B两点（两点等高，距地面足够高），绳上挂有一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体平衡时，求
图15
（1）绳中的张力为多大？
（2）若将A点缓慢下移1m，重新平衡后，物体下降的高度为多少？
【解析】
（1）通过作图可得，设两绳与竖直方向的夹角为θ，且绳的张力为F，则有
sinθ＝
＝
，
根据力的平衡条件可求得2Fcosθ＝mg，
联立求得F＝10N.
（2）根据力的动态平衡可知，绳的张力及夹角不变
设挂钩从O点移动到O1，由图可知：
OO1＝A1B1
AA1＝2A1B1cosθ
物体下降高度h＝OO1cosθ
代入数据解得h＝0.5m
【答案】
（1）10N
（2）0.5m
16．（12分）（2014·山东泰安摸底）如图16所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB＝60°，∠OCD＝60°，若在O点处悬挂一个质量为m的物
体，求静止后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为多大？
图16
【解析】 竖直绳上的拉力F等于物体的重力mg，该力产生了沿BO、AO方向拉绳子和沿OC方向压杆的作用效果，而拉BO、AO绳的两分力的合力沿DO方向，则用沿DO方向的拉力等效替代拉BO、AO绳的两分力，将F分解如图甲所示，由几何关系得：
甲
杆所受压力FOC＝
＝2mg
沿DO方向分力
FDO＝mgtan60°＝
mg.
为求绳AO所受拉力，将FDO沿BO和AO两方向分解，如图乙所示．
乙
由于两绳长度相等，所以FAO＝FBO，由几何关系得绳AO所受拉力：
FAO＝
＝
＝mg.
【答案】 mg 2mg
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