江苏专版版高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测二相互作用.docx
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江苏专版版高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测二相互作用
单元检测二 相互作用
一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共计18分.每小题只有一个选项符合题意)
1.(2017·南阳中学月考)下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是( )
A.物体的重力就是地球对物体的万有引力
B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变
C.摩擦力一定阻碍物体的运动
D.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力
2.(2018·徐州三中月考)物体在以下三个力作用下,可能做匀速直线运动的是( )
A.1N、6N、8NB.1N、6N、4N
C.7N、2N、6ND.5N、9N、15N
3.(2017·扬州市期末检测)如图1所示,某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
图1
A.小棋子共受三个力作用
B.棋子对棋盘的压力大小等于重力
C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
4.(2018·南通市、扬州市、泰州市调研)如图2所示,木块B静止在水平地面上,木块A叠放在B上.A的左侧靠在光滑的竖直墙面上.关于A、B的受力情况,下列说法中正确的是( )
图2
A.B对A的作用力方向一定竖直向上
B.B对A的作用力一定大于A的重力
C.地面对B的摩擦力方向可能向右
D.地面对B的作用力大小可能等于A、B的总重力
5.(2018·常熟市模拟)如图3所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持θ=45°不变,则外力F的大小( )
图3
A.可能为mgB.可能为
mg
C.一定为
mgD.可能为3mg
6.(2018·泰州中学模拟)如图4所示,两楔形物体A、B两部分靠在一起,接触面光滑,物块B放置在地面上,物块A上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A、B两物块保持静止.则( )
图4
A.绳子的拉力可能为零
B.地面受的压力大于物块B的重力
C.物块B与地面间不存在摩擦力
D.物块B受到地面的摩擦力水平向左
二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共计24分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)
7.(2017·徐州市考前信息卷)如图5所示为某海上救援船的机械臂工作示意图.机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成,A端固定一个定滑轮,BC可以绕B自由转动,钢丝绳的一端穿过C点,另一端缠绕于可以转动的立柱D上,其质量可以忽略不计.在某次转移货物的过程中,机械臂AB始终保持竖直.下列说法正确的是( )
图5
A.保持BC不动,使AB缓慢伸长,则BC所受的力增大
B.保持AB不动,缓慢转动立柱D,使CA变长,则BC所受的力大小保持不变
C.保持AB不动,使BC缓慢伸长,则BC所受的力增大
D.保持AB不动,使BC缓慢伸长且逆时针转动,BC所受的力增大
8.(2018·徐州市调研)如图6所示,置于固定斜面的物体A受到平行于斜面向下的力F作用保持静止.若力F大小不变,将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢地转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在F转动过程中,物体始终保持静止.在此过程中物体与斜面间的( )
图6
A.弹力可能先增大后减小
B.弹力一定先减小后增大
C.摩擦力可能先减小后增大
D.摩擦力一定一直减小
9.(2017·响水中学模拟)如图7所示,叠在一起的物体A、B接触面间动摩擦因数都为μ,地面都光滑.当物体A受到水平拉力F作用,A、B处于相对静止时,关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响,下列说法正确的是( )
图7
A.两图中A物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右
B.两图中B物所受摩擦力都是动力,方向都水平向左
C.两图中B物所受摩擦力都为动力,甲图中方向为水平向左,乙图中方向水平向右
D.甲图中B所受摩擦力为动力,乙图中B所受摩擦力为阻力,它们的方向都是水平向左
10.(2018·伍佑中学调研)如图8所示,有一倾角θ=30°的斜面体B,质量为M.物体A质量为m,弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力,调整A在B上的位置,A始终能和B保持静止.对此过程下列说法正确的是( )
图8
A.A、B之间的接触面可能是光滑的
B.弹簧弹力越大,A、B之间的摩擦力越大
C.A、B之间的摩擦力为0时,弹簧弹力为
mg
D.弹簧弹力为
mg时,A所受摩擦力大小为
mg
11.(2018·南京市三校联考)如图9所示,形状相同的物块A、B,其截面为直角三角形,相对放置在粗糙水平地面上,光滑球体C放在两物块的斜面上,系统处于静止状态.已知物块A、B的质量都是M,θ=60°,光滑球体C质量为m,则以下说法中正确的是( )
图9
A.地面对物块A的摩擦力大小为
mg
B.地面对物块A的摩擦力大小为
mg
C.物块A对球体C的弹力大小为
mg
D.物块A对地面的压力大小为Mg+
mg
12.(2017·如皋市第二次质检)如图10所示,静止在粗糙水平面上的半径为4R的半球的最高点A处有一根水平细线系着质量为m、半径为R的光滑小球.已知重力加速度为g.下列说法正确的是( )
图10
A.地面对半球的摩擦力的方向水平向右
B.细线对小球的拉力大小为
mg
C.保持小球的位置不变,将A点沿半球逐渐下移,半球对小球的支持力逐渐减小
D.剪断细线的瞬间,小球的加速度大小为0.6g
三、非选择题(本题共5小题,共计58分)
13.(8分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图11甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
图11
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.
(2)本实验采用的科学方法是________.(填正确答案标号)
A.理想实验法B.等效替代法
C.控制变量法D.建立物理模型法
(3)下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行
C.同一次验证过程中O点位置应相同
D.拉力F1和F2的夹角应该较小
(4)由于实验室没有细绳,在进行实验时,图甲中的OB和OC可以用橡皮条代替吗?
请说明理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
14.(10分)(2017·苏州市五市四区期中考试)如图12所示,质量M=2
kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=
kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10
N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
图12
(1)作出物体M和m的受力分析图;
(2)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ;
(3)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
15.(10分)(2018·高邮市段考)如图13所示,斜面与水平面的夹角为37°,质量为4kg的物体A静止在斜面上.定滑轮的摩擦及质量均不计,求:
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
图13
(1)A受到斜面的支持力多大?
(2)若物体B质量为3kg,则A受到斜面的摩擦力为多大?
方向如何?
16.(15分)(2017·徐州市质检)重力为G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图14所示.求:
图14
(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块所受斜面的弹力大小.
17.(15分)(2018·南通市如东县质量检测)如图15所示,弹簧AB原长为L0=35cm,A端挂一个重为G=50N的小木块,手执B端,将小木块置于倾角为30°的斜面上.当小木块沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为L1=40cm;当小木块沿斜面匀速上滑时,弹簧长度为L2=50cm.
图15
(1)分别画出小木块匀速下滑与匀速上滑的受力分析图;
(2)求弹簧的劲度系数k;
(3)求小木块与斜面的动摩擦因数μ.
答案精析
1.D [物体的重力是由于地球的吸引而产生的,它和地球对物体的万有引力有区别,选项A错误;弹力的产生原因是施力物体发生了弹性形变,选项B错误;摩擦力一定阻碍物体的相对运动,选项C错误;静摩擦力存在于相对静止的两物体之间,滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间,运动物体可能受到静摩擦力作用,静止物体也可能受到滑动摩擦力作用,选项D正确.]
2.C [1N、6N的合力范围为5N≤F合≤7N,8N和4N的力不在这个范围内,三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故A、B错误.7N、2N的合力范围为5N≤F合≤9N,6N的力在这个范围内,三个力可能平衡,物体就可能做匀速直线运动,故C正确.5N、9N的合力范围为4N≤F合≤14N,15N的力不在这个范围内,三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故D错误.]
3.D [小棋子受重力、摩擦力、棋盘对其的弹力及磁力,共四个力,A项错误;棋子对棋盘的压力大小等于棋盘对棋子的弹力大小,也等于棋盘对其的磁力大小,不一定等于重力,B项错误;摩擦力与重力等大反向,与磁性强弱无关,与质量有关,C项错误,D项正确.]
4.D [B对A有垂直斜面向上的弹力,B、A间可能没有摩擦力,A物体受三力平衡,选项A错误;当竖直墙对A没有作用力时,B对A的作用力方向一定竖直向上,大小等于A的重力,选项B错误;地面对B的摩擦力可能为0,也可能向左,选项C错误;以A、B整体为研究对象,当地面对B没有摩擦力时,地面对B的作用力为A与B的重力之和,选项D正确.]
5.D [对A、B两球整体受力分析,受重力G=2mg、OA绳子的拉力FT以及外力F,三力平衡,将绳子的拉力FT和外力F合成,其合力与重力平衡,如图所示,当外力F与绳子的拉力FT垂直时,外力F最小,最小值为2mgsin45°,即
mg;由于外力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,外力F最大值可以取到大于
mg的任意值,故选D.]
6.C [A、B接触面光滑,A、B间没有摩擦力,对A受力分析知,A受到重力和绳子的拉力,二力平衡,B对A没有支持力,否则三个力不可能平衡,故A错误;对B受力分析知,B受到重力、地面的支持力,根据平衡条件知,地面对B的支持力等于物块B的重力,地面对B没有摩擦力,故B、D错误,C正确.]
7.BCD
8.BC [F的大小不变,转动过程中F垂直斜面的分量F1垂直斜面向上且先增大后减小,由物体垂直斜面方向的合力为零得FN=mgcosθ-F1,故物体与斜面间的弹力一定先减小后增大,A错误,B正确;F沿斜面的分量F2先沿斜面向下减小,后沿斜面向上增大,F2沿斜面向下时,Ff静=mgsinθ+F2,静摩擦力随着F2的减小而减小,若F沿斜面向上的分量F2大于重力沿斜面向下的分量,即F2>mgsinθ,静摩擦力反向,此后Ff静=F2-mgsinθ,静摩擦力随着F沿斜面向上的分量F2的增大而增大,C正确,D错误.]
9.AD [对甲图分析可知,甲中A物体受到的摩擦力为静摩擦力,方向与运动方向相反,为阻力;B物体受到A的摩擦力为动力,方向向左;乙图中,A、B相对静止,只能是A、B均静止,故A受摩擦力向右,为阻力,B受摩擦力向左,为阻力,A、D正确.]
10.CD [设弹簧弹力为F,当Fcos30°=mgsin30°时,即F=
mg时,A所受摩擦力为0;若F>
mg时,A受到的摩擦力沿斜面向下,弹力越大,摩擦力越大;若F<
mg时,A受到的摩擦力沿斜面向上,弹力越大,摩擦力越小,可见A、B错误,C正确;当F=
mg时,A所受摩擦力大小为Ff=Fcos30°-mgsin30°=
mg,方向沿斜面向下,D正确.]
11.BD [以C为研究对象受力分析,运用合成法作图,根据平衡条件得A、B对C的弹力的合力与重力等大反向,如图甲所示:
由几何知识得:
FNA=mg,故C错误;
以A为研究对象受力分析,如图乙所示,
根据平衡条件,水平方向:
Ff=FNCsinθ=FNAsin60°=
mg,故A错误,B正确;竖直方向:
FN地=Mg+FNC·cosθ=Mg+
mg,根据牛顿第三定律,物块A对地面的压力大小为FN地′=Mg+
mg,故D正确.]
12.BD [以半球和小球整体为研究对象,整体处于平衡状态,不受摩擦力作用,A项错误.对小球受力分析如图,拉力FTA=mgtanθ,由几何关系可知tanθ=
,则FTA=
mg,B项正确.在A点下移时,小球位置不变,重力的大小和方向都不变,FN的方向不变,FTA与重力之间的夹角逐渐减小,由力的矢量三角形法则知FN逐渐增大,C项错误.在剪断细线的瞬间,细线对小球的拉力消失,小球在沿切线方向有mgsinθ=ma,其中sinθ=0.6,得a=0.6g,D项正确.]
13.
(1)F
(2)B (3)ABC (4)可以,因为OB和OC的作用是确定两个力的方向
解析
(1)题图乙中的F与F′中,F′是由平行四边形定则得出的,而F是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮条的方向相同,一定与AO共线的是F.
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B.
(3)拉橡皮条的绳细一些且长一些,以便记录拉力的方向,选项A正确;拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行,选项B正确;同一次验证过程中O点位置应相同,以保证等效性,选项C正确;拉力F1和F2的夹角应该大小适当,选项D错误;故选A、B、C.
(4)在进行实验时,图甲中的OB和OC可以用橡皮条代替;理由:
因为OB和OC的作用是确定两个力的方向.
14.
(1)见解析图
(2)30° (3)
解析
(1)受力分析如图所示
(2)以m为研究对象,由平衡条件得
Fcos30°-FTcosθ=0
Fsin30°+FTsinθ-mg=0
联立解得θ=30°
(3)以M、m整体为研究对象,由平衡条件得
水平方向Fcos30°-μFN=0
竖直方向FN+Fsin30°-Mg-mg=0
联立解得μ=
15.
(1)32N
(2)6N 方向沿斜面向下
解析
(1)对物体A受力分析,如图所示:
根据平衡条件并运用正交分解法可知,y轴上合力为零,即有:
FN=mAgcos37°
代入数据可得:
FN=4×10×0.8N=32N
(2)对物体A,先假设静摩擦力平行斜面向上,根据平衡条件并结合正交分解法,有:
平行斜面方向:
FT+Ff=mAgsin37°
FT=mBg
联立解得:
Ff=-6N,故方向沿斜面向下.
16.
(1)64.8N
(2)76.4N
解析 对结点P受力分析如图甲所示,由平衡条件得:
在竖直方向:
FTAcos37°-G1=0
在水平方向:
FTAsin37°-FTB=0
联立并代入数据解得:
FTB=6N
对木块受力分析如图乙所示,由平衡条件得:
沿斜面方向:
Ff-G2sin37°-FTB′cos37°=0
沿垂直斜面方向:
FN+FTB′sin37°-G2cos37°=0
FTB=FTB′
以上联立并代入数据解得:
Ff=64.8N,FN=76.4N.
17.
(1)见解析图
(2)250N/m (3)
解析
(1)匀速下滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向上),受力分析如图所示,
匀速上滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向下),受力分析如图所示,
(2)由受力分析图得
匀速下滑:
kx1+Ff1=Gsin30°,x1=L1-L0
匀速上滑:
kx2=Gsin30°+Ff2,x2=L2-L0
Ff1=Ff2,得k=
=250N/m
(3)由Ff1=μFN1=μGcos30°=Gsin30°-kx1
得μ=
=
=
.