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12高中物理相互作用组卷有答案

2014年12高中物理相互作用组卷

一．选择题（共15小题）

1．（2015•南充模拟）下列四种情形中，物体A受摩擦力作用且与A运动方向相反的是（　　）

A．

A、B相对静止向右匀速运动

B．

A、B相对静止向右匀加速运动

C．

A相对传送带静止向上匀速运动

D．

A相对传送带静止向下匀速运动

2．（2015•东莞二模）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，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

3．（2015•惠州模拟）如图，重量相等的两个完全相同小球，用轻绳连接静止在粗糙水平面上．现用竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，缓慢增大F，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．

地面对球的支持力变大

B．

地面对球的支持力变小

C．

球受到的摩擦力变小

D．

球受到的摩擦力变大

4．（2015•浙江模拟）如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图（　　）

A．

B．

C．

D．

5．（2015•南充模拟）如图所示，水平细杆上套一细环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到水平恒力F的作用，A环与B球一起向右匀速运动，绳与竖直方向的夹角为θ．则下列说法正确的是（　　）

A．

B球受到的恒力F大小为mAgtanθ

B．

A环与杆的动摩擦因数为

tanθ

C．

力F逐渐增大，杆对A环的弹力保持不变

D．

力F逐渐增大，绳对B球的拉力保持不变

6．（2015•安徽二模）如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m=1kg的小物块上，另一端固定在墙上．物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ=37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ=0.5，斜面固定不动．设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确是（　　）

A．

小物块可能只受三个力

B．

弹簧弹力大小一定等于4N

C．

弹簧弹力大小可能等于5N

D．

斜面对物块支持力可能为零

7．（2015•东莞二模）如图所示，竖直悬挂于C点的小球，另两根细绳BC、AC与竖直方向的夹角分别是30°、60°，静止时三根绳子的拉力分别为F1、F2、F3（如图标示），关于三个拉力的大小关系，下列判断正确的是（　　）

A．

F1＞F2＞F3

B．

F1＜F2＜F3

C．

F2＞F3＞F1

D．

F2＜F1＜F3

8．（2015•绵阳模拟）一同学用如图所示方式体验力的作用效果．轻绳的一端系一不太重的物体，另一端点套在食指上的B点，用一支铅笔（可视为轻杆）的一端水平支在轻绳的O点，铅笔的笔尖支在手掌上的A点，手掌和手指在同一个竖直平面内，铅笔始终水平．则（　　）

A．

若将绳在食指上的端点稍稍下移，B点感受到的拉力变小

B．

若将绳在食指上的端点稍稍下移，A点感受到的压力不变

C．

若将铅笔向下稍稍平移，保持B点位置不变，B点感受到的拉力不变

D．

若将铅笔向下稍稍平移，保持B点位置不变，A点感受到的压力变小

9．（2015•醴陵市模拟）如图所示，一电荷量为+q、质量为m的物体在倾角为θ，质量为M的绝缘斜面体上恰能匀速下滑，此时地面对斜面体的摩擦力为F1；地面对斜面体的支持力为FN1；如果在空间突然施加平行斜面向上的、场强为E的匀强电场，在物体停止运动前，地面对斜面体的摩擦力为F2，地面对斜面体的支持力为FN2，施加电场前后斜面体均不动，则（　　）

A．

F1=0，F2=qEcosθ

B．

FN1=（M+m）g，FN2＞（M+m）g

C．

F1=0，F2=0

D．

FN1=FN2=（M+m）g

10．（2015•泸州一模）如图所示，斜面体M放在水平地面上，物块m静止在斜面上．在平行于斜面向下的推力F作用下物块匀速下滑，此时斜面体仍保持静止不动，则（　　）

A．

施加推力后斜面体对地面的压力比施加推力前要大

B．

施加推力后斜面体受到地面的摩擦力水平向右

C．

施加推力后物块m对斜面体M的作用力竖直向下

D．

如果增大推力F，斜面体M可能会运动起来

11．（2015•绵阳模拟）如图，光滑斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，质量相同的A、B两物体由轻弹簧连接，放在斜面上，最初处于静止状态．现用一平行于斜面的力F拉B物体沿斜面向上做匀加速直线运动，以B物体初始位置为坐标原点、沿斜面向上建立Ox坐标轴，在物体A离开挡板之前（弹簧一直处于弹性限度内），外力F和挡板对A物体的支持力N随B物体的位置坐标x的变化关系图线正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

12．（2015•资阳模拟）在做完“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是（　　）

A．

用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便算出合力的大小．

B．

用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时图示F’不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立．

C．

若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1N．

D．

在用弹簧秤拉橡皮条时，要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行．

13．（2014•上海）如图光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中（　　）

A．

F增大，N减小

B．

F减小，N减小

C．

F增大，N增大

D．

F减小，N增大

14．（2014•山东）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（　　）

A．

F1不变，F2变大

B．

F1变大，F2变小

C．

F1变大，F2变大

D．

F1变小，F2变小

15．（2014•广东高考）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（　　）

A．

M处受到的支持力竖直向上

B．

N处受到的支持力竖直向上

C．

M处受到的摩擦力沿MN方向

D．

N处受到的摩擦力沿水平方向

二．填空题（共8小题）

16．（2015•巴中模拟）“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　_________　．

（2）本实验中以下说法正确的是　_________　．

A．两根细绳必须等长

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角必须取90°

D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行．

17．（2014•红河州一模）擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字擦干净．已知黑板的规格是：

4.5m×1.5m，黑板的下边沿离地的高度为0.8m，若小黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45°角时，F=10

N，他所能擦到的最大高度为2.05m，g取10m/s2．求：

（1）此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数；

（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小．

18．（2014•杨浦区一模）如图所示中实验装置A是固定在支架上的激光笔，B、C是平面镜，P是桌面，M是重物，该装置是用来观察桌面的　_________　，当重物M质量减少时，光点D将向　_________　（选填“左”或“右”）移动．

19．（2014•奉贤区二模）如图所示，粗细均匀的均质杆AB在B点用铰链与墙连接，A端有一轻质滑轮（大小可忽略）．轻绳通过滑轮将重物吊住，保持绳AC在水平方向．要使杆能平衡，θ必须小于　_________　（选填45°或60°、90°）．若θ为37°时恰好达到平衡，则杆AB的质量m与重物的质量M的比值为　_________　．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

20．（2014•闵行区一模）如图所示，粗细和质量分布都均匀的呈直角的铁料aob质量为12kg，ao、ob两段长度相等，顶点o套在光滑固定轴上使直角铁料能绕o轴在竖直平面内转动，a端挂有质量为9kg的物体P，ao与竖直方向成37°角，则P对地面的压力大小是　_________　，要使P对地面的压力为零，至少在b端上施加力F=　_________　．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

21．（2014•浦东新区一模）拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，如我国赵州桥．现有六个大小、形状、质量都相同的契形石块组成一个半圆形拱券，如图所示．如果每个契形石块所受重力均为50N，在中间两个契块A、B正上方放置一个重为100N的石块．则拱券两端的基石承受的压力各为　_________　N，中间两个契块A、B之间的摩擦力大小为　_________　N．

22．（2014•上海二模）如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为l．BC杆与水平面成30°角，AB杆与水平面成

60°角．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处．现对小球施加一个水平向左F=

mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为　_________　，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为　_________　．

23．（2014•闵行区一模）如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力．一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为

，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点，AB=0.75m，改变固定杆与竖直线的夹角θ，将小球由A静止释放，当θ=　_________　时，小球滑到B点时的动能最大，该情况下小球由A运动到B所用时间为　_________　s（g取10m/s2）．

三．解答题（共7小题）

24．（2015•泸州一模）如图所示的实验装置中，A是固定在支架上的激光笔，B、C是平面镜，P是桌面，m、M是叠放在一起的重物．

①该装置是用来观察桌面的　_________　，当只将重物m移走时，光点D将向　_________　（选填“左”或“右”）移动．

②以上实验主要体现了物理学的哪种科学方法　_________　

A．控制变量的方法B．放大的方法

C．理想化模型D．等效的方法．

25．（2015•信阳一模）一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图象如图b所示．（重力加速度g=10m/s2）

（1）利用图b中图象，可求得该弹簧的劲度系数为　_________　N/m．

（2）利用图b中图象，可求得小盘的质量为　_________　kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值　_________　（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）．

26．（2015•内江三模）在探究“弹力与弹簧伸长的关系”的实验中

（1）下列关于操作步骤中，正确的是　_________　

A．先竖直悬挂弹簧，后测量原长

B．先将弹簧放在水平桌面上测量原长，然后再竖直悬挂

C．先、后顺序对实验结果没有影响

D．先、后顺序对探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系有影响，但对弹簧的劲度系数的测量无影响．

（2）在某次实验中，当按正确的实验步骤安装好器材后，测得弹簧的长度为24.35cm，在弹簧下端挂上砝码盘后，测得弹簧的长度为26.35cm，然后，在砝码盘中每次增加一个10g的砝码，依次测量出弹簧的长度，根据实验测得的数据，采用描点法作出了如图所示的图象，其中，纵轴表示的是砝码的个数n，横轴表示的是弹簧的长度与挂上砝码的个数n，横轴表示的是弹簧的长度与挂上砝码盘后弹簧的长度的差值△x，那么，根据图象可知，实验中砝码盘的质量为　_________　g（g=10m/s2）

27．（2015•绵阳模拟）在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数．已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg．用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Fμ=　_________　N，A、B间的动摩擦因数μ=　_________　．（g取10m/s2）．该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=　_________　N

28．（2014•重庆）某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接．当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止．此时对应的供电电流I可确定重物的质量．已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g，问：

（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？

（2）供电电流I是从C端还是从D端流入？

求重物质量与电流的关系．

（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？

29．（2014•浙江）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究．

（1）某次测量如图2，指针示数为　_________　cm．

（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA、LB如表．用表数据计算弹簧I的劲度系数为　_________　N/m（重力加速度g=10m/s2）．由表数据　_________　（填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．

钩码数

LA/cm

15.71

19.71

23.66

27.76

LB/cm

29.96

35.76

41.51

47.36

30．（2014•瓯海区模拟）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：

①用天平称出物块Q的质量m；

②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h；

③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；

⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s．

用实验中的测量量表示：

（ⅰ）物块Q到达B点时的动能EkB=　_________　；

（ⅱ）物块Q到达C点时的动能EkC=　_________　；

（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=　_________　；

（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=　_________　．

2014年12高中物理相互作用组卷

参考答案与试题解析

一．选择题（共15小题）

1．（2015•南充模拟）下列四种情形中，物体A受摩擦力作用且与A运动方向相反的是（　　）

A．

A、B相对静止向右匀速运动

B．

A、B相对静止向右匀加速运动

C．

A相对传送带静止向上匀速运动

D．

A相对传送带静止向下匀速运动

考点：

专题：

摩擦力专题．

分析：

根据摩擦力的方向与运动方向相同，即为摩擦动力；而摩擦力的方向与运动方向相反，即为摩擦阻力，从而即可求解．

解答：

解：

A、当A、B一起相对静止向右匀速运动，则A与B之间没有摩擦力，故A错误；

B、当A、B一起相对静止向右匀加速运动，则B给A有个向右的静摩擦力，与运动方向相同，故B错误；

C、如图所示，A相对传送带有向下滑动的趋势，则受到沿着传送带向上的静摩擦力作用，与运动方向相同，故C错误；

D、当A相对传送带静止向下匀速运动时，A仍有向下滑动的趋势，则受到沿着传送带向上的静摩擦力，与运动方向相反，故D正确；

故选：

D．

点评：

考查摩擦力产生的条件，掌握静摩擦力的方向，注意摩擦力的方向与运动方向的关系．

2．（2015•东莞二模）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，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

考点：

专题：

平行四边形法则图解法专题．

分析：

当运动员增大双手间距离时，根据合力与分力的关系分析两只手臂的拉力如何变化．两只手臂的拉力总是大小相等，方向并不相反．每只手臂的拉力不一定小于mg，也可能等于mg．

解答：

解：

根据每只手臂的拉力的合力一定等于运动员的重力保持不变，则当减小双手间距离时，两手臂间夹角减小，每只手臂的拉力将减小．故ACD错误，B正确．

故选：

B．

点评：

本题是根据合力与分力的大小变化关系来判断手臂拉力如何变化，也可以用质点代替人，由平衡条件得到手臂的拉力与手臂间夹角的关系，再由数学知识分析．

A．

地面对球的支持力变大

B．

地面对球的支持力变小

C．

球受到的摩擦力变小

D．

球受到的摩擦力变大

考点：

专题：

共点力作用下物体平衡专题．

分析：

把两个小球看作一个整体，进行受力分板，可确定地面的支持力的变化．

解答：

解：

A、把两小球看成一个整体，受力分析如图：

F+2FN=2G

由于F不断增大，故FN不断减小．故A错误B正确．

C、对结点受力分析如图：

有F=2Tsinθ即T=

对小球进行受力分析如图有

小球静止时，f=Tcosθ

在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误D正确；

故选：

BD．

点评：

本题考查共点力的平衡问题，注意使用整体法和隔离法，选择合适的研究对象是关键．本题难度适中．

A．

B．

C．

D．

考点：

专题：

共点力作用下物体平衡专题．

分析：

以整体为研究对象，分析受力情况，确定上面绳子oa的方向，再以下面的小球为研究对象，分析受力，根据平衡条件确定下面绳子的方向．

解答：

解：

设每个球的质量为m，oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β．

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1，根据平衡条件可知，oa绳的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡．

由平衡条件得：

tanα=

，

以b球为研究对象，分析受力情况，如图2，由平衡条件得：

tanβ=

，则α＜β．故C正确．

故选C．

点评：

本题一要灵活选择研究对象，二要分析受力．采用整体法和隔离法相结合的方法研究，比较简便．

A．

B球受到的恒力F大小为mAgtanθ

B．

A环与杆的动摩擦因数为

tanθ

C．

力F逐渐增大，杆对A环的弹力保持不变

D．

力F逐渐增大，绳对B球的拉力保持不变

考点：

专题：

共点力作用下物体平衡专题．

分析：

先对球B受力分析，受重力、F和拉力T，根据共点力平衡条件列式分析；对A、B两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、力F和水平向左的摩擦力，再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化．

解答：

解：

A、对球B受力分析，受重力、F和拉力，如左图，

由几何知识知：

F=mBgtanθ

故A错误；

D、绳对B球的拉力T=

当F增大时，θ增大，则T增大．故D错误．

BC、把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、力F和向左的摩擦力f，如右图

根据共点力平衡条件可得：

杆对A环的支持力大小

N=（mA+mB）g

f=F

则A环与水平细杆间的动摩擦因数为μ=

，由上可见，力F逐渐增大，杆对A环的弹力保持不变，故BC正确；

故选：

BC．

点评：

本题关键是先对整体受力分析，再对球B受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析求解．

6．（2015•安徽二模）如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m=1kg的小物块上，另一端固定在墙上．物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ=

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