高考物理总复习第二章相互作用综合检测.docx

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高考物理总复习第二章相互作用综合检测

教学课件

《相互作用》综合检测

（时间:

90分钟　满分:

100分）

一、选择题（本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得

0分）

1.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,用以使车辆以较慢速度通过路口,车辆驶过减速带时会进一步减速.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是（　B　）

解析:

减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A,C错误;按照力的作用效果,力F应该分解为水平方向和竖直方向的两个分力,水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度,竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果,故B正确,D错误.

2.如果两个共点力之间的夹角保持不变,当其中一个力的大小保持不变,另一个力增大时,这两个力的合力F的大小（　A　）

A.可以不变B.一定增大

C.一定减小D.以上说法都不对

解析:

如图所示,当F1不变,F2逐渐增大时,合力F先减小后增大,其大小可以不变,A对,B,C,D错.

3.在如图所示的（甲）、（乙）、（丙）、（丁）四幅图中,滑轮本身所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质量是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,（甲）、（丙）、（丁）图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ,（乙）图中木杆P竖直.假设（甲）、（乙）、（丙）、（丁）四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA,FB,FC,FD,则以下判断中正确的是（　B　）

A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FC

C.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD

解析:

绳上的拉力等于重物所受的重力mg,设滑轮两侧细绳之间的夹角为

滑轮受到木杆P的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力,即F=2mgcos

由夹角关系可得FD>FA=FB>FC,选项B正确.

4.如图（a）,某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起.四根等长的钢绳（质量不计）,一端分别固定在正方形工件的四个角上,另一端汇聚于一处挂在挂钩上,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等[如图（b）].则每根钢绳的受力大小为（　D　）

A.

GB.

GC.

GD.

G

解析:

起重机将重物匀速吊起过程中,重物受力平衡,而四根钢索的拉力有对称性,水平方向四个力的分力为0,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等,可知绳与竖直方向的夹角θ=30°,每个钢索拉力T在竖直方向分力大小为Ty=Tcosθ=

T,重物在竖直方向受力平衡,则有4Ty=G,即T=

G,故D项正确.

5.如图,斜面光滑的斜劈静止在水平地面上,放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下运动,斜劈保持静止.下列说法正确的是（　B　）

A.地面对斜劈没有摩擦力作用

B.地面对斜劈的摩擦力方向水平向右

C.若F增大,地面对斜劈的摩擦力也增大

D.若F反向,地面对斜劈的摩擦力也反向

解析:

物体受重力、支持力以及拉力的作用向下运动,由于接触面光滑,故物体对斜劈只有压力,因此斜劈有向左的运动趋势,故地面对斜劈有向右的摩擦力,故A错误,B正确;增大向下的拉力时,物体对斜劈的压力均不变,则地面对斜劈的摩擦力大小与方向均不变,故C错误;无论物体下滑还是上滑,物体对斜劈的压力不变,因此斜劈总受到地面水平向右的静摩擦力作用,故D错误.

6.如图所示,滑块放在水平地面上,左边受一个弹簧拉力作用,弹簧原长小于悬挂点的高度,水平向右的拉力F拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正确的是（　C　）

A.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力不变

B.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力变小

C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力变小

D.弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力不变

解析:

设悬挂点的高度为H,弹簧的原长为l0,劲度系数为k,弹簧弹力在竖直方向的分量Fy=k（

-l0）sinθ,故Fy=kH-kl0sinθ,当滑块向右移动时夹角θ减小,可知弹簧弹力的竖直分量在增大,故滑块与地面间的弹力减小,滑块与地面间的摩擦力减小,C正确.

7.如图所示,OA,OB为竖直平面内的两根固定光滑杆,OA竖直,OB与OA间的夹角为45°,两杆上套有可以自由移动的轻质环E和F,通过不可伸长的轻绳在结点D处悬挂一个质量为m的物体,当物体静止时,环E与杆OA间的作用力大小为F1,环F与杆OB间的作用力大小为F2,则（　B　）

A.F1=mg,F2=mg

B.F1=mg,F2=

mg

C.F1=

mg,F2=mg

D.F1=

mg,F2=

mg

解析:

由于OA,OB均为光滑杆,对套在杆上的轻质环的作用力的方向只能垂直于杆.由此可知,当物体静止时,DE轻绳水平,DF轻绳与竖直方向的夹角为45°,由平衡条件可知,DE轻绳中的拉力等于mg,DF轻绳中的拉力等于

mg,所以环E与杆OA之间的作用力大小F1=mg,环F与杆OB之间的作用力大小F2=

mg,选项B正确.

8.力是物体间的相互作用,下列有关力的图示及表述正确的是（　BD　）

解析:

由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,对飞机的压力大小不同,且方向也发生变化,A错误;充足气的篮球平衡时,篮球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确;书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误;平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力,汽车受到的动力与阻力平衡时匀速前进,故D正确.

9.如图所示,一倾角为α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（　BC　）

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,球可以静止在靠墙的斜面上,且与墙面间无挤压、F再增大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静止,故C正确,D错误.

10.我国很多地方在节日期间有挂红灯笼的习俗.如图,质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA,OB悬挂在水平天花板上,OA比OB长,O为结点.重力加速度大小为g.设OA,OB对O点的拉力分别为FA,FB,轻绳能够承受足够大的拉力,则（　ACD　）

A.FA小于FB

B.FA,FB的合力大于mg

C.调节悬点A的位置,可使FA,FB都大于mg

D.换质量更大的灯笼,FB的增加量比FA的增加量大

解析:

以结点O为研究对象,受力如图所示,FA,FB的合力与分力大小相等,根据正弦定理有

=

=

因为α>β,故FA

=kAm,FB=

=kBm,而kB>kA,可知ΔFB>ΔFA,故选项D正确.

11.如图所示,一竖直挡板固定在水平地面上,图（甲）用一斜面将一质量为M的光滑球顶起,图（乙）用一

圆柱体将同一光滑球顶起;当斜面或

圆柱体缓慢向右推动的过程中,关于两种情况下挡板所受的压力,下列说法正确的是（　CD　）

A.两种情况下挡板所受的压力都不变

B.两种情况下挡板所受的压力都增大

C.图（甲）中挡板所受的压力不变

D.图（乙）中挡板所受的压力减小

解析:

图（甲）中,球受重力、挡板的弹力、斜面的支持力,由于缓慢向右推动的过程中,各力的方向不变,重力不变,所以挡板的弹力、斜面的支持力大小均不变,由牛顿第三定律知挡板所受压力也不变;图（乙）中球受重力、挡板的弹力、

圆柱体的支持力,由于缓慢向右推动的过程中,

圆柱体支持力与竖直方向的夹角减小（示意图如图）,挡板的弹力方向不变,重力不变,因此挡板的弹力减小,由牛顿第三定律知,挡板所受的压力也减小,选项C,D正确,A,B错误.

12.如图所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为θ,上表面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的推力F使B缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C（图中未画出）,A始终静止,B保持运动状态不变.下列说法正确的是（　ACD　）

A.B与A间的动摩擦因数μ=tanθ

B.放上C后,B受到的摩擦力不变

C.放上C后,推力F增加了2mgsinθ

D.放上C后,A受到地面的摩擦力增加了mgsin2θ

解析:

物块B匀速下滑过程,所受的摩擦力大小为f1=mBgsinθ,又f1=μmBgcosθ,联立解得μ=tanθ,选项A正确.未加C时,B分别下滑和上滑,对斜面A的压力没有变化,则知B所受的摩擦力大小没有变化,仍为f2=f1=μmBgcosθ,加上C后,B所受的摩擦力大小f3=μ（mB+m）·

gcosθ,则B受到的摩擦力增加量为Δf=f3-f2=μmgcosθ=tanθ·

mgcosθ=mgsinθ,选项B错误.没有加C时,沿着斜面方向受力平衡,则F1=mBgsinθ+f2,加上C后,F2=（mB+m）gsinθ+f3,F增加了ΔF=

mgsinθ+Δf=2mgsinθ,选项C正确.未加C匀速上滑时,对整体分析可知地面对A的摩擦力大小为

=F1cosθ;加上C匀速上滑时,地面对A的摩擦力大小为

=F2cosθ,所以A受到地面的摩擦力增加量为ΔfA=（F2-F1）cosθ=2mgsinθcosθ=mgsin2θ,选项D正确.

二、非选择题（共52分）

13.（5分）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（甲）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.实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图像如图（乙）所示.（重力加速度g=10m/s2）

（1）由图（乙）可知该弹簧的劲度系数为　　　　N/m. 

（2）小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比　　　　（填“偏大”“偏小”或“相同”）. 

解析:

（1）F

x图线的斜率k的大小等于弹簧劲度系数的大小,由图（乙）知k=1N/cm=100N/m,即弹簧劲度系数为100N/m.

（2）劲度系数是根据图线斜率计算出的,小盘的质量对结果无影响.

答案:

（1）100（3分）　

（2）相同（2分）

14.（6分）某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图（甲）所示的实验:

在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘移动的拉力传感器A,B,两传感器的挂钩分别系着轻绳,轻绳的另一端系在一起,形成结点O,并使结点O位于半圆形刻度盘的圆心.在O点挂上重G=2.00N的钩码,记录两传感器A,B示数F1,F2及轻绳与竖直方向的夹角θ1,θ2,用力的图示法即可验证力的平行四边形定则.

（1）当F1=1.00N,F2=1.50N,θ1=45°,θ2=30°时,请在图（乙）中用力的图示法作图,画出两绳拉力的合力F,并求出合力F=　　　　N.

（结果保留三位有效数字） 

（2）该组同学在实验中,将传感器A固定在某位置后,再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转,得到了一系列B传感器的示数F2和对应的角度θ2,作出了如图（丙）所示的F2

θ2图像,由图（丙）可知A传感器所处位置的角度θ1=　　　　. 

解析:

（1）F1,F2的图示及力的合成图如图所示,根据比例关系有

=

则F=2.00N.

（2）根据（丙）图可知,

当θ2=

时,F2=2.0N,

F1,F2的合力仍为重力G=2N,根据平衡条件则有

F1cosθ1+F2cos60°=G,

F1sinθ1=F2sin60°,

解得F1=2N,θ1=60°.

答案:

（1）作图见解析　2.00　

（2）60°

评分标准:

作图2分,每空2分.

15.（8分）如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2N的球A,B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10N/m,用两条等长的线将球C与A,B相连,此时弹簧被压短10cm,两条线的夹角为60°,求:

（1）杆对A球支持力大小;

（2）C球重力大小.

解析:

弹簧的弹力

F=kx=10×0.1N=1N（1分）

A球的受力情况如图所示,根据平衡条件得

Tcos60°=F（1分）

G+Tsin60°=N（1分）

解得T=2N（1分）

N=（2+

）N（1分）

对C球:

2Tsin60°=GC（2分）

解得GC=2

N.（1分）

答案:

（1）（2+

）N　

（2）2

N

16.（9分）质量为m=0.8kg的物块悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向,质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.

（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）求:

（1）轻绳PB拉力的大小;

（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.

解析:

（1）对点P受力分析如图（甲）所示,根据共点力的平衡条件得

FB-FAsin37°=0,（1分）

FAcos37°-mg=0（1分）

联立解得FB=

=6N（1分）

（2）对木块受力分析如图（乙）所示,由共点力的平衡条件得

Mgsin37°+FBcos37°-f=0,（2分）

N+FBsin37°-Mgcos37°=0,（2分）

联立解得f=Mgsin37°+FBcos37°=64.8N,（1分）

N=Mgcos37°-FBsin37°=76.4N.（1分）

答案:

（1）6N　

（2）64.8N　76.4N

17.（12分）质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成α角的力F拉着木块匀速上滑,如图所示.求:

（1）当α与θ有何关系时,拉力F有最小值,并求此最小值;

（2）求拉力F最小时,木楔对水平面的摩擦力.

解析:

（1）木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑,则

mgsinθ=μmgcosθ,（1分）

得μ=tanθ,（1分）

用力F拉着木块匀速上滑,受力分析如图（甲）所示,

Fcosα=mgsinθ+f,（2分）

N+Fsinα=mgcosθ,（2分）

f=μN,（1分）

解得F=

.（1分）

当α=θ时,F有最小值,Fmin=mgsin2θ.（1分）

（2）对木块和木楔整体受力分析如图（乙）所示,由平衡条件得,f′=

Fcos（θ+α）,（2分）

当拉力F最小时,

f′=Fmin·cos2θ=

mgsin4θ.（1分）

答案:

（1）mgsin2θ　

（2）

mgsin4θ

18.（12分）教室门上安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾角θ=45°）、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成,如图（甲）所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力fmax由fmax=μN（N为正压力）求得.有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上（这种现象称为自锁）,此刻暗锁所处的状态的俯视图如图（乙）所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x.

（1）自锁状态时,锁舌D的下表面受到外壳A的摩擦力方向、锁舌D的斜面受到锁槽E的摩擦力方向分别是怎样的?

（2）求此时（自锁时）锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.

（3）无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要

多大?

解析:

（1）自锁状态时,锁舌D有向左的运动趋势,所以锁舌D的下表面受到外壳A的摩擦力方向是向右的;（1分）

锁舌D的斜面受到锁槽E的摩擦力方向是沿斜面向右下的.（1分）

（2）自锁状态时,设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2,正压力为N,下表面的正压力为F,弹簧弹力为kx,受力分析如图所示,由力的平衡条件可知

kx+f1+f2cos45°-Nsin45°=0,（2分）

F-Ncos45°-f2sin45°=0,（2分）

又f1=μF,（1分）

f2=μN,（1分）

解得N=

.（1分）

（3）由于无论N多大,锁仍处于自锁状态,则有

1-2μ-μ2=0,（2分）

解得μ=

-1=0.41.（1分）

答案:

（1）向右　沿斜面向右下　

（2）

　（3）0.41