高考物理大一轮复习《相互作用》综合检测.docx

1、高考物理大一轮复习相互作用综合检测相互作用综合检测(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】考点题号1.重力、弹力、摩擦力、受力分析2,3,5,82.力的合成1,63.力的分解44.共点力的平衡9,10,11,12,16,185.临界、极值问题7,176.实验:验证力的平行四边形定则13,157.实验:弹力与弹簧伸长的关系14一、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17题只有一个选项正确,第812题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.(2016北京石景山期末)如图所示,一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动.在这个过程中

2、,关于水对鱼的作用力的方向,下图中合理的是(A)解析:鱼受到重力和水对鱼的作用力,两个力的合力沿水平方向向左,使得鱼产生一定的加速度,故水对鱼的力只可能是斜向左上方,故选项A正确.2.(2016上海虹口联考)如图所示,A,B两物体叠放在一起,让它们靠在粗糙的竖直墙边,已知mAmB,然后由静止释放,在它们同时沿竖直墙壁下滑的过程中,物体B(A)A.仅受重力作用B.受重力、物体A的压力作用C.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力的作用D.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用解析:放手后物体只受重力作用,AB一起做自由落体运动,物体A,B之间无相互作用力,物体B只受重力作用,故A正确,B,C,D错

3、误.3.(2016北京西城期末)如图所示,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是(A)A.M受到的摩擦力不变 B.M受到的摩擦力变大C.M可能减速下滑 D.M可能减速上滑解析:开始物块受到的滑动摩擦力大小为mgcos ,皮带转动起来后,物块仍受到的是滑动摩擦力,大小仍为mgcos ,因此受到的摩擦力大小方向都不变,物体仍匀速下滑,A正确,B,C,D错误.4.(2016北京东城摸底)如图所示,是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面,冰面是光滑的,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为30,运动员重为

4、80 kg.则轻绳给运动员的张力大小T为(g=10 m/s2)(C)A. N B.800 NC. N D.1 600 N解析:对运动员受力分析如图轻绳给运动员的张力T= N,故C正确.5.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,在m1左端施加水平拉力F,使m1,m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是(B)A.弹簧可能处于压缩状态B.地面对m2的摩擦力大小为FC.地面对m2的支持力可能为零D.弹簧弹力的大小为解析:对m1物体,由于处于静止状态,所以在水平方向上合力为零,故弹簧有水平向右的分力

5、,则弹簧一定处于拉伸状态,根据力的合成与分解可得在水平方向上有F弹sin =F,在竖直方向上有m1g+F弹cos =FN,联立解得F弹=,选项A,D错误;对m2物体,其受力为弹簧的拉力、重力,若地面对m2的支持力为零,则摩擦力为零,m2不可能处于静止状态,故地面对m2的支持力不为零,所以m2还受向右的摩擦力、地面的支持力,将m1,m2看成一个整体,在水平方向上受到拉力F和摩擦力作用,故地面对m2的摩擦力大小为F,选项B正确C错误.6.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的

6、物体,BO段细线与天花板的夹角=30.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是(D)A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是C.a杆和细线对滑轮的合力大小是GD.a杆对滑轮的作用力大小是G解析:细线BO与重物G相连,故细线上的拉力与重物G相等,则细线BO对天花板的拉力大小是G,选项A错误;细线的拉力大小都是G,且夹角为120,故细线对滑轮的合力大小也是G,方向在两个细线的夹角平分线上,因为滑轮平衡,故a杆对滑轮的作用力大小也是G,方向与细线对滑轮的作用力相反,所以选项B错误;a杆和细线对滑轮的合力大小是0,选项C错误,D正确.7.如图所示,倾角为的直角三棱柱A固定在水

7、平地面上,长方体木块B和长方体木块C放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,一平行于三棱柱面斜向上的力F作用在B上,B和C处于静止状态.FN表示B对C支持力的大小,Ff表示A对B摩擦力的大小.B与C间的摩擦力忽略不计.将F稍微增大后,B,C仍处于静止状态,则(C)A.Ff变小 B.Ff变大C.FN不变 D.FN变大解析:由于木板B处于平衡,若F较小,A对B摩擦力的方向沿A的表面向上,F增大时,Ff减小.若F较大,A对B摩擦力的方向沿A的表面向下,F增大时Ff增大,所以选项A,B错误.隔离C研究可知FN不变,选项C正确,D错误.8.(2016北京朝阳模拟)如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上.现用一水平向右

8、的推力F推物块,物块仍静止不动.则(BCD)A.斜面对物块的支持力一定变小B.斜面对物块的支持力一定变大C.斜面对物块的静摩擦力可能变小D.斜面对物块的静摩擦力可能变大解析:图(1)为物块开始时的受力分析图,图(2)为加上外力F后的受力分析图(由于摩擦力方向未知,故未画出)由受力分析图正交分解可以看出在垂直斜面的方向上多出了F的分量,所以斜面对物块的支持力一定变大,但是不能确定力F在沿斜面方向的分量与重力G在斜面上的分量之间的大小关系,所以斜面对物块的静摩擦力的大小变化情况不确定,方向也不确定,故选项B,C,D正确.9.(2016河北唐山模拟)如图所示,在半圆形光滑凹槽内,两轻质弹簧的下端固定

9、在槽的最低点,另一端分别与小球P,Q相连.已知两球在图示P,Q位置静止.则下列说法中正确的是(BD)A.若两球质量相同,则P球对槽的压力较小B.若两球质量相同,则两球对槽的压力大小相等C.若P球的质量大,则OP弹簧的劲度系数大D.若P球的质量大,则OP弹簧的弹力大解析:对两小球受力分析如图所示,都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力,两小球静止,受力平衡,根据平行四边形定则作平行四边形,由几何关系可知:QGQNQOOQ,PGPNPOOP.=1,=1,即支持力始终与重力相等,若两球质量相等,重力相等,则所受支持力相等,对槽的压力必然相等,故A错误,B正确;=,得FQ=GQ,=,得FP=GP,由图可

10、知OPOQ,又GPGQ,则FPFQ,故D正确;根据胡克定律F=kx,两弹簧的形变量未知,则劲度系数的大小关系无法确定,故C错误.10.(2016广东佛山联考)有一块长方体木板被锯成如图所示的A,B两块放在水平面上,A,B紧靠在一起,木板A的角度如图所示.现用水平方向的力F垂直于板的左边推木板B,使两块板A,B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动,则(CD)A.木板A在水平面内受两个力的作用,合力为零B.木板A只受一个摩擦力C.木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力D.木板B在水平面内受四个力的作用解析:木板A在水平面内受到:桌面对A的摩擦力、B对A的弹力和摩擦力的作用,选项A,B错误;木板A

11、水平方向受力平衡,即B对A的弹力和B对A的摩擦力的合力与桌面对A的摩擦力等大反向,因为B对A的弹力和B对A的摩擦力方向相互垂直,故木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力,选项C正确;木板B在水平面内受到:力F、桌面的摩擦力、A对B的弹力及摩擦力四个力的作用,故选项D正确.11.(2016江苏连云港月考)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住,现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是(BD)A.F不变 B.F减小C.FN减小 D.FN不变解析:

12、小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,FN三个力,满足受力平衡.作出受力分析图如下,由图可知OABGFA,又F=F,即=,当A点上移时,半径不变,AB长度减小,故F减小,FN不变,故B,D正确.12.(2016内蒙古赤峰统考)如图所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块m放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止.现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离,球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态,则与原来相比(BC)A.滑块对球的弹力增大 B.挡板对球的弹力减小C.斜面对滑块的弹

13、力不变 D.拉力F不变解析:对球受力分析,球受到重力、滑块的支持力和挡板的弹力,如图,由于重力的大小和方向都不变,挡板的弹力方向不变.根据作图法知,滑块的支持力方向在变化,支持力和挡板的弹力合力不变,等于重力,从图中可知,挡板对球的弹力在减小,滑块对球的弹力在减小,选项A错误,B正确;对滑块和球整体进行受力分析,整体受重力、斜面的支持力、挡板的弹力及拉力,各力的方向不变,由于挡板对球的弹力减小,则拉力增大,在垂直斜面方向上,斜面对滑块的弹力不变,选项C正确,D错误.二、非选择题(共52分)13.(4分)(2016北京月考)李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结

14、点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图(甲)所示.(1)试在图(甲)中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)如图(乙)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是.(力F是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的图示)解析:(1)以F1和F2为邻边作平行四边形,与F1和F2共点的对角线表示合力F,标上箭头.如图所示.(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上,故张华符合实验事实.答案:(1)见解析(2)张华评分标准:每问2分.14.(8分)(2016浙江卷,21)某同学在“探究弹簧和

15、弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图(1)所示,用弹簧OC和弹簧秤a,b做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下,(1)若弹簧秤a,b间夹角为90,弹簧秤a的读数是N图(2)中所示,则弹簧秤b的读数可能为N.(2)若弹簧秤a,b间夹角大于90,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数(填“变大”“变小”或“不变”).解析:(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N,因合力为F=kx=5000.01 N=5 N,两分力夹角为90,则另一个分力为F2=4.00 N.(2)

16、若弹簧秤a,b间夹角大于90,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,根据力的平行四边形定则可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.答案:(1)3.003.023.94.1(有效数字不作要求)(2)变大变大评分标准:每空2分.15.(8分)在“探究求合力的方法”的实验中,王同学用了两个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计来测量拉力,实验之前先检查了弹簧测力计,然后进行实验.先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1,F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮

17、条,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;最后取下白纸作图,研究合力与分力的关系.(1)实验前必须对弹簧测力计进行检查,以保证测量精确,减小误差,则以下选项必须的是.A.对弹簧测力计进行调零B.将弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程C.将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同(2)如图是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图,根据物理实验读数和作图要求与规范,请指出图中存在的三个错误. ; ; . (3)在实验之余,王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂,发现上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是.A.弹簧测力计外壳的重力B

18、.弹簧及挂钩的重力C.弹簧测力计只能水平测力D.两挂钩之间的作用力不同解析:(1)实验前须对测力计调零,并且两只弹簧测力计水平对拉,以检查示数是否相同,以保证测力计测量准确,竖直对拉,往往会由于上面弹簧及挂钩影响形成较大误差.用力拉弹簧测力计对仪器容易造成损坏,故选项A正确.(2)F1,F2及F都是矢量,未画上箭头;记录力F2的大小的有效数字有错误;F与F1,F2连线应该用虚线.(3)由于上面弹簧测力计本身的弹簧及挂钩重力将会引起自身示数略大,B正确.答案:(1)A(2)见解析(3)B评分标准:(1)问2分,(2)问3分,(3)问3分.16.(9分)如图,水平细杆上套有一质量为0.54 kg的

19、小环A,用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.解析:(1)对小球B由平衡条件得绳的拉力为F1=mgsin 37=3.0 N. (3分)(2)环A做匀速直线运动,有F1cos 37-FN=0 (2分)FN=Mg+F1sin 37 (2分)解得=0.3. (2分)答案:(1)3.0 N(2)0.317.(10分)(2016北京月考)如图所示,

20、质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角0时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)水平恒力F的大小;(3)这一临界角0的大小.解析:(1)斜面倾角为30时,物体恰能匀速下滑,满足mgsin 30=mgcos 30 (2分)解得=. (1分)(2)施加恒力F时,受力情况如图,由匀速直线运动的条件:Fcos 30=mgsin 30+Ff (1分)FN

21、=mgcos 30+Fsin 30 (1分)Ff=FN(1分)解得F=mg. (1分)(3)由(2)知,当倾角变为0时,则cos 0-sin 0=0,即=时,F,即不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行此时0=60. (3分)答案:(1)(2)mg(3)6018.(13分)(2016福建漳州联考)如图所示,质量为mB=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10 kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面上,绳绷紧时与水平面的夹角为=37.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用

22、水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8)试求:(1)绳上张力FT的大小;(2)水平拉力F的大小.解析:(1)如图(甲)所示,对A进行受力分析可知A受4个力作用,分解绳的拉力,根据A受力平衡可得FN1=mAg+FTsin (2分)FTcos =Ff=1FN1, (2分)解得FT= (2分)代入数据得绳子张力FT=100 N. (1分)(2)如图(乙)所示,对B进行受力分析可知B受6个力的作用,地面对B的支持力FN2=mBg+FN1 (2分)而FN1=mAg+FTsin =160 N (2分)拉力F=Ff1+Ff=2FN2+Ff (1分)又FN1=FN1,Ff=Ff代入数据解得水平拉力F=200 N. (1分)答案:(1)100 N(2)200 N