届课标版高考物理一轮复习专题训练专题二 相互作用.docx

1、届课标版高考物理一轮复习专题训练专题二 相互作用2021届课标版高考物理一轮复习专题训练专题二相互作用一、选择题(共9小题,54分)1.2020广东惠州第一次调研小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图,以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力最小的是() A BCD2.新情境如图所示,一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上,在一根绳子的作用下(小朋友手不接触绳子),沿着水平面以较小的加速度加速滑行,人和行李箱保持相对静止.下列说法正确的是()A.小朋友受到重力、支持力和静摩擦力,处于平衡状态B.行李箱受到5个作用力C.行李箱对小朋友的作用力沿斜前方D.行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱

2、拉绳子的作用力3.2020辽宁抚顺高三检测如图所示,带孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳AB连接,处于静止状态,另有一长度相同的轻绳BC,一端与小球B相连,C端与A等高.而后C保持与A等高,从图示位置开始缓慢向右移动,直到小球A刚要滑动.在此过程中()A.轻绳BC上的拉力比轻绳AB上的大B.杆对小球A的支持力不变C.轻绳AB、BC对小球B的拉力均先变大后变小D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大4.2020安徽宿州检测如图所示,两根轻弹簧a、b的上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上.当小球静止时,弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为53和37.已知a、b的劲度系数分别为k1、k

3、2,sin 53=0.8,则a、b两弹簧的伸长量的比值为()A. B. C. D.5.2020湖南长沙师大附中摸底考试如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止,已知B球的重力为2G,C球的重力为3G,细线AB与竖直墙面之间的夹角为37,细线CD与竖直墙面之间的夹角为53,sin 37=0.6,cos 37=0.8,则()A.细线AB中的拉力大小为5GB.细线CD中的拉力大小为3GC.细线BC中的拉力大小为2GD.细线BC与竖直方向的夹角为536.2020辽宁沈阳检测如图所示,质量为m的小球P(可视为质点)与轻绳OP和OP拴接,两轻绳的另一端分别固定于竖直墙上相

4、距0.4 m的O、O两点,轻绳OP长0.5 m,轻绳OP长0.3 m,在小球上施加一个与水平方向成=37角的拉力F,将小球缓慢拉起,当轻绳OP刚好拉直时,轻绳OP的拉力为T1,当轻绳OP刚好松弛时,轻绳OP的拉力为T2,则T1:T2为(sin 37=0.6,cos 37=0.8)()A.35 B.43 C.34 D.457.多选如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮的细线aa所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O是三根细线的结点,bO水平拉着B物体,cO沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=1

5、0 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20 N,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为 10 ND.OP与竖直方向的夹角为608.2020福建福州高三模考,多选如图所示,轻绳AB和BC连接着一质量为m的物体P,其中绳子的A端固定,C端通过小定滑轮连接着一质量也为m的另一个物体Q,开始时,用手抓住物体Q,使物体P、Q均静止,此时AB和BC两绳中拉力大小分别为T1、T2.把手放开瞬间,AB和BC两绳中拉力大小分别为T1、T2.已知A、B、C处于同一竖直平面内,绳子与水平方向的夹角如图所示,不计滑轮与绳间的摩擦力,则()A.=1 B

6、.= C.= D.=39.2020四川等四省八校联考,多选如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面,O为球心,AOB=60,OA水平,在竖直面内,小物块受到与水平方向成45角斜向上的推力F作用而静止在B点.现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向,在该过程中M与小物块始终静止,则()A.M槽对小物块的支持力逐渐减小B.M槽对小物块的支持力逐渐增大C.推力F先减小后增大D.推力F逐渐增大二、非选择题(共4小题,36分)10.创新题,6分某同学利用身边现有器材做“验证力的平行四边形定则”实验,没有找到橡皮筋,只找到一个重物和一个弹簧测力计,细绳若干.(1)用弹簧测力计(已校零)提起重物,重物静止时,读

7、数如图甲所示,则该重物的重力为N;(2)把重物按图乙所示方式悬挂,绳a保持水平状态,绳b与竖直方向的夹角为45,把绳a换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为2.50 N,把绳b换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为3.60 N,在图丙所示的坐标纸上已给出两个分力的方向,每个小方格的边长代表0.1 N,请在图丙中作出力的图示,并用刻度尺测得两分力的合力为.(3)下列关于该实验的一些说法,正确的是.A.从实验原理看,避免了多次使用橡皮筋,使得实验的系统误差变小B.从实验过程看,将弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差C.保持绳a水平,改变绳b,使减小,则绳a上的拉力增大D.移动绳b,当

8、两绳夹角为90时也能验证平行四边形定则11.2020湖南衡阳第二次检测,6分将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看成一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲度系数为k2,套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系,同学们有如下猜想.甲同学:和电阻并联相似,可能是=+;乙同学:和电阻串联相似,可能是k3=k1+k2;丙同学:可能是k3=.为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲,每个钩码的质量为m,当地的重力加速度大小为g).(1)简要实验步骤如下,请完成相应填空.将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自

9、然长度L0;在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数n,并用刻度尺测量弹簧的长度L1;由F=计算弹簧的弹力,由x=L1-L0计算弹簧的伸长量,由k=计算弹簧的劲度系数;改变,重复实验步骤、,并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1;仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3.比较k1、k2、k3并得出结论.(2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断同学的猜想正确.12.新情境,10分筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一.如图所示,用筷子夹质量为m的小球.筷子均在竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为,为使小球静止,求每根筷子对小球的压力N的取值范

10、围.已知小球与筷子之间的动摩擦因数为(tan ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.13.2020黑龙江大庆检测,14分如图所示,对称、相同粗糙程度的斜面与竖直方向夹角=53,硬质轻杆通过光滑铰链与两个相同且质量为m1=1.0 kg的物块P、Q相连,P、Q对称放在斜面上,一质量m2=1.6 kg的物体通过轻绳悬挂在铰链A上,对称调节P、Q的位置,使杆与斜面垂直,整个装置处于平衡状态,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6.(1)求杆对物块P的作用力大小;(2)求物块与斜面间动摩擦因数的最小值;(3)若斜面光滑,对称调节P、Q的位置

11、,使整个装置仍处于平衡状态,求此时杆与水平方向夹角的正切值.答案解析1.D图受重力和两根绳子的拉力处于平衡状态,合力等于零,则由力的平衡条件可知,两根绳子拉力的合力等于图的重力,设绳子与竖直方向的夹角为,由平衡条件有2Fcos =mg,解得F=,当=0时,每根绳子上的拉力F最小,D正确.2.C根据题意,可知小朋友有沿水平方向的加速度,不处于平衡状态,A错误.行李箱受到重力、地面提供的支持力和滑动摩擦力、绳的拉力,还受到小朋友的静摩擦力和压力,共6个力,B错误.由于行李箱加速滑行,故行李箱对小朋友的作用力沿斜前方,C正确.根据牛顿第三定律,可知绳子拉行李箱的作用力等于行李箱拉绳子的作用力,D错误

12、.3.D小球B受轻绳AB、BC的拉力和自身重力,合力为零,三力构成一个矢量三角形,又AB=BC,由几何知识可知两轻绳上的拉力大小相等,且两根轻绳上拉力的竖直分量大小均为B球重力的一半,随着两绳夹角的增大,两轻绳上的拉力均增大,故A、C错误;再对A、B球整体进行受力分析,如图所示,系统受重力、支持力N,静摩擦力f,BC绳的拉力F,随着两绳夹角的增大,只要A保持静止,轻绳拉力就会一直增大,由F1变至F2,由于轻绳BC的拉力F的竖直分量始终为B球重力的一半,而水平分量一直增大,所以轻绳C端向右移动过程中,支持力N的大小一直在变化,而静摩擦力先沿杆向上减小为零,然后反向增大,直到A球开始向上运动,故B

13、错误,D正确.4.B作出小球的受力分析图如图所示,根据平衡条件有F=mg,弹簧a的弹力F1=Fcos 53=mg,弹簧b的弹力F2=Fsin 53=mg,根据胡克定律有x=,则a、b两弹簧的伸长量的比值为=,故B正确.5.B对两个小球构成的整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有FABsin 37=FCDsin 53,竖直方向上有FABcos 37+FCDcos 53=5G,解得FAB=4G,FCD=3G,选项A错误,B正确;对C球受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有FBCsin =FCDsin 53,竖直方向上有FBCcos +FCDcos 53=3G,解得tan =2,则sin =

14、sin 53,FBC=G,选项C、D错误.6.A当轻绳OP刚好拉直时,轻绳OP的拉力为零,小球受力如图甲所示,根据几何关系有sin =,可得OP与水平方向的夹角=53,则+=90,根据共点力的平衡条件可得轻绳OP的拉力T1=mgcos ;当轻绳OP刚好松弛时,轻绳OP的拉力为零,小球受力如图乙所示,根据共点力的平衡条件可得轻绳OP的拉力T2=,由此可得=,故选项A正确.7.ABCOa与aa两细线拉力的合力与斜线OP的张力大小相等.结合平衡条件与几何知识可知FOa=Faa=20 N,且OP与竖直方向的夹角为30,D项错误;重物A的重力GA=Faa,所以mA=2 kg,B项正确;桌面对B的摩擦力F

15、f=FOb=FOacos 30=10 N,C项正确;弹簧的弹力F弹=FOasin 30=10 N,A项正确.8.AC以结点B为研究对象,因结点B两侧为两段独立的绳子,因此为“死结”模型.用手抓住物体Q时,由于结点B受力平衡,对其受力分析,由平衡条件可得T1=mgcos 30,T2=mgsin 30.把手放开瞬间,设Q的加速度大小为a,则此时P沿BC方向的加速度大小也为a,根据牛顿第二定律,对Q有mg-T2=ma,对P,在BC方向上有T2-mgcos 60=ma,但由于在AB方向上没有加速度,所以沿AB方向有T1=mgsin 60,以上各式联立可得T1=T1=mg,T2=mg,T2=mg,故有=1,=,=,=,选项A、C正确,B、D错误.9.BC分析小物块的受力,画出力的动态平衡图如图所示,可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中,M槽对小物块的支持力FN逐渐增大,推力F先减小后增大,选项B