高考物理总复习第二章相互作用综合检测.docx

1、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17小题只有一个选项正确,第812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

2、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)

3、、(丙)、(丁)图中木杆P与竖直方向的夹角均为,(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=FD B.FDFA=FBFCC.FA=FC=FDFB D.FCFA=FBFD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FDFA=FBFC,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

4、,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.G B.G C.G D.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=30,每个钢索拉力T在竖直方向分力大小为Ty=Tcos =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

5、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

6、,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）sin ,故Fy=kH-kl0sin ,当滑块向右移动时夹角减小,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

7、,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=mgC.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

8、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.

9、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FBB.FA,FB的合力大于mgC.调节悬点

10、A的位置,可使FA,FB都大于mgD.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,故FAkA,可知FBFA,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

11、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,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

12、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=tan 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2mgsin D.放上C后,A受到地面的摩擦力增加了mgsin 2解析:物块B匀速下滑过程,所受的摩擦力大小为f1=mBgsin ,又f1=mBgcos ,联立解得=tan ,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=mBgcos ,加上C后,B所受的摩擦力大小f3=(mB+m)gcos ,则B受到的摩擦力增加量为f=f3-f2=mgcos =tanmgcos =mgsin ,选项B错

13、误.没有加C时,沿着斜面方向受力平衡,则F1=mBgsin +f2,加上C后,F2=(mB+m)gsin +f3,F增加了F=mgsin +f=2mgsin ,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=F1cos ;加上C匀速上滑时,地面对A的摩擦力大小为=F2cos ,所以A受到地面的摩擦力增加量为fA=(F2-F1)cos =2mgsin cos =mgsin 2,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

14、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=10 m/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)Fx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=1 N/cm=100 N/m,即弹簧劲度系数为100 N/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

15、,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=2.00 N 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1,2,用力的图示法即可验证力的平行四边形定则.(1)当F1=1.00 N,F2=1.50 N,1=45,2=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2,作出了如图(丙)所示的F22图像,由图(丙)可知A传感

16、器所处位置的角度1=.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=2.00 N.(2)根据(丙)图可知,当2=时,F2=2.0 N,F1,F2的合力仍为重力G=2 N,根据平衡条件则有F1cos 1+F2cos 60=G,F1sin 1=F2sin 60,解得F1=2 N,1=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2 N的球A,B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A,B相连,此时弹簧被压短10 cm,两条线的夹角为60,求:(1)杆对A

17、球支持力大小;(2)C球重力大小.解析:弹簧的弹力F=kx=100.1 N=1 N (1分)A球的受力情况如图所示,根据平衡条件得Tcos 60=F (1分)G+Tsin 60=N (1分)解得T=2 N (1分)N=(2+) N (1分)对C球:2Tsin 60=GC (2分)解得GC=2 N. (1分)答案:(1)(2+)N(2)2 N16.(9分)质量为m=0.8 kg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=10 kg的木块与PB相连,静止于倾角为37的斜面上,如图所示.(取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos

18、37=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-FAsin 37=0, (1分)FAcos 37-mg=0 (1分)联立解得FB=6 N (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Mgsin 37+FBcos 37-f=0, (2分)N+FBsin 37-Mgcos 37=0, (2分)联立解得f=Mgsin 37+FBcos 37=64.8 N, (1分)N=Mgcos 37-FBsin 37=76.4 N. (1分)答案:(1)6 N(2)64.8 N76.4 N1

19、7.(12分)质量为M的木楔倾角为,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角的力F拉着木块匀速上滑,如图所示.求:(1)当与有何关系时,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mgsin =mgcos , (1分)得=tan , (1分)用力F拉着木块匀速上滑,受力分析如图(甲)所示,Fcos =mgsin +f, (2分)N+Fsin =mgcos , (2分)f=N, (1分)解得F=. (1分)当=时,F有最小值,Fmin=mgsin 2. (1分)(2)对木

20、块和木楔整体受力分析如图(乙)所示,由平衡条件得,f=Fcos(+), (2分)当拉力F最小时,f=Fmincos 2=mgsin 4. (1分)答案:(1)mgsin 2(2)mgsin 418.(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=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,最大静摩擦力fmax由fmax=N(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

21、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+f2cos 45-Nsin 45=0, (2分)F-Ncos 45-f2sin 45=0, (2分)又f1=F, (1分)f2=N, (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1-2-2=0, (2分)解得=-1=0.41. (1分)答案:(1)向右沿斜面向右下(2)(3)0.41