高考物理一轮复习 第二章 相互作用单元质检 新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

单元质检二相互作用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2018·山东郓城月考)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,下端系一个重力为G的物体。BO段细线与天花板的夹角为=30°。系统保持静止,不计一切摩擦。下列说法中正确的是()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GC.a杆对滑轮的作用力大小是D.a杆和细线对滑轮的合力大小是G答案B解析对重物受力分析,受到重力和拉力FT,根据平衡条件,有FT=mg,同一根绳子拉力处处相等,故绳子对天花板的拉力也等于mg,故A错误;对滑轮受力分析,受到绳子的压力以及杆的弹力,如图所示;根据平衡条件,结合几何关系可知,两绳子夹角为120°,有F=FT=mg故C错误,B正确;由于滑轮处于平衡状态,故a杆和细线对滑轮的合力大小是零,故D错误。2.如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为=30°。不计小球与斜面间的摩擦,则()A.轻绳对小球的作用力大小为mgB.斜面对小球的作用力大小为mgC.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mgD.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g答案C解析由题目叙述得到模型图,以B球为研究对象,分析受力情况,如图所示:根据平衡条件,水平方向:FTsin =FN1sin 得FT=FN1则竖直方向:2FTcos =mg解得轻绳对小球的作用力大小为FT=mg斜面对小球的作用力大小为FN1=FT=mg。故A、B错误。以B球和斜面整体为研究对象,分析受力情况,如图所示,则有:FN2+FTcos =Mg+mg得FN2=Mg-mg根据牛顿第三定律可知,斜面体对地面的作用力大小也是Mg-mg;Ff=FTsin 得Ff=mg。故C正确,D错误。3.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是()A.FN不断增大,FT先减小后增大B.FN保持不变,FT先增大后减小C.FN保持不变,FT不断增大D.FN不断增大,FT不断减小答案A解析先对小球进行受力分析,重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力FN方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力FT与水平方向的夹角减小,当=时,FTFN,细绳的拉力FT最小,由图可知,随的减小,斜面的支持力FN不断增大,FT先减小后增大。故A正确,B、C、D错误。4.顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上,A、B两物体通过细绳如图连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。现用水平力F作用于悬挂的物体B上,使其缓慢拉动一小角度,发现A物体仍然静止。则此过程中正确的选项是()A.水平力F变大B.物体A所受斜面给的摩擦力一定变大C.物体A所受斜面给的作用力不一定变大D.细绳对物体A的拉力不变答案A解析如图所示,对物块B受力分析,则有F=mgtan ,FT=,当B被拉动一个小角度后,角增大,力F增大,同时细绳对物体A的拉力FT增大,A受到斜面的摩擦力根据初始状态的不同,可能增大也可能减小,物体A受到斜面给的作用力一定改变,故A正确,B、C、D错误;故选A。5.如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=3 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=10 N,整个系统处于平衡状态,g取10 m/s2,则以下说法正确的是()A.1和2之间的摩擦力是10 NB.2和3之间的摩擦力是25 NC.3与桌面间的摩擦力为15 ND.物块3受6个力作用答案D解析物体1受重力和支持力而平衡,不受静摩擦力,否则不能平衡,故A错误;对1与2整体分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,3对1与2整体的静摩擦力向左,与拉力平衡,为10 N,故2和3之间的摩擦力是10 N,故B错误;对m受力分析,受重力、支持力与绳子的拉力,由平衡条件,结合力的平行四边形定则可知,绳子的拉力F=mgsin 30°=15 N,则3与桌面之间的摩擦力是(15-10)N=5 N,即3与桌面间摩擦力为5 N,故C错误;对物块3受力分析,受重力、支持力、2对3的压力、绳子对3向左的拉力、2对3水平向右静摩擦力、绳子对3向左的拉力、桌面对3静摩擦力,共受到6个力,故D正确;故选D。6.(2018·山东临沭一中月考)如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F通过球心水平作用在光滑球B上,系统处于静止状态。当力F增大时,系统仍保持静止。则下列说法正确的是()A.A受到的摩擦力一定增大B.墙对A的弹力一定减小C.A对B的弹力一定增大D.B对地的压力一定增大答案CD解析设A、B的总质量为M,A的质量为m。对B受力分析,如图:根据平衡条件:F=FN'sin ,可见F增大则FN'增大,即A、B之间的弹力增大,FN=mg+FN'cos ,可见FN'增大则FN增大,根据牛顿第三定律,则B球对地面的压力增大,以整体为研究对象,竖直方向:FN+Ff=Mg,若FN增大至与Mg相等,则Ff=0,所以A受到的摩擦力减小,故A错误,C、D正确;以整体为研究对象,受力分析,根据平衡条件,水平方向:FN=F,F增大则FN增大,故B错误。7.如图所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a受到斜向上与水平方向成角的力作用,b受到斜向下与水平方向成角的力作用,两力大小均为F,两木块均保持静止状态,则()A.a、b之间一定存在静摩擦力B.b与地之间一定存在静摩擦力C.b对a的支持力一定小于mgD.地对b的支持力一定大于2mg答案AC解析对a受力分析,可知a受重力、支持力、拉力和摩擦力而处于平衡,因为力F有水平方向的分力,故a有向右运动的趋势,所以a应受到b向左的摩擦力,A正确;对整体受力分析可知,整体受重力、支持力、两个拉力,将拉力沿水平和竖直方向分解可知,其水平分量相等,其整体在水平方向受力平衡,故地面对b没有摩擦力,B错误;F向上的分量使a受到的支持力小于重力,故C正确;竖直方向上,两分力相互抵消,故ab受地面的支持力等于2mg,故D错误。8.(2018·山东师大附中二模)如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面C上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C处于静止状态,则()A.水平面对C的支持力小于B、C的总力B.一定受到C的摩擦力C.C受到水平面的摩擦力为零D.若将细线剪断,B物体开始沿斜面向下滑动,则水平面对C的摩擦力不为零答案AD解析把B、C看作一个整体,对其受力分析,绳子对B的拉力在竖直方向上有分量,所以水平面对C的支持力比B、C的总重力要小,故A正确;若A、B的质量存在关系MAg=MBgsin 时,B在斜面C上无相对运动趋势,所以此时B、C之间无摩擦力作用,故B错误;把B、C看作一个整体,对其受力分析,不论B、C间摩擦力大小、方向如何,绳子对B的拉力在水平方向上始终有向右的分量,所以整体有向右的运动趋势,所以水平面对C的摩擦力方向一定向左,故C错误;若将细线剪断,B向下滑动时,B对C有向下的滑动摩擦力,则C有向左的运动趋势,因此水平面对C有向右的摩擦力,故D正确。故选AD。二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(8分)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以和弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数k= N/m,弹簧的原长l0=。 答案20020 cm解析根据胡克定律得F与l的关系式:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),从题图中得到直线的斜率为2 N/cm,截距为20 N,故弹簧的劲度系数k=2 N/cm=200 N/m,k(h-l0)=20 N,代入数据得l0=20 cm。10.(12分)(2018·江西赣州市月考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中(1)采用的科学方法是。 A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(2)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是(填相应的字母)。 A.拉橡皮筋的绳线要细长,实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B.拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧测力计之间夹角应取90°以便于算出合力大小D.实验中,橡皮筋应该与两个弹簧测力计之间夹角的平分线在同一直线上E.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点(3)实验中的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为绳线。O为橡皮筋与绳线的结点,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是(选填“F”或“F'”)。 答案(1)B(2)AB(3)F'解析(1)该实验中采用的科学方法是等效替代法。故B正确,A、C、D错误。故选B。(2)拉橡皮筋的绳线要细长,便于确定拉力的方向;要准确地表示出拉力的大小和方向,故实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行,故A正确;为减小读数的误差,拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,故B正确;平行四边形定则中两个分力的夹角是任意的,故拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧测力计之间夹角是任意的,故C错误;实验中,两个分力的大小不一定相同,故合力不一定在其夹角平分线上,故D错误;在实验中,拉力不需太大,也不要太小,不需要先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,故E错误。故选AB。(3)F1与F2的合力的实际测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向,而理论值是通过平行四边形定则得到的值。方向一定沿AO方向的是F'。三、计算题(本题共2小题,共32分)11.(16分)如图所示,用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,轻绳1与竖直方向的夹角为45°,轻绳3水平,求轻质细绳上1、2、3的拉力分别为多大?答案2mgmg2mg解析设三条绳上的拉力分别为FT1,FT2,FT3。把A、B两个小球视为整体,受力分析如图甲,由平衡条件可得2mg=FT1cos 45°,FT3=FT1sin 45°解得FT1=2mg,FT3=2mg隔离球B,受力分析如图乙,FT2=mg12.(16分)(2018·河北衡水中学一模)如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角=53°,斜面倾角=37°,物块A和B的质量分别为mA=5 kg,mB=1.5 kg,弹簧的劲度系数k=500 N/m(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),求:(1)弹簧的伸长量x;(2)物块A受到的摩擦力。答案(1)4 cm(2)5 N,方向沿斜面向上。解析(1)对结点O受力分析如图所示:根据平衡条件,有FTcos -mBg=0FTsin -F=0且F=kx解得x=4 cm;(2)设物体A所受摩擦力沿斜面向下,对物体A受力分析如图所示:根据平衡条件,有FT-Ff-mAgsin =0解得Ff=-5 N即物体A所受摩擦力大小为5 N,方向沿斜面向上。