高考物理总复习 第二章 相互作用章末质量检测-人教版高三全册物理试题.doc

第二章 相互作用章末质量检测(二)(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。15题为单项选择题，68题为多项选择题)1.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是()解析根据物体的平衡条件有：fAF，fBFcos 30°，fCFcos 30°，fDFcos 60°，知物体与水平面间的摩擦力最大的是A选项。答案A2.(2017·吉林质检)如图1所示，用一根轻绳晾晒重量为G的衣服，衣服是通过一个光滑的小圆环穿过细绳后悬挂起来的，此时绳两段间的夹角为120°，绳中张力为F1；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，此时晾衣绳中的张力大小为F2，不计小圆环的重力，则下列关系正确的是()图1A.F1F2G B.F2<F1GC.F2>F1>G D.F2<F1<G解析分别对两种情况下的环进行受力分析如图。由图可知，开始时三个力的方向之间的夹角都是120°，所以F1G；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，则在竖直方向上：F2F2sin G，得F2<G，所以三个力之间的关系为F2<F1G。故选项B正确。答案B3.如图2所示，倾角为45°的斜面B放置在水平面上，物块A放在斜面B上，A、B接触面光滑，水平力F作用在物块A上，A、B一起沿水平面向左匀速滑动，若B与水平面间的动摩擦因数为，则A与B的质量之比为()图2A. B. C. D.解析把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F(mAmB)g。A物体在三个力的作用下受力平衡，因为斜面的倾角为45°，可知FmAg，联立解得，选项A正确。答案A4.如图3所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为30°。且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()图3A. B.mg C.mg D.mg解析建立如图所示直角坐标系，对沙袋进行受力分析。由平衡条件有：Fcos 30°FTsin 30°0，FTcos 30°Fsin 30°mg0，联立可解得F，故选项A正确。答案A5.(2017·黑龙江牡丹江期末)如图4所示，光滑的半圆柱固定在水平地面上，在其圆心O1的正上方O2处有一光滑小滑轮。质量分别为m、m的A、B两小球通过光滑的小滑轮用细线相连。当O2A间细线的长度与圆柱半径相等时，两小球处于静止状态，且半圆柱对小球B的作用力恰好为零，则O2A与竖直方向的夹角为()图4A.60° B.45° C.30° D.15°解析以小球B为研究对象，细线的拉力FTmg。以小球A为研究对象，受力分析如图所示。由几何关系可知，FTcos ，又因为FTmg，FmAgmg，所以cos ，即30°，故选项C正确。答案C6.两个中间有孔的质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连，套在一根光滑水平杆上。两个小球下面分别连有一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一小球C上，如图5所示。已知小球C的质量为m，三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则()图5A.水平杆对质量为M的小球的支持力为(Mm)gB.连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为C.连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为D.套在光滑水平杆上的轻弹簧的形变量为解析以三个小球和三根弹簧组成的整体为研究对象，由平衡条件可得水平杆对质量为M的小球的支持力Fg，选项A错误；单独研究质量为m的小球，由平衡条件可得连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力F，再由胡克定律可得连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量x，选项B错误，C正确；单独研究质量为M的小球，由平衡条件可得套在水平杆上的弹簧的弹力F，由胡克定律可得该弹簧的形变量x，故选项D正确。答案CD7.如图6所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则下列说法正确的是()图6A.水平外力F增大 B.墙对B的作用力减小C.地面对A的支持力减小 D.B对A的作用力减小答案BD8.如图7所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，在A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C都处于静止状态，则下列说法正确的是()图7A.B对C的摩擦力可能始终增大B.地面对C的支持力可能不变C.C对地面的摩擦力方向始终向左，且逐渐减小D.滑轮对绳的作用力方向始终不变解析若一开始C对B的摩擦力就沿斜面向上，则在A中的沙子缓慢流出的过程中，C对B的摩擦力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，此时B对C的摩擦力也始终增大，选项A正确；在A中的沙子缓慢流出的过程中，细绳的张力逐渐减小，以B、C为整体，在竖直方向根据平衡条件可知，地面对C的支持力逐渐变大；在水平方向根据平衡条件可得，地面对C的摩擦力方向向左，始终减小，根据牛顿第三定律可知C对地面的摩擦力力方向始终向右，且逐渐减小，选项B、C均错误；绳的张力大小处处相等，且方向不变，根据平行四边形定则可知，它们的合力的方向也不变，因此滑轮对绳的作用力方向也始终不变，选项D正确。答案AD二、非选择题(本题共4小题，共52分)9.(10分)(2017·东北三省四市模拟试卷)在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小张同学用如图8甲所示的实验装置进行实验。将该弹簧竖直悬挂，在自由端挂上钩码，通过改变钩码的个数，记录钩码的质量m和弹簧上指针在刻度尺上的读数x。(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出xm图象如图乙所示，由图象可求得该弹簧的劲度系数k_N/m(当地的重力加速度g9.8 m/s2，结果保留3位有效数字)。(2)在本次实验中，考虑到弹簧自身有重量，测得弹簧劲度系数k的值与真实值相比较_(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。图8解析(1)由胡克定律mgk(xx0)，变化为xmx0。图乙所示的xm图象的斜率等于，由xm图象可得k73.5 N/m。(2)弹簧自身重力不影响xm图象的斜率，对弹簧劲度系数的测量没有影响。答案(1)73.5(73.074.0均可)(2)没有影响10.(10分)请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容。(1)如图9甲所示，在铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端拴两个细绳套。图9(2)如图乙所示，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及_。(3)如图丙所示，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点，记下此时弹簧测力计的示数F_N和细绳的方向。(4)如图丁所示，已按一定比例作出了F1、F2和F的图示，请用作图法作出F1和F2的合力。(5)合力与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，则原因是F1的大小比真实值偏_、F1与F2的夹角比真实夹角偏_。(填“大”或“小”)解析(2)要记下两分力F1和F2的方向。(3)弹簧测力计的示数要估读一位，即F3.00 N。(4)由力的图示作出F1和F2的合力F，如图所示。(5)由图所示，将F1减小或减小F1与F的夹角，合力F与F更接近重合，则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大。答案(2)两细绳的方向(3)3.00(4)见解析(5)大大11.(16分)(2017·四川彭州中学质检)如图10所示，质量M2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m1 kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F10 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取10 m/s2。在运动过程中，求：图10 (1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数。解析(1)m处于平衡状态，其所受合力为零。以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向Fcos 60°FTcos 0竖直方向Fsin 60°FTsin mg0由得30°。(2)M、m整体处于平衡状态，整体所受合力为零。以M、m整体为研究对象，由平衡条件得：水平方向Fcos 60°Ff0竖直方向FNFsin 60°Mgmg0由得FN15 N，Ff5 N。则。答案(1)30°(2)12.(16分)一般教室门上都会安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角45°)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图11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fm由fmFN(FN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。图11(1)试判断自锁状态时，D的下表面所受摩擦力的方向；(2)求自锁时锁舌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，则至少为多大？解析(1)自锁状态时，D有向左运动的趋势，所以它的下表面所受摩擦力的方向为水平向右。(2)D的受力情况如图所示。根据平衡条件水平方向FNsin f1f2cos kx竖直方向Ff2sin FNcos 又f1F，f2FN解得FN(3)自锁状态时，无论FN多大，都不能将门关上，所以有1220，得1。答案(1)水平向右(2)(3)1