高考物理一轮复习 单元质检二 相互作用-人教版高三全册物理试题.doc

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1、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.如图所示,豆豆和丁丁伸直手臂共同提着一桶水(水和桶的总重力为G)。当水和桶静止在空中时,他们对桶的拉力方向沿手臂且均与竖直方向成角,则此时豆豆的手臂对桶的拉力大小是() A.B.C.D.解析以水桶和水为研究对象,水桶受到重力、豆豆和丁丁对其的拉力三个力作用,根据平衡条件可得,FT1cos +FT2cos =G,FT1sin =FT2sin ,解得FT1=FT

2、2=,则豆豆的手臂对水桶的拉力大小为,选项A正确。答案A2.如图所示,用质量为m0的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上,某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为()A.FB.mgC.D.解析对吸铁石和白纸整体,在垂直于黑板平面方向上受引力、黑板表面的支持力,在平行于黑板平面方向上受竖直向下的重力(m0+m)g、拉力F和黑板表面的摩擦力Ff作用,由于纸未被拉动,所以摩擦力为静摩擦力。根据共点力平衡条件可知,摩擦力Ff与(m0+m)g和F的合力等值反向,因此有Ff=,故选项D正确。答案D3.(2016江苏扬州检测)在水平地面上固定

3、一个上表面光滑的斜面体,斜面上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示。则杆对环的摩擦力大小为()A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos 解析设细线的弹力为F,对斜面上的物块,由共点力平衡条件得F-mgsin =0。对轻环,由共点力平衡条件,有Fcos -Ff=0,解得杆对环的摩擦力大小为Ff=mgsin cos ,选项D正确。答案D4.(2016河北唐山统考)如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁,处于静止状态。现用力F沿斜面向上

4、推A,A、B仍处于静止状态。下列说法正确的是()A.A、B之间的摩擦力大小可能不变B.A、B之间的摩擦力一定变小C.B受到弹簧弹力一定变小D.B与墙之间可能没有摩擦力导学号17420052解析对物块A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力作用而平衡,当施加F后,仍然处于静止,未施加力F时A所受的静摩擦力大小为mAgsin (为斜面体B的倾角),若施加力F=2mAgsin ,则A、B之间的摩擦力大小可能不变,故A正确,B错误;对整体分析,由于A、B静止不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始时弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡条件知,B与墙之间一定

5、有摩擦力,故C、D错误。答案A5.(2016河南适应性测试)如图所示,质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力大小为()解析轻杆的长度等于碗的半径,由几何关系知,OAB为等边三角形。对小球A进行受力分析可知,小球A受到杆的作用力大小为mgcot 60= mg,选项B正确。答案B6.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

6、.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。答案AC7.(2016湖北武汉调研)如图所示,水平地面上有楔形物体b,b的斜面上有一小物块

7、a,a与b之间、b与地面之间均存在摩擦。已知a恰好可沿斜面匀速下滑,此时若对a施加如图所示的作用力,a仍沿斜面下滑。则下列说法正确的是()A.在a上施加竖直向下的力F1,则地面对b无摩擦力B.在a上施加沿斜面向下的力F2,则地面对b的摩擦力水平向左C.在a上施加一个水平向左的力F3,则地面对b的摩擦力水平向右D.无论在a上施加什么方向的力,地面对b均无摩擦力解析a恰好可沿斜面匀速下滑,a和b均处于平衡状态。在a上施加竖直向下的力F1,对于a、b整体,无水平方向分力,则地面对b无摩擦力,选项A正确;在a上施加沿斜面向下的力F2,a加速下滑,a对b作用力不变,地面对b无摩擦力,选项B错误;在a上施

8、加一个水平向左的力F3,则地面对b的摩擦力水平向右,选项C正确,D错误。答案AC8.(2016江苏泰州联考)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力F使MN保持竖直,并缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。在此过程中,下列说法正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐增大B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大导学号17420053解析取Q为研究对象,Q受到重力、挡板对它的支持力FMN、半圆柱体对它的支持力FP三个力的

9、作用,若MN缓慢向右移动,则FMN方向不变,FP与竖直方向夹角增大,动态变化情况如图所示,可以判断FMN、FP都逐渐变大,A正确,C错误;由于Q缓慢移动,受力平衡,合力始终为零,D错误;取P、Q整体为研究对象,地面对P的摩擦力应与FMN平衡,所以地面对P的摩擦力逐渐增大,B正确。答案AB二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(6分)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,小明同学用如图甲所示装置进行实验。将弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘,改变砝码的质量,测得数据如表格:(g取10 m/s2)甲123456钩码质量m/g0306090120150刻度尺读数x/cm6.007.148.349.481

10、0.6411.79(1)在图乙的坐标纸上利用描点法作出x-m图象;乙(2)求出弹簧劲度系数为k=;(保留两位有效数字)(3)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘质量相比,结果。(选填“偏大”“偏小”或“相同”)解析(1)描点连线,见答案图。(2)由胡克定律F=kx可知x=m,所以图线的斜率 m/kg=,可得,k26 N/m。(3)当考虑砝码盘质量时,质量数据依次增大,但直线斜率不变,结果相同。答案(1)如图所示(2)26 N/m(3)相同10.(14分)用图甲所示的装置做验证力的平行四边形定则实验。甲乙(1)某同学的实验操作如下,请完成相关内容。在桌面上放一方木板,在方木板上铺一张白纸,用

11、图钉把白纸钉在方木板上。用图钉把橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端系有绳套。用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O。记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数,并。按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F。只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示。(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示,则两弹簧测力计的拉力的大小分别为 N、 N。(3)某同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据如图丙,请选好标度在

12、方框中作图完成该同学未完成的实验处理。丙结论:。(4)若两个弹簧测力计的读数分别为3.00 N、4.00 N,且两弹簧测力计拉力方向的夹角为锐角,则(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测出它们的合力,理由是。解析(1)用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O,此时需要用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数。只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,此时需要读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向。(2)两个弹簧测力计的读数分别为2.50 N和4.00 N。(3)如图所示。根据所作的图象可得到的结

13、论是在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则。(4)不能,因为3.00 N和4.00 N两个力的合力在夹角为锐角时会大于5 N,超过弹簧测力计的量程。答案(1)记下两条细绳的方向读出弹簧测力计的示数(2)2.504.00(3)如解析图所示;在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则(4)不能超过弹簧测力计的量程三、计算题(本题共2小题,共32分)11.(15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,

14、轻绳3水平,求轻质细绳上1、2、3的拉力分别为多大?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=mg答案2mgmg2mg12.(17分)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,且tan ,若物体恰好不下滑,则推力F为多少?若物体恰好不上滑,则推力F为多少?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)导学号17420054解析甲因为mgcos ,所以当F=0时,物体不能静止在斜面上。当物体恰好不下滑时,受力分析如图甲所示由平衡条件得沿斜面方向mgsin -Fcos -Ff=0垂直斜面方向FN-mgcos -Fsin =0又因为Ff=FN解得F= mg。当物体恰好不上滑时,受力分析如图乙所示乙由平衡条件得沿斜面方向mgsin +Ff-Fcos =0垂直斜面方向FN-mgcos -Fsin =0又有Ff=FN解得F= mg答案 mg mg