高考物理大一轮复习《相互作用》综合检测.docx

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高考物理大一轮复习《相互作用》综合检测

《相互作用》综合检测

（时间:

90分钟　满分:

100分）

【测控导航】

考点

题号

1.重力、弹力、摩擦力、受力分析

2,3,5,8

2.力的合成

1,6

3.力的分解

4

4.共点力的平衡

9,10,11,12,16,18

5.临界、极值问题

7,17

6.实验:

验证力的平行四边形定则

13,15

7.实验:

弹力与弹簧伸长的关系

14

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1～7题只有一个选项正确,第8～12题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分）

1.（2016·北京石景山期末）如图所示,一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动.在这个过程中,关于水对鱼的作用力的方向,下图中合理的是（　A　）

解析:

鱼受到重力和水对鱼的作用力,两个力的合力沿水平方向向左,使得鱼产生一定的加速度,故水对鱼的力只可能是斜向左上方,故选项A正确.

2.（2016·上海虹口联考）如图所示,A,B两物体叠放在一起,让它们靠在粗糙的竖直墙边,已知mA>mB,然后由静止释放,在它们同时沿竖直墙壁下滑的过程中,物体B（　A　）

A.仅受重力作用

B.受重力、物体A的压力作用

C.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力的作用

D.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用

解析:

放手后物体只受重力作用,AB一起做自由落体运动,物体A,B之间无相互作用力,物体B只受重力作用,故A正确,B,C,D错误.

3.（2016·北京西城期末）如图所示,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针（图中箭头所示）转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是（　A　）

A.M受到的摩擦力不变B.M受到的摩擦力变大

C.M可能减速下滑D.M可能减速上滑

解析:

开始物块受到的滑动摩擦力大小为μmgcosθ,皮带转动起来后,物块仍受到的是滑动摩擦力,大小仍为μmgcosθ,因此受到的摩擦力大小方向都不变,物体仍匀速下滑,A正确,B,C,D错误.

4.（2016·北京东城摸底）如图所示,是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面,冰面是光滑的,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为30°,运动员重为80kg.则轻绳给运动员的张力大小T为（g=10m/s2）（　C　）

A.

NB.800N

C.

ND.1600N

解析:

对运动员受力分析如图

轻绳给运动员的张力T=

=

N,故C正确.

5.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1,m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ,在m1左端施加水平拉力F,使m1,m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是（　B　）

A.弹簧可能处于压缩状态

B.地面对m2的摩擦力大小为F

C.地面对m2的支持力可能为零

D.弹簧弹力的大小为

解析:

对m1物体,由于处于静止状态,所以在水平方向上合力为零,故弹簧有水平向右的分力,则弹簧一定处于拉伸状态,根据力的合成与分解可得在水平方向上有F弹sinθ=F,在竖直方向上有m1g+F弹cosθ=FN,联立解得F弹=

选项A,D错误;对m2物体,其受力为弹簧的拉力、重力,若地面对m2的支持力为零,则摩擦力为零,m2不可能处于静止状态,故地面对m2的支持力不为零,所以m2还受向右的摩擦力、地面的支持力,将m1,m2看成一个整体,在水平方向上受到拉力F和摩擦力作用,故地面对m2的摩擦力大小为F,选项B正确C错误.

6.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,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是（　D　）

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

C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G

D.a杆对滑轮的作用力大小是G

解析:

细线BO与重物G相连,故细线上的拉力与重物G相等,则细线BO对天花板的拉力大小是G,选项A错误;细线的拉力大小都是G,且夹角为120°,故细线对滑轮的合力大小也是G,方向在两个细线的夹角平分线上,因为滑轮平衡,故a杆对滑轮的作用力大小也是G,方向与细线对滑轮的作用力相反,所以选项B错误;a杆和细线对滑轮的合力大小是0,选项C错误,D正确.

7.如图所示,倾角为θ的直角三棱柱A固定在水平地面上,长方体木块B和长方体木块C放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,一平行于三棱柱面斜向上的力F作用在B上,B和C处于静止状态.FN表示B对C支持力的大小,Ff表示A对B摩擦力的大小.B与C间的摩擦力忽略不计.将F稍微增大后,B,C仍处于静止状态,则（　C　）

A.Ff变小B.Ff变大

C.FN不变D.FN变大

解析:

由于木板B处于平衡,若F较小,A对B摩擦力的方向沿A的表面向上,F增大时,Ff减小.若F较大,A对B摩擦力的方向沿A的表面向下,F增大时Ff增大,所以选项A,B错误.隔离C研究可知FN不变,选项C正确,D错误.

8.（2016·北京朝阳模拟）如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上.现用一水平向右的推力F推物块,物块仍静止不动.则（　BCD　）

A.斜面对物块的支持力一定变小

B.斜面对物块的支持力一定变大

C.斜面对物块的静摩擦力可能变小

D.斜面对物块的静摩擦力可能变大

解析:

图

（1）为物块开始时的受力分析图,图

（2）为加上外力F后的受力分析图（由于摩擦力方向未知,故未画出）

由受力分析图正交分解可以看出在垂直斜面的方向上多出了F的分量,所以斜面对物块的支持力一定变大,但是不能确定力F在沿斜面方向的分量与重力G在斜面上的分量之间的大小关系,所以斜面对物块的静摩擦力的大小变化情况不确定,方向也不确定,故选项B,C,D正确.

9.（2016·河北唐山模拟）如图所示,在半圆形光滑凹槽内,两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点,另一端分别与小球P,Q相连.已知两球在图示P,Q位置静止.则下列说法中正确的是（　BD　）

A.若两球质量相同,则P球对槽的压力较小

B.若两球质量相同,则两球对槽的压力大小相等

C.若P球的质量大,则O′P弹簧的劲度系数大

D.若P球的质量大,则O′P弹簧的弹力大

解析:

对两小球受力分析如图所示,都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力,两小球静止,受力平衡,根据平行四边形定则作平行四边形,由几何关系可知:

△QGQ′NQ∽△OO′Q,△PGP′NP∽△OO′P.

=

=

=1,

=

=

=1,即支持力始终与重力相等,若两球质量相等,重力相等,则所受支持力相等,对槽的压力必然相等,故A错误,B正确;

=

得FQ=GQ

=

得FP=GP

由图可知O′P>O′Q,又GP>GQ,则FP>FQ,故D正确;根据胡克定律F=kΔx,两弹簧的形变量未知,则劲度系数的大小关系无法确定,故C错误.

10.（2016·广东佛山联考）有一块长方体木板被锯成如图所示的A,B两块放在水平面上,A,B紧靠在一起,木板A的角度如图所示.现用水平方向的力F垂直于板的左边推木板B,使两块板A,B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动,则（　CD　）

A.木板A在水平面内受两个力的作用,合力为零

B.木板A只受一个摩擦力

C.木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力

D.木板B在水平面内受四个力的作用

解析:

木板A在水平面内受到:

桌面对A的摩擦力、B对A的弹力和摩擦力的作用,选项A,B错误;木板A水平方向受力平衡,即B对A的弹力和B对A的摩擦力的合力与桌面对A的摩擦力等大反向,因为B对A的弹力和B对A的摩擦力方向相互垂直,故木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力,选项C正确;木板B在水平面内受到:

力F、桌面的摩擦力、A对B的弹力及摩擦力四个力的作用,故选项D正确.

11.（2016·江苏连云港月考）如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住,现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是（　BD　）

A.F不变B.F减小

C.FN减小D.FN不变

解析:

小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,FN三个力,满足受力平衡.作出受力分析图如下,由图可知△OAB∽△GF′A,又F=F′,即

=

=

当A点上移时,半径不变,AB长度减小,故F减小,FN不变,故B,D正确.

12.（2016·内蒙古赤峰统考）如图所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块m放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止.现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离,球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态,则与原来相比（　BC　）

A.滑块对球的弹力增大B.挡板对球的弹力减小

C.斜面对滑块的弹力不变D.拉力F不变

解析:

对球受力分析,球受到重力、滑块的支持力和挡板的弹力,如图,由于重力的大小和方向都不变,挡板的弹力方向不变.根据作图法知,滑块的支持力方向在变化,支持力和挡板的弹力合力不变,等于重力,从图中可知,挡板对球的弹力在减小,滑块对球的弹力在减小,选项A错误,B正确;对滑块和球整体进行受力分析,整体受重力、斜面的支持力、挡板的弹力及拉力,各力的方向不变,由于挡板对球的弹力减小,则拉力增大,在垂直斜面方向上,斜面对滑块的弹力不变,选项C正确,D错误.

二、非选择题（共52分）

13.（4分）（2016·北京月考）李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图（甲）所示.

（1）试在图（甲）中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力.

（2）如图（乙）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是　　　　.（力F′是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的图示） 

解析:

（1）以F1和F2为邻边作平行四边形,与F1和F2共点的对角线表示合力F,标上箭头.如图所示.

（2）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上,故张华符合实验事实.

答案:

（1）见解析　

（2）张华

评分标准:

每问2分.

14.（8分）（2016·浙江卷,21）某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m.如图

（1）所示,用弹簧OC和弹簧秤a,b做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,

（1）若弹簧秤a,b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是　　　N[图

（2）中所示],则弹簧秤b的读数可能为　　　N. 

（2）若弹簧秤a,b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数　　　　、弹簧秤b的读数　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）. 

解析:

（1）由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00N,因合力为F=kx=

500×0.01N=5N,两分力夹角为90°,则另一个分力为F2=

=4.00N.

（2）若弹簧秤a,b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,根据力的平行四边形定则可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.

答案:

（1）3.00～3.02　3.9～4.1（有效数字不作要求）　

（2）变大　变大

评分标准:

每空2分.

15.（8分）在“探究求合力的方法”的实验中,王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计来测量拉力,实验之前先检查了弹簧测力计,然后进行实验.先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1,F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;最后取下白纸作图,研究合力与分力的关系.

（1）实验前必须对弹簧测力计进行检查,以保证测量精确,减小误差,则以下选项必须的是　　　　. 

A.对弹簧测力计进行调零

B.将弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程

C.将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同

（2）如图是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图,根据物理实验读数和作图要求与规范,请指出图中存在的三个错误.

①　; 

②　; 

③　. 

（3）在实验之余,王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂,发现上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是　　　　. 

A.弹簧测力计外壳的重力

B.弹簧及挂钩的重力

C.弹簧测力计只能水平测力

D.两挂钩之间的作用力不同

解析:

（1）实验前须对测力计调零,并且两只弹簧测力计水平对拉,以检查示数是否相同,以保证测力计测量准确,竖直对拉,往往会由于上面弹簧及挂钩影响形成较大误差.用力拉弹簧测力计对仪器容易造成损坏,故选项A正确.

（2）①F1,F2及F都是矢量,未画上箭头;②记录力F2的大小的有效数字有错误;③F与F1,F2连线应该用虚线.

（3）由于上面弹簧测力计本身的弹簧及挂钩重力将会引起自身示数略大,B正确.

答案:

（1）A　

（2）见解析　（3）B

评分标准:

（1）问2分,

（2）问3分,（3）问3分.

16.（9分）如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则（取g=10m/s2,sin37°=

0.6,cos37°=0.8）.

（1）B对绳子的拉力大小;

（2）A与杆间的动摩擦因数.

解析:

（1）对小球B由平衡条件得绳的拉力为

F1=mgsin37°=3.0N.（3分）

（2）环A做匀速直线运动,有

F1cos37°-μFN=0（2分）

FN=Mg+F1sin37°（2分）

解得μ=0.3.（2分）

答案:

（1）3.0N　

（2）0.3

17.（10分）（2016·北京月考）如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30°,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角θ0时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求:

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ;

（2）水平恒力F的大小;

（3）这一临界角θ0的大小.

解析:

（1）斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑,

满足mgsin30°=μmgcos30°（2分）

解得μ=

.（1分）

（2）施加恒力F时,受力情况如图,由匀速直线运动的条件:

Fcos30°=mgsin30°+Ff（1分）

FN=mgcos30°+Fsin30°（1分）

Ff=μFN（1分）

解得F=

mg.（1分）

（3）由

（2）知,当倾角变为θ0时,

则cosθ0-μsinθ0=0,

即

=μ时,F→∞,

即不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行

此时θ0=60°.（3分）

答案:

（1）

（2）

mg　

（3）60°

18.（13分）（2016·福建漳州联考）如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,（已知sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求:

（1）绳上张力FT的大小;

（2）水平拉力F的大小.

解析:

（1）如图（甲）所示,对A进行受力分析可知A受4个力作用,分解绳的拉力,根据A受力平衡可得

FN1=mAg+FTsinθ（2分）

FTcosθ=Ff=μ1FN1,（2分）

解得FT=

（2分）

代入数据得绳子张力FT=100N.（1分）

（2）如图（乙）所示,对B进行受力分析可知B受6个力的作用,

地面对B的支持力FN2=mBg+FN1′（2分）

而FN1=mAg+FTsinθ=160N（2分）

拉力F=Ff1+Ff′=μ2FN2+Ff′（1分）

又FN1=FN1′,Ff=Ff′

代入数据解得水平拉力F=200N.（1分）

答案:

（1）100N　

（2）200N