高考物理专题相互作用测试题答案及解析Word格式.docx
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3.质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( )
A.沿斜面向下
B.垂直于斜面向上
C.沿斜面向上
D.竖直向上
4.如图所示,一重为120N的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿与水平方向成37°
角斜向右上方拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为100N,已知sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,则杆AB对球作用力的大小为( ).
A.80N
B.100N
C.110N
D.120N
5.在2014年8月28日第二届南京青年奥林匹克运动会闭幕式举行现场,国际奥委会主席托马斯·
巴赫再次提议全场观众使用智能手机拍照“传情”,这已经成为本届青奥会最时尚的“传情”方式。
若他们拿手机进行自拍时,只用两个手指捏着手机,则下列说法正确的是()
A.手机一定只受到弹力和重力作用,处于平衡状态
B.手机可能受到摩擦力、弹力、重力作用,处于平衡状态
C.手机一定只受到摩擦力和重力作用,处于平衡状态
D.手机受到摩擦力、手臂的举力、弹力、重力作用,处于平衡状态
6.如图A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静靠在平整的竖直墙边,然后释放,它们同时沿墙面向下滑,已知mA>mB,则物体B受力个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
7.如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<
mg)作用下静止于斜面上。
若减小力F,物体仍静止,则()
A.斜面对物体A的摩擦力不变
B.斜面对物体A的支持力不变
C.物体A所受合力不变
D.斜面对物体A的摩擦力可能为零
8.如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.则物体b受力的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
9.用起重机缓慢吊起质量均匀分布的钢管时,钢丝绳固定在钢管的两端,如图所示,钢丝绳的总长保持不变,如钢管的质量相同但长度L不同,下列说法正确的是
A.钢管越长则钢丝绳的拉力越大
B.钢管越长则钢丝绳的拉力越小
C.钢丝绳的拉力大小与钢管长度无关
D.钢管越长则钢丝绳对钢管拉力的合力越大
10.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)由此可求出( )
A.物块的质量
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
D.物块对斜面的正压力
11.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上,在如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最小的是
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
12.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.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
二、实验题(共3小题)
13.某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验.他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列所示图线的哪一个( )
A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D
14.以下是一位同学在做“探究形变与弹力的关系”的实验中.为了探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据如表:
①根据上表的数据在图的坐标中作出F﹣x图线.
②写出曲线的函数表达式.(x用cm作单位):
③函数表达式中常数的物理意义:
.
15.如图1,某同学利用实验探究弹簧弹力的大小跟形变大小的关系.实验中记录每次的弹力F和对应的弹簧长度L,并在坐标纸上描出了该实验的六个点.请你把这些点在坐标系中连成图象2,并求出弹簧的劲度系数为 N/m.
三、计算题(共3小题)
16.弩又称十字弓,是一种装有臂的弓,主要由弩身,弩绳,弦槽和扳机组成,如图所示,设未加弩箭时,弩绳与弩身垂直且处于自然伸长状态,其固定端之间的直线距离为L=80cm,弩绳的弹性系数为k=20N/cm,现将弩箭向后拉30cm,(弩绳严格遵守胡克定律,忽略弓的形变,弩绳与弩箭之间有滑轮附加装置,cos53°
=0.6)
求:
(1)弩绳中的弹力;
(2)弩箭受到的弹力.
17.如图所示,物体A的质量mA=0.2kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,绳和滑轮间的摩擦及质量均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动。
(g=10m/s2)求:
(1)物体B与桌面间的动摩擦因数?
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需多大的拉力?
18.在图中,若两物体的重力分别为GA=20N,GB=40N,A,B间动摩擦因数μ1=0.2,B与地面间动摩擦因数μ2=0.4,用力F作用在B上后,A,B间及B与地面间都发生了相对滑动.求各接触面间摩擦力的大小.
四、填空题(共3小题)
19.
(2)为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图3所示的实验装置。
他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L>
PQ)。
他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计读出PC、QC的拉力大小TP、TQ。
随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如图4所示。
由实验可知:
①曲线Ⅱ中拉力最大时,C与P点的距离为cm,该曲线为(选填:
TP或TQ)的曲线。
②在重物从P移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是(选填:
P或Q)点所在的立柱。
③曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,可读出绳的拉力为T0=N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0=。
20.如图所示,P点为圆周上的一点,在P点作用了三个共点力F1,F2,F3(线段长短代表力的大小),AB为半圆的一条直径,AO=BO,已知F2=3N,则F1,F2,F3三个力的合力为 N.
21.如图所示装置,两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°
,则在转动过程中,CA绳的拉力FA大小变化情况是 ,CB绳的拉力FB的大小变化情况是 。
五、简答题(共3小题)
22.在大型田径比赛中,短跑运动员都采用助跑器起跑.设运动员的脚对助跑器的压力大小是F,斜面的倾角为θ,试通过作图法求出压力F的两个分力的大小和方向.
23.图中A物体都保持静止,试画出A物体所受弹力的示意图
24.小明在超市买了个篮球,放在购物车里推上倾角为θ的斜坡,如图1所示.已知篮球重为G,购物车的a,b面相互垂直,b面与斜坡平行.请在图2中画出篮球所受的重力并将其根据作用效果进行分解,同时求出两个分力的大小.
答案解析
1.【答案】C
【解析】由题意可以判断出,当倾角α=30°
时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为Ff1=mgsin30°
,当α=45°
时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff2=μFN=μmgcos45°
,由Ff1=Ff2得μ=
.
2.【答案】A
【解析】 小卡车缓慢移动可认为F合=0.
(1)若斜向上拉如图甲所示Fcosθ-FF=0;
FN+Fsinθ-mg=0,FF=μFN,解得F=
;
(2)若斜向下拉,如图乙所示F′cosθ-FF=0;
FN-F′sinθ-mg=0,FF=μFN,解得F′=
.经比较可知F<
F′,即斜向上拉省力,故选项A对,B,D错;
车被拉动的过程中,绳对车的拉力与车对绳的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,C错.
3.【答案】D
【解析】 如图所示,物体受重力mg、支持力FN、摩擦力F而处于静止状态,故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向,D正确.
4.【答案】B
【解析】 球受到重力mg、测力计的弹力F=100N和杆对其的作用力FN,根据平衡条件可得:
FNx=Fcos37°
=80N,FNy=mg-Fsin37°
=60N,所以FN=100N,即B正确.
5.【答案】B
【解析】若人捏手机时两手指是一左一右,则手机受重力、两个手指的压力和竖直向上的摩擦力,若人捏手机时两手指是一上一下,则手机只受重力和压力,故选B
6.【答案】A
【解析】A、B整体同时沿竖直墙面下滑,受到总重力,墙壁对其没有支持力,如果有,将会向右加速运动,因为没有弹力,故也不受墙壁的摩擦力,即只受重力,做自由落体运动;
由于整体做自由落体运动,处于完全失重状态,故A、B间无弹力,再对物体B受力分析,只受重力;
7.【答案】C
【解析】因为F<
mg,故F与mg的合力向下;
若减小力F,则F与mg的合力向下增加,因为摩擦力:
f=(mg-F)sinθ,故摩擦力增大,且不可能为零,选项AD错误;
斜面对物体A的支持力N=(mg-F)cosθ,故支持力变大,选项B错误;
由于物体静止,故物体A所受合力为零不变,选项C正确;
故选C。
8.【答案】C.
【解析】以a为研究对象,根据平衡条件得到:
b对a的静摩擦力大小Ff1=0,否则a水平方向所受的合力不为零,不能保持平衡.以ab整体为研究对象,根据平衡条件得到:
Ff2=Fb=5N.再以三个物体整体为研究对象,根据平衡条件得:
Ff3=Fc﹣Fb=10N﹣5N=5N,方向水平向左.所以Ff1=0,Ff2=5N,Ff3=5N.则物体b受力的个数为重力、c对b的支持力,及静摩擦力,a对b的压力,还有拉力Fb,共5个,故C正确,ABD错误;
9.【答案】A
【解析】设两条钢丝绳的夹角为2θ,则根据平衡条件有
,因为钢管越长则θ越大,则F越大,即钢丝绳的拉力越大,但是钢丝绳对钢管拉力的合力总等于钢管的重力不变。
选项A正确。
10.【答案】C
【解析】 当拉力为F1时,物块有沿斜面向上运动的趋势,受到沿斜面向下的静摩擦力,则F1=mgsinθ+Fm.当拉力为F2时,物块有沿斜面向下运动的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力,则F2+Fm=mgsinθ,由此解得Fm=
,其余几个量无法求出,只有选项C正确.
11.【答案】B
【解析】镜框的重力相同,由平行四边形定则可知,当两根绳子的夹角最小时绳子的拉力最小,故选B
12.【答案】A.
【解析】
传送带突然转动前物块匀速下滑,对物块进行受力分析:
物块受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力.传送带突然转动后,对物块进行受力分析,物块受重力、支持力,由于上面的传送带斜向上运动,而物块斜向下运动,所以物块所受到的摩擦力不
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