届鲁科版高考物理一轮复习单元检测训练《相互作用》综合检测.docx
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届鲁科版高考物理一轮复习单元检测训练《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)
一、选择题(本题共12小题,每题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.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法正确的是( C )
A.(甲)图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.(乙)图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.(丙)图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D.(丁)图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
解析:
(甲)图中,足球受到的弹力与重力平衡,但不是它的重力,所以A错误;(乙)图中,以其中一个足球为研究对象分析受力可知,它受到竖直方向的重力和地面的支持力,水平方向上不受力,不然的话就无法保持平衡状态,所以B错误;(丙)图中,踩在脚下且静止的足球一定受重力、地面的支持力,可能受脚对足球的压力,所以C正确;(丁)图中,进球时,足球撞到网上,球网发生形变后要恢复原状而产生一个对足球的弹力作用,所以D错误.
2.
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:
根据滑动摩擦力的公式f=μN,传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力,所以滑动摩擦力大小不变,方向仍沿传送带向上,物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零,故仍匀速下滑,选项A正确.
3.
如图所示,固定斜面上有一小球,用一竖直轻弹簧与之相连,小球处于静止状态,不考虑小球的滚动.下列说法正确的是( C )
A.小球与斜面之间一定有弹力
B.弹簧一定处于伸长状态
C.弹簧可能处于压缩状态
D.小球最多受到5个力
解析:
当小球受到弹簧的弹力与重力等大反向时,小球与斜面之间没有作用力,A错误;小球一定受到竖直向下的重力,若弹簧被压缩,则受到竖直向下的弹力、斜面给的垂直斜面向上的支持力,以及沿斜面向上的摩擦力;若弹簧被拉伸,则受到重力、竖直向上的弹力、斜面给的垂直斜面向上的支持力,以及沿斜面向上的摩擦力,即最多受四个力作用,C正确,B,D错误.
4.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,图(甲)是一款放在水平桌面上的手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上.图(乙)是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图,若手机的重力为G,下列说法正确的是( C )
A.手机受到的支持力大小为Gcosθ
B.手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ
C.支架对手机的作用力方向竖直向上
D.支架对手机的作用力大小为Gsinθ
解析:
手机处于静止状态,受重力、支架的支持力、摩擦力和吸附力,如图所示.根据平衡条件可知,在垂直支架方向有N=Gcosθ+F吸>Gcosθ,故A错误;在平行斜面方向,根据平衡条件,有f=Gsinθ,故B错误;支架的支持力、摩擦力和吸附力都属于支架对手机的作用力,根据平衡条件可知,支架对手机的作用力大小等于重力,方向与重力方向相反,竖直向上,故C正确,D错误.
5.
如图所示,举重运动员所举杠铃的总重为G,杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30°,则举重运动员每只手臂承受的张力为( B )
A.
B.
GC.
D.G
解析:
以杠铃为研究对象,分析受力情况,受力图如图所示,根据平衡条件得2Fcos30°=G,解得F=
G,则举重运动员每只手臂承受的张力为
G,故B正确,A,C,D错误.
6.
小朋友在搭积木时,将重为G的四轮玩具汽车静置在薄板上,薄板发生了明显弯曲,如图所示.关于玩具汽车受到的作用力,下列说法正确的是( D )
A.每个车轮受到薄板的弹力为
B.每个车轮受到薄板的弹力为
C.薄板弯曲程度越大,车轮受到的弹力越小
D.玩具汽车受到的合力为零
解析:
因为薄板发生了明显弯曲,每个轮子所受弹力大小相等都为F,设弹力与水平方向的夹角为θ,则受力分析如图所示,
玩具汽车静置在薄板上,所受合力为零,由平衡条件可知,4Fsinθ=G,得F=
>
薄板弯曲程度越大,θ越小,sinθ越小,F越大,故选项A,B,C错误,D正确.
7.
如图所示,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μ,则A与B的质量之比为( A )
A.
B.
C.
D.
解析:
把A,B看成一个整体,根据平衡条件得F=μ(mA+mB)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F=mAg,联立解得
=
选项A正确.
8.
在班级的晚会中,物理老师表演了一个节目,用4个可乐瓶在水平地面上叠放成如图所示的形状,事后同学们运用所学物理知识进行了分析,其中正确的是( BCD )
A.应同学认为2号瓶对1号瓶的作用力方向斜向右上方
B.陈同学认为1号瓶的重心正好在与2号瓶接触点的正上方
C.吕同学认为地面对4号瓶的支持力等于4个瓶子(包括里面可乐)的总重力
D.刘同学认为如果地面是光滑的,物理老师表演一样会成功
解析:
2号瓶对1号瓶的作用力必须与1号瓶的重力平衡,所以该作用力一定是竖直向上的,且过接触点,选项A错误,B正确;将4个瓶子看做一个整体,则地面对4号瓶的支持力等于整体的总重力,选项C正确;桌面是水平的,将4个瓶子看做一个整体,整体所受支持力与重力保持平衡,选项D正确.
9.
如图所示,一质量为m1的光滑小球夹在竖直墙面和倾角为θ的斜劈之间,斜劈质量为m2、斜劈与水平地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两者始终保持静止.下列说法正确的是( AC )
A.斜劈对球的作用力为
B.地面对斜劈的摩擦力为μ(m1+m2)g
C.减小m1,地面对斜劈的摩擦力一定减小
D.减小m1,墙面对球的作用力一定增大
解析:
小球处于静止状态,对小球受力分析,如图所示.根据平衡条件得F1=
F2=m1gtanθ,故A正确;对小球和斜劈整体受力分析,整体处于平衡状态,水平方向地面对斜劈的摩擦力f=F2=m1gtanθ,故B错误;减小m1,则f=m1gtanθ减小,墙面对球的作用力F2=m1gtanθ减小,故C正确,D错误.
10.
如图所示,光滑圆环竖直固定,A为最高点.橡皮条上端固定在A点,下端连接一套在圆环上的轻质小环,小环位于B点且橡皮条恰好拉直,此时AB与竖直方向夹角为30°,用光滑钩拉橡皮条中点,将橡皮条中点拉至与B点处于同一水平面、并关于过A点的直径对称的圆环上的C点时,钩的拉力大小为F.为保持小环静止于B点,需给小环施加一作用力F',下列说法正确的是( AD )
A.若F'沿水平方向,则F'=
F
B.若F'沿竖直方向,则F'=
F
C.F'的最大值为
F
D.F'的最小值为
F
解析:
对结点C,设橡皮条的弹力为F1,可得,橡皮条的弹力满足2F1cos30°=F,可得F1=
;小环受力为水平向右的橡皮条的拉力F1,大环对小环的弹力N沿半径方向,若F'沿水平方向,则N=0,此时F'=F1=
选项A正确;若沿竖直方向,则必然是竖直向上,此时N的方向背离圆心向外,由平衡知识可知,F'=F1tan30°=
F,选项B错误;根据平行四边形定则可知F'最大值可取无穷大;当F'与OB半径垂直时最小,最小值为Fmin=F1sin30°=
F,选项C错误,D正确.
11.
如图,竖直轻杆AB下端放在光滑水平面上,在两根细绳AC和AD的拉力作用下处于平衡.若减小AC的长度,使C点右移,AB仍保持平衡状态.细绳AC上的拉力T和杆AB对地面的压力N与原先相比,下列说法正确的是( AD )
A.T增大B.T减小
C.N减小D.N增大
解析:
若减小AC的长度,由于悬挂的重物质量不变,水平拉力不变,分析点A处的受力情况,细绳AC上拉力T在水平方向分力大小等于悬挂的重物重力,在竖直方向分力等于AB受到的压力,若AC减小,使C点右移,AB仍保持平衡状态,显然T和N都增大,选项A,D正确.
12.
如图所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O.三个完全相同的小圆环a,b,c穿在大环上,小环c上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a,b,通过不断调整三个小环的位置,最终三小环恰好处于平衡位置,平衡时a,b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m,重力加速度为g,轻绳与c的摩擦不计,则( CD )
A.a与大环间的弹力大小为
mg
B.绳子的拉力大小为
mg
C.c受到绳子的拉力大小为3mg
D.c与大环间的弹力大小为4mg
解析:
三个小圆环能够静止在光滑的圆环上,因平衡时a,b的距离等于绳子长度的一半,则△abc恰好是等边三角形,对a受力分析如图所示.在水平方向上,有Tasin30°=Nacos30°,在竖直方向上,有Tacos30°=mg+Nasin30°,解得Na=mg,Ta=
mg,故A,B错误;c受到两根绳子的拉力的合力Fc=2Tacos30°=3mg,故C正确;c与大环之间的弹力Nc=mg+Tc=4mg,故D正确.
二、非选择题(共52分)
13.(8分)在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,小张同学用如图(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x
m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g=9.8m/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 (选填“偏大”“偏小”或“没有影响”).
解析:
(1)由胡克定律得mg=k(x-x0),则x=
m+x0.图(乙)所示的x
m图象的斜率等于
由x
m图象可得k=73.5N/m.
(2)弹簧自身重力不影响x
m图象的斜率,对弹簧劲度系数的测量没有影响.
答案:
(1)73.5(73.0~74.0均可)
(2)没有影响
评分标准:
每空4分.
14.(8分)用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”.在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2,P3可沿桌边移动.
第一次实验中,步骤如下:
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;
B.在白纸上描下O点的位置和三根轻绳的方向,以O点为起点,作出三个拉力的图示;
C.以绕过P2,P3的绳的两个力为邻边作平行四边形,作出以O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;
D.检验对角线的长度和绕过P1的绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上.
(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于 且小于 .
(2)第二次实验时,改变滑轮P2,P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点 (选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中,若桌面不水平 (选填“会”或“不会”)影响实验的结论.
解析:
(1)若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则两绳的拉力分别为mg,2mg,两绳拉力的合力F的范围是2mg-mg≤F≤mg+2mg,即mg≤F≤3mg,三力的合力为零,则第三根绳挂的质量范围在m~3m之间,即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m.
(2)本实验不是先用一根绳拉,然后用两根绳去拉,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳都同时拉O点,所以O点的位置可以改变,即使桌面不水平,也不会影响实验结论.
答案:
(1)m 3m
(2)不必 不会
评分标准:
每空2分.
15.
(8分)如图所示,板A的质量为m,滑块B的质量为2m,板A用绳拴住,绳与斜面平行,滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑,若A,B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ.
解析:
以B为研究对象进行受力分析,如图所示,由平衡条件得
2mgsinα=μN1+μN2,(2分)
对于A由平衡条件得
N2'=mgcosα,(2分)
且N2'=N2,
对A,B整体由平衡条件得
N1=3mgcosα,(2分)
联立解得μ=
tanα.(2分)
答案:
tanα
16.
(8分)质量M=4kg,倾角为30°的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A,B,它们用轻质细绳连接,现对小球B施加一水平向左的拉力F,使小球A,B及斜面体一起向左做匀速直线运动,如图所示,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)细绳的拉力T的大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)水平地面与斜面体间的动摩擦因数μ.
解析:
(1)以A为研究对象,受力分析如图(甲)所示,
有T=mgsin30°,(2分)
解得T=10N.(1分)
(2)以A,B整体为研究对象,受力分析如图(乙)所示,
有F=2mgtan30°,(2分)
解得F=
N.(1分)
(3)以小球A,B与斜面体组成的整体为研究对象,受力分析如图(丙)所示,
有F=f=μN=μ(M+2m)g,(1分)
解得μ=
.(1分)
答案:
(1)10N
(2)
N (3)
17.
(10分)所受重力G1=8N的物块悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)
(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块所受斜面的弹力大小.
解析:
如图(甲)所示,分析P点受力,由平衡条件可得
FAcos37°=G1,(1分)
FAsin37°=FB,(1分)
可解得FB=6N.(1分)
再分析B的受力情况如图(乙)所示,
由物体的平衡条件可得
f=G2sin37°+FB'cos37°,(2分)
N+FB'sin37°=G2cos37°,(2分)
FB'=FB,(1分)
可求得f=64.8N,N=76.4N.(2分)
答案:
(1)64.8N
(2)76.4N
18.(10分)如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A,B,C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦.
(1)求物体B对地面的压力的大小;
(2)把物体C的质量改为5m,让C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度.
解析:
(1)对A,B整体受力分析,根据平衡条件得
mg+N=5mg,(2分)
得地面对B的支持力N=4mg,(1分)
则物体B对地面的压力N'=N=4mg.(1分)
(2)对C受力分析,绳子的拉力T=5mg,(1分)
对A受力分析,有T=Fk+2mg,(1分)
所以Fk=3mg,即kx1=3mg,(1分)
得到弹簧的伸长量x1=
(1分)
物体C质量为m时,设弹簧的压缩量为x2,则
kx2=mg,(1分)
由几何关系得到,A上升的高度
hA=x1+x2=
.(1分)
答案:
(1)4mg
(2)
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