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2019高考物理一轮复习 单元检测二 相互作用.docx


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单元检测二 相互作用

考生注意:

1.本试卷共 4 页.

2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学

号填写在相应位置上.

3.本次考试时间 90 分钟,满分 100 分.

4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.

一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,共计 18 分.每小题只有一个选项

符合题意)

1.(2017·南阳中学月考)下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是( )

A.物体的重力就是地球对物体的万有引力

B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变

C.摩擦力一定阻碍物体的运动

D.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力

2.(2018·徐州三中月考)物体在以下三个力作用下,可能做匀速直线运动的是

() A.1N、6N、8N

B.1N、6N、4N

C.7N、2N、6N

D.5N、9N、15N

3.(2017·扬州市期末检测)如图 1 所示,某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋

盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用

力,下列说法正确的是( )

图1 A.小棋子共受三个力作用 B.棋子对棋盘的压力大小等于重力 C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大 D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
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4.(2018·南通市、扬州市、泰州市调研)如图 2 所示,木块 B 静止在水平地面上, 木块 A 叠放在 B 上.A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上.关于 A、B 的受力情况, 下列说法中正确的是( )
图2 A.B 对 A 的作用力方向一定竖直向上 B.B 对 A 的作用力一定大于 A 的重力 C.地面对 B 的摩擦力方向可能向右 D.地面对 B 的作用力大小可能等于 A、B 的总重力 5.(2018·常熟市模拟)如图 3 所示,质量均为 m 的小球 A、B 用两根不可伸长的 轻绳连接后悬挂于 O 点,在外力 F 的作用下,小球 A、B 处于静止状态.若要使 两小球处于静止状态且悬线 OA 与竖直方向的夹角保持 θ=45°不变,则外力 F 的 大小( )

图3

A.可能为 mg

B.可能为 25mg

C.一定为 2mg

D.可能为 3mg

6.(2018·泰州中学模拟)如图 4 所示,两楔形物体 A、B 两部分靠在一起,接触

面光滑,物块 B 放置在地面上,物块 A 上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直

伸直状态,A、B 两物块保持静止.则( )

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图4 A.绳子的拉力可能为零 B.地面受的压力大于物块 B 的重力 C.物块 B 与地面间不存在摩擦力 D.物块 B 受到地面的摩擦力水平向左 二、多项选择题(本题共 6 小题,每小题 4 分,共计 24 分.每小题有多个选项符 合题意.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分) 7.(2017·徐州市考前信息卷)如图 5 所示为某海上救援船的机械臂工作示意图.机 械臂 AB、BC 由高强度的轻质材料制成,A 端固定一个定滑轮,BC 可以绕 B 自 由转动,钢丝绳的一端穿过 C 点,另一端缠绕于可以转动的立柱 D 上,其质量可 以忽略不计.在某次转移货物的过程中,机械臂 AB 始终保持竖直.下列说法正 确的是( )
图5 A.保持 BC 不动,使 AB 缓慢伸长,则 BC 所受的力增大 B.保持 AB 不动,缓慢转动立柱 D,使 CA 变长,则 BC 所受的力大小保持不变 C.保持 AB 不动,使 BC 缓慢伸长,则 BC 所受的力增大 D.保持 AB 不动,使 BC 缓慢伸长且逆时针转动,BC 所受的力增大 8.(2018·徐州市调研)如图 6 所示,置于固定斜面的物体 A 受到平行于斜面向下 的力 F 作用保持静止.若力 F 大小不变,将力 F 在竖直平面内由沿斜面向下缓慢 地转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在 F 转动过程中,物体始终保持 静止.在此过程中物体与斜面间的( )
图6 A.弹力可能先增大后减小
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B.弹力一定先减小后增大 C.摩擦力可能先减小后增大 D.摩擦力一定一直减小 9.(2017·响水中学模拟)如图 7 所示,叠在一起的物体 A、B 接触面间动摩擦因 数都为 μ,地面都光滑.当物体 A 受到水平拉力 F 作用,A、B 处于相对静止时, 关于 A、B 所受摩擦力对它们运动的影响,下列说法正确的是( )

图7 A.两图中 A 物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右 B.两图中 B 物所受摩擦力都是动力,方向都水平向左 C.两图中 B 物所受摩擦力都为动力,甲图中方向为水平向左,乙图中方向水平 向右 D.甲图中 B 所受摩擦力为动力,乙图中 B 所受摩擦力为阻力,它们的方向都是 水平向左 10.(2018·伍佑中学调研)如图 8 所示,有一倾角 θ=30°的斜面体 B,质量为 M. 物体 A 质量为 m,弹簧对物体 A 施加一个始终保持水平的作用力,调整 A 在 B 上的位置,A 始终能和 B 保持静止.对此过程下列说法正确的是( )

图8 A.A、B 之间的接触面可能是光滑的 B.弹簧弹力越大,A、B 之间的摩擦力越大

C.A、B 之间的摩擦力为 0 时,弹簧弹力为 33mg

D.弹簧弹力为

3 2 mg

时,A

所受摩擦力大小为14mg

11.(2018·南京市三校联考)如图 9 所示,形状相同的物块 A、B,其截面为直角

三角形,相对放置在粗糙水平地面上,光滑球体 C 放在两物块的斜面上,系统处

于静止状态.已知物块 A、B 的质量都是 M,θ=60°,光滑球体 C 质量为 m,则

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以下说法中正确的是( )

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图9 A.地面对物块 A 的摩擦力大小为12mg

B.地面对物块

A

的摩擦力大小为

3 2 mg

C.物块 A 对球体 C 的弹力大小为 23mg D.物块 A 对地面的压力大小为 Mg+12mg 12.(2017·如皋市第二次质检)如图 10 所示,静止在粗糙水平面上的半径为 4R 的半球的最高点 A 处有一根水平细线系着质量为 m、半径为 R 的光滑小球.已知 重力加速度为 g.下列说法正确的是( )

图 10 A.地面对半球的摩擦力的方向水平向右 B.细线对小球的拉力大小为34mg C.保持小球的位置不变,将 A 点沿半球逐渐下移,半球对小球的支持力逐渐减 小 D.剪断细线的瞬间,小球的加速度大小为 0.6g 三、非选择题(本题共 5 小题,共计 58 分) 13.(8 分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图 11 甲所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳.图乙是 在白纸上根据实验结果画出的图.
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图 11

(1)如果没有操作失误,图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是

________.

(2)本实验采用的科学方法是________.(填正确答案标号)

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

(3)下列说法正确的是________(填正确答案标号)

A.拉橡皮条的绳细一些且长一些

B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行

C.同一次验证过程中 O 点位置应相同

D.拉力 F1 和 F2 的夹角应该较小 (4)由于实验室没有细绳,在进行实验时,图甲中的 OB 和 OC 可以用橡皮条代替

















______________________________________________________________ __________ ______________________________________________________________ __________. 14.(10 分)(2017·苏州市五市四区期中考试)如图 12 所示,质量 M=2 3kg 的木块

A 套在水平杆上,并用轻绳将木块 A 与质量 m= 3kg 的小球相连.今用跟水平

方向成 α=30°角的力 F=10 3N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中 M、 m 相对位置保持不变,取 g=10m/s2.求:

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图 12

(1)作出物体 M 和 m 的受力分析图; (2)运动过程中轻绳与水平方向的夹角 θ; (3)木块与水平杆间的动摩擦因数 μ.

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15.(10 分)(2018·高邮市段考)如图 13 所示,斜面与水平面的夹角为 37°,质量 为 4kg 的物体 A 静止在斜面上.定滑轮的摩擦及质量均不计,求:(sin37°=0.6, cos37°=0.8,g=10m/s2)
图 13 (1)A 受到斜面的支持力多大? (2)若物体 B 质量为 3kg,则 A 受到斜面的摩擦力为多大?方向如何?

16.(15 分)(2017·徐州市质检)重力为 G1=8N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点 上,PA 偏离竖直方向 37°角,PB 在水平方向,且连在重力为 G2=100N 的木块 上,木块静止于倾角为 θ=37°的斜面上,如图 14 所示.求:

(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.

图 14

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17.(15 分)(2018·南通市如东县质量检测)如图 15 所示,弹簧 AB 原长为 L0=35cm, A 端挂一个重为 G=50N 的小木块,手执 B 端,将小木块置于倾角为 30°的斜面 上.当小木块沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为 L1=40cm;当小木块沿斜面匀速 上滑时,弹簧长度为 L2=50cm.
图 15 (1)分别画出小木块匀速下滑与匀速上滑的受力分析图; (2)求弹簧的劲度系数 k; (3)求小木块与斜面的动摩擦因数 μ.
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答案精析
1.D [物体的重力是由于地球的吸引而产生的,它和地球对物体的万有引力有 区别,选项 A 错误;弹力的产生原因是施力物体发生了弹性形变,选项 B 错误; 摩擦力一定阻碍物体的相对运动,选项 C 错误;静摩擦力存在于相对静止的两物 体之间,滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间,运动物体可能受到静摩擦力 作用,静止物体也可能受到滑动摩擦力作用,选项 D 正确.] 2.C [1 N、6 N 的合力范围为 5 N≤F 合≤7 N,8 N 和 4 N 的力不在这个范围内, 三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故 A、B 错误.7 N、2 N 的合 力范围为 5 N≤F 合≤9 N,6 N 的力在这个范围内,三个力可能平衡,物体就可能 做匀速直线运动,故 C 正确.5 N、9 N 的合力范围为 4 N≤F 合≤14 N,15 N 的力 不在这个范围内,三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故 D 错误.] 3.D [小棋子受重力、摩擦力、棋盘对其的弹力及磁力,共四个力,A 项错误; 棋子对棋盘的压力大小等于棋盘对棋子的弹力大小,也等于棋盘对其的磁力大小, 不一定等于重力,B 项错误;摩擦力与重力等大反向,与磁性强弱无关,与质量 有关,C 项错误,D 项正确.] 4.D [B 对 A 有垂直斜面向上的弹力,B、A 间可能没有摩擦力,A 物体受三力 平衡,选项 A 错误;当竖直墙对 A 没有作用力时,B 对 A 的作用力方向一定竖直 向上,大小等于 A 的重力,选项 B 错误;地面对 B 的摩擦力可能为 0,也可能向 左,选项 C 错误;以 A、B 整体为研究对象,当地面对 B 没有摩擦力时,地面对 B 的作用力为 A 与 B 的重力之和,选项 D 正确.] 5.D [对 A、B 两球整体受力分析,受重力 G=2mg、OA 绳子的拉力 FT 以及外 力 F,三力平衡,将绳子的拉力 FT 和外力 F 合成,其合力与重力平衡,如图所示, 当外力 F 与绳子的拉力 FT 垂直时,外力 F 最小,最小值为 2mgsin45°,即 2mg; 由于外力 F 的方向具有不确定性,因而从理论上讲,外力 F 最大值可以取到大于
2mg 的任意值,故选 D.]
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6.C [A、B 接触面光滑,A、B 间没有摩擦力,对 A 受力分析知,A 受到重力 和绳子的拉力,二力平衡,B 对 A 没有支持力,否则三个力不可能平衡,故 A 错 误;对 B 受力分析知,B 受到重力、地面的支持力,根据平衡条件知,地面对 B 的支持力等于物块 B 的重力,地面对 B 没有摩擦力,故 B、D 错误,C 正确.] 7.BCD 8.BC [F 的大小不变,转动过程中 F 垂直斜面的分量 F1 垂直斜面向上且先增 大后减小,由物体垂直斜面方向的合力为零得 FN=mgcosθ-F1,故物体与斜面 间的弹力一定先减小后增大,A 错误,B 正确;F 沿斜面的分量 F2 先沿斜面向下 减小,后沿斜面向上增大,F2 沿斜面向下时,Ff 静=mgsinθ+F2,静摩擦力随着 F2 的减小而减小,若 F 沿斜面向上的分量 F2 大于重力沿斜面向下的分量,即 F2>mgsinθ,静摩擦力反向,此后 Ff 静=F2-mgsinθ,静摩擦力随着 F 沿斜面向 上的分量 F2 的增大而增大,C 正确,D 错误.] 9.AD [对甲图分析可知,甲中 A 物体受到的摩擦力为静摩擦力,方向与运动方 向相反,为阻力;B 物体受到 A 的摩擦力为动力,方向向左;乙图中,A、B 相 对静止,只能是 A、B 均静止,故 A 受摩擦力向右,为阻力,B 受摩擦力向左, 为阻力,A、D 正确.]

10.CD [设弹簧弹力为 F,当 Fcos30°=mgsin30°时,即 F= 33mg 时,A 所受

摩擦力为

0;若

F>

3 3 mg

时,A

受到的摩擦力沿斜面向下,弹力越大,摩擦力越

大;若 F< 33mg 时,A 受到的摩擦力沿斜面向上,弹力越大,摩擦力越小,可

见 A、B 错误,C 正确;当 F= 23mg 时,A 所受摩擦力大小为 Ff=Fcos30°- mgsin30°=14mg,方向沿斜面向下,D 正确.] 11.BD [以 C 为研究对象受力分析,运用合成法作图,根据平衡条件得 A、B

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对 C 的弹力的合力与重力等大反向,如图甲所示:

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由几何知识得:FNA=mg,故 C 错误; 以 A 为研究对象受力分析,如图乙所示,

根据平衡条件,水平方向:Ff=FNCsinθ=FNAsin60°= 23mg,故 A 错误,B 正确; 竖直方向:FN 地=Mg+FNC·cosθ=Mg+12mg,根据牛顿第三定律,物块 A 对地 面的压力大小为 FN 地′=Mg+12mg,故 D 正确.] 12.BD [以半球和小球整体为研究对象,整体处于平衡状态,不受摩擦力作用, A 项错误.对小球受力分析如图,拉力 FTA=mgtanθ,由几何关系可知 tanθ=34, 则 FTA=34mg,B 项正确.在 A 点下移时,小球位置不变,重力的大小和方向都 不变,FN 的方向不变,FTA 与重力之间的夹角逐渐减小,由力的矢量三角形法则 知 FN 逐渐增大,C 项错误.在剪断细线的瞬间,细线对小球的拉力消失,小球在 沿切线方向有 mgsinθ=ma,其中 sinθ=0.6,得 a=0.6g,D 项正确.]
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13.(1)F (2)B (3)ABC (4)可以,因为 OB 和 OC 的作用是确定两个力的方向 解析 (1)题图乙中的 F 与 F′中,F′是由平行四边形定则得出的,而 F 是通过实验 方法得出的,其方向一定与橡皮条的方向相同,一定与 AO 共线的是 F. (2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选 B. (3)拉橡皮条的绳细一些且长一些,以便记录拉力的方向,选项 A 正确;拉橡皮条 时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行,选项 B 正确;同一次验 证过程中 O 点位置应相同,以保证等效性,选项 C 正确;拉力 F1 和 F2 的夹角应 该大小适当,选项 D 错误;故选 A、B、C. (4)在进行实验时,图甲中的 OB 和 OC 可以用橡皮条代替;理由:因为 OB 和 OC 的作用是确定两个力的方向.

14.(1)见解析图

3 (2)30° (3) 5

解析 (1)受力分析如图所示

(2)以 m 为研究对象,由平衡条件得 Fcos30°-FTcosθ=0 Fsin30°+FTsinθ-mg=0 联立解得 θ=30° (3)以 M、m 整体为研究对象,由平衡条件得 水平方向 Fcos30°-μFN=0 竖直方向 FN+Fsin30°-Mg-mg=0
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联立解得

μ=

3 5

15.(1)32N (2)6N 方向沿斜面向下

解析 (1)对物体 A 受力分析,如图所示:

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根据平衡条件并运用正交分解法可知,y 轴上合力为零,即有:FN=mAgcos37° 代入数据可得:FN=4×10×0.8N=32N (2)对物体 A,先假设静摩擦力平行斜面向上,根据平衡条件并结合正交分解法, 有: 平行斜面方向:FT+Ff=mAgsin37° FT=mBg 联立解得:Ff=-6N,故方向沿斜面向下. 16.(1)64.8N (2)76.4N 解析 对结点 P 受力分析如图甲所示,由平衡条件得:

在竖直方向:FTAcos37°-G1=0 在水平方向:FTAsin37°-FTB=0 联立并代入数据解得:FTB=6N 对木块受力分析如图乙所示,由平衡条件得: 沿斜面方向:Ff-G2sin37°-FTB′cos37°=0 沿垂直斜面方向:FN+FTB′sin37°-G2cos37°=0 FTB=FTB′ 以上联立并代入数据解得:Ff=64.8N,FN=76.4N.
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17.(1)见解析图

(2)250N/m

3 (3) 6

解析 (1)匀速下滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿

斜面向上),受力分析如图所示,

匀速上滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向下), 受力分析如图所示,

(2)由受力分析图得 匀速下滑:kx1+Ff1=Gsin30°,x1=L1-L0 匀速上滑:kx2=Gsin30°+Ff2,x2=L2-L0 Ff1=Ff2,得 k=2Gx1s+inx320°=250N/m (3)由 Ff1=μFN1=μGcos30°=Gsin30°-kx1 得 μ=GsGinc3o0s°3-0°kx1=50×0.5-2530×0.05= 63.
50× 2

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