2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用章末檢測(cè)

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用章末檢測(cè) 一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，多選題已在題號(hào)后標(biāo)出) 1．(xx·武漢部分學(xué)校調(diào)研)(多選)已知兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2不共線(xiàn)，若F1的大小和方向保持不變，F(xiàn)2的方向也保持不變，僅增大F2的大?。贔2逐漸增大的過(guò)程中，關(guān)于合力F的大小，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．若F1和F2的夾角為銳角，F(xiàn)一定不斷變大 B．若F1和F2的夾角為銳角，F(xiàn)有可能先變小后變大 C．若F1和F2的夾角為鈍角，F(xiàn)有可能先變小后變大 D．若F1和F2的夾角為鈍角，F(xiàn)有可能一直變大 解析：選ACD.當(dāng)共點(diǎn)力F1和F2的夾角為銳角

2、或直角時(shí)，F(xiàn)2逐漸增大的過(guò)程中，合力F不斷變大，選項(xiàng)A正確；當(dāng)共點(diǎn)力F1和F2的夾角為鈍角時(shí)，F(xiàn)2逐漸增大的過(guò)程中，合力F有可能先變小后變大，也可能不斷變大，選項(xiàng)C、D正確． 2. 如圖所示是人們短途出行、購(gòu)物的簡(jiǎn)便雙輪小車(chē)，若小車(chē)在勻速行駛的過(guò)程中支架與水平方向的夾角保持不變，不計(jì)貨物與小車(chē)間的摩擦力，則貨物對(duì)桿A、B的壓力大小之比FA∶FB為 (　　) A．1∶　　　　　　　　 B.∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析：選B.以貨物為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖所示，利用力的合成法可得tan 30°＝，根據(jù)牛頓第三定律可知FB＝NB、FA＝NA，解得FA∶

3、FB＝∶1，選項(xiàng)B正確． 3. (xx·唐山統(tǒng)考)如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直粗糙墻壁，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．A、B之間的摩擦力大小可能不變 B．A、B之間的摩擦力一定變小 C．B受到的彈簧彈力一定變小 D．B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力 解析：選A.對(duì)物塊A，開(kāi)始受重力、B對(duì)A的支持力和靜摩擦力作用而平衡，當(dāng)施加F后，仍然處于靜止，開(kāi)始A所受的靜摩擦力大小為mAgsin θ，若F＝2mAgsin θ，則A、B之間的摩擦力大小可能不變，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)整

4、體分析，由于A、B不動(dòng)，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開(kāi)始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件知，B與墻之間一定有摩擦力，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 4. 如圖所示，水平固定且傾角為30°的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)和推力F的大小分別為 (　　) A．l＋，mg B．l－，mg C．l＋，2mg D．l－，2mg 解析：選B.以A、B整體為研究對(duì)象，則Fcos 30°＝2mgsin 30

5、°，得F＝mg；隔離A有kx＝mgsin 30°，得彈簧原長(zhǎng)為l－x＝l－.故選項(xiàng)B正確． 5. (xx·河北石家莊質(zhì)檢)(多選)如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個(gè)完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對(duì)球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對(duì)球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線(xiàn)和豎直方向的夾角均為θ，則 (　　) A．F1∶F2＝cos θ∶1 B．F1∶F2＝sin θ∶1 C．N1∶N2＝cos2θ∶1 D．N1∶N＝si

6、n2θ∶1 解析：選AC.對(duì)A、B分別受力分析如圖，根據(jù)力的平衡得F1＝mgsin θ，F(xiàn)2＝mgtan θ，得F1∶F2＝cos θ∶1，N1′＝mgcos θ，N2′＝，結(jié)合牛頓第三定律得N1∶N2＝cos2θ∶1，所以A、C項(xiàng)正確，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤． 6. (多選)如圖所示，一條細(xì)線(xiàn)一端與地板上的物體B相連，另一端繞過(guò)質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的O′點(diǎn)，細(xì)線(xiàn)與豎直方向所成角度為α，則 (　　) A．如果將物體B在地板上向右移動(dòng)一點(diǎn)，α角將增 大 B．無(wú)論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，α角將不變 C．增大小球A的質(zhì)量，α

7、角一定減小 D．懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力不可能等于小球A的重力 解析：選AD.O、A之間的細(xì)線(xiàn)一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動(dòng)一點(diǎn)，O、B間的細(xì)線(xiàn)將向右偏轉(zhuǎn)，OA與OB間的夾角將增大．OA與OB兩段細(xì)線(xiàn)上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力方向(即OO′的方向)與∠AOB的角平分線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，顯然物體B在地板上向右移動(dòng)時(shí)α角將增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；增大小球A的質(zhì)量，只要物體B的位置不變，則α角也不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因物體B無(wú)論在地板上移動(dòng)多遠(yuǎn)，∠AOB都不可能達(dá)到120°，故懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力不可能等于小球A的重

8、力，選項(xiàng)D正確． 7. 如右圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0開(kāi)始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力F＝1 N的作用，取g＝10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) (　　) 解析：選A. 8. (多選)如圖所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風(fēng)力作用，環(huán)A與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．B球受到的風(fēng)力F為mBgtan θ

9、B．風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力保持不變 C．風(fēng)力增大時(shí)，桿對(duì)環(huán)A的支持力保持不變 D．環(huán)A與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 解析：選AC.對(duì)球B受力分析可知A正確；當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，由于F拉＝mBg/cos θ，θ增大，F(xiàn)拉增大，所以B錯(cuò)誤；以整體為研究對(duì)象，豎直方向桿對(duì)環(huán)A的支持力與環(huán)A和B球整體受到的重力平衡，C正確；水平方向上，mBgtan θ＝μ(mA＋mB)g，所以D錯(cuò)誤． 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共20分) 9．(10分)(xx·云南統(tǒng)一檢測(cè))在探究彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示．將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長(zhǎng)量通過(guò)刻度尺測(cè)得，某同學(xué)的

10、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表中． 伸長(zhǎng)量x/10－2m 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 彈力F/N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50 (1)以x為橫坐標(biāo)，F(xiàn)為縱坐標(biāo)，在下圖所示坐標(biāo)系中描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量間關(guān)系的圖線(xiàn)． (2)由圖線(xiàn)求得這一彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______．(保留三位有效數(shù)字) 解析：作圖時(shí)，注意測(cè)量數(shù)據(jù)的范圍與圖的大小，盡量使實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、清晰地把圖展現(xiàn)出來(lái)．由胡克定律可知，彈簧的勁度系數(shù)k＝＝75.0 N/m. 答案：(1)如圖所示　(2)75.0 N/m 10．(10分)在“探究

11、合力與分力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師拍下了某同學(xué)用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋到位置O穩(wěn)定時(shí)的照片． (1)請(qǐng)指出該同學(xué)在進(jìn)行該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作上的不恰當(dāng)之處：________． (2)在同學(xué)的幫助下該同學(xué)進(jìn)行了正確操作，并記錄下力的方向如圖所示，由圖中兩彈簧秤示數(shù)可得知力的大?。渲蠥處彈簧秤的示數(shù)為_(kāi)_______N．請(qǐng)你根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)作出這兩個(gè)力的合力，并求出合力的大小為_(kāi)_______N. 解析：(1)施加拉力的時(shí)候拉力的方向沒(méi)有與板保持水平． (2)彈簧秤需估讀．A處彈簧秤的示數(shù)FA＝2.60 N，B處彈簧秤的示數(shù)FB＝1.10 N．以1 cm為1 N的標(biāo)度作出FA、FB的圖示并以其為鄰邊作平

12、行四邊形，其對(duì)角線(xiàn)F即表示合力的大小和方向．對(duì)照標(biāo)度即可量出合力的大小，F(xiàn)＝3.30 N. 答案：(1)施加拉力的時(shí)候拉力的方向沒(méi)有與板保持水平　(2)2.60　圖見(jiàn)解析　3.30(3.20～3.40均可) 三、計(jì)算題(本題共2小題，共32分) 11．(16分)(xx·邯鄲模擬)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線(xiàn)成30°角．已知B球的質(zhì)量為3 kg，求： (1)細(xì)繩對(duì)B球的拉力大??； (2)A球的質(zhì)量．(g取10

13、 m/s2) 解析：(1)對(duì)B球受力分析如圖所示，B球處于平衡狀態(tài)有： Tsin 30°＝mBg T＝2mBg＝2×3×10 N＝60 N (2)球A處于平衡狀態(tài)有： 在水平方向： Tcos 30°＝NAsin 30° 在豎直方向： NAcos 30°＝mAg＋Tsin 30° 由以上兩式解得：mA＝6 kg 答案：(1)60 N　(2)6 kg 12．(16分)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如右圖所示)．設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾

14、角為θ. (1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大?。? (2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．求這一臨界角的正切值tan θ. 解析：(1)設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把．將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，由平衡條件得 Fcos θ＋mg－FN＝0 ① Fsin θ－Ff＝0 ② 式中FN和Ff分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力，則 Ff＝μFN

15、 ③ 聯(lián)立①②③式得F＝ ④ (2)使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力等于拖把與地板間的最大靜摩擦力，設(shè)為Ffm，則依題意有 ＝λ ⑤ 若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)滿(mǎn)足 Fcos θ＋mg＝FN ⑥ Fsin θ≤Ffm ⑦ 聯(lián)立⑤⑥⑦式得F(sin θ－λcos θ)≤λmg ⑧ 因?yàn)樯鲜接疫叇薽g總是大于零，要使得F為任意值時(shí)上式總是成立，只要滿(mǎn)足sin θ－λcos θ≤0 ⑨ 即有tan θ≤λ ⑩ 上式取等號(hào)即為臨界狀態(tài)，則tan θ0＝λ ? 答案：(1)　(2)λ