2021屆高考物理一輪復習專題重組卷第一部分單元二相互作用含解析

1、單元二相互作用考點1.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力()；2.形變、彈性、胡克定律()；3.矢量和標量()；4.力的合成和分解()；5.共點力的平衡()知識點1.受力分析；2.胡克定律的應用；3.力的合成和分解；4.靜態(tài)平衡問題；5.動態(tài)平衡問題；6.綜合問題第卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第812題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1(2019·江蘇高考)如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。細繩與豎直方向的夾角為，繩

2、的拉力為t，則風對氣球作用力的大小為()a. b.ctsin dtcos答案c解析對氣球受力分析，如圖所示，將繩的拉力t分解，在水平方向：風對氣球的作用力大小ftsin，c正確。2(2019·全國卷)物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取10 m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1500 n，則物塊的質(zhì)量最大為()a150 kg b100 kgc200 kg d200 kg答案a解析物塊沿斜面向上勻速運動，受力如圖，根據(jù)平衡條件fffmgsinfffnfnmgcos由式得fmgsinmgcos所以

3、m故當fmax1500 n時，有mmax150 kg，a正確。3(2019·南昌八一中學高三上學期期末)如圖所示，在水平晾衣桿上晾曬床單時，為了使床單盡快晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)小木棍。小木棍的位置不同，兩側(cè)床單間夾角將不同。設床單重力為g，晾衣桿對床單的作用力大小為f，下列說法正確的是()a越大，f越大b越大，f越小c無論取何值，都有fgd只有當120°時，才有fg答案c解析以床單和小木棍整體為研究對象，整體受到重力g和晾衣桿的支持力f，由平衡條件知fg，與取何值無關，a、b、d錯誤，c正確。4. (2019·廣東佛山普通高中教學質(zhì)量檢測)在港珠澳大橋建設中，將

4、直徑22米、高40.5米的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。如圖所示，鋼筒質(zhì)量為m，用起重機由8根對稱分布的、長為22米的鋼索將其吊起，整個裝置處于靜止狀態(tài)。則每根鋼索受到的拉力大小為()a.mg b.mg c.mg d.mg答案b解析分析題意可知，每根鋼索與豎直方向的夾角為30°，則由平衡條件可知：8tcos30°mg，解得tmg，由牛頓第三定律知，b正確。5(2019·南昌第十中學高三上學期期末)為了把陷在泥坑里的汽車拉出來，司機用一條結實的繩子把汽車拴在一棵大樹上，開始時相距12 m，然后在繩的中點用400 n的力f沿垂直于繩的方向拉繩，結

5、果中點被拉過0.6 m，如圖所示。假設繩子的伸長不計，則汽車此時受到的拉力f為()a200 n b400 n c2000 n d800 n答案c解析對中點o受力分析，如圖所示，根據(jù)力的合成法則，則有2tcosf，結合幾何知識，可知cos0.1，代入上式，解得：t2000 n，由牛頓第三定律知，c正確。6. (2019·全國卷)用卡車運輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示。兩斜面、固定在車上，傾角分別為30°和60°。重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面、壓力的大小分別為f1、f2，則()af1mg，f2m

6、g bf1mg，f2mgcf1mg，f2mg df1mg，f2mg答案d解析如圖所示，卡車勻速行駛，圓筒受力平衡，由題意知，力f1與f2相互垂直。由牛頓第三定律知f1f1，f2f2，則f1mgsin60°mg，f2mgsin30°mg，d正確。7(2019·河南駐馬店高三上學期期末)質(zhì)量為m的物體用輕繩ab懸掛于天花板上，用水平力f拉著繩的中點o，使oa段繩偏離豎直方向一定角度，如圖所示。設繩oa段拉力的大小為t，若保持o點位置不變，則當力f的方向順時針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中()af先變大后變小，t逐漸變小bf先變大后變小，t逐漸變大cf先變小后變大，t逐漸變

7、小df先變小后變大，t逐漸變大答案c解析對結點o受力分析，畫出力的平行四邊形如圖所示，保持o點位置不變，則當力f的方向順時針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中，由圖可知f先減小后增加，t一直減小，c正確。8(2019·江西新余四校高三第二次聯(lián)考)如圖所示，物塊p、q緊挨著并排放置在粗糙水平面上，p的左邊用一輕彈簧與豎直墻相連，物塊p、q處于靜止狀態(tài)；若直接撤去物塊q，p將向右滑動?，F(xiàn)用一個從零開始逐漸增大的水平拉力f向右拉q，直至拉動q。那么在q被拉動之前的過程中，彈簧對p的彈力t的大小、地面對p的摩擦力fp的大小、p對q的彈力n的大小、地面對q的摩擦力fq的大小的變化情況()at始終增大，

8、fp始終減小bt保持不變，fp保持不變cn保持不變，fq增大dn先不變后增大，fq先增大后減小答案bc解析因為若直接撤去q，p將向右滑動，表明fp已經(jīng)達到最大，所以fp不再變化，彈簧彈力tkx不變，a錯誤，b正確；對于p、q整體有tffpfq，其中tkx不變，fp不變，f增大，所以fq增大，設q對p的彈力為n，對于p有tfpn，又nn，所以n保持不變，c正確，d錯誤。9(2018·安徽教研會高三第二次聯(lián)考)如圖，在一段平坦的地面上等間距分布著一排等高的輸電線桿，掛在線桿上的電線粗細均勻且呈對稱性。由于熱脹冷縮，冬季兩相鄰線桿之間的導線長度會有所減少。對b線桿及兩側(cè)的電線，冬季與夏季相

9、比()a電線最高點處的張力變大b電線最低點處的張力不變c線桿對地面的壓力變小d線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力不變答案ad解析以相鄰兩線桿之間的電線為研究對象，受力分析如圖所示，可知冬季電線拉力的夾角更大，合力不變(大小等于重力，方向豎直向上)，則可得冬季電線的拉力較大，電線最高點和最低點處的張力都變大，b錯誤，a正確；把線桿和電線看做一個整體，線桿對地面的壓力大小始終等于線桿和電線整體重力之和，c錯誤；線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力等于電線的重力，故線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力不變，d正確。10(2019·河南百師聯(lián)盟高三上學期七調(diào))質(zhì)量均為m的兩物塊a和b之間連接著一根輕質(zhì)彈簧，其勁度

10、系數(shù)為k?，F(xiàn)將物塊a、b放在水平地面上一斜面的等高處，如圖所示，彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物塊與斜面均能保持靜止。已知斜面的傾角為，兩物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)均為，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是()a斜面和水平地面間一定有靜摩擦力b斜面對a、b組成的系統(tǒng)的靜摩擦力大于2mgsinc若將彈簧拿掉，物塊也不可能發(fā)生滑動d彈簧的最大壓縮量為答案cd解析將彈簧、兩物塊和斜面看做一個整體，對整體分析，整體處于平衡狀態(tài)，沒有相對地面運動或相對地面運動的趨勢，故斜面與水平地面間沒有摩擦力作用，a錯誤；對a和b整體分析，a、b整體的重力沿斜面向下的分力2mgsin等于所受斜面的靜摩擦力，b錯誤；拿

11、掉彈簧前，單個物塊受到的靜摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，拿掉彈簧后，靜摩擦力瞬間發(fā)生變化，與重力沿斜面向下的分力大小相等，物塊不會發(fā)生滑動，c正確；彈簧彈力沿水平方向大小為kx，且彈力等于mgsin和靜摩擦力f的合力，當靜摩擦力最大時，彈簧彈力最大，彈簧的壓縮量最大，此時：kxm，其中fmmgcos，故xm，d正確。11(2019·全國卷) 如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊n，另一端與斜面上的物塊m相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動n，直至懸掛n的細繩與豎直方向成45°。已知m始終保持靜止，則在此過程中

12、()a水平拉力的大小可能保持不變bm所受細繩的拉力大小一定一直增加cm所受斜面的摩擦力大小一定一直增加dm所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加答案bd解析選n為研究對象，受力情況如圖甲所示，由圖甲可知，用水平拉力f緩慢拉動n的過程中，水平拉力f逐漸增大，細繩的拉力t逐漸增大，a錯誤，b正確。對于m，受重力gm、支持力fn、繩的拉力t以及斜面對它的摩擦力f，如圖乙所示，若開始時斜面對m的摩擦力f沿斜面向上，則tfgmsin，t逐漸增大，f逐漸減小，可能有當f減小到零后，再反向增大的情況；若開始時斜面對m的摩擦力沿斜面向下，此時，tgmsinf，當t逐漸增大時，f逐漸增大，c錯誤，d正確。12(2

13、019·山東煙臺高三上學期期末)如圖所示，一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球a用細繩懸掛于o點，另一質(zhì)量為m、半徑為r的半球形物體b被夾在豎直墻壁和a球之間，b的球心到o點之間的距離為h，a、b的球心在同一水平線上，a、b處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。則下列說法正確的是()aa對b的壓力大小為mgb豎直墻壁對b的摩擦力可能為零c當只輕輕把球b向下移動一點距離，若a、b再次保持靜止，則a對b的壓力大小保持不變，細繩拉力增大d當只輕輕把球b向下移動一點距離，若a、b再次保持靜止，則a對b的壓力減小，細繩拉力減小答案ad解析分析a球的受力情況，如圖1所示，b對a的支持力n與a的重力mg的合力與細

14、繩的拉力t等大反向共線，根據(jù)兩個陰影三角形相似得：，得nmg，tmg，由牛頓第三定律知a對b的壓力大小為：nnmg，a正確；b在豎直方向受到重力，而a、b間無摩擦，由平衡條件知豎直墻壁對b一定有摩擦力，b錯誤；當只輕輕把球b向下移動一點距離，分析a球的受力情況，如圖2所示，n與t的合力與mg等大反向共線，根據(jù)兩個陰影三角形相似得：，可得：nmg，tmg，由于lh，可知n減小，t減小，由牛頓第三定律知a對b的壓力減小，c錯誤，d正確。第卷(非選擇題，共62分)二、實驗題(本題共2小題，共14分)13(2019·河北張家口高三上學期期末)(6分)某同學用如圖甲所示裝置探究彈力和彈簧伸長量

15、的關系，實驗步驟如下：測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度；將1個鉤碼掛在彈簧的下端，測出彈簧總長度l；將2、3、4個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，重復。(1)該同學測量后把數(shù)據(jù)描點在坐標圖乙中，請你幫助該同學作出f­l圖線。(2)由此圖線可得出該彈簧的原長l0_ cm，勁度系數(shù)k_ n/m。(結果保留一位小數(shù))答案(1)圖見解析(2)5.025.0(24.925.1均可)解析作出f­l圖線如圖，由圖象可知該彈簧的原長l05.0 cm，勁度系數(shù)k n/m25.0 n/m。14(2019·寧夏育才中學高三上學期期末)(8分)某同學在做“驗證平行四邊形定則”的實驗中，遇到了以下問題

16、，請幫助該同學解答。(1)物理學中有很多物理方法，本實驗采用的是_。a類比實驗法 b等效替代法c控制變量法 d極限法(2)在做實驗之前，該同學發(fā)現(xiàn)有一只彈簧測力計如圖甲所示，則在使用前應該對彈簧測力計_。(3)如圖乙所示的四個力中，力_(填圖中字母)是由一只彈簧測力計直接拉橡皮筋測得的。(4)該同學已經(jīng)作出了兩個分力的力的圖示，如圖丙所示，方格中每邊的長度表示0.5 n，請幫助該同學用作圖法作出合力f的圖示，并求出合力的大小為_ n。(結果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)b(2)調(diào)零(3)f(4)圖見解析3.5解析(1)該實驗采用的方法是等效替代法，b正確。(2)由題圖甲可知，彈簧測力計指針不在零

17、刻度線處，故在進行測量前應先對彈簧測力計進行調(diào)零，使指針指在零刻度線處。(3)f與橡皮筋在同一條直線上，是由一只彈簧測力計直接拉橡皮筋測得的。(4)以f1、f2為鄰邊，作出平行四邊形，如圖所示。由圖可知，合力為f7×0.5 n3.5 n。三、計算論述題(本題共4小題，共48分。解答時寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，只寫出答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位)15. (2019·山東煙臺市高三上學期期末)(10分)如圖所示，小球a、b的質(zhì)量分別為ma0.3 kg和mb0.1 kg，用勁度系數(shù)為k100 n/m的輕質(zhì)彈簧將兩個小球拴接在一起，并用細線a

18、、b將小球a、b分別懸掛在兩面豎直墻上，細線a與豎直方向成60°夾角，細線b水平，兩個小球均處于靜止狀態(tài)，g取10 m/s2。求：(1)細線a、b分別對小球a、b的拉力大??；(2)彈簧的伸長量。答案(1)8 n4 n(2)0.07 m解析(1)對兩個小球及彈簧構成的整體受力分析，如圖：根據(jù)平衡條件，水平方向：fasin60°fb豎直方向：facos60°magmbg得：fa8 n，fb4 n。(2)分析b球，b球受重力、b的拉力以及彈簧的彈力，設彈力為f，則：f又：fkx聯(lián)立可得：x0.07 m。16. (2019·四川樂山高三一調(diào))(12分)如圖所示，

19、質(zhì)量m3 kg的木塊套在固定的水平桿上，并用輕繩與小球相連，輕繩與桿的夾角為30°。今用與水平方向成60°角的力f10 n拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動過程中木塊與小球的相對位置保持不變，g10 m/s2。求：(1)小球的質(zhì)量m；(2)木塊m與水平桿間的動摩擦因數(shù)。答案(1)1 kg(2)解析(1)小球受力平衡，合力為零，以小球為研究對象，設輕繩對小球的力為ft，則水平方向：fcos60°ftcos30°豎直方向：fsin60°ftsin30°mg所以小球質(zhì)量：m1 kg。(2)以木塊和小球整體為研究對象，受力平衡，合力為零

20、，設水平桿對木塊的支持力為fn，則水平方向：fcos60°fn0豎直方向：fnfsin60°mgmg0聯(lián)立解得：。17(2019·安徽池州市高三上學期期末)(12分)如圖甲所示，在傾角為37°的固定斜面上有一物體，質(zhì)量為10 kg。當給它施加沿斜面向下大小為4 n的力時，物體剛好靜止在斜面上(最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)。求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)如果改用與斜面成30°向上的力拉物體，如圖乙所示，物體將會沿斜面向上勻速運動，則所施加的拉力多大？(結果保留兩位小數(shù))答案(1)0.8(2)97.9