【精品】高三物理一輪復(fù)習(xí)試題：第二章相互作用檢測(cè)卷(含答案)

1、第二章相互作用一、選擇題(本大題共10小題，共40分.每小題給出的四個(gè) 選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì) 的得4分，選對(duì)但不全的得 2分，有選錯(cuò)的得 。分)1 .在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A, A與豎直墻之間放一光滑圓球 B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài). 現(xiàn) 對(duì)B施加一豎直向下的力 F, F的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì) B的作 用力為Fi, A對(duì)B的作用力為F2,地面對(duì)A的作用力為F3,若F 緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過(guò)程中 ()A. Fi保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B. Fi緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D.

2、F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變解析：如圖所示，球B受到四個(gè)力作用，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止，則0不變，F(xiàn)2cos 0 = F+ mg.It F緩慢增加，則 F2增加，F(xiàn)2sin 0=Fi,若F2緩慢增加，則Fi增加；對(duì)于整體而言，地面對(duì) A的摩 擦力Ff= Fi,地面對(duì)A的支持力Fn=F+G總，F(xiàn)f和Fn均緩慢增加， 所以F3緩慢增加，C項(xiàng)對(duì).答案：C2 .如圖所示，A、B兩木塊放在水平面上，它們之間用細(xì)線相連，兩次連接情況中細(xì)線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.先后用水平力Fi和F2拉著A、B一起勻A. FiwF2 B. Fi=F2C. FT1>FT2 D. FT1=FT2

3、解析：取A、B為整體分析可知，F(xiàn)i=F2= （m （mA+mB）g.隔離 A物體，應(yīng)用平衡條件可得 Fti sin 0 = mAgFti cos 0 ）, Ft2 sin 0= （XmAg+ Ft2 cos 0）,比較可得 Ft2>Fti.答案：B3 .（多選）如圖所示，鐵板 AB與水平地面之間的夾角為0, 一塊磁鐵吸附在鐵板下方.在緩慢抬起鐵板的B端使0角增大（始終小于90° ）的過(guò)程中，磁鐵始終相對(duì)于鐵板靜止.下列說(shuō)法正確的 是（）A.磁鐵所受合外力逐漸減小B.磁鐵始終受到3個(gè)力的作用C.磁鐵受到的摩擦力逐漸增大D.鐵板對(duì)磁鐵的彈力逐漸增大解析：以磁鐵為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析

4、可知,T mg在緩慢抬起鐵板B端的過(guò)程中磁鐵相對(duì)鐵板靜止，因此磁鐵所 受合外力始終為零， A項(xiàng)錯(cuò)誤；磁鐵受重力、鐵板的吸引力、鐵板 的彈力、鐵板的摩擦力共 4個(gè)力作用，如圖所示，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由受 力平衡關(guān)系可得，0角增大的過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力Ff= mgsin。逐漸增大，鐵板對(duì)磁鐵的彈力FN=F引 mgcos 0也逐漸增大，C、D兩項(xiàng)正確.答案：CD4 .（多選）如圖所示，物體 m通過(guò)定滑輪牽引另一水平面上的物體沿斜面勻速下滑，此過(guò)程中斜面仍靜止，斜面質(zhì)量為M,則水平地面對(duì)斜面體（）A.無(wú)摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力為（M+m）g D.支持力小于（M + m）g解析：設(shè)斜面夾角為 以

5、細(xì)繩的拉力為Ft, M、m整體處于平 衡狀態(tài)，對(duì)M、m整體受力分析可得平衡方程 Ftcos 0 = F靜，F(xiàn)TSin 。+ Fn = （M+m）g ,故F靜方向水平向右， B、D正確.答案：BD5 . （2014江蘇鹽城一模）如圖所示，壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列圖示中正確的是解析：壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，受到的豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，二者為平衡力，A項(xiàng)正確.答案：A6 .如圖所示，不計(jì)重力的輕桿 OP能以O(shè)為軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，P端懸掛一重物，另用一根輕繩通過(guò)定滑輪系在 P端.當(dāng)OP和豎直方向的夾角“緩慢逐漸增大時(shí)（0必90

6、76; ）, OP的彈力Ft和繩子的張力A. Ft不變，F(xiàn)變大B. Ft不變，F(xiàn)先變大后變小C. Ft先變小后變大，F(xiàn)變大D. Ft先變大后變小，F(xiàn)不變解析：設(shè)上面繩子為a,下面繩子為 b;如圖所示，以桿上 P點(diǎn)為研 究對(duì)象，P點(diǎn)受到三個(gè)力作用：桿對(duì)繩的彈力Ft、繩b的拉力（大小等于重物重力 G）、繩a的拉力F;三力組合成一個(gè)矢量三角形， 且力的三角形與幾何三角形APO相似；由于力的三角形與幾何三角形相似，可由幾何邊長(zhǎng)的變化判定對(duì)應(yīng)力大小的變化：隨著細(xì)繩a慢慢放下，幾何邊 AP變長(zhǎng)、PO邊不變，則繩a的拉力F增大， 桿所受壓力Ft不變，故選項(xiàng)A正確.答案：A7 .如圖所示，運(yùn)動(dòng)員的雙手握緊豎直

7、放置的圓形器械，在手臂OA沿由水平方向緩慢移到 A位置過(guò)程中，若手臂OA、OB的拉 力分別為Fa和Fb,下列表述正確的是 （）A. Fa 一定小于運(yùn)動(dòng)員的重力GB. Fa與Fb的合力始終大小不變C. Fa的大小保持不變D. Fb的大小保持不變解析：在手臂OA沿由水平方向緩慢移到 A'位置的過(guò)程中，人 的受力平衡圖如圖所示，由圖可知Fa是逐漸減小的，但不一定小于運(yùn)動(dòng)員的重力，選項(xiàng) A、C錯(cuò)誤；Fb是逐漸減小的，選項(xiàng) D錯(cuò) 誤；Fa與Fb的合力始終等于人的重力，大小不變，選項(xiàng) B正確.答案：B8 .（多選）如圖是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖.使用時(shí)，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng)，把涂料均

8、勻地粉刷到墻壁上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長(zhǎng). 粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來(lái)越小.該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為Fi,涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2,下列說(shuō)法中正確的是()A. Fi增大 B. Fi減小C. F2增大D. F2減小解析：涂料滾受三個(gè)力的作用，重力、墻壁對(duì)涂料滾水平向左 的彈力F2、撐竿對(duì)涂料滾的推力 Fi,重力的大小方向確定， 墻壁 對(duì)涂料滾的彈力方向確定、粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上 推涂料滾，涂料滾受力始終平衡，這三個(gè)力構(gòu)成矢量三角形，使撐 竿與墻壁間的夾角越來(lái)越小，矢量圖變化如圖所示，由圖可知，當(dāng) 使撐竿與墻壁間的夾

9、角越來(lái)越小時(shí)，F(xiàn)i、F2'均減小，F(xiàn)2和F2等大反向，因此Fi、F2均減小.答案：BD9.兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為 ma和mb、直徑分別為da和 db(da>db),將a、b兩球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d(da<d<da+ db)的平底圓筒內(nèi)，如圖所示.設(shè) a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的 壓力大小分別為 Fi和F2筒底所受的壓力大小為 Fn.已知重力加速 度大小為g.若所有接觸面部是光滑的，則 ()A. FN=(ma+mb)g, Fi= F2B. FN=(ma+mb)g, F-F2C. magvFN<(ma+mb)g, Fi = F2D. mag<FN&

10、lt;(ma+mb)g, FiwF2解析：以a、b整體為研究對(duì)象，其重力方向豎直向下，而側(cè)壁產(chǎn)生的壓力水平，故不能增大對(duì)底部的擠壓，所以FN=(ma+mb)g；水平方向，由于物體處于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即Fi = F2,故正確答案為A.答案：A10. A、B、C三個(gè)物體通過(guò)細(xì)線和光滑的滑輪相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G,動(dòng)滑輪的質(zhì)量不計(jì)，打開箱子下端開口，使砂子均勻流出，經(jīng)過(guò)時(shí)間to流完，則下圖中哪個(gè)圖線表示在這過(guò)程中桌面對(duì)物體B的摩擦力Ff隨時(shí)間的變化關(guān)系 （）解析：選才I A、B整體作為研究對(duì)象，由于這個(gè)整體開始處于靜

11、止?fàn)顟B(tài)，所以后來(lái)應(yīng)該一直處于靜止?fàn)顟B(tài)， 整體共受到5個(gè)力的 作用，即：重力 G = Ga+Gb,支持力Fn、靜摩擦力Ff、兩根繩子 的拉力Fi和F2,其中Fi=F2 = 2",根據(jù)力的平衡得 Ff=Fi+F2= Gc,所以當(dāng)砂子均勻流出時(shí)， B選項(xiàng)正確.答案：B二、填空與實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共10分.把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答 ）11. （5分）某學(xué)習(xí)小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實(shí) 驗(yàn).（1）他們的實(shí)驗(yàn)步驟分別是：A.在豎直放置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個(gè)繩套，通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿方木板平面平行的方向互成

12、角度地拉橡皮條，使細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置 O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆記下 O點(diǎn)的位置和讀 出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F1和F2,如圖甲所示.B.只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量 與用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F和記 下細(xì)繩的方向.請(qǐng)指出以上步驟中的錯(cuò)誤 或疏漏： A中是B中是(2)該學(xué)習(xí)小組糾正了 (1)中的問(wèn)題后.在某次實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)彈簧 測(cè)力計(jì)的拉力Fa=4 N、Fb=3 N已在圖乙中畫出，圖中方格每邊 的長(zhǎng)度表示1 N , O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請(qǐng)用兩個(gè)直角三角板作出 合力F的圖示，并求出合力的大小為 N.(3)圖甲中的OA沿豎直線，則圖乙中的Fa、Fb與水平

13、方向的夾角分別為3和它們一定滿足 cos a ： cos B.(4)(多選)該實(shí)驗(yàn)小組想創(chuàng)新一下該實(shí)驗(yàn)，用如圖丙所示的貼有 白紙的木板豎直放置， 彈簧測(cè)力計(jì) A掛在固定于木板上的 P點(diǎn)，下 端用細(xì)線掛一重物M .他們想用此實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是 .A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B.拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行C.圖丁中F'表示用一個(gè)測(cè)力計(jì)測(cè)出來(lái)的力，F(xiàn)表示用平行四邊形定則合成的力C.改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使。點(diǎn)靜止在同一位解析：(1)A中是沒(méi)有記錄兩拉力的方向；B中是沒(méi)有說(shuō)明要把結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)；(2)作圖如圖戊所示，合力大小為6 N;

14、(3)根據(jù)Facos 3=Fbcos a ,得cos a ： cos 3 = 4 ： 3； (4)實(shí)驗(yàn)通過(guò)作出三個(gè)力的圖示來(lái)驗(yàn) 證平行四邊形定則，因此重物的重力要知道，A項(xiàng)對(duì)；拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行，B項(xiàng)對(duì)；圖丁中F'表示用一個(gè)測(cè)力計(jì)測(cè)出來(lái)的力，F(xiàn)表示用平行四邊形定則合成的力，C項(xiàng)對(duì)；當(dāng)結(jié)點(diǎn)O位置確定后，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)也是確定的，由于重物的重力已確定， 兩力大小與方向均一定，因此 D項(xiàng)錯(cuò).答案：(1)沒(méi)有記錄兩拉力的方向沒(méi)有說(shuō)明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn) (2)見解析 6 N(或 5.8 N6.2 N) (3)4 : 3 (4) ABC12. (5分)為測(cè)定木塊P和木板Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)

15、，某同學(xué)設(shè) 計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，下圖為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖， 其中各物體的接觸面均水平，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：導(dǎo)學(xué)號(hào)36280426平行F斑面的姍紋A.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊P的重力為Gp=6.00 N;B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木板 Q的重力為Gq=9.25 N;C.用手按住木塊和木板，按圖裝置安裝好器材；D.松開木塊和木板讓其運(yùn)動(dòng)，待彈簧測(cè)力計(jì)指針?lè)€(wěn)定時(shí)再讀 數(shù).(1)上述操作中多余的步驟是 .(填步驟序號(hào))(2)在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作， 穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì) 的指針位置如圖所示，其示數(shù)為 N.根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)， 可求得木塊P和木板Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為解析：（1）要做好本題，需理解實(shí)驗(yàn)原理.無(wú)

16、論木板怎樣滑動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總與P木塊的滑動(dòng)摩擦力相等，且這個(gè)值是穩(wěn)定的，故可用F=科氏=科m弗解 內(nèi)所以步驟B是多余的.（2）由讀數(shù)的估讀規(guī)則可知，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N,由F=科氏=mg可知產(chǎn)m- = 0.35. g答案：（1）B （2）2.10 0.35三、計(jì)算題（本大題共4小題，共50分.解答應(yīng)寫出必要的文 字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有 數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13. （10分）雨滴接近地面的過(guò)程可以看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí) 雨滴的速度稱為收尾速度.某同學(xué)在一本資料上看到，雨滴的收尾 速度v與雨滴的半徑r成正比，由此該同學(xué)對(duì)雨

17、滴運(yùn)動(dòng)中所受的阻 力F作了如下幾種假設(shè)：（1）阻力只與雨滴的半徑成正比，即 F=kr（k為常數(shù)）.（2）阻力只與速度的平方成正比，即 F=kv2（k為常數(shù)）.（3）阻力與速度的平方和半徑的乘積成正比，即F = krv2（k為常數(shù)）.你認(rèn)為哪種假設(shè)能夠解釋雨滴收尾速度與半徑成正比這一關(guān) 系？請(qǐng)寫出推導(dǎo)過(guò)程.解析：雨滴達(dá)到收尾速度狀態(tài)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，只受重力和空氣阻力F.由平衡條件得：F=G=mg=4n3P g.3r、p分別為雨滴的半徑、密度.由題意知v=k1r , k1為常數(shù).由得F= 4 ： 2 grv2= krv2,3k2式中k =4np g3k2 .由推導(dǎo)知，阻力與速度的平方和半徑的乘積

18、成正比. 即5=卜”2假設(shè)才能解釋 va r.答案：見解析14. （12分）如圖所示，一球A夾在豎直墻與三角劈 B的斜面之 間，三角形劈的重力為 G,劈的底部與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為劈的斜面與豎直墻面是光滑的，問(wèn)欲使三角劈靜止不動(dòng)，球的 重力不能超過(guò)多大？（設(shè)劈的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 ）解析：本題兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，故需分析好受力圖后，列 出平衡方程求解.用正交分解法，對(duì)球和三角劈分別進(jìn)行受力分析，如上圖甲、 乙所示.由于三角劈靜止，故其受地面的靜摩擦力.FfW Ffmax=科Fnb.由平衡條件有：對(duì)球有：Ga = Fncos 45 0FNA=FNSin 45° 對(duì)三角劈有 Fnb=G + Fn' sin 45°Ff=FN' cos 45° FfW 科 Fnb,因?yàn)镕n=Fn'由式解得：GaW所以球的重力不得超過(guò)答案：-g15. (12分)如圖所示，質(zhì)量為 mi的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛， 三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為 O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì) 量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角 0= 37° ,物體 甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知sin 37° = 0.6, cos 37 = 0.8, tan 37° = 0.75, g取10 m/s2設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求