2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)-相互作用(提升練)

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——相互作用(提升練)一、單選題（本大題共7小題，共28分）在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的拉力拉物塊A，使它以加速度a沿斜面向上做勻加速運動直到物塊B剛要離開擋板C.在此過程中(????)A.物塊A運動的距離為m1gsinθk B.拉力的最大值為m1gsinθ+m關(guān)于力，以下說法中正確的是(????)A.力能離開物體而獨立存在

B.只有接觸物體之間才可能有相互作用力

C.把地球上的物體移動到月球上，物體的質(zhì)量和所受重力變小

D.相互接觸的物體之間也不一定有彈力產(chǎn)生兩個共點力F1與F2的合力大小為6N，則F1與F2A.F1=2

N，F(xiàn)2=9

N B.F1=4

N，F(xiàn)2=8

N

C.F1=1

N，F(xiàn)2水平桌面上一重200N的物體，與桌面間的滑動摩擦系數(shù)為0.2，物體受到的最大靜摩擦力為42N，當(dāng)依次用15N、41N、45N的水平拉力拉此物體時，物體受到的摩擦力大小依次為(????)A.15N，40N，45N B.15N，40N，40N C.15N，41N，40N D.15N，41N，45N如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為A.2?3 B.36 C.33下列關(guān)于重力、彈力和摩擦力的說法，正確的是(????)A.物體的重心并不一定在物體的幾何中心上

B.勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大

C.動摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比，與滑動摩擦力成正比

D.靜摩擦力的大小與物體之間的正壓力成正比沿光滑斜面自由下滑的物體，其受到的力有(????)A.重力、斜面的支持力

B.重力、下滑力和斜面的支持力

C.重力、下滑力

D.重力、下滑力、斜面的支持力和緊壓斜面的力二、多選題（本大題共5小題，共20分）如圖所示，用與豎直方向成θ角(θ<45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個小球，這時繩b的拉力為F1，現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過θ角，繩b的拉力為F2，再逆時針轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力為F3，則：(

A.F1<F2<F3 B.F1=F如圖所示，一光滑的輕滑輪用細繩懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(????)A.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

B.繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化一斜面(足夠長)靜止于粗糙的水平地面上，在其上端放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，m正好保持勻速下滑。如圖所示，現(xiàn)在m下滑的過程中再加一個恒力，以下說法正確的是(????)A.如果加一豎直向下的恒力F1，則m將沿斜面勻加速下滑

B.如果加一豎直向下的恒力F1，則m將仍然沿斜面勻速下滑

C.如果加一個沿斜面向下的恒力F2，則在m下滑過程中，地面對M沒有靜摩擦力作用

D.如果加一個水平向右的恒力F3，則在m如圖所示，物體A、B質(zhì)量均為m，A放在傾角為θ的固定粗糙斜面上，通過輕繩繞過定滑輪與物體B相連，A在沿斜面向下的恒定外力F作用下沿斜面加速下滑，不計繩與滑輪間的摩擦．在A加速下滑一段位移x的過程中，下列說法正確的是(????)A.物體A的重力勢能減少mgx

B.物體A、B動能增量之和等于外力F和摩擦力做功之和

C.繩子拉力對B做的功等于物體B機械能的增量

D.物體A與斜面因摩擦所產(chǎn)生的熱量等于外力F

所做的功與物體A和B機械能增量之差兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，彈簧勁度系數(shù)為k，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則(????)

A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B.金屬棒在運動過程中的最大速度v=mgRB2L2

C.金屬最終停止運動時，流過電阻R的電量q=三、填空題（本大題共2小題，共10分）一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠近N極一側(cè)固定一根與它垂直的直導(dǎo)線，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以向里的電流，則磁鐵對桌面的壓力______(填“變大”“變小”“不變”)，磁鐵受到的摩擦力方向______(填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”)．在航天技術(shù)中，火箭是把航天器送入太空的運載工具之一．在航天器發(fā)射的初始階段，火箭通過燃燒消耗燃料向后吐著長長的“火舌”，推動著航天器豎直上升．設(shè)“火舌”產(chǎn)生的推動力大小保持不變且不計空氣阻力．則在這個過程中，航天器的加速度將______，速度將______.(填“變大”、“不變”或“變小”)四、實驗題（本大題共1小題，共12分）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的兩端各受到100N的拉力F作用，彈簧平衡時伸長了10cm(在彈性限度內(nèi))，那么，彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；若將彈簧兩端受到的拉力F均反向且大小不變，那么，彈簧的壓縮量為______cm．五、計算題（本大題共3小題，共30分）水平桌面上有兩個玩具車A和B，兩者用一輕質(zhì)細橡皮筋相連，在橡皮筋上有一紅色標記R。在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài)，A、B和R分別位于直角坐標系中的(0,2l)、(0,?1)和(0,0)點。已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動；B平行于x軸朝x軸正向勻速運動。在兩車此后運動的過程中，標記R在某時刻通過點(1,1)。假定橡皮筋的伸長是均勻的，求B運動速度的大小。

如圖所示，質(zhì)量為m=4kg的物體在水平恒力F=26N的作用下靜止于斜面上，斜面的傾角θ=37°，(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2(1)物體受到斜面的支持力大??；(2)物體受到的摩擦力。

如圖所示，輕繩OA一端系于天花板上，與豎直方向的夾角為θ，水平輕繩OB的一端系于豎直墻上，O點掛一重物。當(dāng)重物的重力為N時，水平繩OB的拉力為300N，(取g=10?m/s2)，求：

(1)θ角的大??；(2)此時繩OA的拉力是多大？

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、設(shè)開始時彈簧壓縮量x1，對物塊A，有：m1gsinθ=kx1

得：x1=m1gsinθk。

當(dāng)物塊B剛離開擋板C時，有：m2gsinθ=kx2

得：x2=m2gsinθk。

所以物塊A運動的距離為：S=x1+x2=(m1+m2)gsinθk.故A錯誤；

B、物塊B剛要離開擋板C時拉力最大，對A，有：F?m1gsinθ?kx2=m1a

解得拉力的最大值為：F=(m1+m2)gsinθ+m1a，故B錯誤。

C、從A開始運動到彈簧恢復(fù)原長前，由【解析】解：

A、力是一個物體對另一個物體的作用，所以力不能離開物體而獨立存在．故A錯誤．

B、不接觸物體之間也可能有相互作用力，比如兩個電荷之間、磁鐵之間不接觸也有力的作用．故B錯誤．

C、把地球上的物體移動到月球上，物體的質(zhì)量不變，重力減?。蔆錯誤．

D、相互接觸的物體之間發(fā)生彈性形變時才有彈力產(chǎn)生，所以相互接觸的物體之間不一定有彈力產(chǎn)生．故D正確．

故選D

3.【答案】B

【解析】解：兩個共點力的合力范圍合力大小的取值范圍為：F1+F2≥F≥|F1?F2|

A、F1=2N，F(xiàn)2=9N，合力大小的取值范圍為：11N≥F≥7N，故A錯誤。

B、F1=4N，F(xiàn)2=8N，合力大小的取值范圍為：12N≥F≥4N，故B正確。

C、F1=1N，F(xiàn)2=8N，合力大小的取值范圍為：9N≥F≥7N，故C錯誤。

D、F1=2N【解析】解：

當(dāng)拉力為15N和30N時時，物體處于靜止，摩擦力分別等于15N、41N；

當(dāng)拉力為45N時，拉力大于最大靜摩擦力，物體發(fā)生滑動，受到的為滑動摩擦力，大小為f=μmg=40N；

故選：C．

由題意可知物體的最大靜摩擦力，當(dāng)拉力小于最大靜摩擦力時受到的時靜摩擦力等于拉力；而拉力大于最大靜摩擦力時物體將滑動，由動摩擦力公式可求出摩擦力．

物體靜止時受到的靜摩擦力由二力平衡或牛頓第二定律求出；若為滑動摩擦力，則一定符合滑動摩擦力公式．

5.【答案】C

【解析】解：當(dāng)拉力水平時，物體勻速運動，則拉力等于摩擦力，即：F=μmg；

當(dāng)拉力傾斜時，物體受力分析如圖

由f=μFN，F(xiàn)N=mg?Fsinθ可知摩擦力為：f=μ(mg?Fsinθ)

f=12F

代入數(shù)據(jù)為：

12μmg=μ(mg?32F)

聯(lián)立可得：μ=33【解析】解：A.重心不一定在物體的幾何中心上，只有質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心才在其幾何重心，故A正確；

B.根據(jù)彈簧彈力的表達式F=kx，x為伸長量或壓縮量，k為彈簧的勁度系數(shù)，可知：彈力不僅跟勁度系數(shù)有關(guān)，還跟伸長量或壓縮量有關(guān)，故B錯誤；

C.動摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體之間的壓力、滑動摩擦力無關(guān)，故C錯誤；

D.靜摩擦力的大小與物體之間的正壓力無關(guān)；故D錯誤；

故選：A

(1)重心不一定在物體的幾何中心上，只有質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心才在其幾何重心；

(2)在彈性限度范圍內(nèi)，F(xiàn)=kx，其中F為彈力大小，x為伸長量或壓縮量，k為彈簧的勁度系數(shù)；

(3)動摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體之間的壓力、滑動摩擦力無關(guān)；

(4)靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化的，與正壓力無關(guān)．

本題考查了重心、彈簧彈力、動摩擦因素、靜摩擦力的影響因素，重力要分析滑動摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系．

7.【答案】A

【解析】【分析】

對物體受力分析時要注意力的施力物體是誰，不能多分析了物體受到的力，如下滑力就是不存在的力．

下滑力是同學(xué)經(jīng)常出錯的地方，一定要注意物體不受下滑力這么個力，下滑力實際上是重力的分力．還有受力分析時，該物體只分析受力，不能分析施力。

【解答】

光滑的斜面上自由下滑物體受到重力和支持力，下滑力是不存在的，壓力作用在斜面上，不是物體所受到的力．故A正確，BCD錯誤。

故選A。

8.【答案】BD

【解析】【分析】對小球受力分析，受到重力和兩個拉力，三力平衡，合力為零；其中重力大小和方向都恒定，第二個力方向不變、大小變，第三個力大小和方向都可以變，運用合成法，通過作圖分析。

本題是三力平衡的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵是運用合成法作圖，結(jié)合幾何關(guān)系得到各個力的關(guān)系。

【解答】對小球受力分析，受到重力和兩個拉力，三力平衡，如圖：

通過幾何關(guān)系可知，力F2垂直與細線，故F??1=F3>F2；由圖可知，繩a的拉力逐漸減小，故BD

9.【答案】AD

【解析】【分析】

受力分析，建立坐標系進行正交分解，列式分析

考查物體的平衡條件和臨界條件，對于四個力以上的物體平衡，主要采用正交分解，列式，從公式分析各個力的變化，注意物體運動的臨界條件，物體間靜摩擦力達到最大．

【解答】

A.對于b，由物體的平衡條件得：y：N+Fsinα+magsinβ=mbg，F(xiàn)增大，N減小，一直到物體開始運動．因此N在一定范圍內(nèi)變化，故A正確；

B.繩的張力等于magcos(45o?0.5β)，不變，故B錯誤；

C.連接a和b的繩的張力等于物體a的重力mag，不變，故C錯誤；

D.對于b，由物體的平衡條件得：x：magcosβ=Fcosα+f，F(xiàn)增大，f先減小到零，反向再增大，一直到物體開始運動，所以物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化，故D正確．

故選：【解析】解：設(shè)斜面傾角為θ，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時物塊能勻速下滑，則有：mgsinθ=μmgcosθ

AB、如果加一豎直向下的恒力F1，對物塊受力分析得：物塊沿斜面向下的力為：(mg+F1)sinθ

物塊與斜面間的摩擦力為：μ(mg+F1)cosθ

結(jié)合mgsinθ=μmgcosθ可知，(mg+F1)sinθ=μ(mg+F1)cosθ

即m將仍然沿斜面勻速下滑，故A錯誤，B正確；

C、在m上加一沿斜面向下的力F2，物塊所受的合力將沿斜面向下，故做加速運動，但m與斜面間的彈力大小不變，故滑動摩擦力大小不變，即物塊所受支持力與摩擦力的合力仍然豎直向上，則斜面所受摩擦力與物塊的壓力的合力豎直向下，則斜面水平方向仍無運動趨勢，故仍對地?zé)o摩擦力作用，故C正確；

D、未施加力之前，物塊勻速，則mgsinθ?μmgcosθ=0；在m上加一水平向右的力F3，沿斜面方向：mgsinθ?F3cosθ?μ(mgcosθ+F3sinθ)<0，故物體做減速運動；對物塊，所受支持力增加了F【解析】解：A、在A加速下滑一段位移x的過程中，重力對A做功為mgxsinθ，則其重力勢能減少mgxsinθ.故A錯誤．

B、對AB整體，由動能定理知：物體A、B動能增量之和等于外力F、摩擦力做功和重力做功之和．故B錯誤．

C、根據(jù)功能原理知：除重力以外的力對物體做功等于物體機械能的變化，則繩子拉力對B做的功等于物體B機械能的增量，故C正確．

D、根據(jù)功能關(guān)系可知，物體A與斜面因摩擦所產(chǎn)生的熱量等于外力F

所做的功與物體A和B機械能增量之差．故D正確．

故選：CD

根據(jù)重力做功分析物體A的重力勢能減少．對整個系統(tǒng)，由動能定理分析物體A、B動能增量之和等于外力F和摩擦力做功之和的關(guān)系．由功能關(guān)系分析繩子拉力對B做的功與物體B機械能的增量關(guān)系，以及摩擦產(chǎn)生的熱量與各力做功的關(guān)系．

解決本題的關(guān)鍵是掌握動能定理和功能原理，知道除重力以外的力對物體做功等于物體機械能的變化，要分析清楚能量的轉(zhuǎn)化情況，能量的形式不遺漏．

12.【答案】AC

【解析】【分析】導(dǎo)體棒下落過程中切割磁感線，回路中形成電流，根據(jù)右手定責(zé)可以判斷電流的方向，正確分析安培力變化可以求解加速度的變化情況，下落過程中正確應(yīng)用功能關(guān)系可以分析產(chǎn)生熱量與重力勢能減小量的大小關(guān)系。根據(jù)導(dǎo)體棒速度的變化正確分析安培力的變化往往是解決這類問題的重點，在應(yīng)用功能關(guān)系時，注意彈性勢能的變化，這點是往往被容易忽視的?！窘獯稹緼.金屬棒剛釋放時，彈簧處于原長，彈力為零，又因此時速度為零，沒有感應(yīng)電流，金屬棒不受安培力作用，只受到重力作用，其加速度應(yīng)等于重力加速度g，故A正確；B.若彈簧彈力為F時，金屬棒獲得最大速度vm，此時受力平衡，則有：mg?F=BIL=B2L2vC.金屬最終停止運動時，彈力等于金屬棒的重力，金屬棒移動的距離等于x=mgk，根據(jù)q=It，流過電阻R的電量D.金屬棒下落過程中，由能量守恒定律知，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能(速度不為零時)以及電阻

R上產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選AC。

13.【答案】變大

水平向右

【解析】解：根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向，如圖，在根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如圖；

根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左下方；

選取磁鐵為研究的對象，磁鐵始終靜止，根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變大，靜摩擦力水平向右．

故答案為：變大；

水平向右．

先判斷電流所在位置的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向；再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向，最后對磁體受力分析，根據(jù)平衡條件判斷．

本題關(guān)鍵先對電流分析，得到其受力方向，再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況．

14.【答案】變大

;變大

【解析】解：

由于推動力F和空氣阻力f都不變，隨著燃料航天器質(zhì)量減小，故航天器所受合外力：F合=F?f?mg增大．

由牛頓第二定律可得：

a=F合m

故加速度變大．

由運動學(xué)：

v=at

可知速度變大．

故答案為：變大；變大

由于推動力和空氣阻力都不變，隨著燃料燃燒航天器質(zhì)量減小，由牛頓第二定律可知加速度變化，由運動學(xué)可知速度變化．

本題關(guān)鍵是要知道燃料燃燒造成火箭質(zhì)量減小，其余都是運動學(xué)簡單應(yīng)用，基礎(chǔ)題．

15.【解析】解：根據(jù)胡克定律得，彈簧的勁度系數(shù)k=F△x=10010×10?2=1000N/m

若將彈簧兩端受到的拉力F均反向且大小不變，那么，彈簧的壓縮量：△x′=Fk=1001000m=0.1m=10cm

故答案為：1000，10

根據(jù)彈簧的彈力大小，結(jié)合胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù)，同理即可求出彈簧的壓縮量．

解決本題的關(guān)鍵掌握胡克定律，注意在F=kx中，F(xiàn)表示彈簧的彈力，不是彈簧的合力，以及x表示彈簧的形變量，不是彈簧的長度．

16.【答案】解：設(shè)B車的速度大小為v.如圖