江蘇省2022屆高三高考物理一輪復(fù)習(xí)精選精練跟蹤練習(xí)相互作用章末質(zhì)量檢測(cè)

第二章相互作用(時(shí)間90分鐘，滿分100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1．如圖1所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過(guò)一勁度系數(shù)k的彈簧相連，開始時(shí)B放在地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)通過(guò)細(xì)繩將A向上拉起，當(dāng)B剛要離開地面時(shí)，A上升距離為L(zhǎng)，假設(shè)彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則()A．L＝eq\f(2mg,k)B．L＜eq\f(2mg,k)C．L＝eq\f(mg,k)D．L＞eq\f(mg,k)2.如圖2所示，一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來(lái)，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止，不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角θ，則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于()A．cosθ∶1B．1∶cosθC．tanθ∶1D．1∶sinθ3.如圖3所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板ab上滑行，長(zhǎng)木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)．若長(zhǎng)木板ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長(zhǎng)木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則長(zhǎng)木板ab受到地面的摩擦力大小為()A．μ1MgB．μ1(m＋M)gC．μ2mgD．μ1Mg＋μ2mg4.如圖4所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則()A．將滑塊由靜止釋放，如果μ＞tanθ，滑塊將下滑B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑塊將減速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是mgsinθ5.如圖5所示，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑．已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是()\f(2,3)tanα\f(2,3)cotαC．tanαD．cotα6．(2022·蘇州模擬)長(zhǎng)直木板的上表面的一端放置一個(gè)鐵塊，木板放置在水平面上，將放置鐵塊的一端由水平位置緩慢地向上抬起，木板另一端相對(duì)水平面的位置保持不變，如6所示．鐵塊受到的摩擦力Ff隨木板傾角α變化的圖線在圖7中正確的是(設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力大小)()二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7．如圖8所示，在水平力F作用下，A、B保持靜止．若A與B的接觸面是水平的，且F≠0.則關(guān)于B的受力個(gè)數(shù)可能為()A．3個(gè)B．4個(gè)C．5個(gè)D．6個(gè)8．一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈鉸于固定豎直桿AO上，B端掛一重物，且系一細(xì)繩，細(xì)繩跨過(guò)桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖9所示．現(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左拉，使桿BO與桿AO間的夾角θ逐漸減小，則在此過(guò)程中，拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是()A．FN先減小，后增大B．FN始終不變C．F先減小，后增大D．F逐漸減小9．如圖10所示，在一根粗糙的水平直桿上套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鐵環(huán)，兩鐵環(huán)上系著兩根等長(zhǎng)細(xì)線，共同拴住質(zhì)量為M的小球，兩鐵環(huán)與小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)想辦法使得兩鐵環(huán)間距離增大稍許而同時(shí)仍能保持系統(tǒng)平衡，則水平直桿對(duì)鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力Ff的可能變化是()A．FN不變B．FN增大C．Ff增大D．Ff不變10.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(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，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11所示，在此過(guò)程中()A．F1緩慢增大B．F2緩慢增大C．F3緩慢增大D．以上說(shuō)法均不對(duì)三、簡(jiǎn)答題(本題共2小題，共18分．請(qǐng)將解答填寫在相應(yīng)的位置)11．(9分)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中．(1)其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟分別是：A．在水平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)(彈簧測(cè)力計(jì)與方木板平面平行)互成角度地拉橡皮條，使它與細(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.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)在某次實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1、F2已在圖12中畫出，圖中的方格每邊長(zhǎng)度表示2N，O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請(qǐng)用兩個(gè)直角三角板嚴(yán)格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為________N.12．(9分)(2022·蘇南模擬)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖13)．實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.(1)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些，實(shí)驗(yàn)效果較好B．拉橡皮條時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些D．拉力F1和F2的夾角越大越好其中正確的是________(填入相應(yīng)的字母)．(2)若兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直，則________(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力，理由是__________________________．四、計(jì)算題(本題共4小題，共48分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．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)如圖14所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)定滑輪(不計(jì)重力)，某人用它勻速地提起重物．已知重物的質(zhì)量m＝30kg，人的質(zhì)量M＝50kg，g取10m/s2.試求：(1)此時(shí)地面對(duì)人的支持力的大?。?2)輕桿BC和繩AB所受力的大小．14．(12分)如圖15所示，光滑小圓環(huán)A吊著一個(gè)重為G1的砝碼套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上，今有一細(xì)繩拴在小圓環(huán)A上，另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B處的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)重為G2的砝碼，如果不計(jì)小環(huán)、滑輪、繩子的重量大小．繩子又不可伸長(zhǎng)，求平衡時(shí)弦AB所對(duì)的圓心角θ.15．(12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．16.(14分)如圖16所示，光滑勻質(zhì)圓球的直徑d＝40cm，質(zhì)量為M＝20kg，懸線長(zhǎng)L＝30cm，正方形物塊A的厚度b＝10cm，質(zhì)量為m＝2kg，物塊A與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝.現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手，取g＝10m/s2，求：(1)墻對(duì)A的摩擦力為多大？(2)施加一個(gè)與墻面平行的外力于物體A上，使物體A在未脫離圓球前貼著墻沿水平方向做加速度a＝5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)外力的大小和方向如何？

第二章相互作用【參考答案與詳細(xì)解析】一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1．解析：拉A之前，A靜止時(shí)，mg＝kx1，彈簧的壓縮量為x1，當(dāng)B剛要離開地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x2，mg＝kx2，所以A上升的距離為L(zhǎng)＝x1＋x2＝eq\f(2mg,k)，故A正確．答案：A2.解析：對(duì)A、B受力分析可知mAgcosθ＝mBg，則有mA∶mB＝1∶cosθ，B項(xiàng)正確．答案：B3.解析：若長(zhǎng)木板ab未動(dòng)即地面對(duì)長(zhǎng)木板ab的摩擦力為靜摩擦力，由于P在長(zhǎng)木板ab上滑動(dòng)，即P對(duì)長(zhǎng)木板ab的摩擦力大小為μ2mg.由平衡條件可知地面對(duì)ab的靜摩擦力大小為μ2mg.即只有C正確．答案：C4.解析：對(duì)放在斜面上的滑塊進(jìn)行受力分析，當(dāng)mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ時(shí)，滑塊受力平衡，若先前靜止，則滑塊靜止；若有向下的初速度，則做勻速運(yùn)動(dòng)．A中，μ＞tanθ，滑塊靜止在斜面上不會(huì)下滑；B中，滑塊要加速下滑；C中，拉力沿斜面向上，滑動(dòng)摩擦力向下，則拉力的大小為2mgsinθ；D中，滑塊沿斜面向下勻速滑動(dòng)，不需要外力作用．答案：C5.解析：A、B兩物體受到斜面的支持力均為mgcosα，所受滑動(dòng)摩擦力分別為：FfA＝μAmgcosα，F(xiàn)fB＝μBmgcosα，對(duì)整體受力分析結(jié)合平衡條件可得：2mgsinα＝μAmgcosα＋μBmgcosα，且μA＝2μB，解之得μB＝eq\f(2,3)tanα，A項(xiàng)正確．答案：A6．解析：本題應(yīng)分三種情況進(jìn)行分析：(1)當(dāng)0°≤α＜arctanμ(μ為鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù))時(shí)，鐵塊相對(duì)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵塊受靜摩擦力作用，其大小與重力沿木板(斜面)方向分力大小相等，即Ff＝mgsinα，α＝0°時(shí)，F(xiàn)f＝0；Ff隨α的增大按正弦規(guī)律增大．(2)當(dāng)α＝arctanμ時(shí)處于臨界狀態(tài)，此時(shí)摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，由題設(shè)條件可知其等于滑動(dòng)摩擦力大?。?3)當(dāng)arctanμ＜α≤90°時(shí)，鐵塊相對(duì)木板向下滑動(dòng)，鐵塊受到滑動(dòng)摩擦力的作用，可知Ff＝μFN＝μmgcosα，F(xiàn)f隨α的增大按余弦規(guī)律減?。鸢福篊二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7．解析：對(duì)于B物體，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的壓力和A對(duì)B的摩擦力，若以整體為研究對(duì)象，當(dāng)F較大或較小時(shí)，斜面對(duì)B有摩擦力，當(dāng)F大小適當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)B摩擦力為零，故B可能受4個(gè)力，也可能受5個(gè)力．答案：BC8．解析：取BO桿的B端為研究對(duì)象，受到繩子拉力(大小為F)、BO桿的支持力FN和懸掛重物的繩子的拉力(大小為G)的作用，將FN與G合成，其合力與F等值反向，如圖所示，得到一個(gè)力三角形(如圖中畫斜線部分)，此力三角形與幾何三角形OBA相似，可利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例來(lái)解．如圖所示，力三角形與幾何三角形OBA相似，設(shè)AO高為H，BO長(zhǎng)為L(zhǎng)，繩長(zhǎng)AB為l，則由對(duì)應(yīng)邊成比例可得：eq\f(G,H)＝eq\f(FN,L)＝eq\f(F,l)，式中G、H、L均不變，l逐漸變小，所以可知FN不變，F(xiàn)逐漸變?。鸢福築D9．解析：分析本題可以先用整體法，把小球和兩個(gè)鐵環(huán)看做一個(gè)整體，且該整體受到豎直向下的重力和桿豎直向上的支持力作用，由題意整體平衡知該整體在豎直方向上受力必然平衡，即受到豎直向下的重力為(2mg＋Mg)，與豎直向上的支持力大小相等，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)A正確；再用隔離法，分析小球平衡得到細(xì)線中的拉力隨兩鐵環(huán)間距離變大而增大，所以當(dāng)對(duì)其中一個(gè)鐵環(huán)受力分析可以得到細(xì)線沿水平方向的分力F在逐漸變大，則鐵環(huán)水平方向受到的摩擦力必與F大小相等，所以摩擦力在變大，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)．綜上所述，本題的正確答案應(yīng)該為A、C.答案：AC10.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θ不變，F(xiàn)2cosθ＝F＋mg.若F緩慢增加，則F2增加，F(xiàn)2sinθ＝F1，若F2緩慢增加，則F1增加；對(duì)于整體而言，地面對(duì)A的摩擦力Ff＝F1，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，選項(xiàng)A、B、C對(duì)．答案：ABC三、簡(jiǎn)答題(本題共2小題，共18分．請(qǐng)將解答填寫在相應(yīng)的位置)11．解析：(1)當(dāng)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆應(yīng)記下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2及此時(shí)兩細(xì)繩的方向．當(dāng)只用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，并記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向．(2)如圖所示：答案：(1)未記下兩條細(xì)繩的方向應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到原來(lái)的位置O點(diǎn)(2)見解析圖10eq\r(2)12．解析：(1)拉力F1和F2的夾角越大，而合力小，作圖時(shí)相對(duì)誤差太大，正確的選項(xiàng)為A、B、C.(2)若兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直，則其合力為4eq\r(2)N＞5N，故不能用一個(gè)量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力．答案：(1)A、B、C(2)不能量程太小四、計(jì)算題(本題共4小題，共48分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．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．解析：(1)因勻速提起重物，則FT＝mg.且繩對(duì)人的拉力為mg，所以地面對(duì)人的支持力為：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10N＝200N，方向豎直向上．(2)定滑輪對(duì)B點(diǎn)的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對(duì)B點(diǎn)的彈力方向沿桿的方向，由共點(diǎn)力平衡條件得：FAB＝2mgtan30°＝2×30×10×eq\f(\r(3),3)N＝200eq\r(3)NFBC＝eq\f(2mg,cos30°)＝eq\f(2×30×10,\f(\r(3),2))N＝400eq\r(3)N.答案：(1)200N(2)400eq\r(3)N200eq\r(3)N14．解析：以小圓環(huán)A為研究對(duì)象，它受到的力有：豎直繩對(duì)它的拉力F1＝G1，其方向豎直向下；AB繩對(duì)它的拉力F2＝G2，其方向沿AB方向；大圓環(huán)對(duì)它的彈力FN，其方向沿半徑指向圓外，在F1、F2、FN三力的共同作用下，小圓環(huán)處于平衡狀態(tài)．將小圓環(huán)A所受的三個(gè)力利用力的合成和力的分解，組成三角形，如圖所示．由幾何關(guān)系得△OAB與△FNAF2′相似，得eq\f(OA,FN)＝eq\f(OB,F1)＝eq\f(AB,F2′).所以FN＝F1，sineq\f(θ