2020版物理增分大一輪高考(京津魯瓊)講義第二章相互作用本章綜合能力提升練含解析

本章綜合能力提高練一、單項(xiàng)選擇題1．(2018河·北省唐山市質(zhì)檢)圓滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿，小球經(jīng)過(guò)輕繩與細(xì)桿相連，此時(shí)輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心處，

如圖

1所示．將懸點(diǎn)

A緩慢沿桿向上移動(dòng)，直到輕繩處于豎直方向，在這個(gè)過(guò)程中，輕繩的拉力

(

)A．逐漸增大C．先減小后增大

圖1B．大小不變D．先增大后減小答案C分析當(dāng)懸點(diǎn)不變，支持力

A緩慢向上挪動(dòng)過(guò)程中，小球一直處于均衡狀態(tài)，小球所受重力FN的方向不變，對(duì)小球進(jìn)行受力分析以以下圖，由圖可知，拉力

mg的大小和方向都FT先減小后增大，項(xiàng)正確．2．(2018陜·西省渭南市調(diào)研)如圖2所示，物塊M在靜止的傳遞帶上勻速下滑時(shí)，傳遞帶忽然順時(shí)針(圖中箭頭所示)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，則傳遞帶轉(zhuǎn)動(dòng)后，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．MC．M

遇到的摩擦力不變可能減速下滑

B．MD．M

圖2遇到的摩擦力變大可能減速上滑答案

A分析

當(dāng)傳遞帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)傳遞帶的運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有變，所以

M遇到的摩擦力不變．3．a(chǎn)、b

兩個(gè)質(zhì)量同樣的球用線相連接，

a球用線掛在天花板上，

b球放在圓滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止(線的質(zhì)量不計(jì)

)，則以下圖中正確的選項(xiàng)是

(

)答案B分析對(duì)a、b球整體受力分析，受重力、斜面的支持力和線的拉力，如圖甲所示，同理，對(duì)受力分析如圖乙，可知B項(xiàng)正確．

b球4．(2018

·西省太原市調(diào)研山

)如圖

3所示，輕繩

OA

一端固定在天花板上，另一端系一圓滑的圓環(huán)，一根系著物體的輕繩穿過(guò)圓環(huán)后，另一端固定在墻上板水平向右挪動(dòng)，且OB段的輕繩一直保持水平，則變化狀況是()

B點(diǎn)，且OA、OB

OB處于水平．現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢沿天花段輕繩所受拉力的大小FTA、FTB的圖3A．FTA增大，F(xiàn)TB不變B．FTA、FTB均不變C．FTA不變，F(xiàn)TB增大D．FTA、FTB均減小答案B分析因?yàn)閳A環(huán)圓滑，則OC、OB段輕繩所受拉力的大小FTC、FTB一直相等，且等于物體的重力．又因?yàn)镺B段輕繩一直保持水平，OC段輕繩一直保持豎直，所以A點(diǎn)緩慢右移時(shí)，圓環(huán)也隨之右移，角θ不變，由均衡條件可知OA段繩上所受的拉力不變．故B項(xiàng)正確．5．(2017全·國(guó)卷Ⅲ·17)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，均衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變成(彈性繩的伸長(zhǎng)一直處于彈性限度內(nèi))()A．86cmB．92cmC．98cmD．104cm答案B分析設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k.掛鉤碼后，彈性繩兩端點(diǎn)挪動(dòng)前，繩的伸長(zhǎng)量L＝100cm－80cm＝20cm，兩段繩的彈力F＝kL，對(duì)鉤碼受力分析，如圖甲所示，sinα＝4，cosα＝3.依據(jù)共點(diǎn)力55的均衡條件可得，鉤碼的重力為G＝2kLcosα.將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)時(shí)，受力爭(zhēng)如圖乙所示．設(shè)彈性繩伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)′，彈力為F′＝kL′，鉤碼的重力為G＝2kL′，聯(lián)立解得L′＝3L＝12cm.彈性繩的總長(zhǎng)度變成L0＋L′＝92cm，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.5甲

乙6.如圖4所示，物塊A、B靜止，現(xiàn)用力

A放在直角三角形斜面體F沿斜面向上推A，但

B上邊，B放在彈簧上邊并緊挨著豎直墻壁，初始時(shí)A、B仍未動(dòng)．則施力F后，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(

)圖4A．A、B之間的摩擦力必定變大B．B與墻面間的彈力可能不變C．B與墻面間可能沒(méi)有摩擦力D．彈簧彈力必定不變答案D分析對(duì)A分析，開(kāi)始時(shí)受重力、B對(duì)A的支持力和靜摩擦力均衡，當(dāng)施加F后，依舊處于靜止?fàn)顟B(tài)，開(kāi)始時(shí)A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ，若F＝2mAgsinθ，則A、B之間的摩擦力大小不變，故A錯(cuò)誤；以A、B整體為研究對(duì)象，開(kāi)始時(shí)B與墻面間的彈力為零，此后施加F后，彈力等于Fcosθ，B錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體分析，因?yàn)锳、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，依據(jù)均衡知，B與墻面間必定有摩擦力，故C錯(cuò)誤，D正確．(2019河·北省張家口市模擬)如圖5所示，質(zhì)量為m的小球P(可以看作質(zhì)點(diǎn))，用兩根輕繩OP和O′P在

P點(diǎn)拴結(jié)后再分別系于豎直墻上相距0.4m的O、O′兩點(diǎn)上，繩OP長(zhǎng)0.5m，繩

O′P長(zhǎng)0.3m，今在小球上施加一與水平方向成

θ＝37°角的拉力

F，將小球緩慢拉起．繩

O′P剛拉直時(shí)，OP

繩拉力為

FT1，繩

OP剛廢弛時(shí)，

O′P繩拉力為

FT2，則

FT1∶FT2為(sin37

＝°0.6，cos37°＝0.8)(

)圖5A．3∶4B．4∶3C．3∶5D．4∶5答案C分析繩O′P剛拉直時(shí)，由幾何關(guān)系可知此時(shí)OP繩與豎直方向夾角為37°，小球受力如圖甲，則FT1＝4FT2＝4∶FT2＝3∶5，C選項(xiàng)正確．35二、多項(xiàng)選擇題8.(2019山·東省德州市期中)如圖6所示，傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜劈上，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上，另一端繞過(guò)圓滑的滑輪固定在c點(diǎn)，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將固定點(diǎn)c向上挪動(dòng)少量，而a與斜劈一直靜止，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖

6A．細(xì)線對(duì)物體a的拉力不變B．斜劈對(duì)地面的壓力不變C．斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小D．地面對(duì)斜劈的摩擦力為零答案

AB9.(2010

山·東卷·17)如圖

7所示，質(zhì)量分別為

m1、m2的兩個(gè)物體經(jīng)過(guò)輕彈簧連接，在力

F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

(m1在地面上，

m2在空中

)，力

F與水平方向成

θ角．則

m1所受支持力

N和摩擦力

f正確的選項(xiàng)是

(

)圖

7A．N＝m1g＋m2g－Fsinθ

B．N＝m1g＋m2g－FcosθC．f＝Fcosθ

D．f＝Fsinθ答案

AC分析將m1、m2、彈簧看作整體，受力分析以以下圖依據(jù)均衡條件得f＝FcosθN＋Fsinθ＝(m1＋m2)gN＝(m1＋m2)g－Fsinθ應(yīng)選項(xiàng)A、C正確．(2018江·西省南昌市第二次模擬)如圖8所示，帶有圓滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平川面上，擱置于斜劈上的圓滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行．塊施加一豎直向上的拉力F，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球一直未離開(kāi)斜劈，

現(xiàn)給小滑則有(

)圖8．輕繩對(duì)小球的拉力逐漸增大B．小球?qū)π迸膲毫ο葴p小后增大C．豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大后減小D．對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大答案AD分析對(duì)小球受力分析，受重力、支持力和輕繩的拉力，如圖甲所示：依據(jù)均衡條件可知，滑塊緩慢上升的過(guò)程中，輕繩的拉力FT增添，支持力FN減小，依據(jù)牛頓第三定律，球?qū)π迸膲毫p小，A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力FN，桿的彈力FN′，拉力F，如圖乙所示，依據(jù)均衡條件，有：水平方向FN′＝FNsinθ，豎直方向F＋FNcosθ＝G，因?yàn)镕N減小，故桿的彈力FN′減小，對(duì)滑塊的拉力F增添，C錯(cuò)誤，D正確．三、非選擇題11．某學(xué)生做“研究?jī)蓚€(gè)互成角度力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)把彈簧豎直懸掛起來(lái)，在下端掛鉤碼，每增添一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x，數(shù)據(jù)記錄以下表所示．鉤碼個(gè)數(shù)01234567彈力F/N01.02.03.04.05.06.07.0彈簧伸長(zhǎng)的02.003.986.027.979.9511.8013.50長(zhǎng)度x/cm(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖9中作出F－x圖線．圖9(2)依據(jù)F－x圖線可以求得彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.估測(cè)彈簧彈力為5N時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為_(kāi)_______J.答案(1)以以下圖(2)50(3)0.2512．(2018內(nèi)·蒙古赤峰二中月考)傾角30°的斜面體放在水平川面上，小車與斜面之間圓滑，斜面體與地面之間粗糙，用兩根輕繩越過(guò)兩個(gè)固定的定滑輪一端接在小車上(滑輪與斜面沒(méi)有連接)，另一端分別懸掛質(zhì)量為2m和m的物體A、B，當(dāng)小車靜止時(shí)兩繩分別平行、垂直于斜面，如圖10所示，不計(jì)滑輪摩擦．(重力加速度為g)圖10求小車的質(zhì)量；現(xiàn)使A、B地址互換，當(dāng)系統(tǒng)再次靜止時(shí)(斜面體一直未動(dòng))，地面與斜面體之間的摩擦力大?。鸢?1)4m(2)32mg分析(1)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力均衡，對(duì)小車受力分析，沿斜面方向有：Mgsin30＝°2mg，得M4m.(2)當(dāng)A和B互換地址后，設(shè)A連接的繩索與垂直于斜面方向的夾角為θ，沿斜面方向有：Mgsin30＝°mg＋2mgsinθ，解得θ＝30°，即A連接的繩索豎直向上拉小車，對(duì)小車和斜面體整體受力分析，水平方向有：Ff＝mgcos30°，解得Ff＝3mg.213．(2018·北省衡水中學(xué)第一次調(diào)研河)如圖11所示，放在粗糙的固定斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)．輕繩AO繞過(guò)圓滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ＝53°，斜面傾角α＝37°，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA＝5kg，mB＝1.5kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝500N/m，(sin37＝°0.6，cos37＝°0.8，重力加速度

g＝10m/s2)求：圖11彈簧的伸長(zhǎng)量x；物塊A遇到的摩擦力