高中一輪復習物理階段綜合評估（二）相互作用

階段綜合評估（二）相互作用一、單項選擇題1．(2018·江陰模擬)如圖所示，P是位于水平粗糙桌面上的物塊，用跨過光滑輕質定滑輪的輕繩將P與鉤碼Q相連，Q的質量為m，在P向右勻速運動的過程中，桌面上的繩子始終是水平的，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．P所受拉力的施力物體是鉤碼Q，大小等于mgB．P所受拉力的施力物體是繩子，大小等于mgC．P所受摩擦力的方向水平向左，大小一定小于mgD．P所受摩擦力的方向水平向左，大小一定大于mg解析：選BP只受繩子的作用，不受鉤碼Q的作用，故A錯誤；P所受拉力的施力物體為繩子，大小等于鉤碼Q的重力mg，故B正確；P所受到的摩擦力方向與拉力方向相反，故水平向左；根據(jù)平衡關系可知，其大小一定等于mg，故C、D錯誤。2．(2018·南通學情檢測)減速帶是交叉路口上常見的一種交通設施，車輛駛過減速帶時要減速，以保障行人的安全。當汽車前輪剛爬上減速帶時，減速帶對車輪的彈力為F，下圖中彈力F畫法正確且分解合理的是()解析：選B彈力作用線穿過兩個圓的圓心，其分力效果是一個支持車輪，一個阻礙車輪，故B正確。3．(2018·新鄉(xiāng)模擬)如圖所示為建筑工地一個小型起重機起吊重物的示意圖。一根輕繩跨過光滑的動滑輪，輕繩的一端系在位置A處，動滑輪的下端掛上重物，輕繩的另一端掛在起重機的吊鉤C處，起吊重物前，重物處于靜止狀態(tài)。起吊重物過程是這樣的：先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢地移動到位置B，然后再讓吊鉤從位置B水平向右緩慢地移動到D，最后把重物卸在某一個位置。則關于輕繩上的拉力大小變化情況，下列說法正確的是()A．吊鉤從C向B移動過程中，輕繩上的拉力不變B．吊鉤從B向D移動過程中，輕繩上的拉力變小C．吊鉤從C向B移動過程中，輕繩上的拉力變大D．吊鉤從B向D移動過程中，輕繩上的拉力不變解析：選A由C到B時，兩輕繩夾角不變，故輕繩上的拉力不變，由B到D時，兩輕繩夾角增大，2FTcoseq\f(θ,2)＝mg，輕繩上的拉力變大。只有A正確。4．(2018·江蘇清江中學周練)如圖所示，底面粗糙、斜面光滑的斜面體M，放在粗糙水平地面上，彈簧的一端固定在墻面上，另一端與放在斜面上的物塊m相連，彈簧的軸線與斜面平行。當物塊在斜面上做周期性往復運動時，斜面體保持靜止，下列圖中能正確表示地面對斜面體的摩擦力f隨時間t變化規(guī)律的是()解析：選A對斜面體受力分析，斜面體受到物塊垂直斜面的壓力，自身的重力，地面的支持力和摩擦力，如圖所示。故受到地面的摩擦力f＝N1sinθ，因為N1＝mgcosθ(θ為斜面的傾角)，所以f＝mgcosθsinθ，物塊的質量和斜面的傾角都是定值，故地面對斜面體的摩擦力恒定不變，A項正確。5．如圖，一質量為m的正方體物塊置于風洞內的水平面上，其一面與風速垂直，當風速為v0時剛好能推動該物塊。已知風對物塊的推力F∝Sv2，其中v為風速，S為物塊迎風面積。當風速變?yōu)?v0時，剛好能推動用同一材料做成的另一正方體物塊，則該物塊的質量為()A．4mB．8mC．32m D．64m解析：選D根據(jù)題意知F＝kSv2，其中k為常量，根據(jù)水平方向二力平衡有μmg＝kSv2，設物塊的密度為ρ，正方體物塊的邊長為L，則m＝ρL3，S＝L2，得μmg＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,ρ)))v2，即m∝v6，根據(jù)比值法，當風速為2v0時，該物塊的質量為64m，選項D正確。二、多項選擇題6．(2018·衢州質檢)如圖所示，質量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速直線運動，已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為()A．μmg B．μ(mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ) D．Fcosθ解析：選BD對木塊進行受力分析如圖所示，將F進行正交分解，由于木塊做勻速直線運動，所以在x軸和y軸均受力平衡，即Fcosθ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又由于Ff＝μFN，故Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，B、D項正確。7．(2018·嘉興聯(lián)考)如圖所示，在高度不同的兩水平臺階上放有質量分別為m1、m2的兩物體，物體間用輕彈簧相連，彈簧與豎直方向的夾角為θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均處于靜止狀態(tài)，已知m1表面光滑，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．彈簧彈力的大小為eq\f(F,sinθ)B．地面對m2的摩擦力大小為FC．地面對m2的支持力可能為零D．m1與m2一定相等解析：選AB對整體受力分析可知，整體受重力、支持力、拉力F，要使整體處于平衡，則水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小與F相同，故B正確；因m2與地面間有摩擦力，則地面對其一定有支持力，故C錯誤；對m1受力分析可知，彈力水平方向的分力應等于F，故彈力大小為eq\f(F,sinθ)，故A正確；因豎直方向上的受力不明確，無法確定m1、m2的質量關系，故D錯誤。8．(2018·平頂山統(tǒng)考)有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為α，如圖所示。如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，下列說法正確的是()A．砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μD．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ解析：選AC對砂堆整體受力分析，受到重力和地面的支持力，水平方向上不受力，A正確；不論砂堆的形狀是否為規(guī)則的圓錐形，整體受力不變，B錯誤；對砂堆側面上的某粒砂子受力分析，如圖所示，則FN＝mgcosα，F(xiàn)f＝mgsinα，F(xiàn)f≤μFN，解得tanαmax＝μ，C正確，D錯誤。9．如圖所示，兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則()A．Ff變小B．Ff不變C．FN變小 D．FN變大解析：選BD系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，以整體為研究對象，在豎直方向：2Ff＝(2m＋M)g，F(xiàn)f＝eq\f(2m＋M,2)g，與兩板間距離無關，B正確；以點O為研究對象，受力分析如圖，且F＝F′，根據(jù)平衡條件有：2Fcoseq\f(θ,2)＝Mg，所以F＝eq\f(Mg,2cos\f(θ,2))，擋板間的距離稍許增大后，硬桿OO1、OO2之間的夾角θ變大，F(xiàn)變大，則FN＝Fsineq\f(θ,2)變大，即木塊與擋板間正壓力變大，D正確。三、非選擇題10．(2018·鎮(zhèn)江模擬)在“探究求合力的方法”實驗中，某同學用兩支彈簧測力計將橡皮筋的端點拉到點O，作出這兩個拉力F1、F2的圖示(圖甲)，然后只用一支彈簧測力計將橡皮筋的端點仍然拉到點O，彈簧測力計示數(shù)F如圖乙所示。(1)彈簧測力計的示數(shù)F＝________N。(2)請幫他在圖甲中畫出力F的圖示(圖中a為記錄F方向時所記錄的一點)。(3)該同學用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連起來，他觀察圖形后受到了啟發(fā)。你認為他緊接著應進行的兩個實驗步驟是________。A．整理實驗器材B．提出求合力方法的猜想C．改變F1、F2的大小和方向，重復上述實驗D．與同學交流討論實驗結果，得出結論解析：(1)彈簧測力計的最小刻度為0.2N，讀數(shù)為2.8N。(2)F的方向應與橡皮筋在一條直線上，如圖所示。(3)本實驗的目的是“探究求合力的方法”，該同學緊接的實驗步驟應是提出求合力方法的猜想，然后改變F1、F2的大小和方向，重復實驗進行驗證。答案：(1)2.8(2)見解析圖(3)BC11．(2018·吉林東北師大附中模擬)如圖所示，一粗糙斜面的傾角θ＝37°，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，一質量為m＝5kg的物塊在水平力F的作用下靜止在斜面上，g取10m/s2，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)要使物塊恰能靜止在斜面上(即與斜面沒有相對滑動的趨勢)，F(xiàn)應為多大；(2)要使物塊靜止在斜面上，F(xiàn)應在什么范圍內。解析：(1)要使物塊恰能靜止在斜面上，則摩擦力為零，有F＝mgtanθ＝37.5N。(2)當F較大時，摩擦力沿斜面向下，有Fmaxsinθ＋mgcosθ＝FN，F(xiàn)maxcosθ＝mgsinθ＋fm，fm＝μFN，聯(lián)立解得Fmax＝100N。當F較小時，摩擦力沿斜面向上，有Fmincosθ＋μ(Fminsinθ＋mgcosθ)＝mgsinθ，解得Fmin≈9.09N。故F的范圍為9.09N≤F≤100N。答案：(1)37.5N(2)9.09N≤F≤100N12．(2018·昆山一模)一個底面粗糙、質量為M的斜劈放在粗糙的水平面上，斜劈的斜面光滑且與水平面成30°角；現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質量為m的小球，小球放在斜面上，小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為30°，如圖所示。求：(1)當斜劈靜止時輕繩的拉力大??；(2)若地面對斜劈的最大靜摩擦力等于地面對斜劈支持力的k倍，為使整個系統(tǒng)靜止，k值必須滿足什么條件。解析：(1)以小球為研究對象，其受力如圖甲所示，建立如圖所示直角坐標系，對FT和mg進行正交分解，由小球的平衡條件可知FTcos30°＝mgsin30°，得FT＝eq\f(\r(3)