高中物理復(fù)習(xí) 相互作用 章末質(zhì)量檢測

第二章相互作用

章末》《檢測〕

階段大閱兵——過關(guān)達(dá)標(biāo)！

（時間90分鐘，滿分100分）

命題設(shè)計

\難度

題號\

較易中等稍難

1、2、4、5、

力和受力分析8、11

7

力的合成與分解3、6、910、12

物體的平衡13、1415、16

一、選擇題（本大題共10個小題，共50分，每小題至少有一個選項正確，全部選對的

得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）

1.如圖1所示，在水平力尸作用下，4、5保持

靜止.若A與3的接觸面是水平的，且FW0.

則關(guān)于B的受力個數(shù)可能為（）

A.3個B.4個

C.5個D.6個圖1

解析：對于3物體，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的壓力和A對3的摩擦

力，若以整體為研究對象，當(dāng)歹較大或較小時，斜面對5有摩擦力，當(dāng)尸大小適

當(dāng)時，斜面對3摩擦力為零，故3可能受4個力，也可能受5個力.

答案：BC

2.如圖2所示，質(zhì)量均為m的物體A、B

通過一勁度系數(shù)左的彈簧相連，開始時

8放在地面上，4、3均處于靜止?fàn)顟B(tài)，

現(xiàn)通過細(xì)繩將A向上拉起，當(dāng)3剛要離

開地面時，A上升距離為乙，假設(shè)彈簧一

直在彈性限度內(nèi)，則)

A.坐B.

C.L告0T

K

解析：拉A之前，A靜止時，tng=kxi,彈簧的壓縮量為xi,當(dāng)3剛要離開地面時,

彈簧的伸長量為必，mg=kx2f所以A上升的距離為心=不+必=^^,故A正確.

K

答案：A

3.如圖3所示，一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體

A、B,A懸掛起來，5穿在一根豎直桿上,

兩物體均保持靜止，不計繩與滑輪、3與豎

直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角0,

則物體A、B的質(zhì)量之比mA：等于（)

A.cos"：1B.1：cos，

C.tan。:1D.1\sin，

解析：對4、3受力分析可知，〃AgCOs0=?ZBg,則有mA:ntB=l:cos”,B項正確.

答案：B

4.如圖4所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為

M的長木板而上滑行，長木板放在水平地a在Pb

面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài).若長木板口與地圖4

面間的動摩擦因數(shù)為"I,木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為“2,則長木板ab

受到地面的摩擦力大小為

)

A.件iMgB.

C.ft2mgD.fiiMg+pimg

解析：若長木板而未動即地面對長木板M的摩擦力為靜摩擦力，由于尸在長木板

ab上滑動，即P對長木板ab的摩擦力大小為由平衡條件可知地面對ab的靜

摩擦力大小為〃2，叫即只有C正確.

答案：C

5.（2009?北京高考）如圖5所示，將質(zhì)量為m的

滑塊放在傾角為，的固定斜面上.滑塊與斜面

之間的動摩擦因數(shù)為".若滑塊與斜面之間的最

大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速

度為g,則)

A.將滑塊由靜止釋放，如果〃>tanO,滑塊將下滑

B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果〃<tanO,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，如果〃=tan。，拉力大小應(yīng)是

ImgsmO

D.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果//=tan，,拉力大小應(yīng)是mgsinO

解析：對放在斜面上的滑塊進(jìn)行受力分析，當(dāng)〃zgsin，=","gcos，，即〃=tan〃時，滑

塊受力平衡，若先前靜止，則滑塊靜止；若有向下的初速度，則做勻速運動.A中，

">tan〃，滑塊靜止在斜面上不會下滑；B中，滑塊要加速下滑；C中，拉力沿斜面

向上，滑動摩擦力向下，則拉力的大小為2mgsin0;D中，滑塊沿斜面向下勻速滑動，

不需要外力作用.

答案：C

6.一輕桿5。，其。端用光滑較鏈較于固定

豎直桿A0上，B端掛一重物，且系一細(xì)

繩，細(xì)繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用

力尸拉住，如圖6所示.現(xiàn)將細(xì)繩緩慢往

左拉，使桿與桿4。間的夾角，逐漸減

小，則在此過程中，拉力尸及桿5。所受壓力FN的大小變化情況是（）

A.FN先減小，后增大

B.尸N始終不變

C.尸先減小，后增大

D.歹逐漸減小

解析：取5。桿的5端為研究對象，受到繩子

拉力（大小為F）、80桿的支持力尸N

和懸掛重物的繩子的拉力（大小為G）的作用，

將FN與G合成，其合力與尸等值反

向，如圖所示，得到一個力三角形（如圖中畫斜線

部分），此力三角形與幾何三角形08A

相似，可利用相似三角形對應(yīng)邊成比例來解.

如圖所示，力三角形與幾何三角形。5A相似，設(shè)A0高為8。長為L,繩長A5

為/,則由對應(yīng)邊成比例可得：

9=工￡

式中G、H、乙均不變，/逐漸變小,所以可知FN不變，歹逐漸

HLI

變小.

答案：BD

7.（2010?濟(jì)寧模擬）4、B、C三個物體通過細(xì)線

和光滑的滑輪相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖7

所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于

G,動滑輪的質(zhì)量不計，打開箱子下端開口，

使砂子均勻流出，經(jīng)過時間笫流完，則如圖8

所示的哪個圖線表示在這個過程中桌面對物體圖7

B的摩擦力尸/隨時間的變化關(guān)系

圖8

解析：選擇A、3整體作為研究對象，由于這個整體開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以后來應(yīng)

該一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，整體共受到5個力的作用，即：重力G=GA+GB,支持力FN、

靜摩擦力6、兩根繩子的拉力尸1和尸2.其中歹1=尸2=字.根據(jù)平衡條件得：Ff=Ft+

F2=Gc.所以當(dāng)砂子均勻流出時，B選項正確.

答案：B

8.（2008?全國卷U）如圖9所示，一固定斜面

上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻

速下滑，A與5的接觸面光滑.已知A與

斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動圖9

摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為a,3與斜面之間的動摩擦因數(shù)是（）

22

A.^tanaB.^cota

C.tanaD.cota

解析：A、B兩物體受到斜面的支持力均為mgcosa,所受滑動摩擦力分別為：F/A

=fiAmgcosa,FfB=HBmgcosa,對整體受力分析結(jié)合平衡條件可得：2/ngsina=

、2,

/lAmgcosa+fiBingcosa,且〃A=2〃B,解之得〃B=>ana,A項正確.

答案：A

9.（2010?蘇州模擬）長直木板的上表面的一端放置

一個鐵塊，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

對水平面的位置保持不變，如圖10所示.鐵塊受

到的摩擦力R隨木板傾角a變化的圖線在圖11中圖10

正確的是（設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大?。?

圖11

解析：本題應(yīng)分三■種情況進(jìn)行分析：

（1）當(dāng)（rWaVarctan〃（//為鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)）時，鐵塊相對木板處于靜止?fàn)?/p>

態(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=

mgsina,a=0°時，f/=0;6隨a的增大按正弦規(guī)律增大.

（2）當(dāng)a=arctan"時處于臨界狀態(tài)，此時摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，由題設(shè)條件可知

其等于滑動摩擦力大小.

（3）當(dāng)arctan/Va<90。時，鐵塊相對木板向下滑動，鐵塊受到滑動摩擦力的作用，可

知Ff=fiF^=fimgcosa,R隨a的增大按余弦規(guī)律減小.

答案：C

10.（2010?南平模擬）如圖12所示，傾角為0的斜面

體C置于水平面上，3置于斜面上，通過細(xì)繩跨

過光滑的定滑輪與A相連接，連接3的一段細(xì)繩

與斜面平行，4、5、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則（）

A.5受到C的摩擦力一定不為零

圖12

B.C受到水平面的摩擦力一定為零

C.水平面對C的支持力與5、C的總重力大小相等

D.若將細(xì)繩剪斷，5物體依然靜止在斜面上，水平面對C的摩擦力為零

解析：若繩對5的拉力恰好與3的重力沿斜面向下的分力相等，則3與C間的摩擦

力為零，A項錯誤；利用整體法判斷，C一定受到水平面向左的摩擦力，B項錯誤；

同理在豎直方向利用整體法判斷，水平面對C的支持力小于3、C的總重力，C項

錯誤；利用整體法判斷3c系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，D項正確.

答案：D

二'實驗題（本大題共2個小題，共10分）

11.（5分）（2010?廣州調(diào)研）為了探究彈簧彈力尸

和彈簧伸長量x的關(guān)系，某同學(xué)選了A、B兩

根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)

繪出如圖13所示的圖象，從圖象上看，該同

學(xué)沒能完全按實驗要求做，使圖象上端成為

曲線，圖象上端成為曲線的原因是

B彈簧的勁度系數(shù)為.若要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選彈簧

（填A(yù)或5）.

解析：在彈簧的彈性限度以內(nèi)，彈力與形變量是成正比的，圖象上端出現(xiàn)彎曲是因為

拉力過大，超過了彈簧的彈性限度.由胡克定律得則圖線斜率的倒數(shù)等于彈簧

K

的勁度系數(shù)4===100N/m.精確度高意味著相同拉力下形變量大，相同刻度線下

最小分度值小，故應(yīng)選用勁度系數(shù)小的彈簧4

答案：拉力過大，超過了彈簧的彈性限度100N/mA

12.（5分）（2010?蘇南模擬）在“驗證力的平行四邊由小占

囿定點

形定則”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在

Z橡皮條

水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一

個A點

端都有繩套（如圖14）.實驗中需用兩個彈簧測力城

繩套

計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡、圖14

皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O.

⑴某同學(xué)在做該實驗時認(rèn)為：

A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些，實驗效果較好

B.拉橡皮條時，彈簧測力計、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)點到達(dá)某一位置。時，拉力要適當(dāng)大些

D.拉力Fi和F2的夾角越大越好

其中正確的是（填入相應(yīng)的字母）.

（2）若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4N,且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則

（選填“能”或“不能”）用一個量程為5N的彈簧測力計測量出它們的合

力，理由是.

解析：（1）拉力Fi和尸2的夾角越大，而合力小，作圖時相對誤差太大，正確的選項

為A、B、C.

（2）若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4N,且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則其

合力為4gN>5N,故不能用一個量程為5N的彈簧測力計測量出它們的合力.

答案：⑴A、B、C⑵不能量程太小

三、計算題（本大題共4個小題，共40分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演

算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位）

13.（8分）如圖15所示，輕桿3c的C點用

光滑較鏈與墻壁固定，桿的B點通過水

平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30。的夾角.

若在8點懸掛一個定滑輪（不計重力），某

人用它勻速地提起重物.已知重物的質(zhì)量圖15

機=30kg,人的質(zhì)量M=50kg,g取10m/s2.試求:

(1)此時地面對人的支持力的大小；

⑵輕桿BC和繩AB所受力的大小.

解析：(1)因勻速提起重物，則Fr=/ng.且繩對人的拉力為wig,所以地面對人的支

持力為：FN=Mg-mg=(50-30)X10N=200N,方向豎直向上.

(2)定滑輪對3點的拉力方向豎直向下，大小為2?ig,桿對8點的彈力方向沿桿的

方向，由共點力平衡條件得：

F4B=2/Mgtan30°=2X30*10X雪N=2()MN

21ng2X30X10

尸CB=COS30°=一近一N=400^3N.

2

答案：(1)200N(2)400^3N200V5N

14.(10分)如圖16所示，光滑小圓環(huán)A吊著一個

重為G的祛碼套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上，

今有一細(xì)繩拴在小圓環(huán)A上，另一端跨過固定在

大圓環(huán)最高點B處的一個小滑輪后吊著一個重為

G2的祛碼，如果不計小環(huán)、滑輪、繩子的重量大小.

繩子又不可伸長，求平衡時弦AB所對的圓心角3.

解析：以小圓環(huán)A為研究對象，它受到的力有：

豎直繩對它的拉力Fi=Gi,其方向豎直向下；

A8繩對它的拉力尸2=G2,其方向沿A3方向；

大圓環(huán)對它的彈力FN,其方向沿半徑指向圓外，

在尸1、Fz、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△OA5與△尸'4歹2’相似，得

OAOBAB

02F1

所以外4=尸1,

將Fi—Gi、F?=Gi代入

解得，=2arcsin舞

答案：larcsin^^

15.（10分）雨滴接近地面的過程可以看做勻速直線運動，此時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。與雨滴的半徑r成正比，由此該

同學(xué)對雨滴運動中所受的阻力F作了如下幾種假設(shè)：

（1）阻力只與雨滴的半徑成正比，即尸=b（A為常數(shù)）.

（2）阻力只與速度的平方成正比，即尸=?,伏為常數(shù)）.

（3）阻力與速度的平方和半徑的乘積成正比，即尸=匕浮伏為常數(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？