（通用版）高考物理一轮复习专题综合检测二第二章相互作用（含解析）.docx

相互作用(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.15题为单选题，68题为多选题)1(2018辽宁沈阳期中)某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是()A小棋子共受三个力作用B棋子对棋盘的压力大小等于重力C磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D质量不同的棋子所受的摩擦力不同解析：D小棋子受到重力、向上的摩擦力、棋盘的吸引力和棋盘的支持力作用，A错误棋盘对棋子的摩擦力等于棋子的重力，故无论棋子的磁性多强，摩擦力是不变的，质量不同的棋子所受的重力不同，故摩擦力不同，B、C错误，D正确2.如图所示，倾角为30，重为100 N的斜面体静止在粗糙水平面上一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为20 N的小球，斜面体和小球处于静止状态时，下列说法正确的是()A斜面有向左运动的趋势，受到水平向右的静摩擦力B弹性轻杆对小球的作用力为20 N，方向垂直斜面向上C球对弹性轻杆的作用力为20 N，方向竖直向下D地面对斜面的支持力为100 N，方向竖直向上解析：C杆、球、斜面均静止，可以看成整体，整体相对地面没有向左运动的趋势，A错误由二力平衡可知，地面的支持力等于整体的重力120 N，D错误再对小球受力分析，受重力和弹力，根据二力平衡条件可判断弹力和重力等值、反向、共线，故弹力为20 N，竖直向上，B错误由牛顿第三定律得，球对弹性轻杆的作用力为20 N，方向竖直向下，C正确3.如图所示，有一倾角30的斜面体B，质量为M.质量为m的物体A静止在B上现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止对此过程下列说法正确的是()A地面对B的支持力大于(Mm)gBA对B的压力的最小值为mg，最大值为mgCA所受摩擦力的最小值为0，最大值为DA所受摩擦力的最小值为mg，最大值为mg解析：B因为A、B始终保持静止，对A、B整体受力分析可知，地面对B的支持力一直等于(Mm)g，A错误当F0时，A对B的压力最小，为mgcos 30mg；当Fmg时，A对B的压力最大，为mgcos 30Fsin 30mg，B正确当Fcos 30mgsin 30时，即Fmg时，A所受摩擦力为0，当F0时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向上，当Fmg时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向下，选项C、D错误4.如图所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60，则轻绳对小球的拉力大小为()A2mg B.mgCmg D.mg解析：C对B点处的小球受力分析，如图所示，则有FTsin 60FNsin 60FTcos 60FNcos 60mg解得FTFNmg，故C正确5(2018安徽六安舒城中学统考)如图所示，有5 000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45.则第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于()A. B.C. D.解析：C设连接天花板的细绳的拉力为FT，则对5 000个小球的整体而言，竖直方向：FTsin 455 000mg；对前2 011个球的整体而言，设第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳拉力为FT1，则水平方向：FTcos 45FT1cos ；竖直方向：FTsin 452 011mgFT1sin .联立解得tan .C正确6.如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演若盘的质量为m，手指与盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转则下列说法正确的是()A若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力等于mgB若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力C若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的作用力大小为mgD若盘随手指一起水平匀加速运动，则手指对盘的作用力大小不可超过mg解析：AD若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘受力平衡，手指对盘的作用力与盘的重力等大反向，则手指对盘的作用力等于mg，选项A正确；若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则水平方向不受力，即盘不受静摩擦力，选项B错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手指对盘的作用力为静摩擦力，大小不一定等于mg，选项C错误；若盘随手指一起水平匀加速运动，则手指对盘子水平方向的最大静摩擦力为mg，竖直方向对盘子的支持力为mg，则手指对盘的作用力大小的最大值mg，即手指对盘的作用力大小不可超过mg，选项D正确7.如图所示，光滑圆柱体A放在物块P与竖直墙壁之间，在A上再放另一个光滑圆柱体B，A、B的半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，A、B处于平衡状态，且在下列变化中物块P的位置不变，系统仍平衡，则()A若保持B的半径r2不变，而将B改用密度较大的材料制作，则物块P受到地面的静摩擦力增大B若保持A的质量m1不变，而将A改用密度较小的材料制作，则物块P对地面的压力增大C若保持A的质量m1不变，而将A改用密度较小的材料制作，则B对墙的压力增大D若保持B的质量m2不变，而将B改用密度较小的材料制作，则A对墙的压力增大解析：ACD对A、B整体和P进行分析，受力如图(a)(b)，根据平衡条件，有：f4F1cos F2F2(m1m2)gcot F3F1sin mg(mm1m2)g若保持B的半径r2不变，而将B改用密度较大的材料制作，则角不变，而B的质量增大，F3、f4均增大，故A正确；对A、B、P整体受力分析，竖直方向受重力和支持力，由于m1不变，m2、mP也不变，根据平衡条件，支持力与重力平衡，不变；再根据牛顿第三定律，P对地面的压力也不变，故B错误；对B分析，受力如图(c)，根据共点力平衡条件，有：FBm2gcot FN设墙对A的支持力为FA，则F2FAFB若保持A的质量m1不变，而将A改用密度较小的材料制作，则A的半径增大，角减小，故FB增大，故C正确；若保持B的质量m2不变，而将B改用密度较小的材料制作，则B的半径增大，增大，FB减小，不变，F2不变，FAF2FB增大，故D正确8.某装置如图所示，两根轻杆OA、OB与小球以及一小滑块通过铰链连接，杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连小球与小滑块的质量均为m，轻杆OA、OB长均为L，原长为L的轻质弹簧与滑块都套在该竖直杆上，弹簧连接在A点与小滑块之间，装置静止时，弹簧长为1.6L，重力加速度为g，sin 530.8，cos 530.6，以下说法正确的是()A轻杆OA对小球的作用力方向与竖直轴的夹角为53B轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下，大小为C轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是D弹簧的劲度系数k解析：BD对球受力分析，球受重力、杆OA、OB对球的支持力(沿着杆的方向)，依据平行四边形定则，结合几何关系与三角函数知识，设OA与竖直方向夹角为，即cos ，解得：37因FAFB，轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是11，故A、C错误；对小滑块受力分析，如图所示；由以上分析可知，FB依据牛顿第三定律，则轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下，大小为，故B正确；对于小滑块，根据平衡条件，则有：Tmgcos 37，解得：Tmg再由胡克定律，则有：k，故D正确二、非选择题(本题共4小题，共52分有步骤计算的需写出规范的解题步骤)9(6分)某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则，实验装置如图1所示在贴有白纸的竖直板上，有一水平细杆MN，细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B，传感器与计算机相连接两条不可伸长的轻质细线AC、BC(ACBC)的一端结于C点，另一端分别与传感器A、B相连结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D.实验时，先将拉力传感器A、B靠在一起，然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d，传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理，得到如图2所示张力F随距离d的变化图线AB间的距离每增加0.2 m，就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置则在本次实验中，所用钩码的重力G_N；当AB间距离为1.00 m时，AC绳的张力大小FA_N；实验中记录A、B、C点位置的目的是_解析：当AB靠在一起时，AC绳拉力为零，BC绳拉力等于钩码的重力，可知G30.0 N由图可知，当AB间距离为1.00 m时，AC绳的张力大小FA18.0 N实验中记录A、B、C点位置的目的是记录AC、BC绳张力的方向答案：30.018.0记录AC、BC绳张力的方向(每空2分)10(9分)如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律将力传感器固定在水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m1.5 kg，小车的质量为M1.65 kg.一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮使桌面上部细绳水平，整个装置处于静止状态现打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子若力传感器采集的Ft图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则：(1)滑块与小车间的动摩擦因数_；若忽略小车与水平桌面间的摩擦，小车稳定运动的加速度大小a_ m/s2.(2)若实验中传感器测力端与滑块间的细绳不水平，左端略低一些，由此而引起的动摩擦因数的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)解析：(1)当小车由静止刚好开始运动时，滑块与小车间的摩擦力是最大静摩擦力，由图乙所示图像可知，滑块与小车间的最大静摩擦力fmax3.5 N此时沙桶及所装沙子的总重力m0gfmax解得：m0 kg0.35 kg由图乙所示图像可知，稳定后，滑块的滑动摩擦力f3.0 N由fmg，解得：0.2对沙桶及所装沙子，根据牛顿第二定律得：m0gTm0a对小车运用牛顿第二定律得：TfMa由解得：a0.25 m/s2(2)由于左端略低一些，导致压力增大，则滑动摩擦力偏大，因此动摩擦因数的测量结果偏大答案：(1)0.20.25(2)偏大(每空3分)11.(15分)如图所示，一球A夹在竖直墙与三角形劈B的斜面之间三角形劈的重力为G，劈的底部与地面之间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，劈的斜面倾角为45.问：欲使劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：球A和劈B受力如图，对球A，GAFNBAsin 45，(3分)对劈B，FfmFNBAcos 45，(3分)FNBGFNBAsin 45，(3分)又有FfmFNB，(3分)联立解得GAG.(3分)答案：G12(22分)(2018大连模拟)如图所示，质量均为1 kg的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为3 N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，已知物块A、B处于水平面时距离为16 cm，弹簧原长为18 cm，物块B与地面间动摩擦因数1为0.75，物块A与杆间动摩擦因数2为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)当A在地面时，B所受的摩擦力为多少？(2)当A上升到c点时，弹簧的弹力恰为使物块B运动的最小值，c点的高度为多少？(3)B运动之前，力F随上升高度h的变化如图所示，求出坐标a、b、Fc的数值解析：3 N/cm300 N/m18 cm0.18 m,16 cm0.16 m(1)当A在地面时，由胡克定律得：弹簧的弹力大小为F1k(l0l1)300(0.180.16) N6 N(2分)对B，根据平衡条件可得，B所受的摩擦力大小为fF16 N，方向水平向右(2分)(2)B恰好要运动时，设弹簧的拉力为T，与水平方向之间的夹角为，则：竖直方向：Tsin FNmg，(2分)水平方向：Tcos 1FN(2分)解得：T(2分)其中：cos ，sin 可知，当时，弹簧的拉力T有最小值，所以c点的高度：hctan tan 10.750.16 m0.12 m(2分)(3)A缓慢向上运动，可以看作是匀速运动过程，同时考虑到F10 N时，向上的力F等于物体A的重力，所以A在a、b两点受到弹簧斜向上的弹力，则：FmgTsin 12Tcos 10(2分)将F10 N以及其他数据代入，得：tan 1此时sin 1，cos 1所以：hatan 10.16 m0.08 m(1分)根据：