2020版高考物理总复习第二章相互作用综合检测（含解析）.docx

相互作用 综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第17小题只有一个选项正确,第812小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得 0分)1.如图所示,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是(A)A.M受到的摩擦力不变B.M受到的摩擦力变大C.M可能减速下滑 D.M可能减速上滑解析:当传送带顺时针转动时,物块相对传送带的运动方向没有变,因此M受到的摩擦力不变.2.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图(甲)是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图(乙)是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是(D)A.手机受到的支持力大小为Gcos B.手机受到的支持力不可能大于GC.纳米材料对手机的作用力大小为Gsin D.纳米材料对手机的作用力竖直向上解析:手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为Gcos ,其大小可能大于G,也可能小于G,取决于吸引力的大小,A,B错误;手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G,C错误,D正确.3.如图所示为开口向下的“”形框架,两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一光滑轻质定滑轮,两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A的绳与水平方向的夹角为,连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2,则A,B两滑块的质量之比为(C)A.2sin 1B.2cos 1C.12cos D.12sin 解析:设绳拉力为FT,对A有FTsin =mAg,对B有FTsin 2=mBg,得=.4.如图所示,A,B,C三物块叠放并处于静止状态,墙面竖直,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是(C)A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受3个力作用D.B物块共受5个力作用解析:以三个物块组成的整体为研究对象,地面光滑,水平地面对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有弹力,因而也没有摩擦力,故选项A,B错误.对A物块受力分析,受到重力、B的支持力和B对A的摩擦力三个力作用,故选项C正确.先对A,B整体研究,水平方向上,墙对A没有弹力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力;再对B受力分析,受到重力、A的压力和A对B的摩擦力、C的支持力,共四个力作用,故选项D错误.5.如图(a),某工地上起重机将重为G的截面为正方形的工件缓缓吊起.四根等长的钢绳(质量不计),一端分别固定在正方形工件的四个角上,另一端汇聚于一处挂在挂钩上,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等如图(b).则每根钢绳的受力大小为(D)A.GB.GC.GD.G解析:起重机将工件缓缓吊起过程中,工件受力平衡,而四根钢绳的拉力有对称性,四个力水平方向的分力的合力为0,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等,可知绳与竖直方向的夹角=30,每个钢绳拉力T在竖直方向分力大小为Ty=Tcos =T,工件在竖直方向受力平衡,则有4Ty=G,即T=G.6.如图所示,物体A,B用轻质细绳连接后跨过滑轮,A静止在倾角为45的斜面上,B悬挂着.已知质量mA=2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45增大到60,但物体仍保持静止,下列说法中正确的是(C)A.绳子的张力增大B.物体A对斜面的压力将增大C.物体A受到的静摩擦力增大D.滑轮受到绳子的作用力保持不变解析:如图所示,对物体A和B受力分析,在斜面倾角增大的过程中,物体B始终处于平衡状态,因此绳子张力大小始终等于物体B重力的大小,故A错误;物体A对斜面的压力FN=FN=mAgcos ,随着的增大,cos 减小,因此物体A对斜面的压力将减小,故B错误;开始时物体A所受重力沿斜面的分力大于绳子拉力,即mAgsin 45T=mBg,因此静摩擦力平行斜面向上,随着斜面倾角的增大,重力沿斜面的分力逐渐增大,而绳子的拉力不变,因此物体A所受静摩擦力逐渐增大,方向沿斜面向上,故C正确;绳子拉力大小不变,随着斜面倾角的增大,绳子之间的夹角在减小,因此其合力增大,所以滑轮受到绳子的作用力增大,故D错误.7.如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接.连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直.a下端连接一竖直并固定于地面的弹簧.现在b盒内缓慢放入适量沙粒,a,b,c始终处于静止状态,下列说法正确的是(A)A.b对c的摩擦力可能先减小后增大B.地面对c的支持力可能不变C.c对地面一定有摩擦力且方向始终向右D.弹簧的弹力可能增大解析:由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细绳的拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着沙粒质量的增大,静摩擦力可能增大,可能减小,也可能先减小后增大,A正确;以b与c组成的整体为研究对象,整体受到的重力、支持力以及绳向右上方的拉力、地面的摩擦力(若绳拉力为零,则受重力和支持力两个力作用).在b盒内缓慢加入适量沙粒后,竖直向下的重力增大,所以整体受到的支持力一定增大,B错误;若细绳的拉力为零,则c对地面的摩擦力为零,C错误;a,b,c始终处于静止状态,则弹簧的长度不变,由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变,D错误.8.力是物体间的相互作用,下列有关力及表述正确的是(BD)解析:由于在不同纬度及不同高度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,对飞机的压力大小不同,且方向也发生变化,A错误;充足气的篮球平衡时,篮球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确;书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误;平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力,汽车受到的动力与阻力平衡时匀速前进,故D正确.9.如图所示,物块位于倾角为的固定斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用而处于静止状态.如果将外力F撤去,则物块(BD)A.会沿斜面下滑B.所受的摩擦力变小C.所受的摩擦力变大D.所受的摩擦力方向一定变化解析:物块在平行于斜面平面内受到外力F、重力沿斜面向下的分力mgsin 、静摩擦力f,由平衡条件知f的方向与F、mgsin 的合力方向相反,大小为;可知物块与斜面间的最大静摩擦力fmmgsin ,故撤去F后,物块仍静止在斜面上,摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,大小变为mgsin ,方向沿斜面向上.10.如图所示,一倾角为、质量为M的直角斜劈B放置在水平地面上,质量为m的物体A在沿斜面向上的力F作用下沿斜面匀速上滑,B相对地面始终静止.此过程中B对A的摩擦力为Ff1,地面对B的摩擦力为Ff2,则Ff1和Ff2的大小分别为(BD)A.Ff1=FB.Ff1=F-mgsin C.Ff2=0D.Ff2=Fcos 解析:以A为研究对象,A做匀速直线运动,在沿着斜面方向受到的合力为零,所以F=mgsin +Ff1,解得Ff1=F-mgsin ,选项A错误,B正确;A做匀速直线运动,B静止,A和B均处于平衡状态,以A,B整体为研究对象,B受到地面的摩擦力大小等于F在水平方向的分力,即Ff2=Fcos ,选项C错误,D正确.11.如今我国高铁已经广泛运行,由于高铁电气化技术标准较高,列车运行速度快、密度大,故对行车安全和人身安全提出了很高的要求.如图所示为供电线路两电线杆之间电线覆冰后的情形,假设电线质量分布均匀,两电线杆正中间O处电线的张力大小为F,电线与电线杆结点A处的切线与竖直方向的夹角为,则(AC)A.结点A处作用于电线的拉力大小为B.电线杆对结点A的弹力方向竖直向上C.两电线杆间覆冰电线的总质量为D.两电线杆间覆冰电线的总质量为解析:如图所示,作出两电线杆间左半部分覆冰电线的受力图.由几何关系可得FA=,mg=,解得m=,故A,C正确.12.如图所示,一光滑球体静止于夹角为(为0180范围内的某一值)的支架ABC内,现以B为轴,让整个支架缓慢地顺时针旋转,直至支架BC板水平.设BC板对球体的作用力为F,则整个过程中(BD)A.F可能一直减小B.F可能一直增大C.F可能先减小后增大D.F可能先增大后减小解析:整个支架缓慢地顺时针旋转,光滑球体受到的合力始终为零,AB板和BC板对光滑球体的合力与球体的重力等大反向,而球体的重力是不变的.如图所示,如果小于等于90,整个支架缓慢旋转的过程中,F先增大后减小;如果大于90,整个支架缓慢旋转的过程中,F一直增大,选项B,D正确.二、非选择题(共52分)13.(6分)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则.(1)如图(甲),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶静止时电子秤的示数F.(2)如图(乙),将三根细线L1,L2,L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上.水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、和电子秤的示数F1.(3)如图(丙),将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上,并将L1拴在其上.手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2,使和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2.(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F,F1,F2的图示,根据平行四边形定则作出F1,F2的合力F的图示,若 ,则平行四边形定则得到验证.解析:(2)要画出平行四边形,则需要记录分力的大小和方向,所以在白纸上记下结点O的位置的同时,也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1.(3)已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小,则结点O的位置不能变化,力的方向也不能变化,所以应使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2.(4)根据平行四边形定则作出F1,F2的合力F的图示,若F和F在误差允许的范围内重合,则平行四边形定则得到验证.答案:(2)三根细线的方向(3)结点O的位置(4)F和F在误差允许的范围内重合评分标准:每空2分.14.(8分)(1)某次进行探究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系的实验时,得到如图(a)所示的FL图像,由图像可知:弹簧原长L0 =cm,求得弹簧的劲度系数k=N/m.(2)按如图(b)的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图(b),则指针所指刻度尺示数 为 cm.由此可推测图(b)中所挂钩码的个数为个.解析:(1)由胡克定律F=k(L-L0),结合题图(a)中数据得L0=3.0 cm, k=200 N/m.(2)由题图(b)知指针所指刻度为1.50 cm,由F=k(L0-L),可求得此时弹力为F=3 N,故所挂钩码的个数为3个.答案:(1)3.0200(2)1.503评分标准:每空2分.15.(8分)如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A,B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A,B相连,此时弹簧被压短10 cm,两条线的夹角为60,求:(1)杆对A球支持力大小;(2)C球重力大小.解析:弹簧的弹力F=kx=100.1 N=1 N(1分)A球的受力情况如图所示,根据平衡条件得Tcos 60=F(1分)G+Tsin 60=N(1分)解得T=2 N(1分)N=(2+) N(1分)对C球:2Tsin 60=GC(2分)解得GC=2 N.(1分)答案:(1)(2+)N(2)2 N16.(9分)如图所示,水平细杆上套有一质量为0.54 kg的小环A,用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,求:(取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.(保留两位有效数字)解析:(1)对小球B受力分析如图(甲)所示,由平衡条件得绳的拉力为FT=mBgsin 37=3.0 N(2分)由牛顿第三定律知B对绳子的拉力大小为3.0 N.(1分)(2)对环A受力分析如图(乙)所示,环A做匀速直线运动,有FTcos 37-Ff=0(2分)FN=mAg+FTsin 37(2分)而Ff=FN(1分)解得=0.33.(1分)答案:(1)3.0 N(2)0.3317.(9分)如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45,斜面倾角为30,整个装置处于静止状态,g取10 m/s2.求(结果保留三位有效数字):(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;(2)若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,求最小拉力的 大小.解析:(1)如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,对小球受力分析,把不在坐标轴上的力沿轴分解.则水平方向上:FTsin 45-FNsin 30=0(2分)竖直方向上:FTcos 45+FNcos 30-mg=0(2分)由以上两式得FN=73.2 N(1分)FT=51.8 N.(1分)(2)外力方