高考物理一轮复习 第二章 相互作用真题集训 章末验收

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”第二章 相互作用命题点一：重力、弹力、摩擦力1.(2013全国卷)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力解析：选C设斜面倾角为，斜面对物块的最大静摩擦力为f。平行于斜面的外力F取最大值F1时，最大静摩擦力f方向沿斜面向下，由平衡条件可得：F1fmgsin ；平行于斜面的外力F取最小值F2时，最大静摩擦力f方向沿斜面向上，由平衡条件可得：fF2mgsin ；联立解得物块与斜面间的最大静摩擦力f，选项C正确。2(2010全国卷)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.B.C. D.解析：选C设弹簧的原长为l0，劲度系数为k，由胡克定律可得F1k(l0l1)，F2k(l2l0)，联立以上两式可得k，C正确。3(2010全国卷)如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.1 B.2C. D1解析：选B当用F1拉物块做匀速直线运动时，将F1正交分解，则水平方向有F1cos 60Ff1竖直方向有F1sin 60FN1mg其中Ff1FN1联立上式可得F1同理，当用F2推物块做匀速直线运动时，水平方向有F2cos 30Ff2竖直方向有F2sin 30mgFN2其中Ff2FN2联立上式可得F2根据题意知F1F2，解得2，B正确。命题点二：力的合成与分解、物体的平衡4.(2012全国卷)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中()AN1始终减小，N2始终增大BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小DN1先增大后减小，N2先减小后增大解析：选B设木板对小球的弹力为N2，则必有N2N2，对小球受力分析，根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形，如图所示，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，木板对小球的弹力N2逐渐减小，则小球对木板的压力大小N2逐渐减小，墙面对小球的压力大小N1逐渐减小，故B对。5.(2014全国卷)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()A一定升高B一定降低C保持不变D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定解析：选A设橡皮筋的原长为L，开始时系统处于平衡状态，小球受到的合力为零，橡皮筋处于竖直方向，橡皮筋悬点O距小球的高度L1L；当小车向左加速，稳定时，橡皮筋与竖直方向的夹角为，对小球受力分析，由图可知：橡皮筋上的弹力kx，橡皮筋悬点O距小球的高度L2cos Lcos 。可见，L1L2，A正确，B、C、D错误。9(2014全国卷)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g10 m/s2。(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的v t图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字)解析：(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5 km高度处的速度大小为v，根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104 m1.5103 m3.75104 m联立式得t87 sv8.7102 m/s。(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有mgkvmax2由所给的vt图像可读出vmax360 m/s由式得k0.008 kg/m。答案：(1)87 s8.7102 m/s(2)0.008 kg/m7(2012全国卷)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan 0。解析：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有Fcos mgFNFsin Ff式中FN和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。所以有FfFN联立式得Fmg。(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsin FN这时，式仍成立。联立式得sin cos 求解使上式成立的角的取值范围。上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有sin cos 0使上式成立的角满足0，