高中物理相互作用检测试题新人教版.docx

相互作用检测试题(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号及难易度1.力的理解重力1(易),2(易),3(易)2.弹力的理解胡克定律4(易),5(易),16(中)3.摩擦力的理解及大小6(易),7(易),18(中)4.力的合成与分解8(易),9(易),10(易),11(中),12(中),17(中),19(中)5.实验13(易),14(中),15(中)一、选择题(第17题为单项选择题,第812题为多项选择题,每小题4分,选对但选不全得2分,共48分)1.关于如图所示的两个力F1和F2,下列说法正确的是(D)A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长B.F1F2,因为表示F1的标度较大C.F1Ff2Ff3 B.Ff1=Ff2=Ff3C.Ff1Ff20,F2不断增大时,合力F不断增大,故选项A正确,B错误;当F1与F2的夹角为钝角时,由图(乙)可知当F2从小于F1cos(180-)开始增大时,F先变小后变大,故选项C正确;当F2从大于等于F1cos(180-)开始增大时,F会一直增大,故选项D正确.12.如图所示,物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态.当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中,斜面对物体的作用力可能(AD)A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大解析:因为初始状态拉力F的大小未知,所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知,故在F逐渐增大的过程中,斜面对物体的作用力的变化存在多种可能.斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力.因为物体始终保持静止状态,所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力.因此,判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化.物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示,由图可知,F合可能先减小后增大,也可能逐渐增大,选项A,D正确.二、非选择题(共52分)13.(5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(甲)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(乙)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,BC绳的张力大小FB= N;实验中记录A,B,C点位置的目的是 .解析:根据题意,由于ACBC,所以刚开始分开的时候,只有绳AC有拉力,而且其拉力大小等于物块的重力,即G=30 N;由图像分析可以知道图线为绳BC拉力的图像,则当AB间距离为1.00 m时,由图线可以知道此时BC绳的张力大小FB=18 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,从而便于画出平行四边形.答案:3018记录AC,BC绳张力的方向14.(6分)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图(甲)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)如图(乙)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(乙),则指针所指刻度尺示数为cm.由此可推测图(乙)中所挂钩码的个数为 个.解析:(1)当弹簧弹力为零,弹簧处于自然状态,由图知原长为L0=3.0 cm.由F=kx,知图线的斜率为弹簧的劲度系数,即k=2 N/cm=200 N/m.(2)由图b可知,该刻度尺的读数为L=1.50 cm.可知弹簧被压缩x=L0-L=3.0 cm-1.50 cm=1.5 cm.弹簧的弹力F=kx=200 N/m1.510-2 m=3 N.已知每个钩码重G=1 N,可推测图(乙)中所挂钩码的个数为3个.答案:(1)3.0200(2)1.50315.(7分)在“验证力的平行四边形定则”实验中:(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图(甲)所示,记录: 、.C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B,C使两细线互成角度,如图(乙)所示,小心调整B,C的位置,使 ,记录 .(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图(乙)中= .解析:(1)根据验证力的平行四边形定则实验步骤可知:B中应记录的是:结点O的位置;钩码个数(或细线拉力大小);拉力方向(或细线方向).C中调整B,C位置的目的是使橡皮筋与细线的结点O与步骤B中记录的结点位置重合,需要记录的是细线方向和钩码个数(或细线拉力大小).(2)若平行四边形定则得到验证,设每个钩码重为G,则F=5G,F1=4G,F2=3G,由三角函数关系可知三力恰好构成直角三角形,则cos =,cos =,所以=.答案:(1)结点O的位置钩码个数拉力方向(或细线方向)橡皮筋与细线的结点O与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应细线的方向(2)16.(8分)木块A,B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A,B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A,B所受摩擦力的大小.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:没有施加力F时,木块A,B受力平衡,所受静摩擦力相等,且等于弹簧的弹力,即Ff=kx=4000.02 N=8 N,木块B受到地面的最大静摩擦力为Fmax=FN=0.2560 N=15 N,施加力F后,对木块B有F+kxFmax,所以木块B仍静止,静摩擦力大小为FfB=F+kx=1 N+8 N=9 N,施加力F后,木块A仍静止,静摩擦力大小为FfA=Ff=8 N.答案:8 N9 N17.(8分)在同一平面内共点的四个力F1,F2,F3,F4的大小依次为19 N,40 N,30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37=0.6,cos 37=0.8)解析:本题若直接运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,需多次确定各个力的合力的大小和方向,计算过程十分复杂.为此,可采用力的正交分解法求解此题.如图(甲),建立直角坐标系,把各个力分解到这两个坐标轴上,并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有Fx=F1+F2cos 37-F3cos 37=27 N.Fy=F2sin 37+F3sin 37-F4=27 N.因此,如图(乙)所示,合力F=38.2 N,tan =1.即合力的大小约为38.2 N,方向与F1夹角为45斜向右上.答案:38.2 N,方向与F1夹角为45斜向右上18.(9分)如图所示,在托盘里放重物,使木块A的木质面与木板表面接触,当木块质量为300 g时,木块在木板上匀速运动,托盘里重物质量为60 g,不计托盘重力,g取10 m/s2,求: (1)木块所受摩擦力大小以及木块与木板之间的动摩擦因数为多少?(2)如果在木块上再加一质量为600 g的物体,要使木块(包括物体)仍做匀速直线运动,则重物质量应为多少?这时绳子的拉力多大?解析:(1)木块做匀速运动,摩擦力与重物重力相等Ff1=m1g=0.6 N,=0.2.(2)加物体之后摩擦力Ff2=M2g=1.8 N,Ff2=m2g,m2=0.18 kg,绳子拉力F2=Ff2=1.8 N.答案:(1)0.6 N0.2(2)0.18 kg1.8 N19.(9分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力的作用下,当滑板和水面的夹角=37时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37=,忽略空