【三维设计】高三物理一轮夯实基础 阶段验收评估《 相互作用》（含解析）.doc

阶段验收评估(二)相互作用(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，每小题至少有一个选项正确，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2013江苏期中)据新消息报道，在北塔公园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是()a李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力 图1b若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易c车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力d当车由静止被拉动时，绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力2如图2甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的a处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2v1，则()图2at1时刻，小物块离a处的距离达到最大bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大c0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左d0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用3(2013深圳调研)如图3所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块a停下，可采用的方法是()a增大斜面的倾角b对木块a施加一个垂直于斜面的力 图3c对木块a施加一个竖直向下的力d在木块a上再叠放一个重物4.如图4所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是() 图4a物体甲一定受到4个力的作用b物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下c物体乙所受的摩擦力可能为零d水平面对斜面体无摩擦力作用5.如图5所示，质量为m的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为。斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦。用恒力f沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑。在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止。地面对楔形物块的支持力为() 图5a(mm)gb(mm)gfc(mm)gfsin d(mm)gfsin 6如图6所示，质量为m、半径为r、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，o为球心。有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部o处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于p点。已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为，op与水平方向的夹角为30。下列说法正确的是() 图6a小球受到轻弹簧的弹力大小为mgb小球受到半球形容器的支持力大小为mgc小球受到半球形容器的支持力大小为mgd半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg7(2013福建六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 n/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图7所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是() 图7a4 cm b6 cmc8 cm d10 cm8如图8所示，物块m通过与斜面平行的细绳及滑轮与小物块m相连，斜面的倾角可以改变，讨论物块m对斜面的摩擦力的大小，则一定有() 图8a若物块m保持静止，则角越大，摩擦力越大b若物块m保持静止，则角越大，摩擦力越小c若物块m沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越大d若物块m沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越小9如图9所示，水平固定且倾角为30的光滑斜面上有两个质量均为m的小球a、b，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对b施加一水平向左的推力f使a、b均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力f的大小分别为() 图9al，mg bl，mgcl，2mg dl，2mg10.如图10所示，质量为m的小车放在光滑的水平地面上，右面靠墙，小车的上表面是一个光滑的斜面，斜面的倾角为，设当地的重力加速度为g，那么，当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时，小车对右侧墙壁的压力大小是() 图10amgtan b.mgsin cos cmgsin cos d.mgtan 11如图11所示，小圆环a吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环a上，另一端跨过固定在大圆环最高点b的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块，若各处摩擦力均不计，绳不可伸长，若平衡时，弦ab所对应的圆心角为，则两物块的质量之比m1m2应为() 图11acos bsinc2sin d2cos12如图12所示，水平细杆上套一环a，环a与球b间用一轻质绳相连，质量分别为ma、mb，由于b球受到风力作用，环a与b球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中正确的是()ab球受到的风力f为mbgtan 图12b风力增大时，轻质绳对b球的拉力保持不变c风力增大时，杆对环a的支持力保持不变d环a与水平细杆间的动摩擦因数为二、实验题(本题共1个小题，共12分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)13(2013合肥名校联考)(1)某同学利用图13中甲乙两图的实验装置来探究共点力合成的规律，图中ge是橡皮条，甲图按两个互成角度的方向牵拉，乙图用一个拉力作用于橡皮条上，下列说法正确的是()a甲图中两个拉力的方向必须相互垂直b甲、乙图中必须将橡皮条拉到相同位置o点c甲、乙图中橡皮条拉伸方向go必须水平 图13d甲图操作完成后，可更换橡皮条，继续进行乙图实验(2)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图14甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出fl变化的图线如图乙所示。图14由此图线可得出的结论是_；弹簧的劲度系数为_ n/m，弹簧的原长l0_ m；该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：_；缺点在于：_。三、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)14(12分)如图15所示，质量为m15 kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30 n的力f推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m210 kg，且始终静止，取g10 m/s2，求： 图15(1)斜面对滑块的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。15(14分)如图16所示，轻杆bc的c点用光滑铰链与墙壁固定，杆的b点通过水平细绳ab使杆与竖直墙壁保持60的夹角。若在b点用细绳悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量m30 kg，人的质量m50 kg，连接人的绳子与水平方向的夹角始终保持30，g取10 m/s2。试求：(1)此时地面对人的支持力； 图16(2)轻杆bc和细绳ab所受的力的大小。(结果可以用根号表示)16(14分)如图17所示，ao是具有一定质量的均匀细杆，可绕o点在竖直平面内自由转动。细杆上的p点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡。已知杆的倾角60，圆柱体的重力大小为g，竖直挡板对圆柱体的压力大小为2g，各处的摩擦都不计，试回答下列问题： 图17(1)作出圆柱体的受力分析图；(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆ao的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小。答 案阶段验收评估(二) 相互作用1选ad李师傅斜向上拉车的力可以分解成竖直向上和水平向前的两个分力，竖直向上的分力将减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的滑动摩擦力，a对；若将绳系在车顶斜向下拉，车对地面的正压力增大，摩擦力增大，拉动汽车将更不容易，b错；绳对车的拉力与车对绳的拉力是作用力与反作用力，大小相等，c错；若车由静止被拉动，绳的拉力在水平方向的分力大于车受到的摩擦阻力，绳的拉力大于车受到的摩擦阻力，d正确。2选ab小物块对地速度为零时，即t1时刻，向左离开a处最远，a正确。t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大，b正确。0t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变，c错误。t2时刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力作用，d错误。3选b增大斜面的倾角可使木块a加速下滑，选项a错误；对木块a施加一个垂直于斜面的力，增大了正压力，可使在粗糙斜面上匀速下滑的木块a停下，选项b正确；对木块a施加一个竖直向下的力，在木块a上再叠放一个重物，木块仍在斜面上匀速下滑，选项c、d错误。4选d若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin ，则甲只受三个力作用，a错误，b也错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，c错误；取甲、乙和斜面为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体的摩擦力一定为零，d正确。5选dm匀速上滑，m静止，均为平衡态，将m、m作为整体进行受力分析，在竖直方向有mgmgfnfsin 得fn(mgmg)fsin ，即d正确，a、b、c错误。6选c设小球受到轻弹簧的弹力大小为f，受半球形容器的支持力大小为fn。由平衡条件可知，fnsin fsin mg，fncos fcos ，解得ffnmg，c正确，a、b错误。取m和m为一整体，由水平方向合力为零易知，半球形容器受到地面的摩擦力大小为零，故d错误。7选c开始时q弹簧处于压缩状态，由胡克定律，压缩了2 cm。c木块刚好离开水平地面时，轻弹簧q中拉力为10 n，由胡克定律，轻弹簧q伸长2 cm；轻弹簧p中拉力为20 n，由胡克定律，轻弹簧p伸长4 cm；该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm2 cm4 cm8 cm，选项c正确。8选d若m静止，则摩擦力ffmgsin mg或mgmgsin ，故a、b项错；若m沿斜面下滑，则摩擦力ffmgcos ，角越大，摩擦力越小，故c错误、d正确。9选b设弹簧原长为l0，分析a球受力，由平衡条件可得：k(ll0)mgsin 30，故l0l，取a、b和弹簧为一个系统，由平衡条件得：fcos 302mgsin 30，解得：fmg，故b正确。10选cm沿斜面下滑时对斜面的压力fn1mgcos ，分析小车受力，由水平方向合力为零可知，右侧墙壁对小车的压力fn2fn1sin mgsin cos ，故c正确。11选c以圆环a为研究对象，作用力分析如图所示，a受三个力作用，质量为m2的物块对它的拉力ft1，大小为m2g，ab绳中的拉力ft2，大小为m1g，大圆环的支持力fn，如图所示，显然有sin，即2sin，c正确。12选ac对b受力分析可知a正确；当风力增大时，由于f拉mbg/cos ，所以b错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环a的支持力与环a和b球受到的重力平衡，c正确；水平方向上，mbgtan (mamb)g，所以d错误。13解析：(1)合力和分力的关系是等效关系，甲、乙两步骤将橡皮条拉到相同位置o点，保证两次效果相同，橡皮条如果换了，就不能保证和上一次的效果相同了，b正确，d错误。实验中对其他没什么特别要求，a、c错误。(2)设弹簧原长为l0，由图知弹簧伸长量为hll0，由胡克定律得fk(hll0)，fl图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图乙可得k100 n/m。fl图线在纵轴的截距表示l0时f10 n，代入fk(hll0)，解得弹簧的原长l00.15 m。答案：(1)b(2)在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比1000.15避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差14解析：(1)用隔离法：对滑块作受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上fm1gsin 30ff，fffm1gsin 30(305100.5) n5 n(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当做一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有f地fcos 3015 n；在竖直方向上有fn地(m1m2)gfsin 30135 n。答案：(1)5 n(2)15 n135 n15解析：(1)对重物，由平衡条件知绳子拉力ftmg300 n人的受力情况如图甲所示，由平衡条件得，地面对人的支持力fnmgftsin 30350 n(2)对定滑轮，如图乙所示，ftbo2ftcos 3030