高三物理一轮复习 第2章 相互作用阶段考查.doc

阶段考查(二)相互作用第卷选择题，共48分一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分)1一物体受到三个共面共点力f1、f2、f3的作用，三力的矢量关系如图21所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()图21a三力的合力有最大值f1f2f3，方向不确定b三力的合力有唯一值3f3，方向与f3同向c三力的合力有唯一值2f3，方向与f3同向d由题给条件无法求出合力大小解析：由图可知，f1和f2在竖直方向的分力等大反向，其合力为零；在水平方向的合力分别为f3和f3，因而三力的合力有唯一值3f3，方向与f3同向，b正确答案：b图222(2014广东卷)如图22所示，水平地面上堆放着原木关于原木p在支撑点m、n处受力的方向，下列说法正确的是()am处受到的支持力竖直向上bn处受到的支持力竖直向上cm处受到的静摩擦力沿mn方向dn处受到的静摩擦力沿水平方向解析：m处支持力方向垂直于地面，因此竖直向上，a项正确；n处的支持力方向垂直于原木p，因此b项错误；m处受到的静摩擦力方向平行于地面，c项错误；n处受到的静摩擦力方向平行于原木p，d项错误答案：a图233在汶川大地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图23所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105 n，此时千斤顶两臂间的夹角为120，则下列判断正确的是()a此时两臂受到的压力大小均为5.0104 nb此时千斤顶对汽车的支持力为2.0105 nc若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小d若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大解析：将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，根据对称性可知，两臂受到的压力相等根据几何知识求解两臂受到的压力大小继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由数学知识分析两臂受到的压力大小的变化将汽车对千斤顶的压力f分解为沿两臂的两个分力f1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等由2f1cosf得f1，f1.0105 n，故a错误；根据牛顿第三定律得知：千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力，为1.0105 n，故b错误；继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，分析可知，f不变，当减小时，cos增大，f1减小，故d错误，c正确答案：c图244(2014新课标全国卷)如图24所示，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：图25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25可知：橡皮筋上的弹力kx，橡皮筋悬点o距小球的高度l2(l)coslcos.可见，l1l2，选项a正确，b、c、d错误答案：a图265(2014抚顺市六校联考)有一块长方体木板被锯成如图26所示的a、b两块放在水平桌面上，a、b紧靠在一起，木块a的角度如图所示现用水平方向的力f垂直于板的左边推木板b，使两块板a、b保持原来形状整体沿力f的方向匀速运动，则()a木块a在水平面内受两个力的作用，合力为零b木板a只受一个摩擦力c木板b对a的压力小于桌面对木板a的摩擦力d木板b在水平面内受三个力的作用解析：木块a在水平面内受到的力有：b对a的弹力和摩擦力、桌面对a的摩擦力作用，且三个力的合力为零，故a、b错误，c正确；木板b在水平面内受到四个力作用，分别是：水平推力f、a对b的弹力和摩擦力、桌面对b的摩擦力，选项d错误答案：c图276(2015山东省潍坊市期中)如图26，三根轻绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，绳ad水平现对b球施加一个水平向右的力f，使b缓慢移动到图中虚线位置，此过程中ad、ac两绳张力tac、tad的变化情况是()atac变大，tad减小btac变大，tad不变ctac减小，tad变大dtac不变，tad变大解析：图28以b为研究对象进行受力分析，由分解法作图如图28.由图可以看出，当将b缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中1、2、3三个位置大小所示，即tab逐渐变大，f逐渐变大；再以ab整体为研究对象进行受力分析，如图29所示图29设ac绳与水平方向夹角为，则竖直方向有：tacsin2mg，解得tac，不变；水平方向：tadtaccosf，taccos不变，而f逐渐变大，故tad逐渐变大，故c正确答案：c图2107(多选题)如图210所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有()a轻绳对小球的拉力逐渐增大b小球对斜劈的压力先减小后增大c竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小d对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大解析：设斜面倾角为，斜面对小球的支持力为fn1，绳对小球的拉力为ft，小球的重力大小为g1，小滑块的重力大小为g2，竖直杆对小滑块的弹力大小为fn2.由于小滑块沿杆缓慢上升，所以小球沿斜面缓慢向上运动，小球处于动态平衡状态，受到的合力为零，作小球受力矢量三角形如图211甲所示，绳对小球的拉力ft逐渐增大，所以选项a正确；斜面对小球的弹力fn1逐渐减小，故小球对斜面的压力逐渐减小，选项b错误；将小球和小滑块看成一个整体，对其进行受力分析如图211乙所示，则由力的平衡条件可得：fn2fn1sin，fg1g2fn1cos，因fn1逐渐减小，所以fn2逐渐减小，f逐渐增大，故选项c错误、d正确甲乙图211答案：ad图2128(多选题)(2015河南省洛阳市测试)两个中间有孔的质量为m的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上两个小球下面分别连一轻弹簧两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图212所示已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形则下列判断正确的是()a水平横杆对质量为m的小球的支持力为mgmgb连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mgc连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgd套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg解析：水平横杆对质量为m的小球的支持力为mg，选项a错误；设下面两个弹簧的弹力均为f，则2fsin60mg，解得fmg，结合胡克定律得kxmg，则xmg，选项b错误，选项c正确；下面的一根弹簧对m的水平分力为fcos60mg，再结合胡克定律得kxmg，解得xmg，选项d正确答案：cd第卷非选择题，共52分二、实验题(本大题共2小题，共15分)图2139(6分)为了探究弹簧弹力f和弹簧伸长量x的关系，某同学选了a、b两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图213所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是_b弹簧的劲度系数为_若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_(填a或b)解析：在弹簧的弹性限度以内，弹力与形变量是成正比的，图象上端出现弯曲是因为拉力过大，超过了弹簧的弹性限度由胡克定律得x，则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数k100 n/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大，相同刻度线下最小分度值小，故应选用劲度系数小的弹簧a.答案：拉力过大，超过了弹簧的弹性限度100 n/ma10(9分)(2015浙江省金华月考)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力f成正比，即fkx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度l、横截面积s有关，理论与实践都表明kys/l，其中y是一个由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量甲乙图214(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图214甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量y的值下表为橡皮筋受到的拉力f与伸长量x的实验记录，请在图乙中作出fx图象.拉力f/n5.010.015.020.025.0伸长量x/cm1.603.204.806.408.00(2)由以上实验可求出该橡皮筋的k值为_ n/m(保留两位有效数字). 图215(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法，如图215所示，三根橡皮筋在o点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在a、b、c三点在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过oa、ob、oc的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法在实验过程中，下列说法正确的是()a只需要测量橡皮筋的长度，不需要测出橡皮筋的原长b为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋c以ob、oc为两邻边作平行四边形，其对角线必与oa在一条直线上且长度与oa相等d多次实验中即使o点不固定，也可以探究求合力的方法解析：根据题中表格的数据，做出其fx图象，其斜率就是k值为3.1102 n/m，由胡克定律fkx可得x为形变量，即压缩或伸长量，所以a错；为了减小误差，橡皮筋的伸长量应该大些，故应选择劲度系数稍小的橡皮筋，故b错误；由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比，所以ob、oc弹力的合力方向与以ob、oc为两邻边做平行四边形的对角线不重合，故c错误；不同的o点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点，所以即使o点不固定，也可以探究求合力的方法，故d正确答案：(1)图略(2)3.1102(3)d三、计算题(本大题共2小题，共37分)11(15分)(2015福州市质检) 如图216所示，水平细杆上套一环a，环a与球b间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为ma0.40 kg和mb0.30 kg，由于b球受到水平风力作用，使环a与球b一起向右匀速运动运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角30，重力加速度g取10 m/s2，求：图216(1)b球受到的水平风力大小；(2)环a与水平杆间的动摩擦因数解析：(1)对b球受力分析，如图217甲所示，根据平衡条件可得fmbgtan数据代入得f n1.73 n 甲 乙图217(2)选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图乙所示根据平衡条件得fn(mamb)gff且ffn解得数据代入得0.25答案：(1)1.73 n(2)0.2512(22分)图218质量为m的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，如果用与斜面成角的力f拉着木块匀速上升，如图218所示求：(1)当时，拉力f有最小值，