【走向高考】2011高考物理一轮复习 相互作用 综合测试题配套练习

1 20112011 走向高考系列物理一轮复习配套练习走向高考系列物理一轮复习配套练习 相互作用相互作用 综合测试题综合测试题 本卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 100 分 考试时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个选 项符合题目要求 有些小题有多个选项符合题目要求 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有选错或 不答的得 0 分 1 如图所示 物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动 则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力 方向应该是 A 水平向右 B 竖直向上 C 向右偏上 D 向左偏上 答案 B 解析 物体受四个力平衡 重力和支持力的合力竖直向下 所以F与Ff的合力与其等大反向 B 正确 2 物体受到两个方向相反的力的作用 F1 4N F2 8N 保持F1不变 将F2由 8N 逐渐减小到零的 过程中 它们的合力大小变化是 A 逐渐减小 B 逐渐变大 C 先变小后变大 D 先变大后变小 答案 C 解析 F1与F2共线反向 所以当F2 4N 时其合力F F2 F1 其方向与F2同向 F2减小时F减小 F2 4N 时最小为零 当F2 4N 时 其合力F F1 F2 其方向与F1同向 F2从 4N 减到零时 F逐渐从零 增大到 4N 故F2从 8N 减到 0N 的过程中 其合力先减小后增大 所以选 C 3 如图所示 在水平力F作用下 A B保持静止 若A与B的接触面是水平的 且F 0 则关于B 的受力个数可能为 A 3 个 B 4 个 C 5 个 D 6 个 答案 BC 解析 对于B物体 一定受到的力有重力 斜面支持力 A的压力和A对B的摩擦力 若以整体为 研究对象 当F较大或较小时 斜面对B有摩擦力 当F大小适当时 斜面对B摩擦力为零 故B可能 受 4 个力 也可能受 5 个力 4 质量为m的物体放在水平面上 在大小相等 互相垂直的水平力F1 和F2的作用下 从静止开始 沿水平面运动 如图所示 若物体与水平面间的动摩擦因数为 则物体 A 在F1的反方向上受到Ff1 mg的摩擦力 B 在F2的反方向上受到Ff2 mg的摩擦力 2 C 在F1 F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合 mg 2 D 在F1 F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff mg 答案 D 解析 由于F1和F2的合力是恒力 物体由静止开始运动 必沿F1和F2的合力方向做直线运 动 滑动摩擦力的方向必沿F1和F2的合力的反方向 滑动摩擦力的大小为Ff FN 又因为FN mg 故 Ff mg 5 如图所示 在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块 1 和 2 中间用一原长为L 劲度 系数为k的轻弹簧连接起来 木块与地面间的动摩擦因数为 现用一水平力向右拉木块 2 当两木块 一起匀速运动时两木块之间的距离是 A L m1g B L m1 m2 g k k C L m2g D L k m1m2g k m1 m2 答案 A 解析 对物块 1 受力分析可知F kx m1g 故弹簧的长度为L A 正确 m1g k 6 2010 徐州测试 如图所示 质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行 长木板与地面间动 摩擦因数为 1 木块与长木板间动摩擦因数为 2 若长木板仍处于静止状态 则长木板受地面摩擦力 大小一定为 A 1 m1 m2 g B 2m1g C 1m1g D 1m1g 2m2g 答案 B 解析 木块在木板上滑行 木板上表面所受滑动摩擦力Ff 2m1g 木板处于静止状态 水平方向 上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力 根据力的平衡条件可知 地面对木板的静摩 擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小 B 项正确 7 2009 苏州模拟 完全相同的直角三角形滑块A B 按如图所示叠放 设A B接触的斜面光滑 A与桌面间的动摩擦因数为 现在B上作用一水平推力F 恰好使A B一起在桌面上匀速运动 且 A B保持相对静止 则动摩擦因数 跟斜面倾角 的关系为 A tan B tan 1 2 C 2tan D 与 无关 答案 B 解析 取AB为一整体 受力分析如图甲 由平衡条件得 F Ff FN 2mg 又Ff FN 可得 F 2 mg 再隔离滑块B 受力分析如图乙 3 有 FNBcos mg FNBsin F 得 F mgtan 故有 2 mg mgtan tan 故 B 正 1 2 确 8 2009 黄冈模拟 如图所示 质量为m的两个球A B固定在杆的两端 将其放入光滑的半圆形 碗中 杆的长度等于碗的半径 当杆与碗的竖直半径垂直时 两球刚好能平衡 则杆对小球的作用力为 A mg B mg 3 3 2 3 3 C mg D 2mg 3 2 答案 A 解析 由对称性 两球与杆整体平衡时 处于水平状态 杆对两球的弹力与杆共线 对A分析 由平衡条件得 F mgcot60 mg 3 3 9 如图所示 一条细绳跨过定滑轮连接物体A B A悬挂起来 B穿在一根竖直杆上 两物体均保 持静止 不计绳与滑轮 B与竖直杆间的摩擦 已知绳与竖直杆间的夹角 则物体A B的质量之比 mA mB等于 A cos 1 B 1 cos C tan 1 D 1 sin 答案 B 解析 B物受力如图所示 B处于平衡态 由图可知 cos 所以 B 正确 mBg mAg mA mB 1 cos 10 如图所示 晾晒衣服的绳子轻且光滑 悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的 轻绳两端分别固定 在两根竖直杆上的A B两点 衣服处于静止状态 如果保持绳子A端位置不变 将B端分别移动到不同 的位置 下列判断正确的是 A B端移到B1位置时 绳子张力不变 B B端移到B2位置时 绳子张力变小 4 C B端在杆上位置不动 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变大 D B端在杆上位置不变 将杆移动到虚线位置时 绳子张力变小 答案 AD 解析 如图所示 设绳子的长度为l 两杆间的距离为x 绳子的张力为FT 则 2FTcos mg 其 中 cos l2 x2 l 所以FT 当将B端移到B1或B2位置时 FT不变 故A对B错 当将杆左移时 mg 2cos mgl 2l2 x2 l不变 x减小 所以FT变小 D对 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 共 3 小题 每小题 6 分 共 18 分 把答案直接填在横线上 11 5 分 2009 山东泰安模拟 某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时 将一轻弹簧竖直 悬挂让其自然下垂 测出其自然长度 然后在其下部施加外力F 测出弹簧的总长度L 改变外力F的大 小 测出几组数据 作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示 实验过程是在弹簧的弹性限度内 进行的 由图可知该弹簧的自然长度为 cm 该弹簧的劲度系数为 N m 答案 10 50 解析 当外力F大小为零时 弹簧的长度即为原长 得原长为 10cm 图线的斜率是其劲度系数 k 50N m F x 12 5 分 用一弹簧测力计水平拉一端固定的弹簧 以此来测定此弹簧的劲度系数k 测出的拉力F 与弹簧长度L之间的数据如下表所示 F N1 101 502 003 003 503 804 00 L cm22 0022 3522 7023 3123 6523 8024 00 1 在图中作出此弹簧的F L图 2 图线与L轴交点表示 其值为 cm 此弹簧的劲度系数为 N m 答案 1 如图所示 5 2 弹簧原长 21 2 145 在误差允许范围内即可 解析 如图与L轴的交点表示F 0 时弹簧的长度 即原长 求劲度系数可用相距较远的两组点求 出斜率并求平均值 13 8 分 2009 湛江一中高三月考 用金属制成的线材 如钢丝 钢筋 受到拉力会伸长 17 世纪 英国物理学家胡克发现 金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比 这就是著名的胡克定 律 这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础 现有一根用新材料制成的金属杆 长为 4m 横截 面积为 0 8cm2 设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的 1 1000 由于这一拉力很大 杆又较长 直 接测量有困难 就选用同种材料制成样品进行测试 通过测试取得的数据如下 长度L m 2505007501000 10 050 040 080 120 16 20 050 080 160 240 32 30 050 120 240 360 48 10 100 020 040 060 08 10 200 010 020 030 04 1 根据测试结果 推导出线材伸长量x与材料的长度L 材料的横截面积S与拉力F的函数关系为 2 在寻找上述关系中 你运用哪种科学研究方法 3 通过对样品的测试 求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约 答案 1 x k 2 控制条件法 3 104N FL S 解析 1 要分析线材伸长量x与材料的长度L 材料的横截面积S及拉力F的函数关系 可根据 测量结果用控制变量法分析 在表格中从上到下的五组数据中可以看出 在材料的长度L 材料的横截面 积S一定时 第一组数据 x与拉力F成正比 材料的横截面积S 拉力F一定时 一 二 三组拉力为 250N 横截面积为 0 05cm2 x与材料的长度L成正比 在材料的长度L 拉力F一定时 一 四 五组 拉力为 250N 长度为 1m 可以看出 x与材料的横截面积S成反比 因此关系式为x k 其中k为比例 FL S 系数 2 控制条件法 或控制变量法 归纳法 3 由表格中的一组数据求得k 8 10 12m2 N 样品的长为L 4m 横截面积为S 0 8cm2 最大伸长量为x 4 1000m 将数据代入x k 求得 FL S F 104N 三 论述计算题 共 4 小题 共 42 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写 出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 14 10 分 供电局某工程队在冬天架设电线 如图所示 设两电线杆间距离为L 铜导线总质量为 拉力 F N 伸 长 量 x cm 横 截 面 S cm2 6 M 电线架好后 在两杆正中部位电线下坠的距离为h 电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角 为 求 1 两电线杆处的电线弹力 2 当到夏天时 两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变大了 还是变小了 为什么 提示 导线 上每处的弹力均沿切线方向 答案 1 2 变小 夏天电线下坠距离较大 变小 故拉力变小了 G 2cos 解析 1 以电线为研究对象 电线两端所受的力为F1 F2 重力G可看作作用在电线中点 F1 F2分解成水平方向和竖直方向两个分量 由力的平衡条件 F1cos F2cos G F1sin F2sin 0 解得F1 F2 G 2cos 2 夏天电线下坠距离较大 变小 故拉力变小了 15 10 分 在光滑的斜面上有一个重力为G的物体 当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小 都等于F G的力作用于这个物体时 物体正好处于静止状态 如图所示 求斜面的倾角 及斜面所受 1 2 的压力 答案 arctan G 4 3 解析 以物体为研究对象 进行受力分析 重力G 竖直向下 弹力FN 垂直于斜面向上 以及沿 斜面向上和水平向右的两个拉力F 以平行斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系 可建立平衡方程 F Fcos Gsin FN Fsin Gcos 其中F 0 5G 代入方程整理得 2sin cos 1 解这个关于 的方程得到 arctan 则FN G 4 3 16 11 分 如图所示 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 30 的夹角 若在B点悬挂一个定滑轮 不计重力 某人用它匀速地提起重物 已知重物的 质量m 30kg 人的质量M 50kg g取 10m s2 试求 1 此时地面对人的支持力 2 轻杆BC和绳AB所受的力 答案 1 200N 2 400N 200N 33 解析 1 绳对人的拉力为mg 所以地面对人的支持力为 7 FN Mg mg 50 30 10N 200N 方向竖直向上 2 定滑轮对B点的拉力方向竖直向下 大小为 2mg 杆对B点的弹力方向沿杆的方向 由共点力平 衡条件得 FAB 2mgtan30 2 30 10 N 3 3 200N 3 FBC N 400N 2mg cos30 2 30 10 3 23 17 11 分 2009 石家庄市第一中学高三考试 如图所示 一个底面粗糙 质量为m的斜面体静止 在水平地面上 斜面体斜面是光滑的 倾角为 30 现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球 小球静止 时轻绳与斜面的夹角是 30 1 求当斜面体静止时绳的拉力大小 2 若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍 为了使整个系统始终处于静止 状态 k值必须满足什么条件 答案 1 mg 2 k 3 3 3 9 解析 1 对小球进行受力分析