【备战2014】高考物理复习 2013年模拟题汇编（2）专题二 相互作用

1 20142014 高考物理复习高考物理复习 20132013 届模拟题汇编 届模拟题汇编 2 2 专题二 专题二 相互作用相互作用 1 2013 上海徐汇测试 如图所示 F1 F2为有一定夹角的两个力 L为过O点的一条直 线 当L取什么方向时 F1 F2在L上分力之和为最大 A F1 F2合力的方向 B F1 F2中较大力的方向 C F1 F2中较小力的方向 D 以上说法都不正确 答案 A 解析 当L取F1 F2合力的方向 F1 F2在L上分力之和为最大 选项 A 正确 2 2 20132013 河南三市联考 河南三市联考 如图所示 倾角为 0 的固定斜面上有一个固定竖直挡板 在挡 板和斜面之间有一 个质量为 m m 的光滑球 设挡板对球的支持力为 F1 斜面对球的支持力为 F2 将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置 不计摩擦 在 此过程中 A A F1始终增大 F2始终减小 B B F1始终增大 始终增大 F2先增大后减小 C C F1先减小后增大 F2先增大后减小 D D F1先减小后增大 F2始终减小 答案 答案 D D 解析 解析 将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置 F1先减小后增大 F2始终减小 选项 D 正确 3 2013 四川资阳诊断 如图所示 两轻弹簧a b悬挂一小铁球处于平衡状态 a弹簧 与竖直方向成 30 角 b弹簧水平 a b的劲度系数分别为k1 k2 则两弹簧的伸长量x1与x2之比为 A B C D 1 2 k k 2 1 k k 2 1 2k k 2 1 2 k k 答案 C 解析 作出小球受力图 由平行四边形定则可知 a 弹簧中弹力是 b 中 2 倍 即k1 x1 2 k2 x2 解得 选项 C 正确 1 2 x x 2 1 2k k 4 2013 四川绵阳一诊 风洞是进行空气动力学实验的 种重要设备 一次检验飞机性能的 风洞实验示意图如图 代表飞机模型的截面 OZ 是拉住飞机模型的绳 已知飞机模型重为 G 当 飞机模型静止在空中时 绳恰好水平 此时飞机模型截面与水平面的夹角为 则作用于飞 F1 F2 O L 2 机模 型上的风力大小为 A G cos B G Gcoscos C G G s sinin D G Gsinsin 答案 A 解析 作用于飞机模 型上的风力方向垂直于飞机模型截面 画出飞机模型受力 图 作用于飞机模 型上的风力大小为 F G cos 选项 A 正确 5 2013 四川资阳诊断 半圆柱体M放在粗糙的水平地面上 其右端有固定放置的竖直 挡板PQ M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N 整个系统处于静止 如图所示是这个 系统的纵截面图 若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向 右移动 在N落到地面以前 发现M始终保持静止 在此 过程中 下列说法正确的是 A 地面对M的摩擦力逐渐增大 B MN间的弹力先减小后增大 C PQ对N的弹力逐渐减小 D PQ和M对N的弹力的合力逐渐增大 答案 A 解析 画出小圆柱体N受力图 MN间的弹力一直增大 PQ对N的弹力逐渐增 大 地面对M的摩擦力逐渐增大 选项 A 正确 BC 错误 PQ和M对N的弹力的合力等于 N 的 重力 保持不变 选项 D 错误 6 2013 山东莱州质检 如图所示 轻绳的一端系在质量为 m 的物体上 另一端系在一 个圆环上 圆环套在粗糙水平横杆 MN 上 现用水平力 F 拉绳上一点 使物体处在图中实线位 置 然后改变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置 圆环仍 在原来位置不动 则在这一过程中 水平拉力 F 环与横杆的 摩擦力 f 和环对杆的压力 N 的大小变化情况是 A F 逐渐增大 f 保持不变 N 逐渐增大 B F 逐渐增大 f 逐渐增大 N 保持不变 C F 逐渐减小 f 逐渐增大 N 保持不变 D F 逐渐减小 f 逐渐减小 N 保持不变 11 答案 D 解析 改变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置 F 逐渐减小 f 逐渐 3 减小 N 保持不变 选项 D 正确 7 2013 河南偃师高中月考 如图所示 有 5000 个质量均为 m 的小球 将它们用长度相等 的轻绳依次连接 再将其左端用细绳固定在天花板上 右端施加一水平力使全部小球静 止 若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为 45 则第 201 1 个小球与 2012 个小球 之间的轻绳与水平方向的夹角 的 正切值等于 A 2989 5000 B 2011 5000 C 2011 2089 D 2089 2011 答案 A 解析 选取整体为研究对象 分析受力 应用平行四边形定则 水平力 F 5000mg 选取 2012 至 5000 个小球整体为研究对象 分析受力 应用平行四边形定则 tan 选项 A 正确 2089mg F 2989 5000 8 2013 重庆一中 如图为三种形式的吊车的示意图 OA 为可绕 O 点转动的杆 重量不计 AB 为缆绳 当它们吊起相同重物时 杆 OA 在三图中受力分别为 Fa Fb Fc的关系是 A Fa Fc Fb B Fa Fb FcC Fa Fb FcD Fa Fb Fc 答案 答案 B B 解析 对图 解析 对图 a a 画出 A 点受力分析图 可得杆 OA 对 A 点的作用力 由牛顿第三定 律可得图 图 a a 中 中杆 OA 受力 Fa 2Gcos30 G 对图 对图 b b 画出 A 点受力分析图 由3 tan30 G Fb 可得杆 OA 对 A 点的作用力 由牛顿第三定律可得图 图 b b 中 中杆 OA 受力 Fb G tan30 G 对图 对图 c c 画出 A 点受力分析图 由 cos30 Fc G 可得杆 OA 对 A 点的3 作用力 由牛顿第三定律可得图 图 c c 中 中杆 OA 受力 Fc Gcos30 G 2 所以 Fa Fb Fc 3 4 选项 B 正确 9 2013 兰州一中月考 如下图所示 质量为m的小球置于倾角为 30 的光滑斜面上 劲 度系数为k的轻弹簧一端系在小球上 另一端拴在墙上P点 开始时弹簧与竖直方向的夹角 为 现将P点沿着墙向下移动 则弹簧的最短伸长量为 A B k mg 2 mg k C D 3mg 3k 3mg k 答案 A 解析 画出小球受力图 当弹簧弹力与斜面支持力垂直时 弹力最小 由 mgsin30 kx 解得弹簧的最短伸长量为 x mg 2k 选项 A 正确 10 2013 兰州一中月考 如右图所示 质量为m的小球用水平轻绳系住 并用倾角为 30 的光滑木板AB托住 小球恰好处于静止状态 当木板AB突然向下撤离的瞬间 小球的加速 度大小为 A 0 B g C g D g 2 3 3 3 3 答案 C 解析 当木板AB突然向下撤离的瞬间 小球在重力和细绳拉 力作用下沿圆弧运动 加速度方向竖直向下 大小为 g 11 2013 宝鸡检测 如图所示 质量为 m 的木块 A 放在质 量为 M 的三角形斜劈上 现同时用大小均为 F 方向相反 的水平力分别推 A 和 B 它们均静止不动 则 A A 与 B 之间一定存在摩擦力 B B 与地面之间一定存在摩擦力 C B 对 A 的支持力一定小于 mg D 地面对 B 的支持力的大小一定等于 M m g 答案 D 解析 A 与 B 之间不一定存在摩擦力 B 与地面之间不一定存在摩擦力 B 对 A 的支 持力可能大于 mg 选项 ABC 错误 把 AB 看作整体 分析受力 由平衡条件可知 地面 5 对 B 的支持力的大小一定等于 M m g 选项 D 正确 12 2013 江西会昌测试 物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁 如图所示 a 处于静止状态 则关于a受的摩擦力的下列说法中正确的是 A a受的摩擦力有二个 B a受的摩擦力大小不随F变化 C a受的摩擦力大小随F的增大而增大 D a受的摩擦力方向始终竖直向上 12 答案 BD 解析 a受 b 对 a 向上的摩擦力 只有一个 选项 A 错误 a受的摩擦力大小 等于 a 的重力 方向竖直向上 不随F变化 选项 BD 正确 C 错误 13 2013 江西会昌测试 如图所示 A与B两个物体用轻绳相连后 跨过无摩擦的定滑轮 A物体在Q位置时处 于静止状态 若将A物体移到P位置 仍能处于静止状态 则A物体由 Q移到P后 作用于A物体上的各个力中增大的是 A 地面对A的摩擦力 B 地面对A的支持力 C 绳子对A的拉力 D A受到的重力 13 答案 AB 解析 轻绳中拉力等于 B 的重力 A物体由Q移到 P后 根据平衡条件 地面对A的摩擦力增大 地面对A的支持力增大 绳子对A的拉力和 A受到的重力不变 选项 AB 正确 14 10 分 2013 上海徐汇测试 如图所示是一种研 究劈的作用的装置 托盘 A 固定在细杆上 细杆放在固定 的圆孔中 下端有滚轮 细杆只能在竖直方向上移动 在 与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮 轻质 劈放在两滚轮之间 劈背的宽度为a 侧面的长度为l 劈 尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码 调整托 盘上所放砝码的质量M 可以使劈在任何位置时都不发生移动 忽略一切摩擦和劈 托盘 细杆与滚轮的重力 若a l 试求M是m的多少倍 5 10 14 10 分 解析 分析托盘和劈的受力 如图甲 乙 6 所示 托盘受向下的重力F3 Mg 劈对滚轮的支持力F1 圆孔的约束力F2 劈受两个滚轮的 作用力F4 F5 细线的拉力F6 mg 2 分 对托盘有 F3 Mg F1cos 则 Mg l a l 4 2 2 F4 2 分 对劈有 F6 mg 2F4sin 则 mg l a F4 2 分 因为 F1与 F4是作用力与反作用力 所以 F1 F4 由上三式得 M m a a l 4 2 2 2 分 代入数据得 M 1 5m 2 分 15 18 分 2013 宝鸡检测 如图所示 质量为 m 的物体 放在一固定斜面上 当斜面倾角 为 300时恰能沿斜面匀速下滑 对物体施加一大小为 F 的水平向右恒力 物体可沿斜面 匀速向上滑行 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 当斜面倾角增大并超过某一临界角 0时 不论水平恒力 F 多大 都不能使物体沿斜面向上滑行 试求 1 物体与斜面间的动摩擦因数 2 这一临界角 0的大小 15 解析 1 恰能匀速下滑 满足 mgsin300 mgcos300 解得 3 3 2 设斜面倾角为 受力情况如图甲 由匀速直线运动的条件 Fcos mgsin f1 N1 mgcos Fsin f1 N1 解得 sincos cossin mgmg F 当 cos sin 0 即 cot 时 F 即 不论水平恒力 F 多大 都不能使物体沿斜面向上滑行 此时 临界角 0 600 16 12分 2013山西忻州检测 在研究摩擦力的实验中 将木块放在水平长木板上 如图 F 300 7 a所示 用力沿水平方向拉木块 拉力从零开始逐渐增大 分别用力传感器采集拉力和木 块所受到的摩擦力 并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图象 如图b所示 已知木 块质量为8 0 kg 重力加速度g 10 m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 1 求木块与长木板间的动摩擦因数 2 如图c 木块受到恒力F 50 N作用 方向与水平方向成 37 角斜向右上方 求 木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度 3 在 2 中拉力F作用t1 2 0 s后撤去 计算再经过多少时间木块停止运动 解析 1 图b可知滑动摩擦力f 32N 压力FN mg 80N 由f fN 求得木块与长木板间的动摩擦因数 0 4 2 根据牛顿运动定律得Fcos f ma Fsin N mg f N 联立解得 a 2 5 m s2 3 拉力F作用t1 2 0 s后物体速度v at 2 5 2m s 5m s 撤去F后 加速度a g 4 m s2 继续滑行时间t v a 1