2015届高三物理一轮总复习同步训练：第2章 相互作用

第二章相互作用第1节重力、弹力、摩擦力一、单项选择题1.下列关于物体重力的说法中不正确的是 ()A地球上的物体只有运动时才受到重力B同一物体在某处向上抛出后和向下抛出后所受重力一样大C某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的D物体所受重力大小与其质量有关2.一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度l的关系如图中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为()A1250 N/m B625 N/mC2500 N/m D833 N/m3.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为 ()Akx BkxGCGkx D以上都不对4.(2013山东卷)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4 B4C12 D215.如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则()A木板露出桌面后，推力将逐渐减小B木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D推力、压力、摩擦力均不变6.(天津高考卷)如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 ()A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小7.(2013株洲模拟)如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的是 ()A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D若小车向右运动，小球一定受三个力的作用8.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是 ()A先减小后增大B先增大后减小C一直增大D保持不变9.(江苏高考卷改编)如图所示，倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦现将质量分别为M、m(Mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等在角取不同值的情况下，下列说法正确的有()A两物块所受摩擦力的大小不可能总相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM不可能相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动二、多项选择题 10.如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是 ()A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐减小C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大三、非选择题 11.如图所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F113 N和F26 N的水平力作用而保持静止已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与方向；(2)若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向 12.一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2. 13.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F1 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所受摩擦力的大小第2节力的合成与分解一、单项选择题1.如图所示，重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么 ()AF1就是物体对斜面的压力B物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcos CF2就是物体受到的静摩擦力D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用2.小明想推动家里的衣橱，但使出了吃奶的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是()A这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能，A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力3.作用于同一点的两个力，大小分别为F15 N，F24 N，这两个力的合力F与F1的夹角为，则可能为 ()A45 B60C75 D904.如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()5.(2014雅礼中学模拟)如图所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为，它与球心连线跟水平地面的夹角为，则小滑块 ()A所受摩擦力大小为mgcos B所受摩擦力大小为mgsin C所受摩擦力大小为mgsin D对半球体的压力大小为mgcos 二、多项选择题6.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是 ()A只增加绳的长度B只增加重物的质量C只将病人的脚向左移动D只将两定滑轮的间距增大7.在研究共点力合成实验中，得到如图所示的合力与两力夹角的关系曲线，关于合力F的范围及两个分力的大小，则下列说法中正确的是()A2 NF14 NB2 NF10 NC两力大小分别为2 N、8 ND两力大小分别为6 N、8 N三、非选择题8.如图所示，水平地面上一重60 N的物体，在与水平面成30角斜向上的大小为20 N的拉力F作用下做匀速运动，求地面对物体的支持力和地面对物体的摩擦力大小9.如右图所示，30，装置的重力和摩擦力均不计，若用F100 N的水平推力使滑块B保持静止，则工件上受到的向上的弹力多大？ 10.如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向的夹角为60，改变BC绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，角的取值范围(2)在090的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值第3节受力分析、共点力作用下物体的平衡一、单项选择题1.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是 ()AFA一定小于GBFA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力DFA与FB大小之和等于G2.(2013北京卷)倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上下列结论正确的是()A木块受到的摩擦力大小是mgcos B木块对斜面体的压力大小是mgsin C桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cos D桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g3.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是()AP物体受3个力BQ物体受到3个力C若绳子变长，绳子的拉力将变小D若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大4.一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示则物块 ()A仍处于静止状态B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不变D受到的合外力增大5.如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N关于物体受力的判断(取g9.8 m/s2)，下列说法正确的是 ()A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上D斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上6.如图所示，桌面上固定一个光滑的竖直挡板，现将一个质量一定的重球A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F可以缓缓向左推动B，使球慢慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()AA和B均受三个力作用而平衡BB对桌面的压力越来越大CA对B的压力越来越小D推力F的大小恒定不变7.(2013长郡中学模拟)如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端的切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮当它们处于平衡状态时，连接m2小球的轻绳与水平线的夹角为60，不计一切摩擦，两小球可视为质点两小球的质量之比m1m2等于 ()A11B23C32D34二、多项选择题8.(2012山东卷)如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止f表示木块与挡板间摩擦力的大小N表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()Af变小 Bf不变CN变小 DN变大三、非选择题9.质量为m的物体A放在倾角为37的斜面上时，恰好能匀速下滑，如图(a)所示；现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑，如图(b)所示，求物体B的质量(sin 370.6，cos 370.8) 10.如图所示，重为G的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成角，试求：(1)链条两端的张力大小；(2)链条最低处的张力大小第4节实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：验证力的平行四边形定则1.(多选)在做“互成角度的两个力的合成”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是 ()A同一次实验过程中，O点位置允许变动B实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取90，以便于算出合力的大小2.(单选)探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理，其等效性是指 ()A使两分力与合力满足平行四边形定则B使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C使两次橡皮筋伸长的长度相等D使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变3.(多选)在“验证力的平行四边形定则”中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差 ()A两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B两个分力F1、F2的大小要适当大些C拉橡皮条的细绳要稍长一些D实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同4.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列问题：(1)(多选)改变钩码个数，实验能完成的是 ()A钩码个数N1N22，N34B钩码个数N1N33，N24C钩码个数N1N2N34D钩码个数N13，N24，N35(2)(单选)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 ()A标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B量出OA、OB、OC三段绳子的长度C用量角器量出三段绳子之间的夹角D用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为下图中甲是正确的(填“甲”或“乙”)5.请完成以下两小题某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物(1)为完成该实验，下述操作中必需的是bcd.a测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后橡皮筋的长度d记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是更换不同的小重物.6.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，有如下一些步骤A在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长量x1B将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置C在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度D将各组实验数据在平面坐标系上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图像E将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上F给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长量x2、x3G根据图像和数据做出结论并整理仪器实验中合理的实验步骤排序为 ()AEBAFCDG BEBAFDCGCEBFCADG DEAFBCDG7.(单选)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图象如图所示下列表述正确的是 ()Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比8.(单选)某实验小组在做研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系的实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示从图象中可以得出()A增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l与F不成正比B当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度9.在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m0.1kg，取g10m/s2)，并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端坐标的值Xi(X加iX减i)/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一橡皮绳的X加i小于X减i(大于或小于)；(2)乙同学的数据更符合实验要求(甲或乙)；(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)；(4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？ 10.(2012广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向(填“水平”或“竖直”)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为L3，由表可知所用刻度尺的最小分度为1mm.(3)下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与L0的差值(填“L0”或“Lx”)(4)由图可知弹簧的劲度系数为4.9N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为10g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2)第二章相互作用第1节重力、弹力、摩擦力1A2.C3.B4.D5.D6.A7.B8.A9.C10.BC11解析：(1)设物体相对地面静止，则有F1F2Ff，得Ff7 N，而fmaxmg8 NFf，故物体没动，受静摩擦力，大小为7 N，方向水平向右(2)撤去F1后，fF26 Nfmax故物体受静摩擦力，大小为6 N，方向水平向左12解析：此物理过程，弹簧压缩测得的力的大小就等于弹簧的弹力，并遵守胡克定律据题意，当压缩量只有0.2 m的过程，只大弹簧发生形变，从图中读出x0.2 m，F2 N，由胡克定律知F1k1x1，得k1 N/m10 N/m弹簧组合形变量为0.3 m时，大弹簧的形变量为x10.3 m，小弹簧的形变量为x20.1 m，F1F25 N，就有k1x1k2x25k2 N/m20 N/m.13解析：未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力大小等于弹簧的弹力，即FAFBF弹kx4000.02 N8 N木块B受地面的最大静摩擦力为：FBmFNB0.2560 N15 N施加F后，对木块B有：FF弹FBm故B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：FBFF弹9 N施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为：FA8 N第2节力的合成与分解1B2.C3.A4.C5.A6.BC7.AD8解析：物体受力如图所示Fcos 30f0Fsin 30Nmg0解得：N50 Nf10 N9解析：对力F和杆对工件的作用力分解如下图所示由甲图可得：F2sin F由乙图可得：FNF2cos 解得：FNF100 N.10解析：(1)改变BC绳的方向时，AC绳的拉力FTA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，最小为0，此时FTA0；且必须小于120，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以角的取值范围是0120.(2)在090的范围内，当90时，FTB最大，Fmaxmgtan 60mg当两绳垂直时，即30时，FTB最小，Fminmgsin 60mg第3节受力分析、共点力作用下物体的平衡1B2.D3.C4.A5.A6.D7.B8.BD9解析：当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲，沿斜面方向的合力为0，有Ffmgsin 当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙，A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向的合力仍为0，有FTAFfmgsin 对物体B，FTBmBg由牛顿第三定律可知FTAFTB由以上各式求出，mB1.2 m.10解析：(1)在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质点处理，两边受力具有对称性使两端点的张力F大小相等，受力分析如图甲所示取链条整体为研究对象由平衡条件得竖直方向2F