【精品】高三物理一轮复习试题：第二章相互作用检测卷(含答案)

1、第二章相互作用一、选择题(本大题共10小题，共40分.每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对 的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 。分)1 .在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球 B,整个装置处于静止状态. 现 对B施加一竖直向下的力 F, F的作用线通过球心，设墙对 B的作 用力为Fi, A对B的作用力为F2,地面对A的作用力为F3,若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中 ()A. Fi保持不变，F3缓慢增大B. Fi缓慢增大，F3保持不变C. F2缓慢增大，F3缓慢增大D.

2、F2缓慢增大，F3保持不变解析：如图所示，球B受到四个力作用，整个系统保持静止，则0不变，F2cos 0 = F+ mg.It F缓慢增加，则 F2增加，F2sin 0=Fi,若F2缓慢增加，则Fi增加；对于整体而言，地面对 A的摩 擦力Ff= Fi,地面对A的支持力Fn=F+G总，Ff和Fn均缓慢增加， 所以F3缓慢增加，C项对.答案：C2 .如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力Fi和F2拉着A、B一起匀A. FiwF2 B. Fi=F2C. FT1>FT2 D. FT1=FT2

3、解析：取A、B为整体分析可知，Fi=F2= （m （mA+mB）g.隔离 A物体，应用平衡条件可得 Fti sin 0 = mAgFti cos 0 ）, Ft2 sin 0= （XmAg+ Ft2 cos 0）,比较可得 Ft2>Fti.答案：B3 .（多选）如图所示，铁板 AB与水平地面之间的夹角为0, 一块磁铁吸附在铁板下方.在缓慢抬起铁板的B端使0角增大（始终小于90° ）的过程中，磁铁始终相对于铁板静止.下列说法正确的 是（）A.磁铁所受合外力逐渐减小B.磁铁始终受到3个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐增大D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：以磁铁为研究对象进行受力分析

4、可知,T mg在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所 受合外力始终为零， A项错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板 的弹力、铁板的摩擦力共 4个力作用，如图所示，B项错误；由受 力平衡关系可得，0角增大的过程中磁铁受到的摩擦力Ff= mgsin。逐渐增大，铁板对磁铁的弹力FN=F引 mgcos 0也逐渐增大，C、D两项正确.答案：CD4 .（多选）如图所示，物体 m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M,则水平地面对斜面体（）A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力为（M+m）g D.支持力小于（M + m）g解析：设斜面夹角为 以

5、细绳的拉力为Ft, M、m整体处于平 衡状态，对M、m整体受力分析可得平衡方程 Ftcos 0 = F静，FTSin 。+ Fn = （M+m）g ,故F静方向水平向右， B、D正确.答案：BD5 . （2014江苏盐城一模）如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是解析：壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到的竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者为平衡力，A项正确.答案：A6 .如图所示，不计重力的轻杆 OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在 P端.当OP和竖直方向的夹角“缓慢逐渐增大时（0必90

6、76; ）, OP的弹力Ft和绳子的张力A. Ft不变，F变大B. Ft不变，F先变大后变小C. Ft先变小后变大，F变大D. Ft先变大后变小，F不变解析：设上面绳子为a,下面绳子为 b;如图所示，以杆上 P点为研 究对象，P点受到三个力作用：杆对绳的弹力Ft、绳b的拉力（大小等于重物重力 G）、绳a的拉力F;三力组合成一个矢量三角形， 且力的三角形与几何三角形APO相似；由于力的三角形与几何三角形相似，可由几何边长的变化判定对应力大小的变化：随着细绳a慢慢放下，几何边 AP变长、PO边不变，则绳a的拉力F增大， 杆所受压力Ft不变，故选项A正确.答案：A7 .如图所示，运动员的双手握紧竖直

7、放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到 A位置过程中，若手臂OA、OB的拉 力分别为Fa和Fb,下列表述正确的是 （）A. Fa 一定小于运动员的重力GB. Fa与Fb的合力始终大小不变C. Fa的大小保持不变D. Fb的大小保持不变解析：在手臂OA沿由水平方向缓慢移到 A'位置的过程中，人 的受力平衡图如图所示，由图可知Fa是逐渐减小的，但不一定小于运动员的重力，选项 A、C错误；Fb是逐渐减小的，选项 D错 误；Fa与Fb的合力始终等于人的重力，大小不变，选项 B正确.答案：B8 .（多选）如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图.使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均

8、匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长. 粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.该过程中撑竿对涂料滚的推力为Fi,涂料滚对墙壁的压力为F2,下列说法中正确的是()A. Fi增大 B. Fi减小C. F2增大D. F2减小解析：涂料滚受三个力的作用，重力、墙壁对涂料滚水平向左 的弹力F2、撑竿对涂料滚的推力 Fi,重力的大小方向确定， 墙壁 对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上 推涂料滚，涂料滚受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑 竿与墙壁间的夹角越来越小，矢量图变化如图所示，由图可知，当 使撑竿与墙壁间的夹

9、角越来越小时，Fi、F2'均减小，F2和F2等大反向，因此Fi、F2均减小.答案：BD9.两刚性球a和b的质量分别为 ma和mb、直径分别为da和 db(da>db),将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(da<d<da+ db)的平底圆筒内，如图所示.设 a、b两球静止时对圆筒侧面的 压力大小分别为 Fi和F2筒底所受的压力大小为 Fn.已知重力加速 度大小为g.若所有接触面部是光滑的，则 ()A. FN=(ma+mb)g, Fi= F2B. FN=(ma+mb)g, F-F2C. magvFN<(ma+mb)g, Fi = F2D. mag<FN&

10、lt;(ma+mb)g, FiwF2解析：以a、b整体为研究对象，其重力方向竖直向下，而侧壁产生的压力水平，故不能增大对底部的挤压，所以FN=(ma+mb)g；水平方向，由于物体处于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即Fi = F2,故正确答案为A.答案：A10. A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间to流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间的变化关系 （）解析：选才I A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静

11、止状态，所以后来应该一直处于静止状态， 整体共受到5个力的 作用，即：重力 G = Ga+Gb,支持力Fn、静摩擦力Ff、两根绳子 的拉力Fi和F2,其中Fi=F2 = 2",根据力的平衡得 Ff=Fi+F2= Gc,所以当砂子均匀流出时， B选项正确.答案：B二、填空与实验题（本大题共2小题，共10分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答 ）11. （5分）某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实 验.（1）他们的实验步骤分别是：A.在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成

12、角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置 O点，在白纸上用铅笔记下 O点的位置和读 出两个弹簧测力计的示数 F1和F2,如图甲所示.B.只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量 与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数 F和记 下细绳的方向.请指出以上步骤中的错误 或疏漏： A中是B中是(2)该学习小组纠正了 (1)中的问题后.在某次实验中两个弹簧 测力计的拉力Fa=4 N、Fb=3 N已在图乙中画出，图中方格每边 的长度表示1 N , O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出 合力F的图示，并求出合力的大小为 N.(3)图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的Fa、Fb与水平

13、方向的夹角分别为3和它们一定满足 cos a ： cos B.(4)(多选)该实验小组想创新一下该实验，用如图丙所示的贴有 白纸的木板竖直放置， 弹簧测力计 A挂在固定于木板上的 P点，下 端用细线挂一重物M .他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，下列关于此实验的说法中正确的是 .A.应测量重物M所受的重力B.拉线方向应与竖直木板平面平行C.图丁中F'表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力C.改变拉力，进行多次实验，每次都要使。点静止在同一位解析：(1)A中是没有记录两拉力的方向；B中是没有说明要把结点拉至。点；(2)作图如图戊所示，合力大小为6 N;

14、(3)根据Facos 3=Fbcos a ,得cos a ： cos 3 = 4 ： 3； (4)实验通过作出三个力的图示来验 证平行四边形定则，因此重物的重力要知道，A项对；拉线方向应与竖直木板平面平行，B项对；图丁中F'表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力，C项对；当结点O位置确定后，弹簧测力计A的示数也是确定的，由于重物的重力已确定， 两力大小与方向均一定，因此 D项错.答案：(1)没有记录两拉力的方向没有说明要把结点拉至O点 (2)见解析 6 N(或 5.8 N6.2 N) (3)4 : 3 (4) ABC12. (5分)为测定木块P和木板Q间的动摩擦因数

15、，某同学设 计了一个实验，下图为实验装置示意图， 其中各物体的接触面均水平，该同学在实验中的主要操作有：导学号36280426平行F斑面的姗纹A.用弹簧测力计测出木块P的重力为Gp=6.00 N;B.用弹簧测力计测出木板 Q的重力为Gq=9.25 N;C.用手按住木块和木板，按图装置安装好器材；D.松开木块和木板让其运动，待弹簧测力计指针稳定时再读 数.(1)上述操作中多余的步骤是 .(填步骤序号)(2)在听取意见后，该同学按正确方法操作， 稳定时弹簧测力计 的指针位置如图所示，其示数为 N.根据该同学的测量数据， 可求得木块P和木板Q间的动摩擦因数为解析：（1）要做好本题，需理解实验原理.无

16、论木板怎样滑动，弹簧测力计的示数总与P木块的滑动摩擦力相等，且这个值是稳定的，故可用F=科氏=科m弗解 内所以步骤B是多余的.（2）由读数的估读规则可知，弹簧测力计的读数为2.10 N,由F=科氏=mg可知产m- = 0.35. g答案：（1）B （2）2.10 0.35三、计算题（本大题共4小题，共50分.解答应写出必要的文 字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有 数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （10分）雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时 雨滴的速度称为收尾速度.某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾 速度v与雨滴的半径r成正比，由此该同学对雨

17、滴运动中所受的阻 力F作了如下几种假设：（1）阻力只与雨滴的半径成正比，即 F=kr（k为常数）.（2）阻力只与速度的平方成正比，即 F=kv2（k为常数）.（3）阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F = krv2（k为常数）.你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关 系？请写出推导过程.解析：雨滴达到收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得：F=G=mg=4n3P g.3r、p分别为雨滴的半径、密度.由题意知v=k1r , k1为常数.由得F= 4 ： 2 grv2= krv2,3k2式中k =4np g3k2 .由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积

18、成正比. 即5=卜”2假设才能解释 va r.答案：见解析14. （12分）如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈 B的斜面之 间，三角形劈的重力为 G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的 重力不能超过多大？（设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ）解析：本题两物体均处于静止状态，故需分析好受力图后，列 出平衡方程求解.用正交分解法，对球和三角劈分别进行受力分析，如上图甲、 乙所示.由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力.FfW Ffmax=科Fnb.由平衡条件有：对球有：Ga = Fncos 45 0FNA=FNSin 45° 对三角劈有 Fnb=G + Fn' sin 45°Ff=FN' cos 45° FfW 科 Fnb,因为Fn=Fn'由式解得：GaW所以球的重力不得超过答案：-g15. (12分)如图所示，质量为 mi的物体甲通过三段轻绳悬挂， 三段轻绳的结点为 O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质 量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角 0= 37° ,物体 甲、乙均处于静止状态.(已知sin 37° = 0.6, cos 37 = 0.8, tan 37° = 0.75, g取10 m/s2设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求