高中物理复习 相互作用 章末质量检测

第二章相互作用

章末》《检测〕

阶段大阅兵——过关达标！

（时间90分钟，满分100分）

命题设计

\难度

题号\

较易中等稍难

1、2、4、5、

力和受力分析8、11

7

力的合成与分解3、6、910、12

物体的平衡13、1415、16

一、选择题（本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的

得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1.如图1所示，在水平力尸作用下，4、5保持

静止.若A与3的接触面是水平的，且FW0.

则关于B的受力个数可能为（）

A.3个B.4个

C.5个D.6个图1

解析：对于3物体，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的压力和A对3的摩擦

力，若以整体为研究对象，当歹较大或较小时，斜面对5有摩擦力，当尸大小适

当时，斜面对3摩擦力为零，故3可能受4个力，也可能受5个力.

答案：BC

2.如图2所示，质量均为m的物体A、B

通过一劲度系数左的弹簧相连，开始时

8放在地面上，4、3均处于静止状态，

现通过细绳将A向上拉起，当3刚要离

开地面时，A上升距离为乙，假设弹簧一

直在弹性限度内，则)

A.坐B.

C.L告0T

K

解析：拉A之前，A静止时，tng=kxi,弹簧的压缩量为xi,当3刚要离开地面时,

弹簧的伸长量为必，mg=kx2f所以A上升的距离为心=不+必=^^,故A正确.

K

答案：A

3.如图3所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体

A、B,A悬挂起来，5穿在一根竖直杆上,

两物体均保持静止，不计绳与滑轮、3与竖

直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角0,

则物体A、B的质量之比mA：等于（)

A.cos"：1B.1：cos，

C.tan。:1D.1\sin，

解析：对4、3受力分析可知，〃AgCOs0=»ZBg,则有mA:ntB=l:cos”,B项正确.

答案：B

4.如图4所示，质量为m的木块P在质量为

M的长木板而上滑行，长木板放在水平地a在Pb

面上一直处于静止状态.若长木板口与地图4

面间的动摩擦因数为"I,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为“2,则长木板ab

受到地面的摩擦力大小为

)

A.件iMgB.

C.ft2mgD.fiiMg+pimg

解析：若长木板而未动即地面对长木板M的摩擦力为静摩擦力，由于尸在长木板

ab上滑动，即P对长木板ab的摩擦力大小为由平衡条件可知地面对ab的静

摩擦力大小为〃2，叫即只有C正确.

答案：C

5.（2009•北京高考）如图5所示，将质量为m的

滑块放在倾角为，的固定斜面上.滑块与斜面

之间的动摩擦因数为".若滑块与斜面之间的最

大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速

度为g,则)

A.将滑块由静止释放，如果〃>tanO,滑块将下滑

B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果〃<tanO,滑块将减速下滑

C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果〃=tan。，拉力大小应是

ImgsmO

D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果//=tan，,拉力大小应是mgsinO

解析：对放在斜面上的滑块进行受力分析，当〃zgsin，=","gcos，，即〃=tan〃时，滑

块受力平衡，若先前静止，则滑块静止；若有向下的初速度，则做匀速运动.A中，

">tan〃，滑块静止在斜面上不会下滑；B中，滑块要加速下滑；C中，拉力沿斜面

向上，滑动摩擦力向下，则拉力的大小为2mgsin0;D中，滑块沿斜面向下匀速滑动，

不需要外力作用.

答案：C

6.一轻杆5。，其。端用光滑较链较于固定

竖直杆A0上，B端挂一重物，且系一细

绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用

力尸拉住，如图6所示.现将细绳缓慢往

左拉，使杆与杆4。间的夹角，逐渐减

小，则在此过程中，拉力尸及杆5。所受压力FN的大小变化情况是（）

A.FN先减小，后增大

B.尸N始终不变

C.尸先减小，后增大

D.歹逐渐减小

解析：取5。杆的5端为研究对象，受到绳子

拉力（大小为F）、80杆的支持力尸N

和悬挂重物的绳子的拉力（大小为G）的作用，

将FN与G合成，其合力与尸等值反

向，如图所示，得到一个力三角形（如图中画斜线

部分），此力三角形与几何三角形08A

相似，可利用相似三角形对应边成比例来解.

如图所示，力三角形与几何三角形。5A相似，设A0高为8。长为L,绳长A5

为/,则由对应边成比例可得：

9=工£

式中G、H、乙均不变，/逐渐变小,所以可知FN不变，歹逐渐

HLI

变小.

答案：BD

7.（2010•济宁模拟）4、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7

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，经过时间笫流完，则如图8

所示的哪个图线表示在这个过程中桌面对物体图7

B的摩擦力尸/随时间的变化关系

图8

解析：选择A、3整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，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6、两根绳子的拉力尸1和尸2.其中歹1=尸2=字.根据平衡条件得：Ff=Ft+

F2=Gc.所以当砂子均匀流出时，B选项正确.

答案：B

8.（2008•全国卷U）如图9所示，一固定斜面

上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀

速下滑，A与5的接触面光滑.已知A与

斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动图9

摩擦因数的2倍，斜面倾角为a,3与斜面之间的动摩擦因数是（）

22

A.^tanaB.^cota

C.tanaD.cota

解析：A、B两物体受到斜面的支持力均为mgcosa,所受滑动摩擦力分别为：F/A

=fiAmgcosa,FfB=HBmgcosa,对整体受力分析结合平衡条件可得：2/ngsina=

、2,

/lAmgcosa+fiBingcosa,且〃A=2〃B,解之得〃B=>ana,A项正确.

答案：A

9.（2010•苏州模拟）长直木板的上表面的一端放置

一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的

一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相

对水平面的位置保持不变，如图10所示.铁块受

到的摩擦力R随木板倾角a变化的图线在图11中图10

正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）)

图11

解析：本题应分三■种情况进行分析：

（1）当（rWaVarctan〃（//为铁块与木板间的动摩擦因数）时，铁块相对木板处于静止状

态，铁块受静摩擦力作用，其大小与重力沿木板（斜面）方向分力大小相等，即Ff=

mgsina,a=0°时，f/=0;6随a的增大按正弦规律增大.

（2）当a=arctan"时处于临界状态，此时摩擦力达到最大静摩擦力，由题设条件可知

其等于滑动摩擦力大小.

（3）当arctan/Va<90。时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，可

知Ff=fiF^=fimgcosa,R随a的增大按余弦规律减小.

答案：C

10.（2010•南平模拟）如图12所示，倾角为0的斜面

体C置于水平面上，3置于斜面上，通过细绳跨

过光滑的定滑轮与A相连接，连接3的一段细绳

与斜面平行，4、5、C都处于静止状态.则（）

A.5受到C的摩擦力一定不为零

图12

B.C受到水平面的摩擦力一定为零

C.水平面对C的支持力与5、C的总重力大小相等

D.若将细绳剪断，5物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零

解析：若绳对5的拉力恰好与3的重力沿斜面向下的分力相等，则3与C间的摩擦

力为零，A项错误；利用整体法判断，C一定受到水平面向左的摩擦力，B项错误；

同理在竖直方向利用整体法判断，水平面对C的支持力小于3、C的总重力，C项

错误；利用整体法判断3c系统在水平方向不受外力作用，D项正确.

答案：D

二'实验题（本大题共2个小题，共10分）

11.（5分）（2010•广州调研）为了探究弹簧弹力尸

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13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5）.

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.由胡克定律得则图线斜率的倒数等于弹簧

K

的劲度系数4===100N/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4

答案：拉力过大，超过了弹簧的弹性限度100N/mA

12.（5分）（2010•苏南模拟）在“验证力的平行四边由小占

囿定点

形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在

Z橡皮条

水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一

个A点

端都有绳套（如图14）.实验中需用两个弹簧测力城

绳套

计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡、图14

皮条伸长，结点到达某一位置O.

⑴某同学在做该实验时认为：

A.拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好

B.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

C.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置。时，拉力要适当大些

D.拉力Fi和F2的夹角越大越好

其中正确的是（填入相应的字母）.

（2）若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则

（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合

力，理由是.

解析：（1）拉力Fi和尸2的夹角越大，而合力小，作图时相对误差太大，正确的选项

为A、B、C.

（2）若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其

合力为4gN>5N,故不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力.

答案：⑴A、B、C⑵不能量程太小

三、计算题（本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演

算步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（8分）如图15所示，轻杆3c的C点用

光滑较链与墙壁固定，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8点悬挂一个定滑轮（不计重力），某

人用它匀速地提起重物.已知重物的质量图15

机=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:

(1)此时地面对人的支持力的大小；

⑵轻杆BC和绳AB所受力的大小.

解析：(1)因匀速提起重物，则Fr=/ng.且绳对人的拉力为wig,所以地面对人的支

持力为：FN=Mg-mg=(50-30)X10N=200N,方向竖直向上.

(2)定滑轮对3点的拉力方向竖直向下，大小为2»ig,杆对8点的弹力方向沿杆的

方向，由共点力平衡条件得：

F4B=2/Mgtan30°=2X30*10X雪N=2()MN

21ng2X30X10

尸CB=COS30°=一近一N=400^3N.

2

答案：(1)200N(2)400^3N200V5N

14.(10分)如图16所示，光滑小圆环A吊着一个

重为G的祛码套在另一个竖直放置的大圆环上，

今有一细绳拴在小圆环A上，另一端跨过固定在

大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为

G2的祛码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小.

绳子又不可伸长，求平衡时弦AB所对的圆心角3.

解析：以小圆环A为研究对象，它受到的力有：

竖直绳对它的拉力Fi=Gi,其方向竖直向下；

A8绳对它的拉力尸2=G2,其方向沿A3方向；

大圆环对它的弹力FN,其方向沿半径指向圆外，

在尸1、Fz、FN三力的共同作用下，小圆环处于平衡状态.

将小圆环A所受的三个力利用力的合成和力的分解，组成三角形，如图所示.

由几何关系得△OA5与△尸'4歹2’相似，得

OAOBAB

02F1

所以外4=尸1,

将Fi—Gi、F?=Gi代入

解得，=2arcsin舞

答案：larcsin^^

15.（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。与雨滴的半径r成正比，由此该

同学对雨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，即尸=b（A为常数）.

（2）阻力只与速度的平方成正比，即尸=«,伏为常数）.

（3）阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即尸=匕浮伏为常数）.

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？