【核动力】2022届高三物理一轮复习章末综合检测二-第2章-相互作用-

章末综合检测(二)考试时间：60分钟第Ⅰ卷(选择题)评卷人得分一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分)1．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，受力平衡，故受到的静摩擦力肯定和重力等大、反向，即方向竖直向上．A正确．【答案】A2.如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片，可将弹丸放射出去．若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，放射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则弹丸被放射过程中所受的最大弹力为A.eq\f(\r(15)kL,2)B.eq\f(\r(3)kL,2)C．kLD．2kL【解析】放射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L，每根橡皮条的弹力为kL，两根橡皮条的夹角为θ，满足sineq\f(θ,2)＝eq\f(1,4)，弹丸被放射过程中所受的最大弹力为F＝2kLcoseq\f(θ,2)＝2kL·eq\f(\r(15),4)＝eq\f(\r(15)kL,2)，A正确．【答案】A3.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开头时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()A．b弹簧的伸长量也为LB．b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)C．p端向右移动的距离为2D．p端向右移动的距离为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k2,k1)))L【解析】由题意知两弹簧的弹力大小相等，F＝k1L＝k2L′，得b弹簧的伸长量L′＝eq\f(k1L,k2)，p端向右移动的距离L＋L′＝L＋eq\f(k1L,k2)，故B正确．【答案】B4.如图甲所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如图乙中的哪幅图【解析】设Oa段绳子与竖直方向的夹角为α，ab段绳子与竖直方向夹角为β.以整个系统为争辩对象，受到重力2mg、水平向右的拉力F和Oa绳的拉力作用，依据物体的平衡条件可得tanα＝eq\f(F,2mg)且α≠0.以小球b为争辩对象，受到重力mg、水平向左的拉力F和ab绳的拉力作用，得tanβ＝eq\f(F,mg)，由此可见α＜β，C正确．【答案】C5.如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开头时OB绳水平．现保持O点位置不变，转变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时绳OB′与绳OA之间的夹角θ<90°.设此过程中绳OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是()A．FOA渐渐增大B．FOA渐渐减小C．FOB渐渐增大D．FOB渐渐减小【解析】以O点为争辩对象，进行受力分析，其中OA绳拉力方向不变，OA绳、OB绳拉力的合力方向竖直向上，大小等于物体的重力，始终不变，依据力的矢量三角形定则可知，FOA渐渐减小，FOB先减小后增大，如图所示，选项B正确，A、C、D错误．【答案】B6.如图所示倾斜索道与水平方向的夹角为37°，当载重车厢沿索道下滑时，车厢内重物受力个数可能为()A．2个B．1个C．3个D．4个【解析】当车厢匀速下滑时，重物只受重力和支持力，且两个力平衡；当车厢加速下滑时，重物除了受重力和支持力，还要受到厢底对它的向左的摩擦力；当重物减速下滑时，重物受重力、支持力和向右的摩擦力．故A、C选项正确．【答案】AC7.人们在设计秋千的时候首先要考虑的是它的平安牢靠性．现一个秋千爱好者设计一个秋千，用绳子安装在一根横梁上，如图所示，图中是设计者设计的从内到外的四种安装方案，一个重为G的人现正坐在秋千上静止不动，则下列说法中正确的是()A．从平安的角度来看，四种设计的平安性相同B．从平安的角度来看，设计1最为平安C．每种设计方案中两绳拉力的合力是相同的D．若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G【解析】坐在秋千上的人的重力是肯定的，当两绳的夹角越小时，依据力的平行四边形定则可知绳所受到的拉力就越小，当两绳平行时两绳所受的拉力最小，此时最为平安，所以选项A错误、B正确；依据力的平衡可知四种方案中每种方案两绳的合力都为G，故选项C正确；由力的平行四边形定则可知若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G，故选项D正确．【答案】BCD8．如图所示，圆环套在水平棒上可以滑动，轻绳OA的A端与圆环套(重力不计)相连，O端与质量m＝1kg的重物相连；定滑轮固定在B处，跨过定滑轮的轻绳，两端分别与重物m、重物G相连，当两条细绳间的夹角φ＝90°，OA与水平杆的夹角θ＝53°时圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，已知sin53°＝0.8；cos53°＝0.6，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．A．圆环与棒间的动摩擦因数μ＝0.75B．棒对环的支持力为1.6NC．重物G的质量M＝0.6D．圆环与棒间的动摩擦因数μ＝0.6【解析】由于圆环将要开头滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有f＝μFN.对环进行受力分析，则有：μFN－FTcosθ＝0，FN－FTsinθ＝0，FT＝FT′＝mgsinθ，代入数据解得：μ＝cotθ＝eq\f(3,4)，FN＝6.4N，A正确，BD错误；对重物m：Mg＝mgcosθ，得：M＝mcosθ＝0.6kg，C正确．【答案】AC第Ⅱ卷(综合应用)评卷人得分二、综合应用(共4小题，共58分)9.(15分)Ⅰ.(6分)图甲为“验证力的平行四边形定则”的试验装置．(1)下列说法中正确的是________．A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．用弹簧测力计拉细线时，拉力方向必需竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N.【解析】(1)在同一组数据中，只有当橡皮条结点O的位置不发生变化时，两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同，才可以验证平行四边形定则，选项A正确；用弹簧测力计拉细线时，方向不肯定向下，只要把O点拉到同一位置即可，选项B错误；F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程，选项C正确；F1、F2方向间夹角不肯定为90°才能减小误差，选项D错误．(2)弹簧测力计的最小刻度是0.1N，故弹簧测力计要估读到0.01N，力的大小是4.00N.【答案】(1)AC(2)4.00Ⅱ.(9分)下表是某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中通过正确操作和正确读数测得的几组数据：弹力F(N)0.51.01.52.02.5伸长量x(cm)2.355.106.959.5312.00(1)请依据表中的数据在图中作出弹力F和弹簧伸长量x的关系图象；(2)依据图象求出弹簧的劲度系数为________N/m.(结果保留两位有效数字)．(3)该同学所使用的刻度尺的最小分度是________．【解析】(2)依据胡克定律F＝kx可知，Fx图线的斜率等于弹簧的劲度系数k，则k＝eq\f(2.0,9.53×10－2)N/m＝21N/m.(3)由表格数据可知，该同学所使用的刻度尺的最小分度是0.1cm.【答案】(1)如图所示(2)21(3)0.110.(12分)两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．假如不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：(1)OB绳对小球的拉力为多大？(2)OA绳对小球的拉力为多大？(3)作用力F为多大？【解析】(1)因OB绳处于竖直方向，所以B球处于平衡状态，AB绳上的拉力为零，OB绳对小球的拉力FOB＝mg.(2)A球在重力mg、水平拉力F和OA绳的拉力FOA三力作用下平衡，所以OA绳对小球的拉力FOA＝eq\f(mg,cos60°)＝2mg.(3)作用力F＝mgtan60°＝eq\r(3)mg.【答案】(1)mg(2)2mg(3)eq\r(3)mg11.(12分)如图所示，质量为m1＝5kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推滑块，滑块沿斜面对上匀速运动，斜面体质量m2＝10kg，且始终静止，取g＝10(1)斜面对滑块的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力．【解析】(1)用隔离法：对滑块作受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上F＝m1gsin30°＋Ff，Ff＝F－m1gsin30°＝(30－5×10×0.5)N＝5N(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当做一个整体来争辩，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有F地＝Fcos30°＝15eq\r(3)N；在竖直方向上有FN地＝(m1＋m2)g－Fsin30°＝135N.【答案】(1)5N(2)15eq\r(3)N135N12．(13分)如图所示，质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m2＝60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1【解析】(1)以结点O为争辩对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将FOA分解，由平衡条件有FOB＝FOAsinθFOAcosθ＝m1联立得FOA＝eq\f(m1g,cosθ)＝eq\f(5,4)m1gFOB＝m1gtanθ＝eq\f(3,4)m1g故轻绳OA、OB受到的拉力分别为eq\f(5,4)m1g、eq\f(3,4)m1g.(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：Ff＝FOB＝eq\f(3,4)m1