2020屆高考物理復(fù)習(xí)相互作用單元評(píng)估檢測(cè)（二）（含解析）新人教版.docx

單元評(píng)估檢測(cè)(二)(第二章)(45分鐘100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。15題為單選題，68題為多選題)1.中國制造2025是國家實(shí)施強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)，智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向，其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示，一機(jī)械臂鐵夾豎直夾起一個(gè)金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則()A.小球受到的摩擦力方向豎直向下B.小球受到的摩擦力與重力大小相等C.若增大鐵夾對(duì)小球的壓力，小球受到的摩擦力變大D.若鐵夾水平移動(dòng)，小球受到的摩擦力變大【解析】選B。在豎直方向上小球受到的摩擦力和豎直向下的重力，二力平衡，等大反向，所以摩擦力方向豎直向上，A錯(cuò)誤，B正確；若增大鐵夾對(duì)小球的壓力，則水平方向上的力變化了，而豎直方向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不變，C錯(cuò)誤；若鐵夾水平移動(dòng)，無論是變速移動(dòng)還是勻速移動(dòng)，小球在豎直方向上合力仍為零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不變，D錯(cuò)誤。2.(2017全國卷)如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A.2-B.C.D.【解析】選C。在F的作用下沿水平桌面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F=mg；F的方向與水平面成60角拉動(dòng)時(shí)有Fcos60=(mg-Fsin60)，聯(lián)立解得=，故選C。3.(2018太原模擬)孔明燈相傳是由三國時(shí)的諸葛孔明發(fā)明的，如圖所示，有一盞質(zhì)量為m的孔明燈升空后沿著東偏北方向勻速上升，則此時(shí)孔明燈所受空氣的作用力的大小和方向是()A.0B.mg，豎直向上C.mg，東偏北方向D.mg，東偏北方向【解析】選B?？酌鳠糇鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，故所受合外力為0，因此空氣的作用力的大小F空=mg，方向豎直向上，故選B?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示，木箱放在傳送裝置的水平臺(tái)階上，在木箱隨臺(tái)階向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A.木箱受到的合外力不為零B.木箱受到的支持力大于重力C.臺(tái)階對(duì)木箱沒有摩擦力作用D.臺(tái)階對(duì)木箱的作用力方向斜向上【解析】選C。木箱隨臺(tái)階向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受合力為零，即重力和支持力平衡，不受摩擦力作用，臺(tái)階對(duì)木箱的作用力豎直向上；故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。4.風(fēng)洞是進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種重要設(shè)備。一次檢驗(yàn)飛機(jī)性能的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示，AB代表飛機(jī)模型的截面，OL是拉住飛機(jī)模型的繩。已知飛機(jī)模型重為G，當(dāng)飛機(jī)模型靜止在空中時(shí)，繩恰好水平，此時(shí)飛機(jī)模型截面與水平面的夾角為，則作用于飛機(jī)模型上的風(fēng)力大小為()A.B.GcosC.D.Gsin【解析】選A。作用于飛機(jī)模型上的風(fēng)力F垂直于AB向上，風(fēng)力F的豎直分力等于飛機(jī)模型的重力，即Fcos =G，解得F=，A正確。5.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球A、B用輕桿連接后斜靠在墻上處于平衡狀態(tài)，已知墻面光滑，水平面粗糙，現(xiàn)將A球向上移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)與原來平衡狀態(tài)相比較，地面對(duì)B的支持力FN和摩擦力Ff的大小變化情況是()A.FN不變，F(xiàn)f增大B.FN不變，F(xiàn)f減小C.FN增大，F(xiàn)f增大D.FN增大，F(xiàn)f減小【解析】選B。對(duì)A、B系統(tǒng)整體作受力分析，地面對(duì)B的支持力FN的大小等于A、B總重力的大小，即FN不變，地面對(duì)B的摩擦力Ff水平向左，大小等于墻壁對(duì)A水平向右的彈力F；對(duì)A球進(jìn)行隔離法分析受力，F(xiàn)=mgtan ，其中為輕桿與豎直墻面的夾角，A球上移，減小，F(xiàn)減小，即Ff減小，選項(xiàng)B正確。6.將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過輕質(zhì)水平細(xì)繩與滑塊相連，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上。如圖甲所示，力傳感器A與計(jì)算機(jī)相連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律曲線。一水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系砂桶，整個(gè)裝置開始處于靜止?fàn)顟B(tài)。在滑塊與小車分離前緩慢向砂桶里倒入細(xì)砂，力傳感器采集的F-t 圖象如圖乙所示。則下列分析正確的是()A.2.5 s前小車做變加速運(yùn)動(dòng)B.2.5 s后小車做變加速運(yùn)動(dòng)C.2.5 s前小車所受摩擦力不變D.2.5 s后小車所受摩擦力不變【解析】選B、D。由題圖乙可知，在F變化的階段，砂桶質(zhì)量由小變大，滑塊與小車之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，屬于靜摩擦力，所以2.5 s前，小車、滑塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖乙分析，2.5 s前滑塊受靜摩擦力，且靜摩擦力在變化，2.5 s后受滑動(dòng)摩擦力，且大小不變，根據(jù)牛頓第三定律可知，小車所受摩擦力與滑塊所受摩擦力大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確；2.5 s后小車受恒定摩擦力，但是外力增加，因此小車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，B正確。7.如圖所示，一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向所成角度為，則()A.如果將物體B在地板上向右移動(dòng)一點(diǎn)，角將增大B.無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，角將不變 C.增大小球A的質(zhì)量，角一定減小D.懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力不可能等于小球A的重力【解析】選A、D。O、A之間的細(xì)線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動(dòng)一點(diǎn)，O、B間的細(xì)線將向右上偏轉(zhuǎn)，OA與OB間的夾角將增大。OA與OB兩段細(xì)線上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力方向(即OO的方向)與AOB的角平分線在一條直線上，顯然物體B在地板上向右移動(dòng)時(shí)角將增大，A正確，B錯(cuò)誤；增大小球A的質(zhì)量，只要物體B的位置不變，角也不變，C錯(cuò)誤；因物體B無論在地板上移動(dòng)多遠(yuǎn)，AOB也不可能達(dá)到120，故懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力不可能等于小球A的重力，D正確。8.如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)。一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角90，且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，整個(gè)裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A.繩OA的拉力先減小后增大B.斜面對(duì)物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大C.地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力D.地面對(duì)斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和【解析】選A、B、D。緩慢改變繩OA的方向至90的過程，OA拉力的方向變化如圖，從1位置到2位置到3位置所示，可見OA的拉力先減小后增大，OP的拉力一直增大，故A正確；若開始時(shí)P受繩子的拉力比較小，則斜面對(duì)P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，則摩擦力先變小后反向增大，故B正確；以斜面和PQ整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OA繩子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，C錯(cuò)誤；以斜面體和P為研究對(duì)象，在豎直方向上有：M斜g+MPg=N-Tcos (為O與滑輪間繩子與豎直方向的夾角)，故NM斜g+MPg，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題 (本題共2小題，共15分)9.(7分)(2019深圳模擬)把兩根輕質(zhì)彈簧串聯(lián)起來測(cè)量它們各自的勁度系數(shù)，如圖甲所示。(1)未掛鉤碼之前，指針B指在刻度尺如圖乙所示的位置上，記為_ cm。(2)將質(zhì)量50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，逐次記錄兩彈簧各自的伸長(zhǎng)量；所掛鉤碼的質(zhì)量m與每根彈簧的伸長(zhǎng)量x，可描繪出如圖丙所示的圖象，由圖象可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=_N/m(取重力加速度g=9.8 m/s2)。(3)圖丙中，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量超過17 cm時(shí)其圖線為曲線，由此可知，掛上第_個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這對(duì)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)_(選填“有”或“沒有”)影響(彈簧的彈性限度足夠大)?！窘馕觥?1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針讀數(shù)為11.50 cm。(2)由圖象中的數(shù)據(jù)可知，彈簧的形變量為x=7.00 cm時(shí)，拉力：F=40.059.8 N=1.96 N，根據(jù)胡克定律知：k=28 N/m。(3)由圖象中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為14 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的拉力是1.96 N，所以其勁度系數(shù)：k=N/m=14 N/m，彈簧的伸長(zhǎng)量為17 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的拉力F=kx=140.17 N=2.38 N，n=4.86，由此可知，掛上第5個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這時(shí)，彈簧的圖線仍然是直線，說明對(duì)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)沒有影響。答案：(1)11.50(2)28(3)5沒有10.(8分)某同學(xué)利用拉力傳感器來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在貼有白紙的豎直板上，有一水平細(xì)桿MN，細(xì)桿上安裝有兩個(gè)可沿細(xì)桿移動(dòng)的拉力傳感器A、B，傳感器與計(jì)算機(jī)相連接。兩條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線AC、BC(ACBC)的一端結(jié)于C點(diǎn)，另一端分別與傳感器A、B相連。結(jié)點(diǎn)C下用輕細(xì)線懸掛重力為G的鉤碼D。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩個(gè)傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的AC、BC繩的張力數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線。AB間的距離每增加0.2 m，就在豎直板的白紙上記錄一次A、B、C點(diǎn)的位置。則在本次實(shí)驗(yàn)中，所用鉤碼的重力G=_N；當(dāng)AB間距離為1.00 m時(shí)，AC繩的張力大小FA=_N；實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是_。【解析】當(dāng)AB靠在一起時(shí)，AC繩拉力為零，BC繩拉力等于鉤碼的重力，可知G=30.0 N。由圖可知，當(dāng)AB間距離為1.00 m時(shí)，AC繩的張力大小FA=18.0 N。實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是記錄AC、BC繩張力的方向。答案：30.018.0記錄AC、BC繩張力的方向三、計(jì)算題(本題共2小題，共37分。需寫出規(guī)范的解題步驟)11.(15分)如圖所示，細(xì)繩OA的O端與質(zhì)量m=1 kg 的重物相連，A端與輕質(zhì)圓環(huán)(重力不計(jì))相連，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動(dòng)；定滑輪固定在B處，跨過定滑輪的細(xì)繩兩端分別與重物m、重物G相連，若兩條細(xì)繩間的夾角=90，OA與水平棒的夾角=53，圓環(huán)恰好沒有滑動(dòng)，不計(jì)滑輪大小，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。(已知sin 53=0.8，cos 53=0.6)求：(1)圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)重物G的質(zhì)量M?！窘馕觥?1)因?yàn)閳A環(huán)將要開始滑動(dòng)，即所受的靜摩擦力剛好達(dá)到最大值，有Ff=FN。對(duì)圓環(huán)進(jìn)行受力分析，則有FN-FTcos =0，F(xiàn)N-FTsin =0，代入數(shù)據(jù)解得=0.75。(2)對(duì)于重物m有Mg=mgcos ，解得M=mcos =0.6 kg。答案：(1)0.75(2)0.6 kg12.(22分)如圖所示，質(zhì)量均為1 kg 的物塊A、B靜止在水平面上，A、B由勁度系數(shù)為3 N/cm的輕彈簧相連，物塊A套在豎直桿上，在豎直向上的力F作用下沿桿緩慢上移，已知物塊A、B處于水平面時(shí)距離為16 cm，彈簧原長(zhǎng)為18 cm，物塊B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)1為0.75，物塊A與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)2為0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(g取10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)(1)當(dāng)A在地面時(shí)，B所受的摩擦力為多少？(2)當(dāng)A上升到c點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力恰為使物塊B運(yùn)動(dòng)的最小值，c點(diǎn)的高度為多少？(3)B運(yùn)動(dòng)之前，力F隨上升高度h的變化如圖所示，求出坐標(biāo)a、b、Fc的數(shù)值?！窘忸}指導(dǎo)】(1)當(dāng)A在地面時(shí)，由胡克定律求出彈簧的彈力，再由平衡條件求B所受的摩擦力。(2)當(dāng)A上升到c點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力恰使物塊B運(yùn)動(dòng)時(shí)，B所受的靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)B，根據(jù)平衡條件，結(jié)合幾何關(guān)系求c點(diǎn)的高度。(3)以A為研究對(duì)象，分析受力情況，由平衡條件、胡克定律、幾何關(guān)系求坐標(biāo)a、b、Fc的數(shù)值?！窘馕觥? N/cm=300 N/m；18 cm=0.18 m，16 cm=0.16 m(1)當(dāng)A在地面時(shí)，由胡克定律得：彈簧的彈力大小為F1=k(l0-l1)=300(0.18-0.16) N=6 N對(duì)B，根據(jù)平衡條件可得，B所受的摩擦力大小為f=F1=6 N，方向水平向右。(2)B恰好要運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)彈簧的拉力為T，與水平方向之間的夾角為，則：豎直方向：Tsin+FN=mg，水平方向：Tcos=1FN解得：T=其中：cos=，sin=可知，當(dāng)=時(shí)，彈簧的拉力T有最小值，所以c點(diǎn)的高度：hc=tan=tan=1=0.750.16 m=0.12 m(3)A緩慢向上運(yùn)動(dòng)，可以看作是勻速運(yùn)動(dòng)過程，同時(shí)考慮到F=10 N時(shí)，向上的力F等于物體A的重力，所以A在a、b兩點(diǎn)受到彈簧斜向上的彈力，則：F-mg+Tsin1-2Tcos1=0將F=10 N以及其他數(shù)據(jù)代入，得：tan1=此時(shí)sin1=，cos 1=所以：ha=tan1=0.16 m=