高考總復習物理（人教版）練習單元質量檢測02

單元質量檢測(二)相互作用教師用書獨具一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求．)1．下列說法中正確的是()A．相互壓緊的兩物體間有彈力作用也一定有摩擦力作用B．相對運動的物體間總有摩擦力的作用C．只有相互壓緊且發(fā)生相對運動的物體間才有摩擦力的作用D．只有相互壓緊且發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢、不光滑的物體間才有摩擦力的作用解析：選D根據摩擦力產生條件：接觸面粗糙；相互接觸擠壓；有相對運動或相對運動趨勢，故可知，選項D正確，選項ABC錯誤．2．重為G＝10N的物體，放于傾角α＝37°的固定斜面上，受到平行于斜面的兩個力F1、F2作用而處于靜止狀態(tài)，已知F1＝5N，F(xiàn)2＝2N，如圖，現(xiàn)撤去F2，則此時物體所受合外力為()A．0 B．1NC．2N D．4N解析：選A物體受重力、推力、支持力和靜摩擦力(可能為零)；重力平行斜面的分力為G1＝Gsin37°＝10×0.6＝6N，當有兩個推力F1、F2時，兩個推力的合力為F＝5N－2N＝3N，平行斜面向上，小于G1，故靜摩擦力平行斜面向上，為f＝G1－F＝6－3＝3N；撤去F2，由于F1＜G1，故滑塊相對斜面仍然有相對運動趨勢，故受靜摩擦力，滑塊保持靜止，合力為零；此時靜摩擦力沿著斜面向上，大小為1N，故A正確，BCD錯誤；故選A．3．(2018·重慶市八中高三檢測)如圖所示，固定天花板與水平面夾角為θ(0＜θ＜90°)，一木塊在水平推力F作用下始終保持靜止狀態(tài)，則下列判斷正確的是()A．天花板與木塊間的彈力可能為零B．天花板與木塊間的摩擦力可能為零C．推力F逐漸增大的過程中，木塊受天花板的摩擦力一定增大D．推力F逐漸增大的過程中，木塊受天花板的摩擦力一定不變解析：選C木塊在重力作用下，有沿天花板下滑的趨勢，一定受到靜摩擦力，則天花板對木塊一定有彈力，故A、B錯誤；木塊受力如圖所示：根據平衡條件得f＝Gsinθ＋Fcosθ，當逐漸增大F的過程，木塊受到的靜摩擦力f增大，故C正確，D錯誤．故選C．4．(2018·蘭州模擬)如圖所示，光滑斜面的傾角為θ＝37°，一個可以看成質點的小球在輕質細線的拉力作用下靜止在斜面上，細線與斜面間的夾角也為37°，若小球的重力為G，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則手對細線的拉力等于()A．G B．eq\f(G,2)C．eq\f(3G,4) D．eq\f(4G,5)解析：選C球受重力、拉力和支持力，處于三力平衡狀態(tài)；受力如圖：由幾何關系可知，F(xiàn)與豎直方向之間的夾角：α＝90°－37°－37°＝16°則在水平方向：Fsinα＝N·sin37°豎直方向：Fcosα＋Ncos37°＝G聯(lián)立得：F≈0.75G＝eq\f(3G,4)選項C正確，ABD錯誤，故選C．5．(2018·葫蘆島市六校協(xié)作體高三考試)如圖所示，半球形物體A和小球B緊靠著放在一固定斜面上，并處于靜止狀態(tài)，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物體A表面將小球B緩慢拉至物體A的最高點C，物體A始終保持靜止狀態(tài)，則下列說法中正確的是()A．物體A受到4個力的作用B．物體A受到斜面的摩擦力大小始終不變C．小球B對物體A的壓力大小始終不變D．小球B對物體A的壓力大小一直增加解析：選A物體A受重力、壓力、支持力和靜摩擦力，共4個力，A正確；再對A、B整體分析，受拉力、重力、支持力和靜摩擦力，根據平衡條件，有：f＝(M＋m)gsinα＋Fcosα，對球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三個力構成首尾相連的矢量三角形，如圖所示：將小球B緩慢拉至物體A的最高點過程中，θ變小，故支持力N變小，拉力F也變小，靜摩擦力減小，故BCD錯誤．6．如圖所示，豎直的圓柱形直桿表面粗糙，圓球A套在直桿上，由于摩擦的作用始終處于靜止狀態(tài)，小球B通過繩子與球A相連，被F斜向上拉至A的右上方．現(xiàn)保持F的方向不變，緩慢地移至虛線所在的位置的過程中()A．拉力F逐漸變小 B．AB兩球間繩子的張力逐漸變大C．直桿對A球彈力變小 D．直桿對A球的摩擦力不變解析：選AC對B受力分析如圖所示，拉力F和繩的拉力T的合力不變，根據拉力T和合力之間的角度變小，可以得到拉力F和繩的拉力T都減小，故選項A正確，選項B錯誤；對整體可以得到Fsinα＝FN，F(xiàn)cosα＝GA＋GB＋f，可以得到FN減小，f減小，故選項C正確，選項D錯誤．7．如圖所示，粗糙的固定斜面上放置一質量為m的木箱，斜面的傾角為α＝30°，木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(\r(3),3)，先對木箱施一拉力F，使木箱沿斜面向上做勻速直線運動．設F的方向與水平面的夾角為θ(圖中未畫出)，在θ從0°逆時針逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則()A．F一直減小B．F的最小值為eq\f(\r(3),2)mgC．F先減小后增大D．當θ＝0°時，斜面對m的作用力為Fsinα＋mgcosα解析：選BC由平衡知識可知Fcos(30°－θ)＝mgsin30°＋μ[mgcos30°＋Fsin(30°－θ)]，解得F＝eq\f(mgsin30°＋μcos30°,cos30°－θ－μsin30°－θ)，代入數(shù)據并整理可得：F＝eq\f(\r(3)mg,2sinθ＋30°)，故當θ從0°逆時針逐漸增大到90°的過程中，F(xiàn)先減小后增大，選項A錯誤，C正確；F的最小值為eq\f(\r(3),2)mg，選項B正確；當θ＝0°時，F(xiàn)＝eq\r(3)mg，斜面對m的作用力與重力mg與F的合力等大反向，即大小為eq\r(mg2＋\r(3)mg2)＝2mg，而Fsinα＋mgcosα＝eq\r(3)mg，兩者大小不等，故選項D錯誤；故選BC．8．如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO′懸掛于O點，另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.OO′與豎直方向的夾角為α，連接ab間的細繩間的夾角為β.外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內變化，物塊b仍始終保持靜止，則()A．兩角度大小間關系為：2α＝βB．繩OO′的張力的大小也在一定范圍內變化C．物塊b所受到的支持力的大小也在一定范圍內變化D．物塊b與桌面間的摩擦力的大小也在一定范圍內變化解析：選ACD因滑輪兩邊繩子的拉力大小相等，故OO′上的拉力方向在兩繩夾角的平分線上，即2α＝β，選項A正確；由于整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，所以滑輪兩側連接a和b的繩子的夾角不變；物塊a只受重力以及繩子的拉力，由于物體a平衡，則連接a和b的繩子張力T保持不變；由于繩子的張力及夾角均不變，所以OO′中的張力保持不變，故B錯誤；b處于靜止即平衡狀態(tài)，對b受力分析有：力T與力F與x軸所成夾角均保持不變，由平衡條件可得：N＋Fsinα＋Tsinθ－mg＝0Fcosα＋f－Tcosθ＝0由此可得：N＝mg－Fsinα－Tsinθ由于T的大小不變，可見當F大小發(fā)生變化時，支持力的大小也在一定范圍內變化，故C正確；f＝Tcosθ－Fcosα由于T的大小不變，當F大小發(fā)生變化時，b靜止可得摩擦力的大小也在一定范圍內發(fā)生變化，故D正確．故選ACD．二、實驗題(本題共2小題，共15分)9．(7分)圖甲為“探究求合力的方法”的實驗裝置．(1)下列說法中正確的是__________A．在測量同一組數(shù)據F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結點O的位置不能變化B．彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應為90°(2)彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為____________N．(3)某課題小組在《互成角度的兩個共點力的合成》實驗中，做好實驗準備后，先用兩個彈簧秤把橡皮條的結點拉到某一位置O，此時他們需要記錄的是O點位置，__________和____________，接著用一個彈簧秤拉橡皮條，要特別注意的是____________________．答案：(1)AC(2)4.00(3)兩彈簧秤的讀數(shù)兩細繩套的方向一定要將橡皮條結點拉至O點10．(8分)(2012·浙江卷)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤．(1)為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據如下表：彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x(×10－2m0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝____________N/m；(2)某次實驗中，彈簧秤的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為____________N；同時利用(1)中結果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請在圖中畫出這兩個共點力的合力F合；(3)由圖得到F合＝____________N．解析：(1)描點作圖見答案．圖象的斜率為彈簧的勁度系數(shù)k＝53N/m．(2)讀數(shù)精確到0.1N，讀數(shù)時要估讀到0.01N，讀為2.10N．(3)由平行四邊形定則作平行四邊形的對角線，兩分力方向已知，已知一個力的大小，利用比例計算如圖，F(xiàn)1＝2.10N，長2.1cm，F(xiàn)2＝2.5N，長2.5cm，F(xiàn)合長3.3cm，F(xiàn)合＝3.3N．答案：(1)如圖所示53(說明：±2內均可)(2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，±0.02內均可)作圖見解析(3)3.3(說明：±2內均可)三、計算題(本題共2小題，共37分)11．(17分)(2017·重慶一中期中)物塊A放在臺式測力計上，通過跨過定滑輪的輕繩與物塊B相連，B下端與一輕質彈簧粘連，彈簧的下端與地面接觸(未拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時臺式測力計的示數(shù)為8.8N；已知mA＝2mB＝1kg，物塊A、B間的水平距離s＝20cm，傾斜繩與水平方向的夾角θ＝37°，物塊A與臺式測力計間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B和滑輪視為質點，不計滑輪質量和滑輪處摩擦，彈簧一直在彈性限度內，g取10m/s2(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，cos2θ＋sin2θ＝1)．(1)求物塊A受到的摩擦力和繩對物塊A的拉力；(2)沿豎直方向調整滑輪的高度至某一位置時，物塊A剛好運動，且此時彈簧剛好離開地面，求滑輪移動的距離和彈簧的勁度系數(shù)．解析：(1)由臺式測力計的示數(shù)知物塊A此時所受的支持力N＝8.8N，物塊A受力示意圖如圖所示．根據平衡條件可知Tcos37°－f＝0，N＋Tsin37°－mAg＝0，解得T＝2N，f＝1.6N．(2)分析可知，此時彈簧恢復原長，彈力為零；對B進行受力分析，有T1－mBg＝0，故T1＝5N．設此時輕繩與水平方向夾角為θ′，對A有T′1cosθ′－fm＝0；N1＋T′1sinθ′－mAg＝0，fm＝μN1，T1＝T′1，解得sinθ′＝0.8，cosθ′＝0.6，滑輪上升的高度Δh＝stanθ′－stanθ＝eq\f(35,3)cm.由分析知，右端繩縮短Δl＝eq\f(s,cosθ′)－eq\f(s,cosθ)＝eq\f(25,3)cm，由幾何關系可知，彈簧伸長量Δx＝Δh＋Δl＝20cm；結合(1)問，對B進行受力分析，初始時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力為3N；彈簧剛好離開地面時，彈簧恢復原長，彈力為零，所以k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(3N,20cm)＝15N/m．答案：(1)1.6N2N(2)eq\f(35,3)cm15N/m12．(20分)(2018·安徽合肥一中段考)如圖所示，質量M＝1kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質量m＝0.5kg的小球相連，今用跟水平方向成60°角的力F＝5eq\r(3)N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中木塊、小球的相對位置保持不變，g取10m/s2.在運