（新課標(biāo)）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用章末檢測

第二章 相互作用章末檢測一、選擇題1.如圖所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向,下列說法正確的是()A.M處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案A支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體,因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上,N處受到的支持力過N垂直于切面斜向上,A項正確、B項錯;靜摩擦力方向平行于接觸面與相對運動趨勢的方向相反,因此M處受到的靜摩擦力沿水平方向,N處受到的靜摩擦力沿MN方向,C、D項都錯誤。2.如圖所示,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運動,則下列說法正確的是()A.物體可能只受兩個力作用B.物體可能受三個力作用C.物體可能不受摩擦力作用D.物體一定受四個力作用答案D物體受到豎直向下的重力、地面給的支持力、恒定拉力F和地面給的摩擦力四個力的作用,缺少一個,則物體受到的合力就不能為零,所以物體一定受四個力作用,D項正確。3.圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點等高,O為結(jié)點,輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA、FB,燈籠受到的重力為G。下列表述正確的是()A.FA一定小于GB.FA與FB大小相等C.FA與FB是一對平衡力D.FA與FB大小之和等于G答案B由題意知,A、B兩點等高,且兩繩等長,故FA與FB大小相等,B選項正確。若兩繩夾角大于120°,則FA=FB>G;若夾角小于120°,則FA=FB<G;若夾角等于120°,則FA=FB=G,故選項A、D錯。夾角為180°時,FA與FB才能成為一對平衡力,但這一情況不可能實現(xiàn),故C項錯。4.(多選)如圖所示,A、B、C三個物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運動,運動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A.A物體受到的摩擦力不為零,方向向右B.三個物體只有A物體受到的摩擦力為零C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反答案BCA物體與傳送帶一起勻速運動,沒有發(fā)生相對滑動,也沒有相對運動趨勢,所以A物體不受摩擦力,選項A錯誤;對B、C物體進(jìn)行受力分析,可知B、C所受的靜摩擦力大小均等于mg sin ,方向均沿傳送帶向上,選項B、C正確,D錯誤。5.如圖所示,一直桿傾斜固定,并與水平方向成30°的夾角;直桿上套有一個質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán),圓環(huán)與輕彈簧相連,在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F=10 N的力,圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài),已知直桿與圓環(huán)之間的動摩擦因數(shù)為0.7,g=10 m/s2。下列說法正確的是()A.圓環(huán)受到直桿的彈力,方向垂直直桿向上B.圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5 NC.圓環(huán)受到直桿的摩擦力,方向沿直桿向上D.圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5 N答案D對圓環(huán)受力分析如圖所示:由于F=10 N>mg=5 N,所以桿對環(huán)的彈力FN垂直桿向下,桿對環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力Ff,則FN與Ff的合力應(yīng)豎直向下,大小為F合=F-mg=5 N,所以FN=F合 cos 30°=523 N,Ff=F合 sin 30°=2.5 N,綜上可知選項D正確。6.如圖所示,一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮一切摩擦,如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉(zhuǎn)至水平位置,則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()A.F1先增大后減小,F2一直減小B.F1先減小后增大,F2一直減小C.F1和F2都一直減小D.F1和F2都一直增大答案B小球受力如圖甲所示,因擋板緩慢轉(zhuǎn)動,所以小球處于動態(tài)平衡狀態(tài),在擋板轉(zhuǎn)動過程中,小球所受三力(重力G、斜面的支持力FN、擋板的彈力F)組合成的矢量三角形的變化情況如圖乙所示(重力大小方向均不變,斜面對其支持力方向始終不變),由圖可知此過程中斜面對小球的支持力不斷減小,擋板對小球的彈力先減小后增大,再由牛頓第三定律知B對。7.木塊A、B分別重50 N和60 N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動,現(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示。力F作用后()A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 NB.木塊A所受摩擦力大小是11.5 NC.木塊B所受摩擦力大小是9 ND.木塊B所受摩擦力大小是7 N答案C對木塊B,未加力F時,木塊B受力平衡,所受靜摩擦力等于彈簧彈力FfB=kx=8 N,施加力F后,由于F+F彈<GB,故B所受摩擦力仍為靜摩擦力,其大小為FfB'=F+F彈=9 N。未加力F時,木塊A受力平衡,所受靜摩擦力等于彈簧的彈力,FfA=kx=8 N,施加力F后,彈簧形變量沒變,故FfA=8 N,A、B錯。故D錯,C對。8.某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證力的平行四邊形定則。圖甲中GE是橡皮條,輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的下端;圖乙中用兩個互成角度的拉力F1、F2將小圓環(huán)拉至O點;圖丙中用一個拉力F將小圓環(huán)仍拉至O點。下列說法正確的是()A.進(jìn)行圖乙中的操作時,拉力F1、F2的方向一定相互垂直B.在圖乙、丙中,橡皮條必須沿豎直方向拉伸C.在圖乙、丙中,必須將小圓環(huán)拉至相同的位置D.圖乙操作完成后,可更換橡皮條,繼續(xù)完成圖丙所示的實驗步驟答案C進(jìn)行圖乙中的操作時,只需兩拉力F1、F2的大小、方向明確,不一定相互垂直,選項A錯誤;圖乙、丙中橡皮條拉伸的效果相同,都是將小圓環(huán)拉至相同的位置,不一定要沿豎直方向,圖乙操作完成后,若更換橡皮條,則不能驗證力的平行四邊形定則,選項C正確,B、D錯誤。二、非選擇題9.某實驗小組做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗。實驗時,先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測出彈簧的原長L0=4.6 cm,再把彈簧豎直懸掛起來,在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧的長度x,數(shù)據(jù)記錄如下表所示。鉤碼個數(shù)12345彈力F/N1.02.03.04.05.0彈簧的長度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線;(2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k=N/ m; (3)圖線與x軸的交點坐標(biāo)大于L0的原因是。 答案(1)如圖所示(2)50(3)彈簧自身重力的影響解析(1)用作圖法研究彈簧的彈力與其伸長量的關(guān)系,由于實驗誤差,依據(jù)實驗數(shù)據(jù)描成的點有時不會完全在一條直線上,這時所作直線應(yīng)盡量多地通過這些點,并使不在直線上的點盡量均勻分布在所作直線兩側(cè),明顯與其他的點相差很遠(yuǎn)的點應(yīng)該舍去。該題中所給出數(shù)據(jù)恰好可以在一條直線上,所以直接描點由刻度尺作圖即可。(2)在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比。由F=kx得k=Fx=50 N/m,即圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)。(3)由于彈簧有一定重量,將其自然懸掛時的長度與平放時的長度不一樣,平放時稍短一些,量取L0時,應(yīng)將彈簧一端固定在鐵架臺上的鐵夾上,讓其自然下垂,再用毫米刻度尺量得自然狀態(tài)下的原長。10.如圖所示,在光滑的水平桿上穿兩個重均為2 N的球A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10 N/m,用兩條等長的線將球C與A、B相連,此時彈簧被壓縮了10 cm,兩條線的夾角為60°,求:(1)桿對A球的支持力為多大?(2)C球的重力為多大?答案(1)(2+3) N(2)23 N解析(1)A、C球的受力情況分別如圖所示:其中F=kx=1 N對于A球,由平衡條件得:F=FT sin 30°FN=GA+FT cos 30°解得:FN=(2+3) N(2)由(1)可得兩線的張力為:FT=2 N對于C球,由平衡條件得:2FT cos 30°=GC解得:GC=23 N11.如圖所示,質(zhì)量為m1=5 kg的滑塊,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小為30 N的力F推滑塊,滑塊沿斜面向上勻速運動,斜面體質(zhì)量m2=10 kg,且始終靜止,取g=10 m/s2,求:(1)斜面對滑塊的摩擦力。(2)地面對斜面體的摩擦力和支持力。答案見解析解析(1)用隔離法:對滑塊受力分析,如圖甲所示,在平行于斜面的方向上:F=m1g sin 30°+Ff,Ff=F-m1g sin 30°=30 N-5×10×0.5 N=5 N,方向沿斜面向下。(2)用整體法:因兩個物體均處于平衡狀態(tài),故可以將滑塊與斜面體當(dāng)做一個整體來研究,其受力如圖乙所示,由圖乙可知:在水平方向上有Ff地=F cos 30°=153 N,方向水平向左;在豎直方向上有FN地=(m1+m2)g-F sin 30°=135 N,方向豎直向上。7