（全國I卷）2020年高考物理一輪復習 第2章 相互作用章末質(zhì)量檢測

第2章 相互作用 (時間：60分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)1.已知物體在4 N、6 N、8 N三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中8 N的力，那么其余兩個力的合力大小為()A.4 N B.6 N C.8 N D.10 N解析物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中一個力，那么其余兩個力的合力與撤去的力等大反向。答案C2.(2020·河北石家莊模擬)如圖1所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，A、B均處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是()圖1A.B受到向左的摩擦力 B.B對A的摩擦力向右C.地面對A的摩擦力向右 D.地面對A沒有摩擦力解析壓縮的彈簧對B有向左的彈力，B有向左運動的趨勢，受到向右的摩擦力，選項A錯誤；A對B的摩擦力向右，由牛頓第三定律可知，B對A的摩擦力向左，選項B錯誤；對整體研究，根據(jù)平衡條件分析可知，地面對A沒有摩擦力，選項C錯誤，D正確。答案D3.如圖2，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風洞內(nèi)的水平面上，其一面與風速垂直，當風速為v0時剛好能推動該物塊。已知風對物塊的推力FSv2，其中v為風速，S為物塊迎風面積。當風速變?yōu)?v0時，剛好能推動用同一材料做成的另一正方體物塊，則該物塊的質(zhì)量為()圖2A.4m B.8m C.32m D.64m解析根據(jù)題意知FkSv2，其中k為常量，根據(jù)水平方向二力平衡有mgkSv2，設物塊的密度為，正方體物塊的邊長為L，則mL3，SL2，得mgk()v2，即mv6，根據(jù)比值法，當風速為2v0時，該物塊的質(zhì)量為64m，選項D正確。答案D4.如圖3所示，A、B為同一水平線上的兩個繞繩裝置，轉動A、B改變繩的長度，使光滑掛鉤下的重物C緩慢下降。關于此過程中繩上拉力大小的變化，下列說法中正確的是()圖3A.不變 B.逐漸減小C.逐漸增大 D.可能不變，也可能增大解析當光滑掛鉤下的重物C緩慢下降時，設繩AC和BC與豎直方向的夾角為，繩的拉力為F，則繩AC和BC在水平方向上的分力大小相等為FxFsin ，方向相反，是一對平衡力，繩AC和BC在豎直方向上的分力都為FyFcos ，兩繩的合力與重力是一對平衡力，所以2Fy2Fcos mg，即F，重物C緩慢下降時，角逐漸減小，所以兩繩的拉力F都逐漸減小。答案B5.(2020·江蘇揚州高三檢測)在水平地面上固定一個上表面光滑的斜面體，在它上面放有質(zhì)量為m的木塊，用一根平行于斜面的細線連接一個輕環(huán)，并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖4所示，則桿對環(huán)的摩擦力大小為()圖4A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos 解析設細線的彈力為F，對斜面上的物塊由共點力平衡條件有Fmgsin 0，對輕環(huán)由共點力平衡條件有Fcos Ff0，解得桿對環(huán)的摩擦力大小為Ffmgsin cos 。答案D6.如圖5所示，一豎直擋板固定在水平地面上，圖甲用一斜面將一質(zhì)量為M的光滑球頂起，圖乙用一圓柱體將同一光滑球頂起；當斜面或圓柱體緩慢向右推動的過程中，關于兩種情況下?lián)醢逅艿膲毫Γ铝姓f法正確的是()圖5A.兩種情況下?lián)醢逅艿膲毫Χ疾蛔傿.兩種情況下?lián)醢逅艿膲毫Χ荚龃驝.圖甲中擋板所受的壓力不變，圖乙中擋板所受的壓力減小D.圖甲中擋板所受的壓力不變，圖乙中擋板所受的壓力先減小后增大解析選球為研究對象，圖甲中，球受重力、擋板的彈力、斜面的支持力，由于緩慢向右推動的過程中，各力的方向不變，重力不變，所以擋板的彈力、斜面的支持力大小均不變，由牛頓第三定律知擋板所受壓力也不變，選項B錯誤；圖乙中球受重力、擋板的彈力、圓柱體的支持力，由于緩慢向右推動的過程中，圓柱體支持力與豎直方向的夾角減小(示意圖如圖)，擋板的彈力方向不變，重力不變，因此擋板的彈力減小，由牛頓第三定律知，擋板所受的壓力也減小，選項C正確，A、D錯誤。答案C二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，錯選或不選的得0分。)7.如圖6所示，手推車的籃子里裝有一籃球，女孩把手推車沿斜面向上勻速推動，籃子的底面平行于斜面，靠近女孩的一側面垂直于底面，下列說法正確的有(不計摩擦力)()圖6A.籃子底面受到的壓力大于籃球的重力B.籃子底面受到的壓力小于籃球的重力C.籃子右側面受到的壓力大于籃球的重力D.籃子右側面受到的壓力小于籃球的重力解析設斜面傾角為，籃球質(zhì)量為m，籃子底面、右側面對籃球的彈力分別為FN1、FN2，不計摩擦力，對籃球由共點力平衡條件有FN1mgcos 0，F(xiàn)N2mgsin 0。由牛頓第三定律可知，籃球對籃子底面、右側面的壓力均小于重力。選項A、C錯誤，B、D正確。答案BD8.如圖7所示，物體A、B用細繩與彈簧連接后跨過滑輪。A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著。已知mA3mB，不計滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，B不會碰到地面，則()圖7A.彈簧的彈力不變B.物體A對斜面的壓力將減小C.物體A受到的靜摩擦力將減小D.彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變解析對物體A受力分析如圖所示，設此時FfA沿斜面向上，由平衡條件可得：mAgsin 45°FFfA，可得FfA(1)mBg，當斜面傾角為30°時，可得FfA(1)mBgmBg?？梢?，物體A受到的靜摩擦力方向沿斜面向上，且變小，物體A不會相對斜面滑動，彈簧的彈力始終等于物體B的重力，故選項A、C正確，D錯誤；物體A對斜面的壓力的大小由FNmAgcos 45°變?yōu)镕NmAgcos 30°，壓力變大，選項B錯誤。答案AC9.如圖8所示，斜面上放有兩個完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細線連接，在細線的中點加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體均處于靜止狀態(tài)。則下列說法正確的是()圖8A.a、b兩物體的受力個數(shù)一定相同B.a、b兩物體對斜面的壓力相同C.a、b兩物體受到的摩擦力大小可能不相等D.當逐漸增大拉力F時，物體b先開始滑動解析對a、b進行受力分析，如圖所示。物體b處于靜止狀態(tài)，當細線沿斜面向上的分量與重力沿斜面向下的分量相等時，摩擦力為零，所以b可能只受3個力作用，而物體a必定受到摩擦力作用，肯定受4個力作用，選項A錯誤；a、b兩個物體，垂直于斜面方向受力都平衡，則有：FNTsin mgcos ，解得：FNmgcos Tsin ，則a、b兩物體對斜面的壓力相同，選項B正確；因為b的摩擦力可以為零，而a的摩擦力一定不為零，故選項C正確；對a沿斜面方向有：Tcos mgsin fa，對b沿斜面方向有：Tcos mgsin fb，又因為正壓力相等，所以最大靜摩擦力相等，則a先達到最大靜摩擦力，先滑動，故選項D錯誤。答案BC三、非選擇題(共3小題，共46分。計算題解答時請寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分。)10.(15分)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧測力計拉橡皮條的另一端到某一點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條。(1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A.兩根細繩必須等長B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行D.在用兩個彈簧測力計同時拉細繩時要注意使兩個彈簧測力計的讀數(shù)相等E.在用兩個彈簧測力計同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧測力計拉時記下的位置其中正確的是_(填入相應的字母)。(2)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖9甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的示意圖。圖9圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_。本實驗采用的科學方法是_(填正確答案標號)。A.理想實驗法 B.等效替代法C.控制變量法 D.建立物理模型法(3)某同學在坐標紙上畫出了如圖10所示的兩個已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2 N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為1和2，關于F1、F2與F、1和2關系正確的有_(填正確答案標號)。圖10A.F14 N B.F12 NC.145° D.1<2解析(1)兩細繩套不要太短，但是不一定要等長，選項A錯誤；橡皮條與兩繩夾角的平分線是否在同一直線上，由兩分力的大小和方向決定，選項B錯誤；用彈簧測力計拉細繩套時，彈簧測力計與木板平面必須平行，選項C正確；驗證力的平行四邊形定則實驗中，測量分力大小的兩個彈簧測力計的讀數(shù)不一定要相等，選項D錯誤；在同一次實驗中，需要保持F1和F2的作用效果與合力F的作用效果相同，即拉到同一位置，所以選項E正確，答案為C、E。(2)F是利用一個彈簧測力計將橡皮條拉到結點O位置的力，F(xiàn)是利用平行四邊形定則作出的與F作用效果相同的兩個分力F1和F2的合力，所以沿AO方向的力一定是F。本實驗中，需要保證單個拉力的作用效果與兩個拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法。(3)以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，其對角線表示合力F，由圖可知，F(xiàn)14 N，F(xiàn)12 N，145°，1>2，所以選項B、C正確。答案(1)CE(2)FB(3)BC11.(15分)如圖11所示，用三條完全相同的輕質(zhì)細繩1、2、3將A、B兩個質(zhì)量均為m的完全相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，輕繩1與豎直方向的夾角為45°，輕繩3水平，求輕質(zhì)細繩上1、2、3的拉力分別為多大？圖11解析設三條繩上的拉力分別為FT1，F(xiàn)T2，F(xiàn)T3；把A、B兩個小球視為整體，受力分析如圖甲，由平衡條件可得2mgFT1cos 45°FT3FT1sin 45°解得FT12mg，F(xiàn)T32mg隔離球B，受力分析如圖乙：FT2mg答案2mgmg2mg12.(16分)(2020·安徽安慶模擬)如圖12所示，有一個重量為20 N的小物體放在斜面上，斜面底邊長AB40 cm，高BC30 cm，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體在一沿斜面向上的力F的作用下剛好處于靜止狀態(tài)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)將力F順時針轉動至水平向右并保持不變，求此時物體與斜面之間的摩擦力。圖12解析當力F沿斜面向上，物體恰好不向上滑動時對物體受力分析，有FGsin Gcos ，由幾何關系得：sin 0.6，cos 0.8，F(xiàn)20 N；力F順時針轉動至水平向右時物體受力如圖所示，根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)cos fGsin 0，解得fGsin Fcos 20×0.6 N20×0.8 N4 N，負號表示方向沿斜面向下。當力F沿斜面向上，物體恰好不向下滑動時，對物體受力分析，有FGsin Gcos 4 N；力F順時針轉動至水平向右時，有Fcos fGsin 0，解得，f8.8 N，方向沿斜面向上。答案4 N，方向沿斜面向下或8.8 N，方向沿斜面向上