高中物理《相互作用》单元测试提高题含答案Word格式.docx

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已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g。

当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（　　）

A．a可能受到2个力的作用

B．b可能受到3个力的作用

C．绳子对a的拉力等于mg

D．a的重力为mgtanθ

5．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则图中哪个图象表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间的变化关系（　　）

6．如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；

一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。

在a和b之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。

不计所有摩擦。

小物块的质量为（　　）

A.

B.

mC．mD．2m

7．如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中O为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图乙中的端点B稍稍向上移动一些（图乙中的绳长不变），则关于θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是（　　）

A．图甲、乙中的θ角均增大，F均不变

B．图甲、乙中的θ角均不变，F均不变

C．图甲中θ角增大、图乙中θ角不变，张力F均不变

D．图甲中θ角减小、F不变，图乙中θ角增大、F减小

8．如图所示，一细绳系一光滑小球，细绳跨过定滑轮使小球靠在柱体的斜面上。

设柱体对小球的弹力为FN，细绳对小球的拉力为FT。

现用水平力拉绳使小球缓慢上升一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．FN逐渐增大

B．FN逐渐减小

C．FT逐渐减小

D．FT先增大后减小

9．我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。

如图所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点。

重力加速度大小为g。

设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则（　　）

A．FA小于FB

B．FA、FB的合力大于mg

C．调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mg

D．换质量更大的灯笼，FB的增加量比FA的增加量大

10．如图，质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接，木块A放在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成α角。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。

则可以求下列哪些量（　　）

A．木块A对桌面的压力

B．弹簧与水平方向的夹角

C．木块A与桌面之间的动摩擦因数

D．弹簧的形变量

11．倾角为θ＝37°

的斜面固定在水平面上，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。

现给A施以一水平力F，如图所示。

设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8），如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是（　　）

A．3B．2C．1D．0.5

12．[2016·

全国卷Ⅰ]如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；

另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。

外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。

若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（　　）

A．绳OO′的张力也在一定范围内变化

B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

第Ⅱ卷　（非选择题，共62分）

二、实验题（本题共2小题，共14分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答）

13．[2016·

浙江高考]（6分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。

如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。

在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下：

（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°

，弹簧秤a的读数是______N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为________N。

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°

，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________（填“变大”“变小”或“不变”）。

14．（8分）在“验证力的平行四边形定则”实验中。

（1）某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1＝1.92N，F2＝3.84N，如图甲所示，F1和F2的合力大小F合＝________N（保留三位有效数字）。

现保持F2方向不变，减小F1和F2的夹角，为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点，下列说法正确的是________。

A．F1一定减小B．F1一定增大

C．F2一定减小D．F2一定增大

（2）某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图乙所示，他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k＝________N/m（保留两位有效数字）。

三、计算题（本题共4小题，共48分。

解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15．（10分）如图所示，光滑金属球的重力G＝40N，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°

的斜面体上。

已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°

＝0.8，求：

（1）墙壁对金属球的弹力大小；

（2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。

16．（10分）如图所示，在水平地面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动。

设物体与传送带间的动摩擦因数为μ1，与挡板之间的动摩擦因数为μ2。

此时若要使物体沿y轴正方向以4v0匀速运动，重力加速度为g，则沿y轴方向所加外力为多少？

17．（12分）如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m＝1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；

定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连。

若两条细绳间的夹角φ＝90°

，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

求：

（1）圆环与棒间的动摩擦因数μ；

（2）重物G的质量M。

18．（16分）如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C。

劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接，劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接，轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连，轻绳AQ段与斜面平行，A和B均静止。

现缓慢地向小桶P内加入细砂，当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：

（1）小桶P内所加入的细砂质量；

（2）小桶下降的距离。

参考答案

答案　C

解析　牙膏皮被挤压后不能恢复原状，不属于弹性形变，故A错误。

手的作用力作用于牙膏皮上，牙膏被挤出来是因为牙膏受到了牙膏皮的作用力，故B错误。

牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦，故C正确。

手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于相互作用力，大小相等，故D错误。

A.

GB.

GC.

GD．G

答案　D

解析　左侧演员处于平衡状态，受到的力除了自身重力之外，就是右侧演员对他的作用力，故右侧演员对左侧演员的作用力大小为G，故D正确。

答案　A

解析　以O点为研究对象，设绳OA与竖直方向的夹角为θ，物体的重力为G，根据力的平衡可知，F＝Gtanθ，T＝

，随着O点向左移，θ变大，则F逐渐变大，T逐渐变大，A项正确。

解析　对a进行分析，a受到重力、绳子的拉力和杆对a的弹力，一共受到3个力的作用，故A项错误；

对b进行分析，b受到重力和绳子的拉力。

没有杆对b的弹力，否则不能平衡，所以b受到两个力的作用，故B项错误；

对b分析，绳子拉力T＝mg，同一根绳子拉力相同，绳子对a的拉力等于mg，故C项正确；

分别对a、b两球进行分析，如图所示：

由正弦定理，

＝

，解得a的重力为

，故D项错误。

解析　设绳子的张力大小为T。

以A、B两个物体组成的整体作为研究对象，根据平衡条件得，桌面对物体B的摩擦力f＝2T。

设t时刻砂子流掉的重力为G′，则G′＝kt，t时刻对C：

由平衡条件得，2T＝2G－G′，则有f＝2G－G′＝2G－kt，可见，f与t是线性关系，ft图象是向下倾斜的直线。

当t＝0时，f＝2G，t＝t0时，f＝G。

故C正确。

B.

mC．mD．2m

解析　由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；

又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；

又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°

，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C项正确。

7．[2016·

大连二十四中联考]如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中O为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图乙中的端点B稍稍向上移动一些（图乙中的绳长不变），则关于θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是（　　）

答案　B

解析　图甲中，与O点相连的三段绳上的拉力大小分别等于所挂钩码的重力大小，保持不变，则三个力所构成的封闭三角形也保持不变；

由于向下的拉力方向不变，因此OA、OB绳上的拉力方向也保持不变，如图1所示，则图甲中的夹角θ就保持不变。

图乙中，跨过滑轮两绳上拉力大小相等，两力的合力方向竖直向上，则两力与竖直方向的夹角一定相同，如图2所示，延长AO交竖直杆于C，OB＝OC，则AC恰好等于绳长L，sinα＝

，B上、下移动过程中，d、L都不变，所以绳与竖直方向的夹角α不变，则绳与水平方向的夹角θ也保持不变，2Fsinθ＝mg，绳上的拉力F不变，B正确。

A．FN逐渐增大B．FN逐渐减小

C．FT逐渐减小D．FT先增大后减小

解析　球受三个力的作用：

重力、柱体对小球的弹力FN和细绳对小球的拉力FT，如图所示：

根据平衡条件，结合图解法可以看出，拉力一直增大，支持力也一直增大，故A正确。

9．[2016·

福建质检]我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。

答案　ACD

解析　对结点O受力分析，画出力的矢量图。

由图可知，FA小于FB，FA、FB的合力等于mg，选项A正确，B错误。

调节悬点A的位置，只要∠AOB大于120°

，则FA、FB都大于mg，选项C正确。

换质量更大的灯笼，则重力mg增大，FB的增加量比FA的增加量大，选项D正确。

10．[2017·

山西太原五中月考]如图，质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接，木块A放在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成α角。

答案　ABC

解析　以A、B整体为研究对象，进行受力分析，如图1，根据平衡条件，水平方向：

Fcosα＝f，竖直方向：

N＝（M＋m）g－Fsinα，再由牛顿第三定律可以求出木块A对桌面的压力，故A正确。

由于此时恰好静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则f＝μN，木块A与桌面之间的动摩擦因数μ可求出，故C正确。

以B为研究对象进行受力分析如图2，设弹力与水平方向夹角为β，则根据平衡条件，水平方向：

F弹cosβ＝Fcosα，竖直方向：

Fsinα＝mg＋F弹sinβ，两方程联立可求得F弹与β，但劲度系数k未知，不能求出弹簧的形变量，故B正确、D错误。

11．[2017·

吉林松原检测]倾角为θ＝37°

答案　BCD

解析　设物体刚好不下滑时F＝F1，受力分析如图1，

则由平衡条件得：

F1cosθ＋Ff1＝Gsinθ，

Ff1＝μFN1，

FN1＝F1sinθ＋Gcosθ，联立得

设物体刚好不上滑时F＝F2，受力分析如图2，

F2cosθ＝Ff2＋Gsinθ，

Ff2＝μFN2，

FN2＝Gcosθ＋F2sinθ，

联立得

＝2，所以

≤

≤2，

故B、C、D正确。

答案　BD

解析　只要物块a质量不变，物块b保持静止，则连接a和b的细绳的张力就保持不变，细绳OO′的张力也就不变，选项A、C错误；

对物块b进行受力分析，物块b受到细绳的拉力（不变）、竖直向下的重力（不变）、外力F、桌面的支持力和摩擦力。

若F方向不变，大小在一定范围内变化，则物块b受到的支持力和物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，选项B、D正确。

答案　

（1）3.00（3.00～3.02）（1分）　4.00（3.90～4.10）（1分）　

（2）变大（2分）　变大（2分）

解析　

（1）弹簧秤a的读数是3.00N；

弹簧OC的拉力F＝kx＝500×

1.00×

10－2N＝5.00N，则弹簧秤b的读数可能为

N＝4.00N。

，保持弹簧秤a与弹簧OC夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，由力的平行四边形定则和力的图示可知，弹簧秤a、b的读数均变大。

14．[2016·

湛江四校联考]（8分）在“验证力的平行四边形定则”实验中。

答案　

（1）3.33（3.20～3.40均对，3分）　C（2分）　

（2）59（59±

1）（3分）

解析　

（1）如图所示，由余弦定理可得：

F合＝

≈3.33N；

现保持F2方向不变，减小F1和F2的夹角，为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点，如图所示，可知：

F2逐渐减小，F1先减小后增大。

（2）在刻度尺上选取刻度，由胡克定律可知：

k＝

×

102N/m≈58.8N/m≈59N/m。

15．[2016·

衡水基础知识检测]（10分）如图所示，光滑金属球的重力G＝40N，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°

解　

（1）金属球静止，则它受到三个力的作用而平衡，如图所示。

由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为

FN1＝Gtan37°

＝40×

N＝30N（3分）

（2）斜面体对金属球的弹力为FN2＝

＝50N（3分）

由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为Ff＝FN2sin37°

＝30N（3分）

摩擦力的方向水平向左（1分）

16．[2017·

湖南衡阳检测]（10分）如图所示，在水平地面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动。

解　设物体受到传送带的摩擦力为f1，方向如图甲所示；

物体受到挡板的摩擦力为f2，受到挡板的弹力为N2，设所加外力为F，则物体受力分析如图乙所示。

根据已知条件，由受力平衡可得

f1＝μ1mg（2分）

N2＝f1sinθ（2分）

f2＝μ2N2＝μ2μ1mgsinθ（2分）

sinθ＝

（1分）

cosθ＝

则所加外力为F＝f2＋f1cosθ＝

（2分）

17．[2016·

陕西师大附中月考]（12分）如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m＝1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；

若两条细绳间的夹角