2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用章末檢測一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，多選題已在題號后標(biāo)出)1(xx·武漢部分學(xué)校調(diào)研)(多選)已知兩個共點(diǎn)力F1和F2不共線，若F1的大小和方向保持不變，F(xiàn)2的方向也保持不變，僅增大F2的大小在F2逐漸增大的過程中，關(guān)于合力F的大小，下列說法正確的是()A若F1和F2的夾角為銳角，F(xiàn)一定不斷變大B若F1和F2的夾角為銳角，F(xiàn)有可能先變小后變大C若F1和F2的夾角為鈍角，F(xiàn)有可能先變小后變大D若F1和F2的夾角為鈍角，F(xiàn)有可能一直變大解析：選ACD.當(dāng)共點(diǎn)力F1和F2的夾角為銳角或直角時，F(xiàn)2逐漸增大的過程中，合力F不斷變大，選項(xiàng)A正確；當(dāng)共點(diǎn)力F1和F2的夾角為鈍角時，F(xiàn)2逐漸增大的過程中，合力F有可能先變小后變大，也可能不斷變大，選項(xiàng)C、D正確2. 如圖所示是人們短途出行、購物的簡便雙輪小車，若小車在勻速行駛的過程中支架與水平方向的夾角保持不變，不計貨物與小車間的摩擦力，則貨物對桿A、B的壓力大小之比FAFB為 ()A1B.1C21 D12解析：選B.以貨物為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示，利用力的合成法可得tan 30°，根據(jù)牛頓第三定律可知FBNB、FANA，解得FAFB1，選項(xiàng)B正確3. (xx·唐山統(tǒng)考)如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直粗糙墻壁，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)下列說法正確的是()AA、B之間的摩擦力大小可能不變BA、B之間的摩擦力一定變小CB受到的彈簧彈力一定變小DB與墻之間可能沒有摩擦力解析：選A.對物塊A，開始受重力、B對A的支持力和靜摩擦力作用而平衡，當(dāng)施加F后，仍然處于靜止，開始A所受的靜摩擦力大小為mAgsin ，若F2mAgsin ，則A、B之間的摩擦力大小可能不變，選項(xiàng)A正確，B錯誤；對整體分析，由于A、B不動，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件知，B與墻之間一定有摩擦力，故選項(xiàng)C、D錯誤4. 如圖所示，水平固定且傾角為30°的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為l，則彈簧原長和推力F的大小分別為()Al，mgBl，mgCl，2mgDl，2mg解析：選B.以A、B整體為研究對象，則Fcos 30°2mgsin 30°，得Fmg；隔離A有kxmgsin 30°，得彈簧原長為lxl.故選項(xiàng)B正確5. (xx·河北石家莊質(zhì)檢)(多選)如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為，則()AF1F2cos 1 BF1F2sin 1CN1N2cos21 DN1Nsin21解析：選AC.對A、B分別受力分析如圖，根據(jù)力的平衡得F1mgsin ，F(xiàn)2mgtan ，得F1F2cos 1，N1mgcos ，N2，結(jié)合牛頓第三定律得N1N2cos21，所以A、C項(xiàng)正確，B、D項(xiàng)錯誤6. (多選)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AD.O、A之間的細(xì)線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動一點(diǎn)，O、B間的細(xì)線將向右偏轉(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在地板上向右移動時角將增大，選項(xiàng)A正確，B錯誤；增大小球A的質(zhì)量，只要物體B的位置不變，則角也不變，選項(xiàng)C錯誤；因物體B無論在地板上移動多遠(yuǎn)，AOB都不可能達(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，選項(xiàng)D正確7. 如右圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，從t0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F1 N的作用，取g10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()解析：選A.8. (多選)如圖所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風(fēng)力作用，環(huán)A與B球一起向右勻速運(yùn)動已知繩與豎直方向的夾角為，則下列說法中正確的是 ()AB球受到的風(fēng)力F為mBgtan B風(fēng)力增大時，輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變C風(fēng)力增大時，桿對環(huán)A的支持力保持不變D環(huán)A與水平細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)為解析：選AC.對球B受力分析可知A正確；當(dāng)風(fēng)力增大時，由于F拉mBg/cos ，增大，F(xiàn)拉增大，所以B錯誤；以整體為研究對象，豎直方向桿對環(huán)A的支持力與環(huán)A和B球整體受到的重力平衡，C正確；水平方向上，mBgtan (mAmB)g，所以D錯誤二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共20分)9(10分)(xx·云南統(tǒng)一檢測)在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長量通過刻度尺測得，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表中伸長量x/102m2.004.006.008.0010.00彈力F/N1.502.934.555.987.50(1)以x為橫坐標(biāo)，F(xiàn)為縱坐標(biāo)，在下圖所示坐標(biāo)系中描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長量間關(guān)系的圖線(2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為_(保留三位有效數(shù)字)解析：作圖時，注意測量數(shù)據(jù)的范圍與圖的大小，盡量使實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、清晰地把圖展現(xiàn)出來由胡克定律可知，彈簧的勁度系數(shù)k75.0 N/m.答案：(1)如圖所示(2)75.0 N/m10(10分)在“探究合力與分力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)過程中，老師拍下了某同學(xué)用一個彈簧秤拉橡皮筋到位置O穩(wěn)定時的照片(1)請指出該同學(xué)在進(jìn)行該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作上的不恰當(dāng)之處：_(2)在同學(xué)的幫助下該同學(xué)進(jìn)行了正確操作，并記錄下力的方向如圖所示，由圖中兩彈簧秤示數(shù)可得知力的大小其中A處彈簧秤的示數(shù)為_N請你根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)作出這兩個力的合力，并求出合力的大小為_N.解析：(1)施加拉力的時候拉力的方向沒有與板保持水平(2)彈簧秤需估讀A處彈簧秤的示數(shù)FA2.60 N，B處彈簧秤的示數(shù)FB1.10 N以1 cm為1 N的標(biāo)度作出FA、FB的圖示并以其為鄰邊作平行四邊形，其對角線F即表示合力的大小和方向?qū)φ諛?biāo)度即可量出合力的大小，F(xiàn)3.30 N.答案：(1)施加拉力的時候拉力的方向沒有與板保持水平(2)2.60圖見解析3.30(3.203.40均可)三、計算題(本題共2小題，共32分)11(16分)(xx·邯鄲模擬)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30°角已知B球的質(zhì)量為3 kg，求：(1)細(xì)繩對B球的拉力大小；(2)A球的質(zhì)量(g取10 m/s2)解析：(1)對B球受力分析如圖所示，B球處于平衡狀態(tài)有：Tsin 30°mBgT2mBg2×3×10 N60 N(2)球A處于平衡狀態(tài)有：在水平方向：Tcos 30°NAsin 30°在豎直方向：NAcos 30°mAgTsin 30°由以上兩式解得：mA6 kg答案：(1)60 N(2)6 kg12(16分)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如右圖所示)設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為.(1)若拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大小；(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為.已知存在一臨界角0，若0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動求這一臨界角的正切值tan .解析：(1)設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，由平衡條件得Fcos mgFN0Fsin Ff0式中FN和Ff分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力，則FfFN聯(lián)立式得F(2)使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動的水平推力等于拖把與地板間的最大靜摩擦力，設(shè)為Ffm，則依題意有若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運(yùn)動，應(yīng)滿足Fcos mgFNFsin Ffm聯(lián)立式得F(sin cos )mg因?yàn)樯鲜接疫卪g總是大于零，要使得F為任意值時上式總是成立，只要滿足sin cos 0即有tan 上式取等號即為臨界狀態(tài)，則tan 0答案：(1)(2)