【物理】2020届一轮复习人教新课标相互作用单元过关练（解析版）

【物理】2020届一轮复习人教新课标相互作用单元过关练（解析版）

‎2020年高考物理考点精选精炼：相互作用（提升卷)‎ ‎1．如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（ ）‎ A．A一定受到三个力 B．B可能受到四个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力 ‎2．如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬 挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为 （ ）‎ A．8.65N B．5.0N C．4.3N D．2.5N ‎3．如图所示，在两个相互垂直的水平力F1=4N、F2＝3N作用下，物体沿光滑水平面通过一段位移x，该过程中F1、F2对物体做功分别8J、6J.已知，则 A．x大小为2m B．合力对物体做功10J C．合力大小为7N D．合力与x间的夹角为8°‎ ‎4．下列关于重力、重心的说法，正确的是（　　）‎ A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合 B．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外 C．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上 D．重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的 ‎5．如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间，两板与水平面的夹角都是现将两板与水平面的夹角以大小相等的角速度同时缓慢地均匀地减小到，则在此过程中，球对两板的压力　　‎ A．先增大后减小 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．逐渐增大 ‎6．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态 ，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是(　　)‎ A．物体A的高度升高，θ角变大 B．物体A的高度降低，θ角变小 C．物体A的高度不变，θ角不变 D．物体A的高度升高，θ角不变 ‎7．（多选）将一横截面为扇形的物体放在水平面上，一小滑块放在物体上，如图所示，除了物体与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体的质量为、滑块的质量为，重力加速度为，当整个装置静止时，接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ，则下列选项正确的是（ ）‎ A．物体对水平面的压力大小为 B．物体受到水平面的摩擦力大小为 C．滑块与竖直挡板之间的弹力大小为 D．滑块对物体的压力大小为 ‎8．（多选）物体同时受到同一平面内三个力作用，下列几组力的合力可能为零的是( )‎ A．1005N，1004N，2019N B．500N，200N，300N C．100N，500N，1000N D．1000N，1000N，1000N ‎9．（多选）一质量为2kg、初速度不为零的物体，在光滑的水平面上受到大小分别为4N、6N、9N的三个水平共点力作用，则物体（　　）‎ A．可能做匀速直线运动 B．可能做匀减速直线运动 C．不可能做匀变速曲线运动 D．加速度的大小可能是2m/s2‎ ‎10．（多选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的有 A．物体受到的滑动摩擦力大小总是与它受到的重力成正比 B．物体受到的滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关 C．物体受到的滑动摩擦力的方向可能与它的运动方向相同 D．物体受到的滑动摩擦力总是阻碍它的相对运动 ‎11．某同学利用所学知识测量弹簧的劲度系数.弹簧的上端固定在铁架台上，下端可以挂砝码盘。刻度尺竖直放置，其零刻线与弹簧上端对齐.没有挂砝码盘时，读出弹簧长度为L0（忽略弹簧自重产生的影响）.已知每个砝码质量为m，重力加速度大小为g.‎ ‎ ‎ ‎(1)若在砝码盘上放有n个砝码时弹簧长度为L1，在砝码盘上放k个砝码时弹簧长度为L2，则：‎ ‎①弹簧的劲度系数为_________________.‎ ‎②砝码盘的质量对劲度系数的测量结果_________影响(填“有”或“无”）.‎ ‎(2)挂上砝码盘后，依次在砝码盘放上1个砝码、2个砝码、3个砝码、…n 个钩码，测得弹簧簧长度分别为。该同学以砝码数n为纵轴、以对应的弹簧长度为横轴作图象，如图所示.‎ ‎①弹簧的劲度系数为___________；‎ ‎②砝码盘的质量为________.‎ ‎12．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，图乙是在白纸上根据结果画出的图．‎ ‎（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________．‎ ‎（2）实验中，橡皮筋一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一位置O点，以下操作正确的是_____________‎ A.实验中必须记录弹簧测力计拉力的方向 B.弹簧测力计必须保持与木板平行 C.把橡皮筋与细绳的结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角应取900不变，以便于计算合力的大小 D.用两弹簧测力计拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数必须相同 ‎（3）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？‎ 答：______ （选填“变”或“不变”）‎ ‎13．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）‎ ‎（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？‎ ‎（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？‎ ‎（3）若甲的质量m1=24kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则人的质量不能小于多少？‎ ‎14．出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，行李箱的质量为m＝10.4kg，推力F=40N,与水平方向的夹角θ＝53° ，行李箱做匀速运动。求行李箱与地面间滑动摩擦因数为μ。(sin53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)‎ ‎15．三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m的物块，如图所示，其中A端、B端都固定，OB沿水平方向，OA与竖直方向的夹角为θ，重力加速度用g表示，请：‎ ‎(1)画出结点O受力的示意图；‎ ‎(2)求OA绳上拉力的大小F 。‎ ‎16．如图，已知共面的三个力、、作用于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向。‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对AB整体受力分析，由平衡条件知，整体共受两个力作用，墙面无作用力；再分别隔离A、B受力分析，应用平衡条件分析受力个数。‎ ‎【详解】‎ 先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：F=GA+GB；水平方向，不受力，故墙面无弹力，也没有摩擦力（否则不能平衡）；隔离B物体，必受重力、A对B的支持力和摩擦力作用，受三个力；隔离A物体，受受重力、B对A的压力和摩擦力、外力F四个力作用；故D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎【点睛】‎ 对于物体的受力分析，解题方法是：确定研究对象，首先分析重力，再分析接触面的弹力和摩擦力，最后分析非接触力（电场力或磁场力），只分析物体受到的力，不分析物体对外施加的力。‎ ‎2．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 以物体为研究对象，根据作图法可知，当拉力F与细线垂直时最小，如图所示：‎ ‎ 根据平衡条件得F的最小值为，故选项D正确，ABC错误。‎ ‎3．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.由题意可知，两力做功分别为8J和6J，由W=FL可知，两力方向上的位移均为2m；故合位移；故A错误；‎ B.合力做功W=8+6=14J；故B错误；‎ C.两力的合力；故C错误；‎ ‎ D.根据几何关系可知，合力与F1的夹角的正切值tanα=0.75，故α=37°；位移与水平方向夹角为45°，故合力与x间的夹角为8°，故D正确。‎ ‎4．D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 重力的作用点是物体的重心，物体的重心与物体的质量分布与物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体重心在其几何中心，物体的重心不一定在物体上。‎ ‎【详解】‎ A、只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；‎ B、物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如质量分布均匀环的重心在环的本体外，故B错误；‎ C、用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知，该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；‎ D、重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，故D正确；‎ 故选：D。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了物体的重心，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。‎ ‎5．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 对球受力分析，受重力、两个挡板的弹力，如图所示： ‎ ‎ 根据共点力平衡条件，有：，当从减小为过程，与同时减小。故B正确，ACD错误 ‎6．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 系统静止时，对小滑轮受力分析如图所示，同一根绳子上拉力F1、F2大小总是相等的，它们的合力F与F3大小相等、方向相反，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg＝2mAgsin θ，绳的端点由Q点移到P点时，由于mA、mB的大小不变，故θ不变，两条绳水平距离变大，绳总长不变，所以B下降，故A上升。‎ A. 物体A的高度升高，θ角变大与上述分析结论不相符，故A错误； ‎ B. 物体A的高度降低，θ角变小与上述分析结论不相符，故B错误；‎ C. 物体A的高度不变，θ角不变与上述分析结论不相符，故C错误； ‎ D. 物体A的高度升高，θ角不变与上述分析结论相符，故D正确。‎ ‎7．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 首先对滑块受力分析，如图甲所示，根据平衡条件，有，，根据牛顿第三定律可知，对的压力大小为，对挡板的压力大小为，C、D 错误；再对、整体受力分析，受重力、水平面支持力、挡板支持力、水平面的静摩擦力，如图乙所示，根据平衡条件，水平面对物体的支持力大小，物体受水平面的摩擦力大小，根据牛顿第三定律可知，物体对水平面压力大小为，错误，正确.‎ ‎8．BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 三个力合力为0时，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，由此可知，任意一个力在另外两个力的合力范围。‎ A.1005N和1004N的合力范围为：1N-2009N，2019N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为0，A项不符合题意；‎ B.500N和200N的合力范围为：300N-700N，300N在合力范围里，故三个力的合力可能为0，B项符合题意；‎ C.100N和500N的合力范围为：400N-600N，1000N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为0，C项不符合题意；‎ D.1000N和1000N的合力范围为：0N-2000N，1000N在合力范围里，故三个力的合力可能为0，D项符合题意。‎ ‎9．ABD ‎【解析】‎ ‎4N、6N、9N三力同向时合力最大，为19N；而4N、6N的合力最大为10N，而最小为2N，那么9N在这范围内，因此三力合力最小为0N，当合力为零时，物体可以是匀速直线运动，故A正确；当合力与初速度反向时，物体做匀减速直线运动，故B正确；当合力与初速度方向不共线时，物体可做匀变速曲线运动，故C错误；合力范围是：0N≤F≤19N ‎，故当合力等于4N时，加速度为2m/s2，故D正确；故选ABD.‎ 点睛：本题关键要明确：（1）三力合成的范围；（2）物体做曲线或直线运动的条件，理解速度与力的夹角方向是解题的关键．‎ ‎10．BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由f=μN可知，物体所受的滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和正压力有关，不一定与重力成正比，故A错误，B正确；滑动摩擦力的方向，一定与物体的相对运动方向相反，与运动方向可以相同、相反、或不共线，故C正确；滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，故D正确。‎ ‎11． 无 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)①根据平衡条件可知，弹簧的弹力，‎ 根据胡克定律可得：‎ 解得劲度系数 ‎②设砝码盘质量为,由于 ‎,‎ ‎ ‎ 解得：，故对结果无影响。‎ ‎(2)根据胡克定律可知： ‎ 变形可得：‎ 则由图象可知，，解得：‎ 当n=0时，，代入得：.‎ ‎12．（1）F' （2）AB （3）不变 ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致F1与F2合成的实际值与与理论值存在差别；根据实验的原来及过程判断各选项；将两个细绳套换成两根橡皮条，效果不变．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由于F是从F1和F2的图示中画出的这两个力的合力，F是两个分力的理论值，按照合力的定义那么用一个弹簧秤拉橡皮筋的力必是F′，则F′的方向一定沿AO方向。 （2）记录数据时必须是力的大小和方向、结点的位置都要记录，所以选项A正确；B拉力方向与板平行才便于记录，减小误差，所以选项B正确；两个力的方向是任意的，没必要成90°，两个力的大小也没必要相等，选项CD错误。故选AB.‎ ‎（3）由于O点的作用效果相同，将两个细绳换成两根橡皮条，不会影响实验结果．‎ ‎【点睛】‎ 在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析．‎ ‎13．(1)1.25m1g和0.75m1g.(2)0.75m1g，方向水平向左；(3)60kg.‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力；‎ ‎（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解人受到的摩擦力大小和方向；‎ ‎（3）当人刚要滑动时，人的质量m1最小，此时人受到的静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g，再由平衡条件求出人的最小质量．‎ ‎【详解】‎ ‎(1)对结点O进行受力分析如图：‎ 受甲通过绳子对O的拉力m1g，OB的拉力F和OA的拉力T，处于平衡状态，有：‎ T=m1g/cosθ=1.25m1g F=m1g⋅tanθ=0.75m1g ‎(2)对人受力分析，在水平方向上受OB的拉力F′和地面对人的摩擦力f处于平衡状态，所以有：‎ f=F′=F=0.75m1g…①‎ 人有向右的运动趋势，所以人受到水平向左的摩擦力作用 ‎(3)人在竖直方向上受重力m2g和支持力N，若甲的质量m1=24kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，则人受到的最大静摩擦力为：‎ fmax=μN=μm2g…②‎ 此时物体人的质量最小，联立①②并代入数据得：m2=60kg 答：(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是1.25m1g和0.75m1g.‎ ‎(2)人受到的摩擦力是0.75m1g，方向水平向左。‎ ‎(3)若物体甲的质量m1=24kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则人的质量m2最小为60kg.‎ ‎14．0.18‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 对行李箱受力分析，如图所示：‎ 在竖直方向上有平衡方程：‎ 在水平方向上有平衡方程：‎ 滑动摩擦力为：‎ 有以上方程可得：‎ ‎15．(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 以结点O为研究，分析受力情况，根据三个细绳受到的拉力大小，判断哪根绳最先断．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）以结点O为研究对象，受力图如图。‎ ‎ ‎ ‎（2）根据平衡条件，结合力图可知：‎ ‎16．，方向与的夹角为，斜向右上。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 如图所示，‎ 沿水平、竖直方向建立直角坐标系，把、正交分解，可得 ‎.‎ 故沿轴方向的合力 ‎，‎ 沿轴方向的合力，‎ 可得这三个力合力的大小 设方向与轴的夹角为，则 ，‎