2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：相互作用-力

2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：相互作用-力

2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：相互作用-力 一、选择题 1．质量为 m 的木箱置于水平面上，水平推力 F 即可使木箱做匀速直线运动．现保持 F 的大小不变，方向改为与水平方向成 60°斜向上拉木箱，仍能使其做匀速直线运动，如 图所示．则木箱与水平面间的动摩擦因数为( ) A． 3 2 B． 1 2 C． 3 3 D． 3 2．有一直角 V 形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC 面与水平面间夹角为 60°， 有一质量为 m 的正方体均匀木块放在槽内，木块与 BC 面间的动摩擦因数为  ，与 AB 面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（ ） A． 1 2 mg B． 3 2 mg C． 2 2 mg D． mg 3．如图所示的翻斗车车斗的底部是一个平面，司机正准备将车上运送的一块大石块(图 中未画出)卸下。司机将车停稳在水平路面上，通过操纵液压杆使车斗底部倾斜，直到 石块开始加速下滑时，保持车斗倾斜角不变。则在石块沿车斗底面匀加速下滑的过程中 （ ） A．翻斗车不受地面的摩擦力 B．翻斗车受到的合外力不为零 C．地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力 D．车斗的倾角越大，石块对翻斗车的压力也越大 4．如图所示，放在水平面上的物体受到一个与水平方向成 θ 角的拉力 F 作用，把 F 分 解为水平方向和竖直方向两个分力，则水平分力大小为（ ） A．Fsinθ B．Fcosθ C．Ftanθ D．Fcotθ 5．下列关于重力、重心的说法,正确的是( ) A．物体的重心一定与它的几何中心重合 B．重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的 C．用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线 上 D．任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外 6．最强台风“山竹”于不久前登陆我国东南沿海地区，中心附近最大风力可达到 14 级， 不少公共设施都因台风而被破坏，如右图所示为太阳能路灯，它由太阳能电池板，LED 灯和灯柱组成.在台风来袭时，关于灯柱对 LED 灯的作用力的说法正确的是（ ） A．在受到台风水平作用时，风力恒定，灯柱对灯的作用力可能竖直向上 B．在受到台风水平作用时，风力越强，灯柱对灯的作用力越大 C．在受到台风水平作用时，风力越弱，灯所受到的合外力越小 D．在无风干扰时，灯柱对灯的作用力方向斜向上 7．篮球放在水平地面上，篮球会受到弹力的作用，产生这个弹力的原因是（ ） A．地面的形变 B．篮球的形变 C．地面和篮球的形变 D．篮球受到的重力 8．如图(甲)所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力 F 拉物体，在 F 从 0 开始逐 渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度 a 随外力 F 变化的图象如图 乙所示．设最大静摩擦滑动摩擦相等，重力加速度g取得10m/s2，下列判断正确的是（ ） A．物体的质量 m=2kg B．物体与水平面间的滑动摩擦因数为 0．6 C．物体与水平面间的最大静摩擦力 fmax=12N D．在 F 为 10N 时物体的加速度 a=2.5m/s2 9．物体以初速度 v 冲上粗糙的斜面，如选项所示的四个物体受力示意图中，正确的是 ( ) A． B． C． D． 10．在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定 的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直 方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的 阻力 1f 和偏转力 2f 。这两个力与篮球速度 v 的关系大致为： 2 11f k v ，方向与篮球运 动方向相反； 22f k v ，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（ ） A． 1k 、 2k 是与篮球转动角速度无关的常量 B．篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同 C．人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动 D．释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动 11．如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O 点处；绳的一端固定 在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时， O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为 α 和 β。若 α=70°，则 β 等于（ ） A．45° B．55° C．60° D．70° 12．如题所示，质量为 m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁 OB 与竖直方向的夹角为 θ。 设水平横梁OA 和斜梁 OB作用与O 点的弹力分别为F1 和 F2，以下结果正确的是（ ） A．F1=mgsinθ B．F1= sin mg  C．F2=mgcosθ D．F2= cos mg  13．如图，光滑的四分之一圆弧轨道 A、B 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切，穿 在轨道上的小球在拉力 F 的作用下，缓慢地由 A 向 B 运动，F 始终沿轨道的切线方向， 轨道对球的弹力为 N。在运动过程中 A．F 增大，N 减小 B．F 减小，N 减小 C．F 增大，N 增大 D．F 减小，N 增大 14．如图，柱体 A 的横截面是圆心角为 /2 的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接 触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为 m 的球体，系统处于平衡 状态．若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则： A．球对墙的压力增大 B．柱体与球之间的作用力增大 C．柱体所受的摩擦力减小 D．柱体对地面的压力减小 15．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于 O 点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块 P，一条绳连接小球 Q，P、Q 两物体处于 静止状态，另一条绳 OA 在外力 F 的作用下使夹角 θ<90°现缓慢改变绳 OA 的方向至 θ>90°，且保持结点 O 位置不变，整个装置始终处于静止状态，下列说法正确的是 A．绳 OA 的拉力先减小后增大 B．斜面对物块 P 的摩擦力的大小可能先减小后增大 C．地面对斜面体有向右的摩擦力 D．地面对斜面体的支持大于物块 P 和斜面体的重力之和 16．（多选）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率 v1 沿顺时针方向运动， 把一质量为 m 的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为 μ，重力 加速度为 g，则下列说法正确的是（ ） A．物体一直受到摩擦力作用，大小为 μmg B．物体最终的速度为 v1 C．开始阶段物体做匀加速直线运动 D．物体在匀速阶段受到的摩擦力为零 17．下列说法中错误的是（ ） A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用 C．由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在 D．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用 18．如图所示，A、B 两物体的重力分别是 GA=3N，GB=4N．A 用细线悬挂在顶板上，B 放在水平面上，A、B 间轻弹簧中的弹力 F=2N，则细线中的张力 T 及 B 对地面的压力 N 的可能值分别是（ ） A．7 N 和 0 N B．5 N 和 2N C．1 N 和 6 N D．2 N 和 5 N 19．一根轻弹簧一端固定，用大小为 1F 的力压轻弹簧的另一端，平衡时长度为 1l ，若改 用大小为 2F 的力拉轻弹簧，则平衡时长度为 2l 。轻弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内， 则下列说法正确的是（ ） A．轻弹簧的劲度系数为 21 21 FF ll   B．轻弹簧的劲度系数为 21 21 FF ll   C．轻弹簧的原长为 1221 12 F lFl FF   D．轻弹簧的原长为 1221 12 F lFl FF   二、非选择题 20．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸， 固定两个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的重量相等，当系统达到 平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB 和 TOC，回答下列问题： (1)改变钩码个数，实验不能完成的是_____。 A．钩码的个数 N1=N2=N3=4 B．钩码的个数 N1=N3=3，N2=4 C．钩码的个数 N1=N2=2，N3=4 D．钩码的个数 N1=3，N2=4，N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_________________。 (3)在作图时，你认为下图示中_____是错误的。（填“甲”或“乙”） 21．做“探究求合力的方法”实验 (1)实验桌上已有的器材如图 1 所示，为完成该实验还需要的器材是________。 A．一根橡皮筋 B．两个钩码 C．三角板一套 D．天平 (2)在同学们做实验的过程中，教师拍摄不同学生操作时的照片如图 2 所示，则操作正确 的是_________ (3)规范操作后，请读出图 3 中弹簧秤的读数为__________________N。 22．在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原因如图所示.仪器中有一根轻 质金属丝,悬挂着一个金属球 m.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时, 金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小 指示出风力.那么,风力大小 F 跟小球质量 m､偏角 θ 之间有什么样的关系呢 23．如图所示，轻杆 BC 的 C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的 B 点通过水平细绳 AB 使 杆与竖直墙壁保持 30°的夹角．若在 B 点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地 提起重物．已知重物的质量 m＝30 kg，人的质量 M＝50kg，g 取 10 m/s2.试求： (1)此时地面对人的支持力的大小； (2)轻杆 BC 所受力的大小． 参考答案 1．C 【解析】 用水平推力 F 即可使物体做匀速直线运动，知摩擦力 f=F=μmg ① 当改用与水平方向成 θ 角的斜向上的拉力 F 去拉物体，受力分析如图： 则有：Fcos60°=f′ ② f′=μ（mg-Fsin60°） ③ 联立①②③解得： 3 3  ；故选 C． 【点睛】 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平均进行求解 2．A 【解析】 先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力． 将重力按照实际作用效果正交分解，如图 故 F2=mgsin30°= 1 2 mg，滑动摩擦力为 f=μF1＝ μmg，故选 A． 3．C 【解析】 A．令车斗底部与水平面的夹角为 ，由于石块有沿斜面向下的加速度 a ，则对车和石块的 整体，水平方向根据牛顿第二定律有 c o sf m a  即车受到地面向左的摩擦力作用，故 A 错误； B．石块下滑过程中，翻斗车处于静止，所以翻斗车受到的合外力为零，故 B 错误； C．因为石块竖直方向有竖直向下的加速度，对石块和车的整体在竖直方向，根据牛顿第二 定律有 ()sinmMgNma  可知 ()N m M g 即地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力，故 C 正确； D．对石块分析，则有翻斗车对石块的支持力为 c o sNF m g  根据牛顿第三定律可得石块对翻斗车的压力为 c osmg  ，车斗的倾角越大，石块对翻斗车 的压力越小，故 D 错误； 故选 C。 4．B 【解析】 将力 F 分解为水平方向和竖直方向，则水平分力大小为 Fx=Fcosθ，故选 B. 5．B 【解析】只有质量分布均匀，形状规则的物体的重力在其几何中心，A 错误；地面附近的物 体受到地球的吸引而产生的力叫做重力，B 正确；用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止 状态时，物体受重力和拉力而平衡，根据平衡条件，两个力一定等值、方向、共线，重力作 用线过重心，故拉力的作用线也过重心，C 错误；物体的重心与物体的形状和质量分布两个 因素有关，物体的重心可以在物体内，也可能在物体外，如质量分布均匀的篮球，故 D 错 误． 6．B 【解析】 A. 在受到台风水平作用时，风力恒定，灯柱对灯的作用力与灯所受的重力和风力的合力等 大反向，所以不可能竖直向上.故选项 A 不符合题意. B.由 A 可知，风力越强，灯柱对灯的作用力越大.故选项 B 符合题意. C. 因为灯始终处于静止状态，所以灯所受到的合外力为零.故选项 C 不符合题意. D. 根据平衡条件可知，无风干扰时，灯柱对灯的作用力方向竖直向上.故选项 D 不符合题意. 7．A 【解析】 试题分析：篮球受到弹力的作用是因为地面发生形变产生的，A 对；只有发生弹性形变的物 体才会对周围与之接触的物体产生弹力作用,A 对 B 的弹力是因为 A 的弹性形变产生的,B 对 A 的弹力是因为 B 的弹性形变产生的 考点：考查弹力的产生条件 点评：要注意掌握三大性质力的特点，是力学中的重点问题 8．A 【解析】：根据牛顿第二定律：F-μmg=ma，整理后：푎 = 퐹 푚 − 휇푔，所以图象斜率的倒数等于 物体的质量，可求 m=2kg，所以 A 正确；把 a=4，F=14 代入公式可求：μ=0.3，所以 B 错误； 由乙图知最大静摩擦力等于 7N，故 C 错误；将 F=10N 代入푎 = 퐹 푚 − 휇푔，得 a=2 m/s2，故 D 错误。 9．A 【解析】试题分析：对于物体的受力分析，为了防止漏力或多力，一般按重力、弹力和摩擦 力顺序分析．切记不存在所谓的上冲力，它之所以会向上滑动，是由于惯性的原因． 物体冲上斜面后，受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，由于相对斜面向上滑动， 故受到沿斜面向下的摩擦力，三个力作用，故 A 正确． 10．C 【解析】 A．篮球未转动时，篮球竖直下落，没有受到偏转力 2f 的作用，而篮球转动时，将受到偏 转力 的作用，所以偏转力 22fkv 中的 2k 与篮球转动角速度有关，故 A 错误； B．空气阻力一直对篮球做负功，篮球的机械能将减小，篮球的角速度也将减小，所以篮球 没有足够的能量回到原高度，故 B 错误； C．篮球下落过程中，其受力情况如下图所示 篮球下落过程中，由受力分析可知，随着速度不断增大，篮球受到 1f 和 2f 的合力沿竖直方 向的分力可能比重力大，可使篮球竖直方向的分速度减小为零或变成竖直向上，所以篮球可 能向上运动，故 C 正确； D．如果篮球的速度变成水平方向，则空气阻力的作用会使篮球速度减小，则篮球受到的偏 转力 将变小，不能保持 与重力持续等大反向，所以不可能在空中持续一段水平直线运 动，故 D 错误。 故选 C。 11．B 【解析】 甲物体是拴牢在 O 点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O 点处 于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 180 2 解得 55  。 故选 B。 12．D 【解析】 以 O 点为研究对象，进行受力分析可得：绳子对 O 点作用力竖直向下，大小等于 mg；水平 横梁 OA 对 O 点的弹力 F1 沿水平方向向左；斜梁 OB 对 O 点的弹力 F2 沿 OB 方向向上，如 图所示，由平衡条件可得 F1=mgtanθ，F2= cos mg  故 D 项正确，ABC 三项错误。 故选 D。． 13．A 【解析】 对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有 N=mgcosθ F=mgsinθ 其中 θ 为支持力 N 与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ 变大，故 N 变小，F 变大；故 A 正确，BCD 错误．故选 A． 注：此题答案应该是 A. 14．AB 【解析】 先对球受力分析，受重力、 A 对球的支持力 1N 和墙壁对球的支持力 2N ，如图所示，根据 共点力平衡条件有： 1 mgN cos ， 2Nmgtan  ，再对整体受力分析，受重力、地面支持 力 N 、墙壁对其向左的支持力 和地面对其向右的摩擦力 f ，如图所示，根据共点力平 衡条件，有： 2fN ， ()N M m g ，故有： f mgtan ，若使柱体向左移动稍许，系 统仍处于平衡状态，  不断变大，故 f 变大， N 不变， 1N 变大， 2N 变大，故选项 A、B 正确，C、D 错误． 15．ABD 【解析】 A．缓慢改变绳 OA 的方向至 >90°的过程，OA 拉力的方向变化如图从 1 位置到 2 位置到 3 位置所示，可见 OA 的拉力先减小后增大，OP 的拉力一直增大，故 A 正确； B．若开始时 P 受绳子的拉力比较小，则斜面对 P 的摩擦力沿斜面向上，OP 拉力一直增大， 则摩擦力先变小后反向增大，故 B 正确； C．以斜面和 PQ 整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与 OA 绳 子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，故 C 错误； D．以斜面体和 P、Q 整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡: cos PQN FM g M g M g 斜 由上图分析可知 F 的最大值即为 QMg(当 F 竖直向上方向时)，故 Fcos?< ，则 PNMgMg 斜＞ ，故 D 正确. 16．BCD 【解析】 试题分析：物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右， 大小 f=μmg，物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过 一段时间，物体的速度与传送带相等，即为 v1，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩 擦力为零，与传送带一起匀速运动，故 A 错误，BCD 正确；故选 BCD. 考点：牛顿第二定律的应用 17．BCD 【解析】 力是指物体与物体之间的相互作用，A 正确．两个磁体不接触，两个磁体之间通过磁场，也 会有磁力产生，但是并没有接触，故 B、C 错．力的作用效果：改变物体运动状态，使物体 发生形变，故 D 错． 18．BC 【解析】 分为两种情况：一是弹簧被压缩时，以 A 为研究对象，受竖直向下的重力 GA，绳子的拉力 T 和弹簧向上的弹力 F1 作用(F1=F=2N)，由物体的平衡有： 1AG T F ，得： 11321ATGFNN ；以 B 为研究对象，受竖直向下的重力 GB，地面的支持力 N1， 和弹簧向下的弹力 F2 作用(F2=F=2N)，由物体的平衡有： 21BG F N，得： 1 426NNN ，由牛顿第三定律得知，对地面的压力为 6N； 二是弹簧被拉伸缩时，以 A 为研究对象，受竖直向下的重力 GA，绳子的拉力 T 和弹簧向下 的弹力 1F  作用( =F=2N)，由物体的平衡有： 1AGFT ，得： 5TN ；以 B 为研究 对象，受竖直向下的重力 GB，地面的支持力 N2，和弹簧向上的弹力 2F  作用( =F=2N)， 由物体的平衡有： 22BGNF ，得： 2 2NN ，由牛顿第三定律得知，对地面的压力为 2N，故 B、C 正确，A、D 错误； 故选 BC。 19．BC 【解析】 由题可知本题考查胡克定律，利用 Fkx 求解。 设轻弹簧原长为 0l ，劲度系数为 k ，根据胡克定律得  1 0 1F k l l  220F k l l 两式联立得 21 21 FFk ll   1221 0 12 Fl F ll FF   故 AD 错误，BC 正确。 故选 BC。 20．C 标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向 乙 【解析】 （1）合力与两个分力的关系 12312FFFFF 当两分力在一条直线上时，可取等号。由题意可知 1F ， 2F 不在一条直线上，由三角形三边 关系可得 12312FFFFF 则 C 不能完成实验； （2）在拆下钩码和绳子前，需要标记力的方向，即标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、 OC 三段绳子的方向； （3） 3F 应在竖直方向上，则乙是错误的。 21．C D 1.70 【解析】 （1）[1]我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选 标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画 平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），所以还需三角板一套。故 C 正确 ABD 错误。 （2）[2]A.实验开始前，弹簧秤的读数应为 0。故 A 错误 BCD.在进行具体实验操作时，为了减小误差，弹簧测力计的轴线要与细绳套在同一直线上， 否则弹簧弹力与细绳拉力大小不相等，会产生大的误差。故 BC 错误，D 正确 （3）[3]弹簧秤的最小宽度为 0.1N，该读数为 1.70N 22．F=mgtanθ 【解析】 以小球为研究对象,有风时,它受到三个力作用:重力 mg,竖直向下;风力 F,水平向左;金属丝拉 力 FT,沿金属丝倾斜向上.如图所示,当风力一定时,小球能保持在一定的偏角 θ 的位置上处于 静止,由平衡条件可知:mg､F､FT 三个力的合力为零,即上述三力中任意两个力的合力都与第三 个力大小相等､方向相反.根据平行四边形定则将任意两力合成,由几何关系进行求解. 将金属丝拉力 FT 与小球重力 mg 合成,由平衡条件可知,其合力方向必定与风力 F的方向相反, 且大小相等.如图所示,由几何关系可知:F=F′=mgtanθ 由所得结果可见,当小球质量 m 一定时,风力 F 只跟偏角 θ 有关.因此,根据偏角 θ 的大小就可 以指示出风力的大小. 23．（ 1）200N（2）400 3 N 和 2 0 0 3 N 【解析】 试题分析：（1）对人而言： . （2）对结点 B：滑轮对 B 点的拉力 ， 由平衡条件知： 考点：此题考查共点力的平衡问题及平行四边形法则．