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

第2章 相互作用 (時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1.已知物體在4 N、6 N、8 N三個(gè)共點(diǎn)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(gè)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(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中一個(gè)力，那么其余兩個(gè)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?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是()圖1A.B受到向左的摩擦力 B.B對(duì)A的摩擦力向右C.地面對(duì)A的摩擦力向右 D.地面對(duì)A沒有摩擦力解析壓縮的彈簧對(duì)B有向左的彈力，B有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到向右的摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A對(duì)B的摩擦力向右，由牛頓第三定律可知，B對(duì)A的摩擦力向左，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)整體研究，根據(jù)平衡條件分析可知，地面對(duì)A沒有摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)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(fēng)洞內(nèi)的水平面上，其一面與風(fēng)速垂直，當(dāng)風(fēng)速為v0時(shí)剛好能推動(dòng)該物塊。已知風(fēng)對(duì)物塊的推力FSv2，其中v為風(fēng)速，S為物塊迎風(fēng)面積。當(dāng)風(fēng)速變?yōu)?v0時(shí)，剛好能推動(dòng)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(shè)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(dāng)風(fēng)速為2v0時(shí)，該物塊的質(zhì)量為64m，選項(xiàng)D正確。答案D4.如圖3所示，A、B為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)A、B改變繩的長度，使光滑掛鉤下的重物C緩慢下降。關(guān)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(dāng)光滑掛鉤下的重物C緩慢下降時(shí)，設(shè)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(duì)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(duì)平衡力，所以2Fy2Fcos mg，即F，重物C緩慢下降時(shí)，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(yáng)州高三檢測(cè))在水平地面上固定一個(gè)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(xì)線連接一個(gè)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖4所示，則桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小為()圖4A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos 解析設(shè)細(xì)線的彈力為F，對(duì)斜面上的物塊由共點(diǎn)力平衡條件有Fmgsin 0，對(duì)輕環(huán)由共點(diǎn)力平衡條件有Fcos Ff0，解得桿對(duì)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(dāng)斜面或圓柱體緩慢向右推動(dòng)的過程中，關(guān)于兩種情況下?lián)醢逅艿膲毫?，下列說法正確的是()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?yàn)檠芯繉?duì)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(dòng)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(xiàng)B錯(cuò)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(dòng)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(xiàng)C正確，A、D錯(cuò)誤。答案C二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)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(dòng)，籃子的底面平行于斜面，靠近女孩的一側(cè)面垂直于底面，下列說法正確的有(不計(jì)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(cè)面受到的壓力大于籃球的重力D.籃子右側(cè)面受到的壓力小于籃球的重力解析設(shè)斜面傾角為，籃球質(zhì)量為m，籃子底面、右側(cè)面對(duì)籃球的彈力分別為FN1、FN2，不計(jì)摩擦力，對(duì)籃球由共點(diǎn)力平衡條件有FN1mgcos 0，F(xiàn)N2mgsin 0。由牛頓第三定律可知，籃球?qū)@子底面、右側(cè)面的壓力均小于重力。選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B、D正確。答案BD8.如圖7所示，物體A、B用細(xì)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(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，B不會(huì)碰到地面，則()圖7A.彈簧的彈力不變B.物體A對(duì)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(duì)物體A受力分析如圖所示，設(shè)此時(shí)FfA沿斜面向上，由平衡條件可得：mAgsin 45°FFfA，可得FfA(1)mBg，當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)，可得FfA(1)mBgmBg?？梢姡矬wA受到的靜摩擦力方向沿斜面向上，且變小，物體A不會(huì)相對(duì)斜面滑動(dòng)，彈簧的彈力始終等于物體B的重力，故選項(xiàng)A、C正確，D錯(cuò)誤；物體A對(duì)斜面的壓力的大小由FNmAgcos 45°變?yōu)镕NmAgcos 30°，壓力變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案AC9.如圖8所示，斜面上放有兩個(gè)完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細(xì)線連接，在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是()圖8A.a、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同B.a、b兩物體對(duì)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(dāng)逐漸增大拉力F時(shí)，物體b先開始滑動(dòng)解析對(duì)a、b進(jìn)行受力分析，如圖所示。物體b處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)細(xì)線沿斜面向上的分量與重力沿斜面向下的分量相等時(shí)，摩擦力為零，所以b可能只受3個(gè)力作用，而物體a必定受到摩擦力作用，肯定受4個(gè)力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b兩個(gè)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(duì)斜面的壓力相同，選項(xiàng)B正確；因?yàn)閎的摩擦力可以為零，而a的摩擦力一定不為零，故選項(xiàng)C正確；對(duì)a沿斜面方向有：Tcos mgsin fa，對(duì)b沿斜面方向有：Tcos mgsin fb，又因?yàn)檎龎毫ο嗟?，所以最大靜摩擦力相等，則a先達(dá)到最大靜摩擦力，先滑動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC三、非選擇題(共3小題，共46分。計(jì)算題解答時(shí)請(qǐng)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(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條。(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：A.兩根細(xì)繩必須等長B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行D.在用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等E.在用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)記下的位置其中正確的是_(填入相應(yīng)的字母)。(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_(填正確答案標(biāo)號(hào))。A.理想實(shí)驗(yàn)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(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖10所示的兩個(gè)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(guān)于F1、F2與F、1和2關(guān)系正確的有_(填正確答案標(biāo)號(hào))。圖10A.F14 N B.F12 NC.145° D.1<2解析(1)兩細(xì)繩套不要太短，但是不一定要等長，選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)誤；用彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面必須平行，選項(xiàng)C正確；驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量分力大小的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不一定要相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在同一次實(shí)驗(yàn)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(xiàng)E正確，答案為C、E。(2)F是利用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮條拉到結(jié)點(diǎn)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(gè)分力F1和F2的合力，所以沿AO方向的力一定是F。本實(shí)驗(yàn)中，需要保證單個(gè)拉力的作用效果與兩個(gè)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(duì)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(xiàng)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(xì)繩1、2、3將A、B兩個(gè)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?fàn)顟B(tài)，輕繩1與豎直方向的夾角為45°，輕繩3水平，求輕質(zhì)細(xì)繩上1、2、3的拉力分別為多大？圖11解析設(shè)三條繩上的拉力分別為FT1，F(xiàn)T2，F(xiàn)T3；把A、B兩個(gè)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(gè)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(dòng)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?fàn)顟B(tài)(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，現(xiàn)將力F順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右并保持不變，求此時(shí)物體與斜面之間的摩擦力。圖12解析當(dāng)力F沿斜面向上，物體恰好不向上滑動(dòng)時(shí)對(duì)物體受力分析，有FGsin Gcos ，由幾何關(guān)系得：sin 0.6，cos 0.8，F(xiàn)20 N；力F順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右時(shí)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(fù)號(hào)表示方向沿斜面向下。當(dāng)力F沿斜面向上，物體恰好不向下滑動(dòng)時(shí)，對(duì)物體受力分析，有FGsin Gcos 4 N；力F順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右時(shí)，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