2021届高考物理一轮复习第二章研究物体间的相互作用章末质量检测二含解析粤教版 9页

章末质量检测(二)‎ ‎(时间：40分钟)‎ 一、选择题(本题共9小题，1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题)‎ ‎1.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将材料从水平台面上拖出，如图1所示，则在匀加速拖出的过程中(　　)‎ 图1‎ A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大 C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变 解析　根据滑动摩擦力公式f＝μFN可知，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关，与物体之间的接触面积无关，故当工人匀加速拖出材料的过程中，材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而摩擦力不变，工人的拉力也不变，选项D正确。‎ 答案　D ‎2.如图2所示，水平桌面上静止地叠放了三个苹果，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A.1号苹果由于放在最上面，所以1号苹果没有发生弹性形变 B.1号苹果对2号苹果的压力竖直向下，3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上 C.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的 D.如果桌面是光滑的，则3个苹果不可能处于图示的平衡状态 - 9 -‎ 解析　1号苹果所受的支持力是2号苹果发生形变产生的，根据相互作用力，1号苹果发生形变对2号苹果产生压力，选项C正确，A错误；由于不知道苹果之间的接触面是否水平，因此不能确定苹果之间的支持力方向是否竖直，选项B错误；将1、2、3号苹果看成一个整体，支持力与重力平衡也能保持图示平衡状态，不需要桌面粗糙，选项D错误。‎ 答案　C ‎3.最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板。当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图3甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左 B.不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左 C.考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零 D.不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零 答案　C ‎4.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图4所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则(　　)‎ 图4‎ A.当θ＝60°时，运动员单手对地面的正压力大小为 B.当θ＝120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C.当θ不同时，运动员受到的合力不同 D.当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 解析　对人受力分析可知，地面对手臂的支持力F1、F2方向竖直向上，两个力的合力与人的重力平衡，有F1＝F2＝，与θ无关，由牛顿第三定律知，运动员单手对地面的正压力大小为 - 9 -‎ eq f(G,2)，与θ无关，所以选项A正确，B错误；当θ不同时，运动员受到的合力始终为零，运动员与地面之间的相互作用力总是大小相等，选项C、D错误。‎ 答案　A ‎5.如图5所示是一个单边斜拉桥模型，均匀桥板所受重力为G，可绕通过O点的水平固定轴转动。7根与桥面均成30°角的平行钢索拉住桥板，其中正中间的一根钢索系于桥板的重心位置，其余钢索等距离分布在它的两侧。若每根钢索所受拉力大小相等且等于F，则(　　)‎ 图5‎ A.F＝G B.F＝G C.F＝G D.F＝G 解析　钢索拉力和桥板重力的合力沿着桥板指向O点，否则桥板会绕O点转动；根据牛顿第三定律可知，过O点的轴对桥板的支持力水平向左；对桥板受力分析可知，桥板受重力、拉力和支持力，根据平衡条件，有7F′sin 30°＝G，解得F′＝G，由牛顿第三定律可知，F＝F′＝G，选项B正确。‎ 答案　B ‎6.两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，如图6所示，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1∶m2为(　　)‎ 图6‎ A.1∶1 B.1∶2‎ C.1∶ D.∶2‎ 解析　由对称性知两绳张力大小相等，设为FT，对下面的小球受力分析如图甲所示，根据平行四边形定则可知FT＝m2g，再对左边小球受力分析如图乙所示，根据平行四边形定则可知FT′＝m1g，FT＝FT′，所以m1∶m2＝1∶1。A正确。‎ - 9 -‎ 答案　A ‎7.自卸式货车可以提高工作效率，如图7所示，在车厢由水平位置缓慢地抬到一定高度且货物还未滑离车厢的过程中，货物所受到的车厢的支持力FN和摩擦力f都在变化。下列说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.FN逐渐减小 B.FN先减小后不变 C.f逐渐增大 D.f先增大后减小 解析　设车厢与水平面的夹角为α，FN＝mgcos α，α逐渐增大，则FN逐渐减小，A正确，B错误；货物滑动前f＝mgsin α，α逐渐增大则f逐渐增大，当货物滑动后，f＝μFN＝μmgcos α，α逐渐增大则f逐渐减小，故C错误，D正确。‎ 答案　AD ‎8.(2019·沈阳外国语学校模拟)如图8所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(g取 ‎10 m/s2)(　　)‎ 图8‎ A.弹簧测力计的读数将变小 B.A仍静止不动 C.A对桌面的摩擦力变小 - 9 -‎ D.A所受的合力变小 解析　初态时，对A受力分析有：‎ 得到摩擦力f＝F1－F2＝(6－2) N＝4 N，说明最大静摩擦力fmax≥4 N，当将总质量减小到0.3 kg时，拉力变为3 N，物体仍静止，合力仍为零；弹簧测力计的示数不变，故摩擦力变为f′＝1 N，故A、D错误，B、C正确。‎ 答案　BC ‎9.如图9所示，小车内固定着—个倾角为60°的斜面OA，挡板OB与水平面的夹角θ＝60°。可绕转轴O在竖直面内转动，现将一质量为m的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是 (　　)‎ 图9‎ A.当小车与挡板均静止时，球对斜面OA的压力小于mg B.保持θ＝60°不变，使小车水平向右运动，则球对斜面OA的压力可能为零 C.保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB的压力先减小再增大 D.保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对斜面OA的压力逐渐增大 解析　球处于静止状态时受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及mg之间的夹角两两都为120°，根据几何关系可知，FA＝FB＝mg，由牛顿第三定律可知球对斜面OA的压力大小为mg，故A错误；若保持θ＝60°不变，使小车水平向右做匀加速直线运动，当由FB和重力G的合力提供加速度时，球对斜面OA的压力为零，故B正确；保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，由图可知，FA不断减小，FB先减小再增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板OB的压力先减小再增大，对斜面OA的压力不断减小，故C正确，D错误。‎ - 9 -‎ 答案　BC 二、非选择题 ‎10.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增减砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图10乙所示，g取10 m/s2。回答下列问题：‎ 图10‎ ‎(1)某次测量如图10甲所示，指针指示的刻度值为________cm(刻度尺单位为cm)。‎ ‎(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。‎ ‎(3)另一同学在做该实验时有下列做法，其中正确的是(　　)‎ A.实验中未考虑小盘的重力 B.刻度尺零刻度线未与弹簧上端对齐 C.读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读数 D.在利用x－m图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线部分数据 解析　(1)刻度尺的分度值为0.1 cm，故读数为18.00 cm。‎ ‎(2)由F＝mg＝kΔx得k＝，可根据图象的斜率的倒数计算弹簧的劲度系数，故k＝ N/m≈3.0 N/m。‎ ‎(3)本实验中可采用图象进行处理，故小盘的重力可以不考虑，故选项A正确；读数时刻度尺的零刻度线应与弹簧上端对齐，才能准确测量，故选项B错误；在读取指针的示数时，应让弹簧指针静止后再读取，故选项C错误；当拉力超过弹簧弹力的测量范围时，将变成曲线，不再符合胡克定律，故应舍去，故选项D正确。‎ 答案　(1)18.00　(2)3.0　(3)AD ‎11.完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：‎ - 9 -‎ 图11‎ ‎(1)如图11甲所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O的位置，两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳的方向。‎ ‎(2)如图乙所示，用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到____________，记下细绳的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F＝________。‎ ‎(3)如图丙所示，按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请在图丙中：‎ ‎①按同样的标度作出力F的图示。‎ ‎②按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′。‎ ‎(4)若F′与F________________________________，则平行四边形定则得到验证。‎ 解析　(2)用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳的方向，由图乙可读得弹簧测力计的示数F＝4.0 N。‎ ‎(3)①作出力F的图示如图所示。‎ ‎②根据力的平行四边形定则，作出F1、F2的合力F′，如图所示。‎ ‎(4)若F′与F在误差允许范围内大小相等、方向相同，则平行四边形定则得到验证。‎ 答案　(2)同一位置O　4.0 N　(3)见解析图　(4)在误差允许范围内大小相等、方向相同 ‎12.(2018·全国Ⅱ卷，23)某同学用图12所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图13中弹簧秤的示数读出。‎ - 9 -‎ 图12‎ 砝码的质量m/kg ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ 滑动摩擦力f/N ‎2.15‎ ‎2.36‎ ‎2.55‎ f4‎ ‎2.93‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)f4＝________N；‎ ‎(2)在图14的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；‎ ‎(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；‎ ‎(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________。(保留2位有效数字)‎ 解析　(1)对弹簧秤进行读数得2.75 N。‎ ‎(2)在图象上添加(0.05 kg，2.15 N)、(0.20 kg，2.75 N)这两个点，画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如答案图所示。‎ ‎(3)由实验原理可得f＝μ(M＋m)g，f－m图线的斜率为k＝μg。‎ ‎(4)根据图象求出k＝3.9 N/kg，代入数据得μ≈0.40。‎ 答案　(1)2.75　(2)如图所示 - 9 -‎ ‎(3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40‎ - 9 -‎