【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版相互作用限时过关练（解析版） 16页

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：相互作用（解析版)‎ ‎1．作用在某一质点上的两个力F1、F2，F1=10N，F2=5N，这两个力的合力大小可能是（　　）‎ A.0N B.4N C.5N D.16N ‎2．如图所示，两个相同的小物体P、Q静止在斜面上，P与Q之间的弹簧A处于伸长状态，Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是（　　）‎ A.撤去弹簧A，物体P将下滑，物体Q将静止 B.撤去弹簧B，两个物体均保持静止 C.撤去弹簧A，弹簧B的弹力将变小 D.撤去弹簧B，弹簧A的弹力将变小 ‎3．滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是，g取‎10m/s2，连接滑轮的两根绳子之间的夹角为，则下列说法中正确的是 A.重物A的质量为‎2kg B.绳子对B物体的拉力为 C.桌面对B物体的摩擦力为10N D.OP与竖直方向的夹角为 ‎4．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过较链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时，现使∠BCA缓慢变小，直到。此过程中，轻杆BC 所受的力 A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.大小不变 D.先减小后增大 ‎5．下列说法正确的是（　　）‎ A.形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心上 B.国际单位制中力学基本单位是米（m）、克（g）、秒（s）‎ C.合力的大小一定大于分力中最大者 D.研究气流对足球旋转的影响时，不能把足球看成质点 ‎6．下列说法中正确的是（　　）‎ A.有摩擦力必定有弹力，有弹力也一定有摩擦力 B.轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不在杆的直线方向上 C.摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比 D.摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用 ‎7．如图所示，光滑直杆倾斜固定在竖直面内，一个圆环套在杆上，环可以在杆上自由滑动，绕过定滑轮的细绳连接在环上，对绳施加拉力，使连接环部分的绳处于竖直状态，则下列说法正确的是 ‎ A.拉绳的力的大小一定等于环的重力 B.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直杆向下 C.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中，绳的拉力一直增大 D.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，环可以运动到绳与杆垂直的位置 ‎8．下列几幅图片是高中力学实验中常用的仪器和装置，其中描述正确的是 （　　）‎ A.图甲中电磁打点计时器和电火花计时器均使用交流电，工作电压都为220V B.图乙为“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该实验采用的科学方法是等效替代法 C.利用图丙装置可以探究小车速度随时间变化的规律，该实验需要平衡摩擦力 D.利用图丁装置可以测定自由落体加速度，通常情况测量值会小于当地实际重力加速度 ‎9．如图所示，将静止在倾角为θ的斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力，下列结论正确的是（　　）‎ A.F1是物体受到的下滑力，F2是斜面受到的压力 B.F1是使物体下滑的力，F2是使物体压紧斜面的力 C.物体对斜面的压力方向与F2相同大小为 mgcosθ D.若只减小斜面的倾角θ，两个分力F1、F2均减小 ‎10．两个力作用在同一物体上，其大小分别是6N、8N，其合力大小可能是（　　）‎ A.20N B.0N C.4N D.6N ‎11．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺设置在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是‎10g．实验数据见下表．(g取10 N/kg)‎ 钩码质量m/g ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ 弹簧总长度l/cm ‎3.00‎ ‎3.50‎ ‎4.00‎ ‎4.50‎ ‎5.00‎ ‎5.50‎ 弹力大小F/N ‎0‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎(1)关于本实验，下列说法正确的是________．‎ A．悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数 B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 ‎(2)根据上述实验数据，在图乙所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图像________，并求出该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.‎ ‎(3)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力和弹簧长度的图像如图丙所示．下列表述正确的是________．‎ A．a的原长比b的短 B．a的劲度系数比b的小 C．a的劲度系数比b的大 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 ‎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和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____．‎ ‎(2)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”)．‎ ‎(3)本实验采用的科学方法是____．‎ A．理想实验法 B．等效替代 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎13．如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆的左端用铰链固定，α＝30°.悬挂的重物质量m=‎10kg，重力加速度g取‎10m/s2求：对绳AC的拉力，对杆AB 的压力 ‎ ‎14．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sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取‎10 m/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）若人的质量m2＝‎60 kg，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，则物体甲的质量最大不能超过多少？‎ ‎15．在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数为。（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：‎ ‎（1）正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大?‎ ‎（2）若=45°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少?（tan45°=1）。‎ ‎（3）改变正方体到墙壁之间的距离，球和正方体都处于静止状态，且球没有掉落地面。若不让正方体出现滑动，讨论以下情况：‎ a. 若球的质量m=M，则正方体的右侧面AB到墙壁的最大距离是多少?‎ b. 当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某个值时，则无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则这个距离的值是多少?‎ ‎16．如图所示,质量为M=‎1kg的木块通过细绳CBP跨过光滑定滑轮与结点P相连,并静止于倾角为37°的斜面上。质量为m的物体悬挂在结点P下方并处于静止状态。细绳PA与竖直方向的夹角为37°,细绳CBP的BP部分沿水平方向,CB部分平行于斜面。M与斜面之间的动摩擦因数为0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(，sin37°=0.6,cos37°=0.8).‎ ‎(1)当物体质量m=‎0.8kg时,求轻绳PB拉力的大小；‎ ‎(2)要使木块M始终保持静止,求物体m的质量应满足的条件(此问结果保留两位有效数字)。‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 如果二力方向相同，则合力：‎ ‎ ；‎ 如果二力方向相反，则合力：‎ ‎ ；‎ 因此，此二力的合力最小是5N，最大是15N．在5N到15N之间都是可能的，‎ A. 0N不在合力范围内，选项A不符合题意 B. 4N不在合力范围内，选项B不符合题意 C. 5N在合力范围内，选项C符合题意 D. 16N不在合力范围内，选项D不符合题意 ‎2．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 开始时P受到重力、斜面的支持力、弹簧的向上拉力，由于不知道P受到的重力与弹簧向上的拉力的大小关系，不能判断出P与斜面之间是否有摩擦力，以及摩擦力的方向；开始时Q受到重力、斜面的支持力、弹簧A向下的拉力以及弹簧B向下的推力，所以Q一定受到斜面的向上的摩擦力 AC. 撤去弹簧A的瞬间，由于不知道P与斜面之间的摩擦力的情况，所以物体P不一定将下滑；撤去弹簧A的瞬间，弹簧B的长度不变，所以弹簧B的弹力不变，物体Q受到重力、斜面的支持力、及弹簧B向下的推力以及摩擦力的作用，由于沿斜面向下的力少了弹簧A 的拉力，所以摩擦力减小，Q仍然将静止，故AC项与题意不相符；‎ BD. 撤去弹簧B，弹簧A的长度不变，所以弹力不变；所以物块P的受力不变，则P将继续保持静止，撤去弹簧B，Q受到的向下的力少了弹簧B的推力，所以摩擦力减小，Q仍然将静止，故B项与题意相符，D项与题意不相符。‎ ‎3．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与绳的拉力分别为和，则有，解得绳子对物体的拉力为，与竖直方向的夹角为；对分析可得，重物的质量为，对分析，在水平方向则有，解得桌面对物体的摩擦力为，故选项A正确，B、C、D错误。‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图：‎ 根据平衡条件则知，F、N的合力与G大小相等、方向相反。根据三角形相似得：，且，则有：，现使∠BCA缓慢变小的过程中，AC、BC不变，则N不变，即作用在BC杆上的压力大小不变，故C正确，ABD错误。‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.形状规则的物体的重心不一定在物体的几何中心上，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；故A项与题意不相符；‎ B.国际单位制中力学基本单位是米（m）、千克（kg）、秒（s），故B项与题意不相符；‎ C.合力大小关系是：F1﹣F2≤F合≤F1+F2，所以合力可以大于分力中的最大者，也可能小于分力中的最小者，故C项与题意不相符；‎ D.研究气流对足球旋转的影响时，看成质点就没有转动了，故D项与题意相符。‎ ‎6．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.物体有弹力，还要有相对运动或相对运动趋势，物体间才有摩擦力。则有弹力不一定有摩擦力。有摩擦力，必定有弹力，故A项与题意不相符；‎ B.轻绳的拉力一定沿绳子指向绳子收缩的方向，而轻杆的弹力不一定沿杆的方向，而要与物体的运动状态有关，故B项与题意相符；‎ C.滑动摩擦力的大小一定与正压力成正比，正压力与重力没有必然的关系，故C项与题意不相符；‎ D.滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，起阻碍物体相对运动的作用，故D项与题意不相符。‎ ‎7．ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.由于杆是光滑的，且连接环部分的绳处于竖直状态，因此绳对环的作用力竖直向上，由于环静止，因此合力为零，重力的方向竖直向下，如果杆对环有弹力，则环的合力不为零，与环处于静止的条件矛盾，因此环此时只受两个力的作用，由此可见拉绳的力的大小一定等于环的重力，故选项A符合题意；‎ B.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，根据力的平衡可知，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直于杆向下，故选项B符合题意；‎ C.设杆与水平方向的夹角为，绳与杆上段的夹角为，则有，在环向上运动的过程中，不断增大，绳的拉力不断增大，故选项C符合题意；‎ D.由可知由于拉力不可能达到无穷大，因此不可能达到，故选项D不符合题意。‎ ‎8．BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．电磁打点计时器与电火花计时器均使用交流电，其中电火花计时器的工作电压都为220V，电磁打点计时器的工作电压为4V 6V交流电，故A项与题意不相符；‎ B．在“探究力的平行四边形定则”实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故B项与题意相符；‎ C．在探究小车速度随时间变化的规律时，不需要平衡摩擦力，故C项与题意不相符；‎ D．图丁可让重锤做自由落体运动从而求解重力加速度，但由于摩擦阻力作用所测出来的重力加速度小于实际重力加速度，故D项与题意相符。‎ ‎9．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，要注意对两个分力正确的理解为F1是使物体下滑的力，F2是使物体压紧斜面的力，故A项与题意不相符，B项与题意相符；‎ C.物体对斜面的压力方向与F2相同大小等于F2，为mgcosθ．故C项与题意相符；‎ D.根据力的作用效果可知，F1＝mgsinθ，F2＝mgcosθ；若只减小斜面得倾角θ，则F1减小，F2增大，故D项与题意不相符。‎ ‎10．CD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 作用在一个物体上的两个力，F1＝6N、F2＝8N，当两个力的方向相反时，其合力最小：F＝F2﹣F1＝8N﹣6N＝2N，当两个力的方向相同时，其合力最大：F＝F1+F2＝8N+6N＝14N，‎ 因为两个力的方向不确定，所以其合力的大小可能等于4N，也可能等于6N，因此在这两力大小之间，不可能等于20N或0‎ A. 20N与分析不相符，故A项与题意不相符；‎ B. 0N与分析不相符，故B项与题意不相符；‎ C. 4N与分析相符，故C项与题意相符；‎ D. 6N与分析相符，故D项与题意相符。‎ ‎11．ABC 如图　 ‎20 AC ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据描点法可作出图象，注意用直线将各点相连。图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长。由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比。根据图象斜率与劲度系数的关系可得出正确结果。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）[1]悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数；应在弹簧的弹性限度范围内进行测量；在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态；在测量弹簧原长时，不管是水平测量还是竖直测量都不会影响挂上钩码以后弹簧的形变量，故选择ABC。‎ ‎（2）[2][3]根据数据描点连线，就能得到图线，图线的斜率即为劲度系数，解得 ‎。‎ ‎（3）[4]A．在图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A正确；‎ BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B错误，C正确；‎ D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。‎ ‎【点睛】‎ 注意描点法作图的应用描线时要将尽可能多的点画在直线上，少数的点尽可能平均的分布于直线两侧，斜率为弹簧的劲度系数。‎ ‎12． 不变 B ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1).[1].由图可知，F是由平行四边形定则得出的，由于会存在误差，故F不一定与AO同向；而F′是通过实验得出的，即F′一定与AO的拉力大小相等方向相反，即F′一定沿AO方向；‎ ‎(2)[3].在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变．‎ ‎(3)[3].实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故ACD错误，B正确．‎ ‎13． ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对结点A受力分析，根据共点力的平衡，由几何关系可求出杆对结点的力FN与AC绳子的拉力FT。‎ ‎【详解】‎ 对结点受力分析，杆对结点的力FN与AC绳子的拉力FT的合力一定与重力大小相等方向相反；如图所示：‎ 由几何关系可知： ‎ ‎14．（1） （2） ，水平向左（3）‎‎24kg ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 解：(1)以结点O为研究对象,受力如图 ‎ ‎ 将沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件有：‎ 联立得： ‎ ‎ (2)人水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：‎ 则有：，方向水平向左 ‎(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值 当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值：‎ 由平衡条件得：‎ 又： ‎ 解得：‎ 即物体甲的质量最大不能超过‎24 kg。‎ ‎15．（1）N1=mg/cos，N2=mgtan；（2）m<；（3）a. R；b. R。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）以球为研究对象，受力如图：‎ 小球受力平衡：N1cosθ=mg，N1=‎ N2=mgtanθ；‎ ‎（2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力（m+M）g和地面的支持力FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力Ff，则：‎ FN=（m+M）g N2= mgtan45°