全国版2021高考物理一轮复习专题二相互作用精练含解析 7页

- 1 - 专题二 相互作用 一、选择题(共 9 小题,54 分) 1.[2020 广东惠州第一次调研]小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图,以下四种悬挂方式中每根 绳子所受拉力最小的是( ) A B C D 2.[新情境]如图所示,一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上,在一根绳子的作 用下(小朋友手不接触绳子),沿着水平面以较小的加速度加速滑行,人和行李箱保持相对 静止.下列说法正确的是( ) A.小朋友受到重力、支持力和静摩擦力,处于平衡状态 B.行李箱受到 5 个作用力 C.行李箱对小朋友的作用力沿斜前方 D.行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱拉绳子的作用力 3.[2020 辽宁抚顺高三检测]如图所示,带孔的小球 A 套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的 小球 B 通过轻绳 AB 连接,处于静止状态,另有一长度相同的轻绳 BC,一端与小球 B 相连,C 端与 A 等高.而后 C 保持与 A 等高,从图示位置开始缓慢向右移动,直到小球 A 刚要滑动. 在此过程中( ) A.轻绳 BC 上的拉力比轻绳 AB 上的大 B.杆对小球 A 的支持力不变 C.轻绳 AB、BC 对小球 B 的拉力均先变大后变小 D.杆对小球 A 的摩擦力先变小后变大 4.[2020 安徽宿州检测]如图所示,两根轻弹簧 a、b 的上端固定在竖直墙壁上,下端连接 在小球上.当小球静止时,弹簧 a、b 与竖直方向的夹角分别为 53°和 37°.已知 a、b 的 劲度系数分别为 k1、k2,sin 53°=0.8,则 a、b 两弹簧的伸长量的比值为( ) A.4k2 3k1 B.3k2 4k1 C.3k1 4k2 D.4k1 3k2 5.[2020 湖南长沙师大附中摸底考试]如图所示,B、C 两个小球用细线悬挂于竖直墙 面上的 A、D 两点,两球均保持静止,已知 B 球的重力为 2G,C 球的重力为 3G,细线 AB 与竖直墙面之间的夹角为 37°,细线 CD 与竖直墙面之间的夹角为 53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( ) A.细线 AB 中的拉力大小为 5G B.细线 CD 中的拉力大小为 3G - 2 - C.细线 BC 中的拉力大小为 2G D.细线 BC 与竖直方向的夹角θ为 53° 6.[2020 辽宁沈阳检测]如图所示,质量为 m 的小球 P(可视为质点)与轻绳 OP 和 O'P 拴接,两轻 绳的另一端分别固定于竖直墙上相距 0.4 m 的 O、O'两点,轻绳 OP 长 0.5 m,轻绳 O'P 长 0.3 m, 在小球上施加一个与水平方向成θ=37° 角的拉力 F,将小球缓慢拉起,当轻绳 O'P 刚好拉直时, 轻绳 OP 的拉力为 T1,当轻绳 OP 刚好松弛时,轻绳 O'P 的拉力为 T2,则 T1:T2 为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( ) A.3∶5 B.4∶3 C.3∶4 D.4∶5 7.[多选]如图所示,A、B 都是重物,A 被绕过小滑轮的细线 aa'所悬挂,B 放在粗糙的水平桌面 上;小滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的 O 点;O'是三根细线的结点,bO'水平拉着 B 物 体,cO'沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、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,g=10 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线 OP 的张力是 20 3 N,则下 列说法中正确的是( ) A.弹簧的弹力为 10 N B.重物 A 的质量为 2 kg C.桌面对 B 物体的摩擦力为 10 3 N D.OP 与竖直方向的夹角为 60° 8.[2020 福建福州高三模考,多选]如图所示,轻绳 AB 和 BC 连接着一质量为 m 的物体 P, 其中绳子的 A 端固定,C 端通过小定滑轮连接着一质量也为 m 的另一个物体 Q,开始时, 用手抓住物体 Q,使物体 P、Q 均静止,此时 AB 和 BC 两绳中拉力大小分别为 T1、T2.把手 放开瞬间,AB 和 BC 两绳中拉力大小分别为 T'1、T'2.已知 A、B、C 处于同一竖直平面内, 绳子与水平方向的夹角如图所示,不计滑轮与绳间的摩擦力,则( ) A. T1 T' 1 =1 B.T1 T2 =1 2 C. T2 T' 2 =2 3 D.T' 1 T' 2 =3 9.[2020 四川等四省八校联考,多选]如图所示为内壁光滑的半球形凹槽 M 的竖直截面,O 为球 心,∠AOB=60°,OA 水平,在竖直面内,小物块受到与水平方向成 45°角斜向上的推力 F 作用而 静止在 B 点.现将推力 F 沿逆时针缓慢转到水平方向,在该过程中 M 与小物块始终静 止,则( ) A.M 槽对小物块的支持力逐渐减小 B.M 槽对小物块的支持力逐渐增大 C.推力 F 先减小后增大 D.推力 F 逐渐增大 二、非选择题(共 4 小题,36 分) 10.[创新题,6 分]某同学利用身边现有器材做“验证力的平行四边形定则”实验,没有找到橡 皮筋,只找到一个重物和一个弹簧测力计,细绳若干. (1)用弹簧测力计(已校零)提起重物,重物静止时,读数如图甲所示,则该重物的重力为 N; (2)把重物按图乙所示方式悬挂,绳 a 保持水平状态,绳 b 与竖直方向的夹角θ为 45°,把绳 a - 3 - 换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为 2.50 N,把绳 b 换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数 为 3.60 N,在图丙所示的坐标纸上已给出两个分力的方向,每个小方格的边长代表 0.1 N,请在 图丙中作出力的图示,并用刻度尺测得两分力的合力为 . (3)下列关于该实验的一些说法,正确的是 . A.从实验原理看,避免了多次使用橡皮筋,使得实验的系统误差变小 B.从实验过程看,将弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差 C.保持绳 a 水平,改变绳 b,使θ减小,则绳 a 上的拉力增大 D.移动绳 b,当两绳夹角为 90°时也能验证平行四边形定则 11.[2020 湖南衡阳第二次检测,6 分]将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹 簧套在一起,看成一根新弹簧,设原粗弹簧(记为 A)劲度系数为 k1,原细弹簧(记为 B)劲度系数 为 k2,套成的新弹簧(记为 C)劲度系数为 k3.关于 k1、k2、k3 的大小关系,同学们有如下猜想. 甲同学:和电阻并联相似,可能是 1 k3 = 1 k1 + 1 k2 ; 乙同学:和电阻串联相似,可能是 k3=k1+k2; 丙同学:可能是 k3=k1+k2 2 . 为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲,每个钩码的质量为 m,当地的重力加速 度大小为 g). (1)简要实验步骤如下,请完成相应填空. ①将弹簧 A 悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧 A 的自然长度 L0; ②在弹簧 A 的下端挂上钩码,记下钩码的个数 n,并用刻度尺测量弹簧的长度 L1; ③由 F= 计算弹簧的弹力,由 x=L1-L0 计算弹簧的伸长量,由 k=F x计算弹簧的劲度系 数; ④改变 ,重复实验步骤②、③,并求出弹簧 A 的劲度系数的平均值 k1; ⑤仅将弹簧分别换为 B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧 B、C 的劲度系数的平均值 k2、k3.比 较 k1、k2、k3 并得出结论. (2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断 同学的猜想正确. 12.[新情境,10 分]筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一.如图所示,用 筷子夹质量为 m 的小球.筷子均在竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为θ,为使小球静止, 求每根筷子对小球的压力 N 的取值范围.已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ