2023屆高中物理高考一輪 　相互作用 復(fù)習(xí)課后習(xí)題 （Word版含解析 ）

1、單元質(zhì)檢二相互作用(時間:45分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共5小題,每小題6分,共30分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求)1.如圖所示,傾角為的光滑斜面體始終靜止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物塊C,A、B、C一起沿斜面勻加速下滑。已知A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,下列說法正確的是()A.A、B間摩擦力為零B.A加速度大小為gcos C.C可能只受兩個力作用D.斜面體受到地面的摩擦力為零2.(2021四川成都七中高三月考)被譽為“中國天眼”的射電天文望遠鏡(FAST)如圖所示,質(zhì)量為3104 kg的饋源艙用對稱

2、的六索六塔裝置懸吊在球面鏡正上方,相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x300 m,每根連接塔頂和饋源艙的繩索長600 m,不計繩索重力,則每根繩索承受的拉力大約為()A.4105 NB.6104 NC.1105 ND.3104 N3.(2021河南平頂山高三二模)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端與地面上的A點相連,上端用輕繩跨過固定在斜面上的輕質(zhì)光滑定滑輪與斜面上的物體相連,繩與斜面平行,此時整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將彈簧下端的A點沿水平地面緩慢移動到B點,斜面相對地面始終靜止。在此過程中,關(guān)于斜面和物體受力的判斷,下列說法正確的是()A.地面對斜面的摩擦力大小一直為零B.物塊所受輕繩的拉力大小一直不變C.斜面對物體的

3、支持力大小一直增大D.斜面對物體的摩擦力大小可能先減小后增大4.(2021江西鷹潭高三一模)如圖所示,用輕繩系住一質(zhì)量為m的勻質(zhì)大球,大球和墻壁之間放置一質(zhì)量為2m的勻質(zhì)小球,各接觸面均光滑。系統(tǒng)平衡時,繩與豎直墻壁之間的夾角為,兩球心連線O1O2與輕繩之間的夾角為,則、應(yīng)滿足()A.tan =3cot B.2tan =3cot C.3tan =tan(+)D.3tan =2tan(+)5.(2021河南高三三模)用三根細線a、b、c將重力均為G的兩個小球1和2連接并懸掛,如圖所示。兩小球處于靜止狀態(tài),細線a與豎直方向的夾角為30,細線c水平。則()A.細線a對小球1的拉力的大小為4GB.細線

4、b對小球2的拉力的大小為GC.細線c對小球2的拉力的大小為GD.細線b與豎直方向的夾角為60二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)6.現(xiàn)代的激光打印機都是自動進紙的,其進紙原理如圖所示,進紙槽里疊放有一疊白紙,每一張紙的質(zhì)量為m。進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第1張白紙上,并沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,確保第1張紙與第2張紙相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同,滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為1,白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為2,則()A.第1張白紙受到滾輪的摩擦力向左B.最后一

5、張白紙受到紙槽底座的摩擦力向右C.下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向右D.正常情況下單張紙打印必須滿足127.(2021江西模擬)一鐵球通過3段輕繩OA、OB、OC懸掛在天花板上的A點,輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測力計上。第一次,保持結(jié)點O位置不變,某人拉著輕質(zhì)彈簧測力計從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置,如圖甲所示,彈簧測力計的示數(shù)記為F1。第二次,保持輕繩OC垂直于OA,緩慢釋放輕繩,使輕繩OA轉(zhuǎn)動到豎直位置,如圖乙所示,彈簧測力計的示數(shù)記為F2。則()甲乙A.F1先減小后增大B.F1逐漸增大C.F2逐漸減小D.F2先減小后增大8.如圖所示,兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上,其上有一光滑圓

6、柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量都為0.5m,與地面的動摩擦因數(shù)均為。現(xiàn)用水平向右的力拉A,使A一直緩慢向右移動,直至C恰好降到地面。整個過程中B保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.未拉A時,C受到B作用力的大小F=mgB.動摩擦因數(shù)的最小值min=C.整個過程中,C的位移大小為(-1)RD.A移動過程中,受到的摩擦力大小為FfA=mg三、實驗題(本題共2小題,共20分)9.(10分)(2021四川廣元高三一模)某實驗小組利用輕彈簧測量物體間的動摩擦因數(shù),設(shè)計了如下實驗:(1)如圖甲,在彈簧的下端懸掛小木塊,用刻度尺測出穩(wěn)定時彈簧的長

7、度L1。(2)將一長木板平放在水平面上,同一小木塊放置于木板上表面,如圖乙,將圖甲中的彈簧左端固定在豎直墻壁上,右端拴接小木塊,使彈簧水平,用力向右拉動長木板,長木板與小木塊發(fā)生相對運動,當小木塊穩(wěn)定時,測出此時彈簧的長度L2。(3)為了測量出物體間的動摩擦因數(shù),實驗小組還只需要獲取的一個物理量是。A.彈簧的勁度系數(shù)kB.彈簧的原長L0C.小木塊的質(zhì)量mD.當?shù)刂亓铀俣萭(4)實驗中對動摩擦因數(shù)測定的表達式是=(使用題中相關(guān)物理量字符表示)。(5)在本實驗中,請寫出一條提高測量動摩擦因數(shù)準確度的方法:。10.(10分)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律,同學(xué)們設(shè)計了如圖所示的

8、實驗裝置,他們將不可伸長的輕繩兩端通過測力計(不計質(zhì)量及長度)固定在相距為D的兩立柱上,固定點分別為P和Q,P低于Q,繩長為L(L)。他們首先在繩上距離P點10 cm處(標記為C)系上質(zhì)量為m的重物(不滑動),由測力計讀出繩PC、QC的拉力大小FTP和FTQ,隨后改變重物懸掛點的位置,每次將P到C點的距離增加10 cm,并讀出測力計的示數(shù),最后得到FTP、FTQ與繩長之間的關(guān)系曲線如圖所示,由實驗可知:(1)曲線中拉力最大時,C與P點的距離為 cm,該曲線為(選填“FTP”或“FTQ”)的曲線。(2)在曲線、相交處,可讀出繩的拉力FTQ= N,此時它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為FTQ=。

9、四、計算題(本題共2小題,共32分)11.(14分)(2021新疆巴音郭楞蒙古自治州第二中學(xué)高三一模)如圖,質(zhì)量M=2 kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=1 kg的小球相連。今用跟水平方向夾角成60的力F=10 N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動,運動中M、m的相對位置保持不變,g取10 m/s2。在運動過程中,求:(1)輕繩與水平方向的夾角;(2)木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)。12.(18分)如圖所示,固定在水平地面上的斜面傾角為30,物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為,輕繩一端通過兩個滑輪與物塊A相連,另一端固定于天花板上,不計輕繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量。已知物塊A的質(zhì)量為m,連

10、接物塊A的輕繩與斜面平行,掛上物塊B后,滑輪兩邊輕繩的夾角為90,物塊A、B都保持靜止,重力加速度為g,假定最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(1)若掛上物塊B后,物塊A恰好不受摩擦力作用,求輕繩的拉力F的大小;(2)若物塊B的質(zhì)量為m,求物塊A受到的摩擦力的大小和方向;(3)為保持物塊A處于靜止狀態(tài),求物塊B的質(zhì)量范圍。單元質(zhì)檢二相互作用1.C解析:對B、C整體受力分析,受重力、支持力,B、C沿斜面勻加速下滑,則A、B間摩擦力不為零,B、C在水平方向有向左的加速度,則B受A對它的向左的摩擦力,故A錯誤;選A、B、C整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可知整體的加速度大小為gsin ,A加速度大小也為g

11、sin ,故B錯誤;取C為研究對象,當斜劈B的傾角也為時,C只受重力和斜面的支持力,加速度大小為aC=gsin ,故C正確;斜面對A的作用力垂直斜面向上,則A對斜面的作用力垂直斜面向下,這個力可分解為水平和豎直的兩個分力,故斜面具有向右運動的趨勢,斜面受到地面的摩擦力水平向左,故D錯誤。2.B解析:將各塔頂連接起來,得到正六邊形,由幾何關(guān)系可得饋源艙到塔頂?shù)乃骄嚯x等于相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x為300 m,則可知每根繩索與豎直方向的夾角為30,由平衡條件可得6Fcos 30=mg,解得F=6104 N,B正確,A、C、D錯誤。3.D解析:對系統(tǒng)整體分析,因為繩子逐漸由A到B,具有水平向右的分力,地面

12、就會產(chǎn)生一個水平向左的摩擦力與之平衡,A錯誤;因為繩子逐漸由A到B,彈簧形變量逐漸增大,彈力逐漸增大,又定滑輪處為活結(jié),滑輪兩邊繩子作用力相等,B錯誤;斜面對物體的支持力為FN=mgcos ,保持不變,C錯誤;剛開始時,滑塊受到斜面的摩擦力可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,所以在繩子拉力增大時,摩擦力可能先減小再增大,D正確。4.D解析:設(shè)繩子拉力為F,墻壁支持力為FN,兩球之間的壓力為FT,將兩個球作為一個整體進行受力分析,如圖甲所示,根據(jù)平衡條件可得FN=3mgtan ,對小球進行受力分析,如圖乙所示,根據(jù)平衡條件可得FN=2mgtan ,根據(jù)幾何關(guān)系可得=+,則FN=2mgtan(+),

13、解得3tan =2tan(+),故選D。甲乙5.C解析:細繩對小球1的拉力在豎直方向的分量平衡兩球的重力,所以Facos 30=2G,化簡得Fa=G,A錯誤;細線c對小球2的拉力與細線對小球1的拉力的水平分量大小相等,所以Fc=Fasin 30,代入數(shù)據(jù)得Fc=G,C正確;細繩b對小球1的拉力與b對小球2的拉力大小相等,細繩b對小球2的拉力大小等于小球2所受的重力與c的拉力矢量之和,所以Fb=,代入數(shù)據(jù)得Fb=G,B錯誤;設(shè)細線b與豎直方向的夾角為,細線b的拉力豎直方向的分力與小球1的重力相等,有Fbsin =G,解得sin =,明顯60,D錯誤。6.CD解析:第1張白紙相對于滾輪的運動趨勢方

14、向與滾輪的運動方向相反,則受到滾輪的靜摩擦力與滾輪的運動方向相同,即受到滾輪的摩擦力向右,A錯誤;對除第1張白紙外進行研究,處于靜止狀態(tài),水平方向受到第1張白紙的滑動摩擦力,方向與滾輪的運動方向相同,則根據(jù)平衡條件可知最后1張白紙受到桌面的摩擦力方向與滾輪的運動方向相反,即水平向左,B錯誤;根據(jù)題意,因上一張白紙相對下一張要向右滑動,則上一張白紙受到下一張白紙的摩擦力一定向左,那么下一張相對上一張要向左滑動,因此下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向右,C正確;正常情況下單張紙打印必須滿足,滾輪與白紙之間的摩擦力要大于紙與紙的摩擦力,則有12,D正確。7.AC解析:對題圖甲分析如圖丙所示,對O

15、點受力分析,由于兩根繩子的合力等于鐵球重力,其大小和方向都不變,OA繩拉力方向不變,根據(jù)平行四邊形定則,如圖所示可知F1先減小后增大,A正確,B錯誤;對題圖乙分析,保持輕繩OC垂直于OA,假設(shè)AO與豎直方向夾角為,如圖丁所示,由平衡條件可得F2=Gtan ,AO與豎直方向夾角為減小,則F2逐漸減小,C正確,D錯誤。丙丁8.BD解析:未拉A時,C受力平衡,如圖甲所示,根據(jù)平衡條件以及幾何關(guān)系可得2Fcos 30=mg,解得F=mg,A錯誤;甲C恰好降落到地面時,B對C支持力最大為Fm,如圖乙所示,則根據(jù)力的平衡可得2Fmcos 60=mg,解得Fm=mg,所以最大靜摩擦力至少為Ffm=Fmcos

16、 30=mg,B對的地面的壓力為FN=mBg+mCg=mg,B受地面的摩擦力為Ff=mg,當Ffm=Ff,解得=,所以動摩擦因數(shù)的最小值min=,B正確;乙C下降的高度為h=(-1)R,C的水平位移為x水平=(-1)R,則由勾股定理可求C的位移為x=()R,C錯誤;把A、B、C看作整體,整個過程中A對地面的壓力始終為FNA=mg,則A移動過程中,受到的摩擦力大小為FfA=FNA=mg,D正確。9.答案:(3)B(4)(5)見解析解析:(3)由題意可知,彈簧豎直放置時,彈簧長為L1,則mg=k(L1-L0),小木塊放在木板上且拉動木板時mg=k(L2-L0),解得=,則為了測量出物體間的動摩擦因

17、數(shù),實驗小組還只需要獲取的一個物理量,即彈簧的原長L0,故選B。(4)實驗中對動摩擦因數(shù)測定的表達式是=。(5)提高測量動摩擦因數(shù)準確度的方法:重復(fù)試驗多次,得到多個動摩擦因數(shù)測量值求其平均值;在小木塊狀態(tài)穩(wěn)定時讀數(shù)且視線正對刻度尺;測量彈簧長度時保持刻度尺與彈簧平行;在不超出彈簧彈性限度的情況下,選擇勁度系數(shù)較小的彈簧等。10.答案:(1)60(5862)FTP(2)4.30(4.254.35)解析:(1)由曲線的最高點拉力最大,對應(yīng)的橫坐標=60 cm,設(shè)PC和QC與水平方向的夾角為和,對C點的平衡可知FTPcos =FTQcos ,開始C點靠近P點,因,則1,即FTPFTQ,結(jié)合兩曲線左

18、側(cè)部分,曲線靠上則為FTP的曲線。(2)兩曲線的交點表示左右的繩拉力大小相等,讀出縱坐標為FTP=FTQ=4.30 N,設(shè)CQ繩與立柱的夾角為,延長CQ線交于另一立柱上,則cos =,兩拉力相等,由力的平衡可知2FTQcos =mg,則FTQ=。11.答案:(1)30(2)解析:小球并帶動木塊一起向右勻速運動,均處于平衡狀態(tài),設(shè)輕繩的拉力為FT,對小球,由平衡條件可得水平方向上Fcos 60=FTcos 豎直方向上Fsin 60=FTsin +mg聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得=30。(2)把小球和木塊看作整體,設(shè)桿的支持力為FN,由平衡條件可得水平方向Fcos 60=FN豎直方向FN+Fsin 60=(M+m)g聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得=。12.答案:(1)0.5mg(2)mg,方向沿斜面向下(3)mMBm解析:(1)滑輪相連輕繩的拉力處處相等,對物塊A受力分析,A恰好不受摩擦力作用,則F=mgsin 30解得:F=0.5mg(2)對物塊B受力分析,設(shè)輕繩對物塊B的拉力為FT,則由平衡條件有2FTcos 45=mBg已知mB=m,解得:FT