《相互作用》綜合檢測

《相互作用》綜合檢測(時間:90分鐘 滿分:100分)【測控導航】考點題號1.重力、彈力、摩擦力、受力分析2,3,5,82.力的合成1,63.力的分解44.共點力的平衡9,10,11,12,16,185.臨界、極值問題7,176.實驗:驗證力的平行四邊形定則13,157.實驗:彈力與彈簧伸長的關系14一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的四個選項中,第1～7題只有一個選項正確,第8～12題有多項正確,全部選對得4分,選對但不全得2分,有選錯或不選的得0分)1.(2016·北京石景山期末)如圖所示,一條魚在水中正沿直線水平向左加速游動.在這個過程中,關于水對魚的作用力的方向,下圖中合理的是(A)解析:魚受到重力和水對魚的作用力,兩個力的合力沿水平方向向左,使得魚產生一定的加速度,故水對魚的力只可能是斜向左上方,故選項A正確.2.(2016·上海虹口聯(lián)考)如圖所示,A,B兩物體疊放在一起,讓它們靠在粗糙的豎直墻邊,已知mA>mB,然后由靜止釋放,在它們同時沿豎直墻壁下滑的過程中,物體B(A)僅受重力作用受重力、物體A的壓力作用C.受重力、豎直墻的彈力和摩擦力的作用D.受重力、豎直墻的彈力和摩擦力、物體 A的壓力作用解析:放手后物體只受重力作用,AB一起做自由落體運動,物體A,B之間無相互作用力,物體B只受重力作用,故A正確,B,C,D錯誤.3.(2016·北京西城期末)如圖所示,物塊M在靜止的傳送帶上勻速下滑時,傳送帶突然順時針(圖中箭頭所示)轉動起來,則傳送帶轉動后,下列說法正確的是(A)A.M受到的摩擦力不變 B.M受到的摩擦力變大C.M可能減速下滑 D.M 可能減速上滑解析:開始物塊受到的滑動摩擦力大小為 μmgcosθ,皮帶轉動起來后,物塊仍受到的是滑動摩擦力,大小仍為μmgcosθ,因此受到的摩擦力大小方向都不變,物體仍勻速下滑,A正確,B,C,D錯誤.4.(2016·北京東城摸底)如圖所示,是一名登山運動員攀登陡峭雪壁的情形,如果認為峭壁的平面是豎直的平面 ,冰面是光滑的,腿與峭壁面是垂直的,輕繩與壁面的夾角為30°,運動員重為80kg.則輕繩給運動員的張力大小T為(g=10m/s2)(C)NB.800NND.1600N解析:對運動員受力分析如圖輕繩給運動員的張力 T= = N,故C正確.如圖所示,在高度不同的兩水平臺階上放有質量分別為m1,m2的兩物體,物體間用輕彈簧相連,彈簧與豎直方向夾角為θ,在m1左端施加水平拉力F,使m1,m2均處于靜止狀態(tài),已知m1下表面光滑,重力加速度為g,則下列說法正確的是(B)彈簧可能處于壓縮狀態(tài)B.地面對m2的摩擦力大小為 FC.地面對m2的支持力可能為零D.彈簧彈力的大小為解析:對m1物體,由于處于靜止狀態(tài),所以在水平方向上合力為零,故彈簧有水平向右的分力,則彈簧一定處于拉伸狀態(tài),根據(jù)力的合成與分解可得在水平方向上有F彈sinθ=F,在豎直方向上有m1g+F彈cosθ=N,聯(lián)立解得F彈= ,選項A,D錯誤;對m2物體,其受力為彈簧的拉力、重力,若地面對m2的支持力為零,則摩擦力為零,m2不可能處于靜止狀態(tài),故地面對m2的支持力不為零,所以m2還受向右的摩擦力、地面的支持力,將m1,m2看成一個整體,在水平方向上受到拉力F和摩擦力作用,故地面對m2的摩擦力大小為F,選項B正確C錯誤.如圖所示,在水平天花板的A點處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細線上端固定在該天花板的B點處,細線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,BO段細線與天花板的夾角θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,不計一切摩擦.下列說法中正確的是(D)A.細線BO對天花板的拉力大小是B.a桿對滑輪的作用力大小是C.a桿和細線對滑輪的合力大小是 GD.a桿對滑輪的作用力大小是 G解析:細線BO與重物G相連,故細線上的拉力與重物G相等,則細線BO對天花板的拉力大小是G,選項A錯誤;細線的拉力大小都是G,且夾角為120°,故細線對滑輪的合力大小也是G,方向在兩個細線的夾角平分線上,因為滑輪平衡,故a桿對滑輪的作用力大小也是G,方向與細線對滑輪的作用力相反 ,所以選項B錯誤;a桿和細線對滑輪的合力大小是0,選項C錯誤,D正確.如圖所示,傾角為θ的直角三棱柱A固定在水平地面上,長方體木塊B和長方體木塊C放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,一平行于三棱柱面斜向上的力F作用在B上,B和C處于靜止狀態(tài).N表示B對C支持力的大小,f表示A對B摩擦力的大小.B與C間的摩擦力忽略不計.將F稍微增大后,B,C仍處于靜止狀態(tài),則( C )A.f變小 B.f變大C.N不變 D.N變大解析:由于木板B處于平衡,若F較小,A對B摩擦力的方向沿A的表面向上,F增大時,f減小.若F較大,A對B摩擦力的方向沿A的表面向下,F增大時,f增大,所以選項A,B錯誤;隔離C研究可知N不變,選項C正確,D錯誤.8.(2016·北京朝陽模擬)如圖所示,一物塊靜止在粗糙的斜面上.現(xiàn)用一水平向右的推力F推物塊,物塊仍靜止不動.則(BCD)斜面對物塊的支持力一定變小斜面對物塊的支持力一定變大C.斜面對物塊的靜摩擦力可能變小D.斜面對物塊的靜摩擦力可能變大解析:圖(1)為物塊開始時的受力分析圖,圖(2)為加上外力F后的受力分析圖(由于摩擦力方向未知,故未畫出)由受力分析圖正交分解可以看出在垂直斜面的方向上多出了 F的分量,所以斜面對物塊的支持力一定變大,但是不能確定力F在沿斜面方向的分量與重力G在斜面上的分量之間的大小關系,所以斜面對物塊的靜摩擦力的大小變化情況不確定,方向也不確定,故選項B,C,D正確.9.(2016·河北唐山模擬)如圖所示,在半圓形光滑凹槽內,兩輕質彈簧的下端固定在槽的最低點 ,另一端分別與小球 P,Q相連.已知兩球在圖示P,Q位置靜止.則下列說法中正確的是( BD)A.若兩球質量相同,則P球對槽的壓力較小B.若兩球質量相同,則兩球對槽的壓力大小相等C.若P球的質量大,則O′P彈簧的勁度系數(shù)大D.若P球的質量大,則O′P彈簧的彈力大解析:對兩小球受力分析如圖所示,都是受重力、支持力和彈簧的彈力三個力,兩小球靜止,受力平衡,根據(jù)平行四邊形定則作平行四邊形,由幾何關系可知:△QG′NQ∽△OO′Q,△PG′NP∽△OO′P. = ==1, = ==1,即支持力始終與重力相等,若兩球質量相等,重力相等,則所受支持力相等,對槽的壓力必然相等,故A錯誤,B正確; = ,得FQ=GQ , = ,得FP=GP ,由圖可知O′P>O′Q,又GP>GQ,則FP>FQ,故D正確;根據(jù)胡克定律F=k x,兩彈簧的形變量未知,則勁度系數(shù)的大小關系無法確定 ,故C錯誤.10.(2016·廣東佛山聯(lián)考)有一塊長方體木板被鋸成如圖所示的A,B兩塊放在水平面上,A,B緊靠在一起,木板A的角度如圖所示.現(xiàn)用水平方向的力F垂直于板的左邊推木板B,使兩塊板A,B保持原來形狀整體沿力F的方向勻速運動,則(CD)A.木板A在水平面內受兩個力的作用,合力為零B.木板A只受一個摩擦力C.木板B對A的壓力小于桌面對木板A的摩擦力D.木板B在水平面內受四個力的作用解析:木板A在水平面內受到:桌面對A的摩擦力、B對A的彈力和摩擦力的作用,選項A,B錯誤;木板A水平方向受力平衡,即B對A的彈力和B對A的摩擦力的合力與桌面對A的摩擦力等大反向,因為B對A的彈力和B對A的摩擦力方向相互垂直,故木板B對A的壓力小于桌面對木板A的摩擦力,選項C正確;木板B在水平面內受到:力F、桌面的摩擦力、A對B的彈力及摩擦力四個力的作用,故選項D正確.11.(2016·江蘇連云港月考)如圖所示,固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔,質量為m的小球套在圓環(huán)上,一根細線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住,現(xiàn)拉動細線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移,在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是(BD)A.F不變 B.F減小C.N減小 D.N不變解析:小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運動,對小球進行受力分析,小球受重力G,F,N三個力,滿足受力平衡.作出受力分析圖如下,由圖可知△OAB∽△GF′A,又F=F′,即= =,當A點上移時,半徑不變,AB長度減小,故F減小,N不變,故B,D正確.12.(2016·內蒙古赤峰統(tǒng)考)如圖所示,擋板垂直于斜面固定在斜面上,一滑塊m放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M擱在擋板與弧形滑塊上,一切摩擦均不計,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊,使球與滑塊均靜止.現(xiàn)將滑塊平行于斜面向上拉過一較小的距離,球仍擱在擋板與滑塊上且處于靜止狀態(tài),則與原來相比(BC)A.滑塊對球的彈力增大B.擋板對球的彈力減小C.斜面對滑塊的彈力不變D.拉力F不變解析:對球受力分析,球受到重力、滑塊的支持力和擋板的彈力,如圖,由于重力的大小和方向都不變,擋板的彈力方向不變.根據(jù)作圖法知,滑塊的支持力方向在變化,支持力和擋板的彈力合力不變,等于重力,從圖中可知,擋板對球的彈力在減小,滑塊對球的彈力在減小,選項A錯誤,B正確;對滑塊和球整體進行受力分析,整體受重力、斜面的支持力、擋板的彈力及拉力,各力的方向不變,由于擋板對球的彈力減小,則拉力增大,在垂直斜面方向上,斜面對滑塊的彈力不變,選項C正確,D錯誤.二、非選擇題(共52分)13.(4分)(2016·北京月考)李明同學在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時,利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小,如圖(甲)所示.試在圖(甲)中作出F1和F2的合力圖示,并用F表示此力.如圖(乙)所示是李明和張華兩位同學在做以上實驗時得到的結果,其中比較符合實驗事實的是 .(力F′是用一只彈簧測力計拉橡皮筋時的圖示)解析:(1)以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,與F1和F2共點的對角線表示合力F,標上箭頭.如圖所示.(2)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮筋拉力的方向有偏差 ,但用一只彈簧測力計拉結點的拉力與橡皮筋拉力一定在同一直線上 ,故張華符合實驗事實.答案:(1)見解析 (2)張華評分標準:每問2分.14.(8分)(2016·浙江卷,21)某同學在“探究彈簧和彈簧伸長的關系”的實驗中,測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m.如圖(1)所示,用彈簧OC和彈簧秤a,b做“探究求合力的方法”實驗.在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下,(1)若彈簧秤

a,b

間夾角為

90°,

彈簧秤

a的讀數(shù)是

N[圖(2)

中所示],則彈簧秤b的讀數(shù)可能為 N.若彈簧秤a,b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角,則彈簧秤a的讀數(shù)簧秤b的讀數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”

、彈).解析:(1)由圖可知彈簧秤a的讀數(shù)是F1=3.00N,因合力為F=kx=500×0.01N=5N,兩分力夾角為90°,則另一個分力為 F2= =4.00N.若彈簧秤a,b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角,根據(jù)力的平行四邊形定則可知,彈簧秤a的讀數(shù)變大,彈簧秤b的讀數(shù)變大.答案:(1)3.00 ～3.02 3.9～4.1(有效數(shù)字不作要求)變大變大評分標準:每空2分.15.(8分)在“探究求合力的方法”的實驗中,王同學用了兩個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計來測量拉力 ,實驗之前先檢查了彈簧測力計,然后進行實驗.先將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上,用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使結點到達某一位置O,記錄下O點的位置和拉力F1,F2的大小及方向;然后用一個彈簧測力計拉橡皮條 ,仍將結點拉到O點,再記錄拉力F的大小及方向;最后取下白紙作圖,研究合力與分力的關系.實驗前必須對彈簧測力計進行檢查,以保證測量精確,減小誤差,則以下選項必須的是 .對彈簧測力計進行調零將彈簧測力計用力拉,看是否能達到最大量程C.將兩只彈簧測力計豎直互鉤對拉 ,檢查兩彈簧測力計讀數(shù)是否相同如圖是王同學研究合力與分力關系時在白紙上畫出的圖,根據(jù)物理實驗讀數(shù)和作圖要求與規(guī)范,請指出圖中存在的三個錯誤.① ;② ;③ .在實驗之余,王同學將兩彈簧測力計豎直互鉤對掛,發(fā)現(xiàn)上面彈簧測力計的讀數(shù)略大于下面彈簧測力計的讀數(shù),倒置后也是如此,產生這種現(xiàn)象的原因是 .彈簧測力計外殼的重力彈簧及掛鉤的重力C.彈簧測力計只能水平測力D.兩掛鉤之間的作用力不同解析:(1)實驗前須對測力計調零,并且兩只彈簧測力計水平對拉,以檢查示數(shù)是否相同,以保證測力計測量準確,豎直對拉,往往會由于上面彈簧及掛鉤影響形成較大誤差.用力拉彈簧測力計對儀器容易造成損壞,故選項A正確.①F1,F2及F都是矢量,未畫上箭頭;②記錄力F2的大小的有效數(shù)字有錯誤;③F與F1,F2連線應該用虛線.由于上面彈簧測力計本身的彈簧及掛鉤重力將會引起自身示數(shù)略大,B正確.答案:(1)A (2)見解析 (3)B評分標準:(1)問2分,(2)問3分,(3)問3分.16.(9分)如圖,水平細桿上套有一質量為0.54kg的小環(huán)A,用輕繩將質量為0.5kg的小球B與A相連.B受到始終與水平方向成53°角的風力作用,與A一起向右勻速運動,此時輕繩與水平方向夾角為37°,運動過程中B球始終在水平細桿的下方,則(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B對繩子的拉力大小;(2)A與桿間的動摩擦因數(shù).解析:(1)對小球B由平衡條件得繩的拉力為F1=mgsin37°=3.0N. (3 分)環(huán)A做勻速直線運動,有F1cos37°-μN=0(2分)N=Mg+Fsin37°(2分)1解得μ=0.3.(2分)答案:(1)3.0N(2)0.317.(10分)(2016·北京月考)如圖所示,質量為m的物體,放在一固定斜面上,當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑.保持斜面傾角為30°,對物體施加一水平向右的恒力F,使物體沿斜面勻速向上滑行(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).增大斜面傾角,當傾角超過某一臨界角θ0時,則不論水平恒力 F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行 ,已知重力加速度為 g,試求:物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;水平恒力F的大小;這一臨界角θ0的大小.解析:(1)斜面傾角為30°時,物體恰能勻速下滑,滿足mgsin30°=μmgcos30°(2分)解得μ=.(1分)施加恒力F時,受力情況如圖,由勻速直線運動的條件:Fcos30