2022届高考物理一轮复习专题练习：相互作用

这是一份2022届高考物理一轮复习专题练习：相互作用，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
相互作用一、单选题1．如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　）A．45° B．55° C．60° D．70°2．用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则
 A． B．C． D．3．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)A．2－ B． C． D．4．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm．将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)A．86 cm B．92 cm C．98 cm D．104 cm5．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是  A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小`B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越大D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移6．如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为(    )A． B． C．m D．2m7．如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T不变C．F逐渐变小，T不变D．F逐渐变小，T逐渐变小 二、多选题8．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　）A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加9．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)
 A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小10．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则A．绳OO'的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 三、实验题11．某兴趣小组的同学测得弹簧、弹力的大小F和弹簧长度的关系如图甲所示，则由图线可知：
 （1）弹簧a、b的劲度系数为ka_______kb（选填“>”，“=”，“<”）；（2）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案：①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______（选填“乙”或“丙”）更合理；②若两木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N，弹簧测力计b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为5.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。12．为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出图示的图像，从图像上看，甲弹簧的劲度系数为___________N/m，乙弹簧的劲度系数为___________N/m。图像上端成为曲线的原因是___________。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧___________（填“甲”或“乙”）。
  四、解答题13．如图甲所示，一长木板放置在水平桌面上，质量为m的小物块（可视为质点）放置在长木板上，现缓慢抬高长木板的B端，使木板以A端为轴在竖直面内转动，当长木板与水平面的夹角时，小物块恰好开始滑动。继续缓慢抬高长木板，同时对小物块施加沿斜面向上的推力F，如图乙所示，小物块与长木板始终保持相对静止，当长木板与水平面的夹角时固定长木板。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）小物块与长木板间的动摩擦因数μ；（2）时，推力F应满足的条件。
 14．两个人移动重1000N的木箱，一个人在后面施加水平向右推力F1=200N,另一个人施加斜向上与水平方向成37°角的拉力F2=400N使木箱匀速运动如图所示，（sin37°= 0.6,cos37°=0.8）求: （1）木箱受到的摩擦力为多大?（2）木箱受到地面的支持力?（3）木箱与地面间的动摩擦因数?（4） F1、F2、木箱受到的摩擦力f这三个力的合力大小及方向。15．如图所示，物块A放在倾角为37°的斜面上，质量为m的滑环B套在光滑竖直杆上（可自由滑动），A和B用绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线连接，滑轮与物块A之间的细线与斜面平行，滑轮与滑环B的连线与杆之间成37°角，物块A和滑环B均处于静止状态，物块A刚好不上滑，物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，。（1）求物块A的质量；（2）若给滑块B一个向上的拉力F（未知），使滑块B缓慢向上移动，在移动过程中，当滑轮和滑环之间的细线与杆之间的角度第一次为53°时，拉力F多大；试分析此过程中作用于滑块B上的细线的弹力大小如何变化。
参考答案1．B【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示
 根据几何关系有解得。故选B。2．D【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，， ．解得， 由牛顿第三定律知，故D正确
 3．C【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.4．B【分析】本题属于共点力平衡问题，首先对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解．前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变．【详解】设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量由共点力的平衡条件可知，钩码的重力将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力解得则弹性绳的总长度变为故选B。5．B【解析】【详解】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。

假设绳子的长度为X，则Xcosθ=L，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；A C错误；当杆向右移动后，根据Xcosθ=L，即L变大，绳长不变，所以θ角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误。故选B。【点睛】本题在判断绳子拉力的变化关键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情况，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离与夹角关系，题目就会变的容易.6．C【详解】设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形。

根据几何知识可得∠aO'b=120°，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m，故ABD错误，C正确。故选C。点睛：解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120°，再根据两个大小相等互成120°两力的合成结论求解即可。 7．A【分析】本题关键是抓住悬挂物B的重力不变，即OB段绳中张力恒定，O点缓慢移动时，点O始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况．【详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知，绳OB的张力为mg，保持不变；根据平衡条件可知：Tcosθ-mg=0，Tsinθ-F=0，由此两式可得：F= mgtanθ，由于θ增加，故拉力F增加，T增加；故选A．【点睛】掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键，本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘．8．BD【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；             对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD．9．AD【详解】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，
 在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．10．BD【详解】物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以．绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确11．>    乙    0.2    【详解】（1）图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则由图斜率知道（2）乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计、由于在不断地运动，且可能为变速运动，所以示数可能会变化，读数也不等于滑动摩擦力，弹簧测力计a是不动的，平衡状态，指针稳定，所以乙方案更合理；由于弹簧测力计a示数为，所以A、B间的动摩擦因数12．200    600    弹力过大，超过弹簧弹性限度    甲    【详解】注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出 该同学得出的图象上端弯成曲线，原因是超出了弹性限度，所以施加在弹簧上的力分别不能超过6N和12N．
由于甲的劲度系数小，因此其精度高．若要制作一个精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧甲．13．（1）；（2）【详解】(1)当长木板与水平面的夹角时，由平衡条件得解得(2)当长木板与水平面的夹角时，由平衡条件得解得14．（1）520N；（2）760N；（3）0.684；（4）240N，竖直向上。【详解】（1）根据水平方向平衡可知（2）木箱受到地面的支持力（3）木箱与地面间的动摩擦因数（4）木箱受重力、支持力、 F1 、F2、摩擦力f处于平衡状态，故F1 、F2木箱受到的摩擦力f这三个力的合力大小方向竖直向上。15．（1）；（2）见解析【详解】(1)设细线上弹力为，对物块A研究，设物块A的质量为M，根据力的平衡有对滑块B研究，根据力的平衡解得(2)当滑轮和滑环之间的细线与杆之间的角度第一次为53°时，设拉力大小为F，对滑块B研究，根据力的平衡有对滑块A研究有解得由于细线上弹力大小始终为，因此细线对滑块B的弹力大小始终不变。