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    高考物理一轮复习第二章相互作用章末过关检测含解析

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    高考物理一轮复习第二章相互作用章末过关检测含解析

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    章末过关检测()(建议用时:45分钟)一、单项选择题1.(2021·肇庆市检测)如图所示,某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度v向前运动,已知木箱的质量为m,绳子的拉力大小为F且与水平面夹角为θ,木箱与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )A.木箱受到的支持力可能为零B.木箱受到的摩擦力大小为μmgC.绳子拉力的功率为Fvcos θD.木箱与地面间的动摩擦因数μ解析:选C。由平衡条件,竖直方向FNmgFsin θ水平方向Fcos θfμ(mgFsin θ)因此木箱与地面间的动摩擦因数为μ绳子拉力的功率为PFvcos θ故选C。2. (2020·深圳市第二次统测)户外野炊所用的便携式三脚架,由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起,每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示,将三脚架静止放在水平地面上,吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央,三根杆与竖直方向的夹角均相等。若吊锅和细铁链的总质量为m,重力加速度为g,不计支架与铰链之间的摩擦,则(  )A.当每根杆与竖直方向的夹角为37°时,杆受到的压力大小为mgB.当每根杆与竖直方向的夹角为37°时,杆对地面的摩擦力大小为mgC.当每根杆与竖直方向的夹角均变大时,三根杆对铰链的作用力的合力变大D.当每根杆与竖直方向的夹角均变大时,杆对地面的压力变大解析:选B。根据平衡条件竖直方向3Ncos 37°mg解得NmgA错误;杆对地面的摩擦力大小为fNsin 37°×B正确;当每根杆与竖直方向的夹角均变大时三根杆对铰链的作用力的合力仍与吊锅和细铁链的总重力大小相等C错误;由平衡可知3Ncos θmgN杆对地面的压力NNcos θD错误。3. (2020·常德市模拟)拖把是拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略,拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ,当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为(  )A. B.C. D.解析:选B。设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把将推拖把的力沿竖直和水平方向分解Fcos θmgNFsin θf式中Nf分别为地板对拖把的正压力和摩擦力按摩擦定律有fμN联立上式得F B正确。4(2020·南阳市上学期期末)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面置于水平地面上,有一质量为2m的滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行),滑块静止在斜面上,斜面也保持静止,则(  )A.斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B.斜面受到地面的弹力等于滑块和斜面的重力之和C.斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mgD.斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mg解析:选D。以小球为研究对象小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力所以绳子的拉力大小T等于小球的重力Tmg以斜面和滑块组成的整体为研究对象水平方向根据平衡条件可得:fTcos 45°mg方向水平向左A错误;设斜面的质量为M地面对斜面的弹力大小为N以斜面和滑块组成的整体为研究对象竖直方向根据平衡条件可得:N(M2m)gTsin 45°所以斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小Tsin 45°mgBC错误D正确。5. (2020·荆州市省示范高中教学质检)如图所示,斜面体放在粗糙的水平地面上,其顶端固定一定滑轮,细绳绕过定滑轮,一端连接在斜面上的物块A上,另一端固定在可沿水平方向移动的竖直杆上,在细绳上用轻小滑轮悬挂物体B,不计绳和滑轮间摩擦,整个系统保持静止。现将竖直杆缓慢向右移动少许,移动过程中斜面体和物块A保持静止。则下列说法正确的是(  )A.细绳的张力不变B.地面对斜面体的支持力大小不变C.斜面体受到地面的摩擦力大小不变D.物块A受到的摩擦力一定减小解析:选B。竖直杆右移小滑轮两侧绳子的夹角变大绳子的张力变大A错误;设绳子与B物体在竖直方向的夹角为θ则有2Tcos θmBg因此绳子的拉力的竖直分力不变;把斜面和物块A以及斜面上的滑轮作为一个整体设斜面质量为M则竖直方向有FN(mAM)gTcos θ斜面对地压力不变整体水平方向有fTsin θθ变大T变大因此受到地面的摩擦力变大C错误B正确;物体A与物体B的质量大小关系不确定物块与斜面体之间的摩擦力方向不确定故不能确定两者之间摩擦力变化情况D错误。二、多项选择题6(2020·咸宁市第二次模拟)如图所示,在水平地面上放着一个左侧截面为半圆的光滑柱状物体A,在物体A与竖直墙面之间放着一个光滑斜面体B,斜面体B未接触地面,整个装置在水平力F作用下处于静止状态,现推动物体A缓慢向左移动一小段距离,在此过程中,下列说法正确的是(  )A.水平力F大小不变B.地面对物体A的支持力不变C.斜面体B对物体A的压力逐渐增大D.墙面对斜面体B的支持力逐渐减小解析:选AB。以B为研究对象由平衡条件可知墙对B的作用力F1物体A对斜面体的支持力F2现推动物体A缓慢向左移动一小段距离角度θ保持不变所以F1F2保持不变。以整体为研究对象水平力F大小等于墙对B的作用力F1保持不变A正确;以整体为研究对象地面对物体A的支持力等于AB重力之和保持不变B正确;根据牛顿第三定律可知斜面体B对物体A的压力等于物体A对斜面体的支持力F2不变C错误;墙面对斜面体B的支持力F1保持不变D错误。7. (2020·潮州市上学期期末)如图,一细绳跨过光滑定滑轮,其一端悬挂物块B,另一端与地面上的物块A相连,系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B,直至悬挂B的细绳与竖直方向成60°。已知A始终保持静止,则在此过程中(  )AA所受细绳的拉力一直增大BA所受地面的支持力一直增大C.水平拉力大小可能减小DA所受地面的摩擦力一直增大解析:选AD。对B受力分析可知设悬挂B的细绳与竖直方向成θ在竖直方向平衡有:Tcos θmBg在水平方向有:FmBgtan θ所以当θ逐渐增大过程中细绳的拉力逐渐增大水平拉力逐渐增大A正确C错误;对A受力分析如图:根据平衡关系有:mAgTcos αNfTsin α因为A始终保持静止α保持不变T增大所以N减小f增大B错误D正确。8.如图所示,两个可视为质点的小球AB通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连,小球A置于光滑半圆柱上,小球B用水平轻绳拉着,水平轻绳另一端系于竖直板上,两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等,OB与竖直方向成60°角,则(  )A.轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B.轻绳对球A的拉力与半圆柱对球A的弹力大小相等C.轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为D.球A与球B的质量之比为21解析:选BD。设轻绳中拉力TA受力如图。A所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力与重力等大反向大于TA错误;受力分析可得Tsin 30°Nsin 30°Tcos 30°Ncos 30°mAg解得TNmAgB正确;轻绳对A的拉力与对球B的拉力都等于TC错误;对球BTcos 60°mBgT2mBg解得D正确。三、非选择题9(2020·佛山市二模)小张同学为了验证力的平行四边定则,设计如下实验,其装置图如甲所示。实验步骤如下:(1)3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O,先测量出每根橡皮条的自然长度x0(2)在竖直平面内固定一木板,在木板上固定一张白纸,用图钉将其中两条橡皮条的AB端固定在木板上,在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤,并确保橡皮条不超出弹性限度,且与纸面无摩擦;(3)待装置平衡后,分别测量出橡皮条OAOBOC的长度x1x2x3,并在白纸上记录__________________(4)取下白纸,如图乙所示,在白纸上分别用长度(x1x0)(x2x0)代表橡皮条OAOB拉力的大小,作出力的图示OAOB,并以OAOB为两邻边作一平行四边形OACB,测量出OC长度x4,如果近似可得x4______  ,且OC的方向__________,则实验验证了力的平行四边形定则;(5)改变AB的位置,重复(2)(4)的步骤进行多次验证。解析:(3)待装置平衡后分别测量出橡皮条OAOBOC的长度x1x2x3并在白纸上记录OAB三点的位置以及OC的方向(结点O的位置、OAOBOC的方向;结点O的位置和三力的方向)(4)如果近似可得x4x3x0OC的方向与OC的方向相反(或在OC的反向延长线上或竖直向上)则实验验证了力的平行四边形定则。答案:(3)OAB三点的位置以及OC的方向(4)x3x0 与OC的方向相反10(2020·烟台市高考诊断一模)某物理兴趣小组利用如图所示装置进行探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系的实验。图中光滑水平平台距水平地面h1.25 m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球水平飞行距离s;并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录如表所示;(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s____x,与________无关;(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep______(mhx和重力加速度g表示)  12345x/m0.010.020.030.040.05s/m0.510.991.501.982.50t/ms505.3505.1504.8504.9505.2(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间:t  s0.5 s500 ms,由表中数据可知,发现测量值t均偏大。经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是________________________________________________________________________解析:(1)由表中数据可知h一定时在误差允许范围内可以看出运动时间大体不变小球水平位移s50x与小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t无关;(2)由功能关系可知弹簧弹性势能Epmv小球做平抛运动的初速度v0s①②③式得弹簧弹性势能Epx2(3)该同学按物体平抛运动规律计算小球在空中的飞行时间时使用了重力加速度的近似值10 m/s2故计算值t偏小测量值t均偏大。答案:(1)50 t (2)x2 (3)重力加速度g取值不准确,g10 m/s2偏大11.(2021·广东中山市高三月考)倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,其斜面光滑,底面粗糙,顶端安装一光滑轻质定滑轮。另有光滑圆环固定在竖直平面内,圆心在O点。一小球(可视为质点)套在圆环上,通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下的拉力F作用下,小球静止在Q点,OQ连线与水平方向成53°角,细线与环恰好相切,滑轮与小物块之间的细线与斜面平行,如图所示,斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1 kg,小物块的质量M=2 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。(1)求拉力F的大小;(2)求地面对斜面体的摩擦力大小;(3)若突然撤去拉力F,小球将从Q点开始运动。求撤去F的瞬间,小物块的加速度大小。解析:(1)对小物块M和小球m分别受力分析,如图所示,根据平衡条件对物块MT1Mgsin30°=0对小球mT2-(Fmg)cos 53°=0T1T2大小相等有:T1T2联立解得F N。(2)小物块M与斜面体相对静止,可看做一整体,并且相对地面静止,因此细线上的张力T2水平方向上的分力大小与地面对斜面体的摩擦力大小相等,FfT2sin 53°Ff=8 N。(3)设撤去F的瞬间细线上的张力为T1′,小物块和小球的加速度大小为a,根据牛顿第二定律,对小物块M、小球m分别有:Mgsin30°-T1′=MaT1′-mgcos53°=ma联立解得:a m/s2答案:(1) N (2)8 N (3)m/s2 

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