高考物理一轮复习 单元测试 相互作用（含答案解析）

2020版高考物理 单元测试

相互作用

1.关于力的合成与分解，下列说法正确的是(　　)

A．合力一定大于其中一个分力

B．合力与分力一定是同种性质的力

C．合力与分力是等效的，同时作用在物体上

D．已知合力和它的两个分力的方向，则两个力有确定值

2.关于重力，下列说法中正确的是(　　)

A．重力的方向总是与地面垂直

B．两物体在不同地点，质量大的物体可能比质量小的物体重力小

C．地球上的物体只有静止时才受到重力作用

D．重力就是地球对物体的吸引力，重心一定在物体上

3.如图所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则(　　)

A．F=Gcos θ　　

B．F=Gsin θ

C．物体对斜面的压力FN=Gcos θ

D．物体对斜面的压力FN=

4.生活中的物理知识无处不在．如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个类似三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易地被拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是(　　)

A．在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力

B．在拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有增大拉力

C．在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上的力

D．以上说法都不正确

5.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，如图所示．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮筋．某同学认为在此过程中必须注意以下几项．其中正确的是(　　)

A．两根细绳必须等长

B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行

D．实验过程中，O点的位置可以变动

6.如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移，P、Q始终处于静止状态，则在铅笔缓慢下移的过程中(　　)

A．P所受的合力增大

B．Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大

C．P对Q的压力逐渐减小

D．绳的拉力逐渐增大

7.建筑装修中，工人用质量为m的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨，如图所示．当对磨石施加竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.则关于斜壁受到磨石的摩擦力的大小与方向，下列说法正确的是(　　)

A．(F－mg)cos θ，沿斜壁向上

B．(F－mg)cos θ，沿斜壁向下

C．μ(F－mg)cos θ，沿斜壁向上

D．μ(F－mg)cos θ，沿斜壁向下

8.如图甲所示，两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图乙所示的状态，小球B刚好位于O点正下方，则F1与F2的大小关系是(　　)

A．F1=4F2　      B．F1=3F2              C．2F1=3F2        D．2F1=5F2

9. (多选)下面列出的措施中，有利于改进本实验结果的是(　　)

A．橡皮筋弹性要好，拉到O点时拉力能适当大些

B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量小些

C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面

D．拉橡皮筋的绳要细，而且要稍长一些

10. (多选)如图所示，有一刚性方形容器被水平力F压在竖直墙面上处于静止状态．现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是(　　)

A．容器受到的摩擦力逐渐增大

B．容器受到的摩擦力不变

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐渐增大

实验题

11.同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．

实验步骤：

①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)，每次将弹簧测力计示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.

④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.

完成下列作图和填空．

(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0=________cm.

(2)测得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，则FOA的大小为________N.

(3)根据给出的标度，作出FOA和FOB的合力F′的图示．

(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．

12.如图所示,质量为m0的直角三棱柱A放在水平地面上,其顶角为θ。质量为m的光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,三棱柱A和球B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?

13.所受重力G1=8 N的物块悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100 N 的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求(sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，重力加速度g取10 m/s2)：

(1)木块与斜面间的摩擦力大小；

(2)木块所受斜面的弹力大小．

答案解析

1.答案为：D；

解析：由平行四边形定则可知，两个力的合力，可以比这两个分力都小，所以A错误；合力与分力在作用效果上等效，但不能说成是同种性质的力，故B错误；合力与分力是等效替代关系，但不是同时作用在物体上，所以C错误；根据力的合成与分解可知，已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的，故D正确．

2.答案为：B；

解析：重力的方向总是竖直向下，但不一定与地面垂直，故A错误；由公式G=mg可知，

重力的大小由质量和重力加速度两个量决定，由于不同地点的重力加速度可能不同，

故质量大的物体可能比质量小的物体重力小，B正确；

地球上静止和运动的物体都会受到重力作用，故C错误；

重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，

重力只是地球对物体引力的一部分，对不规则和空心的物体而言，

重心可能不在物体上，D错误．

3.答案为：D；

解析：物体所受三力如图所示，根据平衡条件，F、FN′的合力与重力等大反向，

有F=Gtan θ，FN=FN′=，故只有D选项正确．

4.答案为：A；

解析：在拉开拉链的时候，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图所示，分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开，同理可知，合上拉链时增大了合上的力．

5.答案为：C；

解析：“验证力的平行四边形定则”实验中，作用在绳上的力的大小与绳长没有关系，不必要求两根细绳等长，作用在两绳上的力也不一定大小相等，因而合力也不一定与两分力所夹之角的平分线在同一直线上，A、B错误；实验过程中，O点位置不能变动，D错误．

6.答案为：D；

解析：P受重力、绳的拉力和Q的支持力而处于平衡状态，合力为零，选项A错误；

设绳与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡，绳的拉力大小为FT=，

Q对P的支持力大小为FN=mgtan θ，铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力FT增大，

Q对P的支持力增大，选项D正确，C错误；对Q，在竖直方向上，

Q的重力与摩擦力始终平衡，Q受到的摩擦力不变，选项B错误．

7.答案为：A；

解析：磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，如图所示，则沿斜壁向下的滑动摩擦力Ff=(F－mg)cos θ，支持力FN=(F－mg)sin θ，得Ff=μ(F－mg)·sin θ，方向沿斜壁向下，由牛顿第三定律可知，斜壁受到磨石的摩擦力的大小为Ff′=(F－mg)cos θ=μ(F－mg)sin θ，方向沿斜壁向上，只有选项A正确．

8.答案为：D；

解析：A受到水平向右的力F1，B受到水平向左的力F2，以整体为研究对象，受力分析如图所示，

设O、A间的细线与竖直方向的夹角为α，则由力的分解和平衡条件得Fsin α＋F2=F1，

Fcos α=2mg＋mg，故tan α=，以B为研究对象受力分析，

设A、B间的细线与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tan β=，

由几何关系有α=β，得2F1=5F2，选项D正确．

9.答案为：ACD；

10.答案为：AC；

解析：容器在竖直方向受到向下的重力和向上的摩擦力，两力大小相等，方向相反．当水不断加入时，随着重力增大，容器受到的摩擦力逐渐增大，选项A正确，B错误；当重力小于最大静摩擦力时，水平力F可能不变，选项C正确，D错误．

11.答案为：

(1)如解析图甲所示　10.0(9.8～10.1均正确)

(2)1.80(1.70～1.90均正确)

(3)如解析图乙所示 ；

(4)FOO′

解析：

(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧．如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.

图甲                      图乙

(2)橡皮筋的长度l=OA＋OB=13.60 cm，由图甲可得F=1.80 N，所以FOA=FOB=F=1.80 N.

(3)利用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F′，如图乙．

(4)FOO′的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F′是FOA、FOB两个力的合力，所以只要比较F′和FOO′的大小和方向，即可得出实验结论．

12.解：选取A和B整体为研究对象,受到重力(m0+m)g、地面支持力FN、墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态。

根据平衡条件有FN=(m0+m)g,F=Ff。再以B为研究对象,它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FNB、

墙壁对它的弹力F的作用(如图乙所示)而处于平衡状态,

根据平衡条件有FNBcosθ=mg,FNBsinθ=F,解得F=mgtanθ,

所以Ff=F=mgtanθ。

13.解：

如图甲所示，分析P点受力，由平衡条件可得

FAcos 37°=G1，FAsin 37°=FB，联立解得FB=6 N，

再分析B的受力情况如图乙所示，由物体的平衡条件可得

Ff=G2sin 37°＋FB′cos 37°，

FN＋FB′sin 37°=G2cos 37°，

FB′=FB，联立解得Ff=64.8 N，

FN=76.4 N.