（2）相互作用——2025届高考物理一轮复习一站式复习之阶段测试(含答案)

这是一份（2）相互作用——2025届高考物理一轮复习一站式复习之阶段测试(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
2．如图(a)所示，攀岩者利用绳索沿峭壁缓慢下降过程，可简化为如下情形：把人看成质量分布均匀的细直杆，重力为G，如图(b)所示，轻绳一端固定在竖直悬崖顶端，另一端连接直杆中心，绳与竖直方向的夹角为θ，直杆右端支在竖直面上。当绳恰好与直杆垂直时，下列说法正确的是( )
A.竖直面对杆的摩擦力为零B.轻绳上的拉力大小为
C.竖直面对杆的弹力大小为D.竖直面对杆的弹力大小为
3．长沙五一广场上某商店正在举办开业庆典，为了增加人流量，店家在玻璃柜中放置了一些金砖，每块金砖质量，若顾客能够戴着商店提供的手套将金砖从侧面单手拿起来，那么金砖将归顾客所有。两名高中生路过，对这些金砖的形状进行了分析，发现金砖截面呈如图所示的等腰梯形，各金砖底角θ不同。已知手套和金砖的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，下列说法正确的是( )
A.当时，对金砖侧面至少施加的正压力，才可以抓起金砖
B.当时，对金砖侧面施加的正压力，可以抓起金砖
C.当时，只要力气够大，就可以抓起金砖
D.当时，无论多大的力都不能抓起金砖
4．如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为( )
A.B.C.D.
5．如图所示，某时刻四个物体与两个长木板巧妙地摆放在底座上，且系统处于平衡状态。则在该时刻，下列说法正确的是( )
A.物体a可能不受摩擦力
B.物体b受到木板的作用力的方向竖直向上
C.物体d受到木板的作用力的方向垂直于木板向上
D.物体c可能不受摩擦力
6．某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用铰链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示。假设钢柱与水平地面的夹角为60°，钢索上端与钢柱的夹角为30°，钢索短钢棒及棚顶的总质量为m，重力加速度为g。则钢柱对钢索拉力的大小为( )
A.B.C.D.
7．如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为m的木板以及木块C，初始时刻木板与木块均处于静止状态，之间以及B与桌面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现将水平轻绳一端固定在A上，另一端绕过光滑滑轮系一质量为M的物块D，则以下判断正确的是( )
A.当时，木板B开始滑动
B.不管M多大，木板B一定保持静止
C.之间的摩擦力大小一定等于
D.B受到桌面的摩擦力大小不可能等于
8．如图所示，将质量为m的球放在AB和CD两个与纸面垂直的光滑板之间，两板与水平面夹角并保持静止。AB板固定，CD板与AB板活动连接，CD板可绕通过D点且垂直纸面的轴转动。在θ角缓慢地由30°增大到75°的过程中（重力加速度为g）( )
A.球对AB板压力的最大值为B.球对AB板压力的最大值为
C.球对AB板压力的最大值为D.球对AB板压力的最大值为
二、多选题
9．锻炼身体用的拉力器如图所示，并列装有四根相同的轻质弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m，则( )
A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B.每根弹簧产生的弹力为120 N
C.每根弹簧的劲度系数为100 N/m
D.每根弹簧的劲度系数为500 N/m
10．如图所示，在同一竖直平面内，一光滑的小球夹在直杆OA与圆弧面之间，直杆的一端在圆弧面的圆心O点上，另一端A点在圆弧面上。现将直杆绕O点沿顺时针方向缓慢转动，使直杆与竖直方向的夹角由30°转到60°。则此过程中圆弧面对小球的支持力大小与直杆对小球的支持力大小的变化情况为( )
A.先变小后变大B.一直变小C.先变大后变小D.一直变大
三、实验题
11．某同学欲测量两不同弹簧的劲度系数，设计的实验装置如图（a）所示，将弹簧1的下端与弹簧2的上端连接，指针A固定在两弹簧连接处，指针B固定在弹簧2的下端，刻度尺竖直固定在两弹簧旁边。实验过程中两弹簧均在弹性限度内，不计指针重力，当地重力加速度g取。
（1）关于该实验，下列说法正确的是______。（填正确答案标号）
A.刻度尺的零刻度线一定要对应弹簧1的最上端
B.弹簧2的重力会影响弹簧1劲度系数的测量
C.挂上钩码后需等指针稳定后再进行读数
（2）将质量均为100 g的钩码逐个挂在弹簧2下端，得到两指针对应的示数，在坐标纸上画出与钩码个数n的关系图如图（b）所示，可求出弹簧2的原长为______cm，弹簧1、2的劲度系数分别为______N/m，______N/m。（结果均保留到整数）
12．某同学自制教具来进行“验证力的平行四边形定则”实验，实验器材有：钉子、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计、重物、刻度尺、坐标纸。
实验步骤如下：
①钉子钉在墙上O点，挂上橡皮筋，贴好坐标纸；
②用弹簧测力计测量重物重力，记为；
③一个绳套挂上重物，用弹簧测力计拉开另一个绳套，如图1所示。在坐标纸上记下结点的位置、弹簧测力计的拉力的大小和方向以及重垂线的方向；
④用弹簧测力计同时拉住两个绳套，把结点再次拉到位置，如图2所示。在坐标纸上记下弹簧测力计的示数的大小和方向；
⑤用刻度尺在坐标纸上作出以为邻边的平行四边形，对角线为F；
⑥改变拉力的大小和方向，重复做几次实验。
（1）下列关于实验中的说法正确的是______。
A.弹簧测力计读数时，视线要垂直于刻度盘
B.弹簧测力计自身有重力，会引起实验误差
C.橡皮筋的绳套粗一些且短一些，实验效果更好
（2）下列力一定沿方向的是______。
A.FB.C.F和
（3）图3为实验的坐标纸，请准确作出F，观察F和，得出的结论是：____________。
四、计算题
13．如图所示，在竖直平面内，有一直角三角形金属框架，底边水平。质量为的小球a和质量为m的小球b套在框架上，可以无摩擦地滑动。之间通过不可伸长的细线连接。当系统处于平衡时，求：（重力加速度为g）
（1）细线上的拉力大小F和细线与金属框架形成的夹角θ；
（2）金属框架对b球的作用力大小。
14．如图所示，在竖直面内，光滑的硬直杆对接成V形并固定在水平天花板上，OA与天花板之间的夹角为74°，轻质小环（视为质点）套在OA上，质量为m的小球（视为质点）套在OB上，长度为的轻质细线与小环、小球连接，当环与球都静止时，OA对小环的弹力为，小球静止在P点，小环静止在Q点，两点之间的距离为，重力加速度g取，，，求：
（1）细线的拉力大小以及OB与天花板之间的夹角；
（2）小球的质量m以及OB对小球的弹力大小。
15．如图1所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻弹簧的左端固定在墙上。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧原长，劲度系数。轻绳的OC段长1 m，与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A的质量，物块B的质量。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（）
（1）求弹簧伸长量的大小；
（2）求物块A受到的摩擦力的大小和方向；
（3）如图2所示，若在上述平衡状态下用轻绳代替轻弹簧，取下物块B然后用光滑轻滑轮把物块B挂在轻绳上，求重新平衡时物块A受到的摩擦力的大小和方向。
16．如图所示，质量均为m的物块之间用劲度系数为k的轻质弹簧连接，竖直放置于水平地面上，轻绳的一端与A连接并绕过其正上方的光滑定滑轮P及与P等高的光滑定滑轮Q，另一端可挂到放在斜面上的物块C上。轻绳挂上C之后，将把A往上拉升直至新的平衡位置。已知B未离开地面，QC段轻绳与斜面平行，固定的斜面倾角为θ，C与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求所挂C的质量的最大值；
（2）若轻绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动，求因轻绳挂上C而使A上升的高度；
（3）若轻绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动。再将C沿斜面向上移动一段距离，C恰好不会向下滑动，求这段距离。
参考答案
1．答案：C
解析：鱼儿吞食花瓣时在空中处于最高点，此时鱼儿受重力作用，鱼儿与花瓣间的作用力可以忽略，则此时鱼儿受力不平衡，A错误；鱼儿摆尾击水时受到水的作用力，鱼儿摆尾出水时，水对鱼儿的作用力大于鱼儿的重力，并非浮力大于重力，B错误，C正确；研究鱼儿摆尾出水的动作时，鱼儿的大小和形状不能忽略，故不能把鱼儿看成质点，D错误.
2．答案：D
解析：把直杆受竖直面的弹力N和摩擦力f合成为一个力，称为作用力F，可认为直杆受重力G、绳的拉力T和作用力F三个力的作用，由三力汇交原理可知，作用力F方向沿杆斜向左上。直杆受力如图所示，根据三力平衡可知绳上的拉力大小，B错误。作用力，摩擦力，A错误。竖直面对杆的弹力，C错误，D正确。
3．答案：D
解析：对金砖受力分析如图所示，根据受力平衡可知在竖直方向有，其中，则，其中需保证，故可知时，才有可能将金砖拿起来，当时，，无论多大的力都不能抓起金砖，D正确；当时，C错误；当时，，则至少施加125 N的正压力才可以抓起金砖，A错误；当时，，则至少施加3826.5 N的正压力才可以抓起金砖，B错误。
4．答案：C
解析：分析结点C的受力，如图甲所示，由题意可知，绳CA与竖直方向的夹角，则可得：，再分析结点D的受力，如图乙所示，由图可知，恒定，的方向不变，当在D点施加的拉力F与绳BD垂直时，拉力F为最小，即，所以C正确。
5．答案：B
解析：木板对物体的支持力方向均垂直于木板，由于物体a所在的木板是倾斜的，物体a应受摩擦力才能平衡，A项错误；物体b和d受到木板的作用力与其重力平衡，因此物体b和d受到木板的作用力方向竖直向上，B项正确，C项错误；物体c受到上下板的弹力的水平分量均向左，因此c一定受到摩擦力作用，D项错误。
6．答案：B
解析：把钢索、短钢棒和棚顶看作整体进行受力分析，整体受到竖直向下的重力，两侧钢柱对钢索的拉力，如图所示。根据平衡条件可得，解得，B项正确。
7．答案：B
解析：先对B受力分析，竖直方向受重力、压力和支持力，水平方向受A对B向右的摩擦力和桌面对B向左的摩擦力，由于A对B的最大静摩擦力为，小于桌面对B的最大静摩擦力，故B一定保持静止，A错误，B正确。当整体处于静止状态时，C在水平方向受力为零，则A对C的摩擦力等于零；当发生相对滑动时，之间的摩擦力等于，C错误。当D的质量M较小时，保持静止，根据平衡条件可知，B受到桌面的摩擦力大小等于，故D错误。
8．答案：B
解析：小球受到重力板的支持力板的支持力三个力作用，保持平衡状态；在θ角缓慢地由30°增大到75°的过程中，小球的重力保持不变，AB板对球的支持力方向不变，CD板对球的支持力方向在变化，如图所示分别是和的受力分析图
根据三角形定则，可知随着θ角缓慢地增大，AB板对球支持力也逐渐增大，当时，AB板对球的支持力最大，此时等于小球的重力，根据牛顿第三定律可得小球对AB板压力的最大值为，B正确。
9．答案：BC
解析：弹簧弹力与手的拉力是一对相互作用力，人的每只手受到的拉力均为600 N，A项错误；每根弹簧中的弹力，B项正确；每根弹簧的劲度系数，C项正确，D项错误。
10．答案：BD
解析：设小球的重力为方向指向O点，方向与直杆垂直，即方向与方向总垂直，以大小为直径画出的矢量三角形外接圆如图所示。由图可知，直杆绕O点沿顺时针方向缓慢转至与竖直方向夹角为60°的过程中，与竖直方向的夹角一直变大，可知一直变小，A项错误，B项正确；与竖直方向的夹角一直变小，可知一直变大，C项错误，D项正确。
11．答案：（1）C
（2）12；25；50
解析：（1）刻度尺的零刻度线不一定要对应弹簧1的最上端，能通过两次读数之差计算出弹簧伸长量即可，A错误；由可知，弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影响，所以不会影响弹簧1劲度系数的测量，B错误；挂上钩码后指针移动，需要等指针稳定后再进行读数，C正确。
（2）随着所挂钩码个数的增加，弹簧的伸长量逐渐增大，指针对应的示数逐渐增大，又初始时指针B在下端，则初始时指针B对应的刻度大，故题图（b）中上方的图线为指针B对应的刻度随钩码个数变化的关系图线，根据题图（b）可知弹簧2的原长为12 cm，由胡克定律，有，可得，对弹簧1，有。对弹簧2，有。
12．答案：（1）AB
（2）B
（3）见解析；在误差允许范围内，力的平行四边形定则成立
解析：（1）弹簧测力计读数时，视线要垂直于刻度盘，A正确；弹簧测力计自身重力对拉力大小有影响，会引起实验误差，B正确；橡皮筋的绳套应细一些且长一些，方便标出方向，C错误。
（2）是使用一根弹簧测力计时测量出来的力，一定沿方向；F是根据平行四边形定则作出来的力，不一定与方向一致，即不一定沿方向，B正确。
（3）作出力F如图所示，得出的结论是在误差允许范围内，力的平行四边形定则成立。
13、
（1）答案：，30°
解析：对a球、b球受力分析如图
根据平衡条件，对a球有
对b球有
解得
（2）答案：
解析：对b球，有
解得
14．答案：(1)2 N；53°
(2)0.2 kg；2.4 N
解析：(1)由于OA杆是光滑的，所以小环与OA杆间没有摩擦力。轻质小环要处于静止状态，OA对环的弹力与细线的拉力必须等大反向，则细线拉力大小
OA对环的弹力垂直OA，则细线与OA垂直。
由几何关系可得
则
OB与天花板之间的夹角为
解得
(2)由几何关系可知，细线对小球的拉力与杆OB之间的夹角为，对小球进行受力分析，杆OB对小球的弹力F与杆OB垂直，如图所示。
将重力和细线的拉力分别沿垂直OB和平行OB方向分解，
可得
联立解得
15．答案：（1）0.1 m
（2）25 N，方向沿斜面向下
（3），方向沿斜面向下
解析：（1）对O点受力分析如图甲所示，
根据平衡条件，有
由胡克定律
解得
（2）由（1）中分析可知OC段轻绳的拉力
A的重力沿斜面向下的分力
A受到的拉力
由于，所以摩擦力方向沿斜面向下
对A进行受力分析，沿斜面方向根据力的平衡条件，有
代入数据解得，方向沿斜面向下
（3）取下物块B然后用光滑轻滑轮把物块B挂在轻绳上，重新平衡时，轻滑轮两边轻绳与竖直方向的夹角相等且两边轻绳上的拉力相等，如图乙所示。
斜面底端距离左侧墙面的水平距离为：
定滑轮左侧部分轻绳长为：
设重新平衡时轻滑轮两边轻绳与竖直方向的夹角为，
由几何关系可知
所以
重新平衡时有：
解得：
A受到的拉力
所以A受到的摩擦力的大小：,方向沿斜面向下。
16．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）把B刚好要拉离地面时C的质量最大，设C的质量的最大值为
此时对整体分析知轻绳的拉力大小为
对C沿斜面方向受力分析，根据平衡条件可得
解得
（2）设没有挂C时，弹簧压缩量为，则
若轻绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动，设此时轻绳拉力大小为，则对C沿斜面方向有
对A根据平衡条件可得：若弹簧对A的弹力向上，则有
解得
因轻绳挂上C而使A上升的高度
若弹簧对A的弹力向下，则有
解得
因轻绳挂上C而使A上升的高度，
（3）若轻绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动，再将C向上移动一段距离，C恰好不会向下滑动，此时轻绳拉力大小为，则对C沿斜面方向受力分析，有
对A根据平衡条件可得：若弹簧对A的弹力向上，则有
解得
因细绳挂上C并将C向上移动一段距离而使A上升的高度
若弹簧对A的弹力向下，则有
解得
因细绳挂上C并将C向上移动一段距离而使A上升的高度
所以再将C沿斜面向上移动的距离