2025届高中物理人教版全程复习构想检测单元素养评价(二)
展开1.如图所示,浙江某中学学生做化学实验时,水平放置的圆形铁环上放入分液漏斗,两者均处于静止状态,则( )
A.分液漏斗受到的重力方向一定指向地心
B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关
C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗形变产生的
D.若分液漏斗中溶液不断流出,分液漏斗的重心不断下降
2.图中各物体均处于静止状态,图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
3.如图所示,光滑斜面的倾角为37°,一小球在细线的拉力作用下静止在斜面上,若小球所受的重力为G,已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则细线对小球拉力的最小值为( )
B.0.5G C.G D.0.8G
4.如图所示,有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上,上面书本质量为M,下面书本质量为m,下面书本有二分之一伸出桌面,桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1,书本与书本之间的动摩擦因数为μ2,已知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.下面书本受到的支持力大小为 eq \f(1,2) mg cs θ+Mg cs θ
B.桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上
C.逐渐增大桌面倾斜的角度,上面书本一定比下面书本先滑动
D.上面书本受到的摩擦力大小为Mg sin θ
5.一人在跑步机上跑步的情景如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂质量为m的物块a,另一端系于人身上,细绳O′M和OO′与竖直方向夹角满足β=2α,物块a始终处于静止状态,若人跟同跑步机的速度匀速跑动,则( )
A.绳OO′的张力大小为2mg cs β
B.由于人与跑步机保持相对静止,人不受到摩擦力
C.若人跑到跑步机靠近P端一些,O′M中的张力将变大
D.若跑步机加速,人跟跑后位置没有改变,绳OO′的张力将保持不变
6.如图,光滑小球放置在斜劈上,静止于竖直墙壁和斜劈之间.小球的质量为m,斜劈尖端的角度为θ,下列说法中正确的是( )
A.墙壁对小球没有弹力
B.小球受到墙壁的弹力大小为mg cs θ
C.增大小球的质量,斜劈不可能向右滑动
D.使斜劈缓慢向右移动一小段距离后,若小球仍在斜劈上,小球将保持静止
二、多项选择题(本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求)
7.[2024·云南模拟预测]如图所示,餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜.若服务员托举菜盘快到餐桌前,使菜盘水平向左减速运动,则( )
A.手对菜盘的摩擦力方向向右
B.手对菜盘的摩擦力方向向左
C.菜盘对手的作用力方向斜向左下方
D.菜盘对手的作用力方向斜向右下方
8.[2024·武汉模拟]如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,质量分别为mA、mB.B的上、下表面均水平且A始终在B上.A物体与一固定于墙面上的拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常量)作用在B物体上,拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.0~t1时间内,B处于静止状态,且A、B之间没有摩擦力
B.t1~t2时间内,B相对水平面滑动,且A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力
C.A、B之间的动摩擦因数μ2= eq \f(k(t2-t1),mAg)
D.B与水平面间的动摩擦因数μ1= eq \f(kt1,(mA+mB)g)
9.如图所示,一渔民欲把重力均为G的虾笼A、B从水中缓慢拉出,此时虾笼A已被拉出水面,虾笼B还未完全拉出水面,轻质绳索1、2与水平面的夹角分别为60°和30°.下列说法正确的是( )
A.绳索1上的拉力大小等于2G
B.绳索2上的拉力大小等于G
C.水对虾笼B的作用力等于G
D.水对虾笼B的作用力等于 eq \f(G,2)
三、非选择题(本题共3小题,按要求答题)
10.在“探究求合力的方法”实验中,某同学用两把弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到点O,作出这两个拉力F1、F2的图示(图甲),然后用一把弹簧测力计将橡皮筋的端点仍然拉到O,弹簧测力计示数F如图乙所示.
(1)弹簧测力计的示数F=________ N;
(2)请帮他在图甲中画出力F的图示(图中a为记录F方向时所记录的一点);
(3)该同学用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来.他观察图形后受到了启发.你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是________.
A.整理实验器材
B.提出求合力方法的猜想
C.改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验
D.与同学交流讨论实验结果,得出结论
11.某同学探究如图甲中台秤的工作原理.他将台秤拆解后发现内部简易结构如图乙所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起、齿轮D可无摩擦转动,与齿条C完全啮合,在齿轮上固定指示示数的轻质指针E,两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上.他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数,经过调校,托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置,若放上质量为m的物体指针偏转了θ弧度(θ<2π),齿轮D的直径为d,重力加速度为g,则
(1)指针偏转了θ弧度的过程,弹簧变长了__________________(用题干中所给的参量表示).
(2)每根弹簧的劲度系数表达式为__________________(用题干所给的参量表示).
(3)该同学进一步改进实验,引入了角度传感器测量指针偏转角度,先后做了六次实验,得到数据并在坐标纸上作出图丙,可得到每根弹簧的劲度系数为________N/m(d=5.00 cm, g=9.8 m/s2,结果保留三位有效数字).
12.如图所示,一轻质细绳跨过定滑轮和动滑轮与m2和A点连接,m1=0.8 kg、m2=2 kg、斜面质量M=3 kg.m1、m2、M均保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角θ=37°、斜面与水平面的夹角θ=37°,不计滑轮与绳的摩擦(sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g=10 m/s2).求:
(1)细绳的拉力大小;
(2)斜面对物体m2的摩擦力f1大小和斜面对地面的摩擦力f2大小.
单元素养评价(二) 相互作用
1.解析:重力是由地球的吸引而产生的,方向竖直向下,而不一定指向地心,A错误;圆形铁环对分液漏斗的作用力与分液漏斗的重力平衡,故圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关,B正确;圆形铁环对分液漏斗的弹力是由圆形铁环形变产生的,C错误;分液漏斗装满溶液时,重心在几何中心处,溶液不断流出的过程重心下降,当溶液流完后重心又回到球心处,故重心先下降后上升,D错误.故选B.
答案:B
2.解析:球受重力和弹力,根据平衡条件,杆对小球的力应竖直向上,A错误;F2应为零,该绳没有发生形变,否则球不能平衡,B错误;球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力,两个支持力均垂直于接触面,C正确;A还受大半圆对它的支持力FN,方向沿过小球A与圆接触点的半径,指向大半圆圆心,D错误.故选C.
答案:C
3.解析:对小球受力分析如图所示
则拉力最小值FT=G sin 37°=0.6G
故选A.
答案:A
4.解析:将两本书看作一个整体,则下面书本受到的支持力大小为FN=(m+M)g cs θ,A错误;桌面与上面书本没有相互作用,B错误;逐渐增大桌面倾斜的角度,当书恰好要滑动时,对上面的书有Mg sin θ=μ1Mg cs θ对于下面的书有(m+M)g sin θ=μ2(m+M)g cs θ但由于不知道μ1、μ2间的大小关系,则无法判断哪本书先滑动,C错误;由于书本静止,则对上面书本有f=Mg sin θ,D正确.故选D.
答案:D
5.解析:物块a始终处于静止状态,由二力平衡可知绳的拉力为FT=mg,跨过定滑轮的绳为活结绳,两边的绳的拉力相等,由合成法可知绳OO′的张力大小为FTOO′=2FTcs eq \f(β,2) =2mg cs α,故A错误;人与跑步机保持相对静止,细绳O′M的拉力使人产生向左的相对运动趋势,则人匀速跑动受到水平向右的静摩擦力,故B错误;若人跑到跑步机靠近P端一些,但物块a始终处于静止状态,竖直绳的拉力仍为FT=mg,则同一根绳上,O′M中的张力将不变,故C错误;若跑步机加速,人跟跑后位置没有改变,且物块a始终处于静止状态,竖直绳的拉力仍为FT=mg,而细绳O′M和OO′与竖直方向的夹角β和α不变,则绳OO′的张力FTOO′=2mg cs α将保持不变,故D正确.
答案:D
6.解析:
对小球受力分析如图所示
由平衡条件可得,小球受到墙壁的弹力大小为FN1=mg tan θ
斜劈对小球的支持力为FN2= eq \f(mg,cs θ) ,A、B错误;
对整体受力分析如图所示
由平衡条件可得,斜劈与地面间的摩擦力Ff=mg tan θ
增大小球的质量,当FN1=mg tan θ>Ffm=μ(M+m)g时斜劈向右滑动,C错误;斜劈向右移动一点后,小球受力情况不变,仍保持静止,D正确.
答案:D
7.解析:菜盘沿着水平方向减速向左运动,所以加速度水平向右,重力和支持力平衡,摩擦力水平向右,故A正确,B错误;菜盘对手的压力竖直向下,菜盘给手的摩擦力水平向左,所以菜盘对手的作用力斜向左下方,故C正确,D错误.故选AC.
答案:AC
8.解析:结合题图乙知,0~t1时间内,B处于静止状态,且A、B之间没有摩擦力,假设A受到摩擦力作用则传感器会有拉力,由题图乙知A、B之间没有摩擦力,则A正确;t1~t2时间内,由题图乙可知,传感器的拉力逐渐增大,则A受到的摩擦力也在逐渐增大,此过程A、B相对水平面还是处于静止状态,则B错误;t2后由题图乙可知A、B相对滑动,则B对A的滑动摩擦力等于传感器的拉力,所以有μ2mAg=F0,F0=k(t2-t1),解得μ2= eq \f(k(t2-t1),mAg) ,则C正确;B相对水平面刚有滑动趋势时,A、B之间才有摩擦力,所以在t1时刻B与水平面间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力,则有μ1(mA+mB)g=kt1,解得B与水平面间的动摩擦因数μ1= eq \f(kt1,(mA+mB)g) ,则D正确.
答案:ACD
9.
解析:如图对虾笼A受力分析,
由平衡条件可得FT1sin 60°=G+FT2sin 30°,FT1cs 60°=FT2cs 30°,解得FT1= eq \r(3) G,FT2=G,A错误,B正确;对虾笼B分析,根据平衡条件可得T2sin 30°+F=G、T2cs 30°=f,解得F= eq \f(1,2) G、f= eq \f(\r(3),2) G.故水对虾笼B的作用力为F合= eq \r(F2+f2) = eq \r((\f(1,2)G)2+(\f(\r(3),2)G)2) =G,C正确,D错误.
答案:BC
10.解析:(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,可知弹簧测力计的示数F=2.8 N;
(2)根据图示法作出F的图示,如图所示:
(3)用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来.观察图形后受到了启发.提出求合力方法的猜想,然后改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验,故B、C正确.
答案:(1)2.8 (2)见解析图 (3)BC
11.解析:(1)由题图乙可知,弹簧的形变量等于齿条C下降的距离,由于齿轮D与齿条C啮合,所以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的弧长,根据数学知识可得s=θ eq \f(d,2)
即弹簧的伸长量Δx=s= eq \f(θ,2) d
(2)对托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C和重物整体研究,根据平衡条件得mg=2F,由弹簧弹力的胡克定律公式得F=kΔx,
联立解得k= eq \f(mg,θd)
(3)根据k= eq \f(mg,θd) ,所以θ= eq \f(g,kd) m
所以θm图像是一条过原点的倾斜直线,其斜率k′= eq \f(g,kd) 由题图丙可得k′= eq \f(Δθ,Δm) = eq \f(0.76,0.6) rad/kg≈1.27 rad/kg
将d=5.00 cm,g=9.8 m/s2代入k′,
解得k≈154 N/m.
答案:(1) eq \f(θ,2) d (2) eq \f(mg,θd) (3)154(151~159)
12.解析:(1)对O点分析,根据受力平衡可得2T cs θ=m1g
解得细绳的拉力大小为T= eq \f(m1g,2cs θ) = eq \f(0.8×10,2×0.8) N=5 N
(2)对m2受力分析,设摩擦力沿斜面向上,则有f1+T=m2g sin θ
解得斜面对物体m2的摩擦力大小为f1=m2g sin θ-T=2×10×0.6 N-5 N=7 N,假设成立;
以M和m2整体受力分析,根据受力平衡可得f2=T cs θ=5×0.8 N=4 N.
答案:(1)5 N (2)7 N 4 N
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