高中物理学考复习阶段检测卷2相互作用含答案

这是一份高中物理学考复习阶段检测卷2相互作用含答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.关于重力加速度的说法中,不正确的是( )
A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8 m/s2
B.在地面上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大
C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同
D.在某地物体自由下落时的重力加速度与静止时的重力加速度大小一样
2.如图所示,质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程受到的力有( )
A.冲力、重力、斜面的支持力、摩擦力
B.重力、对斜面的正压力、摩擦力
C.重力、斜面的支持力、摩擦力
D.重力、斜面的支持力、摩擦力、对斜面的正压力、下滑力
3.(2021年浙江7月学考)如图所示,跳水运动员正在起跳。此时被压弯的跳板对运动员的弹力( )
A.方向向下
B.方向一定沿跳板板面
C.由跳板的形变所产生
D.由脚的形变所产生
4.如图所示,扫帚(图中扫帚柄是倾斜的)立在水平地面上保持静止,下列分析正确的是( )
A.地面给扫帚的作用力方向沿扫帚柄倾斜向上
B.扫帚之所以立起来是因为重力方向沿着扫帚柄
C.扫帚受到竖直向下的重力和地面给扫帚竖直向上的作用力
D.扫帚所受合力不为零
5.如图所示,质量m=1 kg的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数μ=0.3,垂直于墙面作用在物块表面的推力F=50 N,物块处于静止状态。g取10 m/s2,则物块所受摩擦力的大小为( )
A.30 NB.10 NC.15 ND.50 N
6.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,③中弹簧的左端系一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端系一小物块,物块在粗糙的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )
A.l2>l1B.l4=l3
C.l1>l3D.l2>l4
7.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )
A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1
C.F2-F1l2+l1D.F2+F1l2-l1
8.所受重力为200 N的木箱放在水平地板上,至少要用65 N的水平推力才能使它从原地开始运动,木箱从原地移动以后,用60 N的水平推力就可以使木箱继续做匀速直线运动,由此可知( )
A.木箱与地板之间的最大静摩擦力为60 N
B.木箱所受的滑动摩擦力为65 N
C.木箱与地板之间的动摩擦因数等于0.3
D.如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为60 N
9.电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
10.“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片如图所示。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的重力大小为16mg
B.受到的合力大小为16mg
C.对球面的压力大小为16mg
D.对球面的作用力大小为16mg
11.如图所示,两同学在冰面上拔河,分界线处于绳子中点正下方,若绳子质量不计,冰面阻力可以忽略,则拔河取胜的关键因素是( )
A.同学的拔河姿势
B.同学的质量大小
C.同学的收绳速度
D.同学对绳子的拉力大小
12.物体在四个共点力F1、F2、F3、F4的作用下处于平衡状态,其中F1=5 N。若将F1沿顺时针方向旋转60°,则此时物体所受合力的大小为( )
A.0B.5 NC.15 ND.10 N
13.随着科技发展,越来越多的机器人被投入到生产中,如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力方向竖直向上
C.小球受到的摩擦力与重力大小无关
D.在保证小球静止的情况下,若减小铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变小
14.如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个物块,各物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°,整个系统保持静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为Ff,则D物块所受的摩擦力大小为( )
A.32FfB.3FfC.FfD.2Ff
15.如图所示,一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上,处于静止状态,一定质量的瓢虫(未画出)与碗面间的动摩擦因数为μ=34,且处处相同(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,若瓢虫能停在碗上,则瓢虫离桌面高度h至少为( )
A.67RB.45RC.34RD.23R
16.超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”,秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫,如图所示。塑胶垫的位置比轮子的凸缘高,当购物车推进自动扶梯时,轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽(忽略此处摩擦),后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车(人车分离)随倾斜自动扶梯一起匀速运动时( )
A.塑胶垫受到扶梯的弹力之和等于购物车的重力
B.塑胶垫受到扶梯的摩擦力之和等于购物车的重力
C.自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力
D.塑胶垫对扶梯的摩擦力可能大于扶梯对塑胶垫的摩擦力
17.如图所示,一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上,绸带上放A、B两物块,A物块质量大于B物块,两物块同时分别受到反向等大逐渐增大的力作用,两物块与绸带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列说法错误的是( )
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带滑动
C.A物块不可能相对绸带发生滑动
D.A物块所受摩擦力一定大于B物块所受摩擦力
18.如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架,它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。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为θ=37°,吊锅和细铁链的总质量为m,支架与铰链之间的摩擦忽略不计,则( )
A.每根杆中的弹力大小为13mg
B.每根杆对地面的摩擦力大小为14mg
C.减小θ时杆对地面压力增大
D.增大θ时杆对地面压力增大
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系,已知当地的重力加速度为g。
(1)为完成实验,还需要的实验器材有: 。
(2)实验中需要记录的物理量有:悬挂钩码个数、与弹力对应的弹簧长度和 。
(3)图乙是某同学描绘的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m,图线不过原点的原因是 。
20.(8分)在“探究求合力的方法”的实验中,请回答以下问题:
(1)已有实验器材:木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔,还需要选取的器材有 ;
(2)本实验需要用到带细绳套的橡皮筋,图甲中最合适的是 ;
(3)某次用弹簧测力计拉橡皮筋时弹簧测力计的指针位置如图乙所示,弹簧测力计示数为 N;
(4)下列有关该实验的说法中,正确的是 。
A.用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置
B.两分力的夹角越大越好
C.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行
D.本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
21.(8分)如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F=200 N推一个质量为m=20 kg的箱子,箱子做向右的匀速直线运动。已知g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。求:
(1)地面对物体的支持力的大小;
(2)箱子与地面间的动摩擦因数μ。
22.(10分)擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净。已知黑板的规格是4.5×1.5 m2,黑板的下边缘离地的高度为0.8 m。小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上移动擦黑板,当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45°时,F=20 N,他能擦到的最大高度为2.05 m,g取10 m/s2。
(1)求小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数;
(2)若该同学擦到最高位置时意外松手让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落,求小黑板擦砸到黑板下边缘的速度大小;
(3)擦黑板时有这样的现象:粉笔字的位置越高或越远的地方,已经用力较大却还是不容易擦干净,请用物理知识简要解释。
23.(12分)如图所示,物块A、B通过质量不计的细绳连接后跨过光滑的定滑轮,当两物块静止时,细绳OP、OQ与水平方向的夹角分别为30°、60°,已知物块B的质量mB=2 kg,重力加速度g取10 m/s2,物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=3-14,假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
(1)求滑块A所受摩擦力的大小及方向;
(2)现将物块B的质量逐渐增大,当物块B的质量与物块A的质量的比值是多少时,物块A将要在水平面上运动?
阶段检测卷(二) 相互作用
1.A 2.C
3.C 解析 跳水运动员正在起跳,运动员并不处于静止状态,所以跳板对人的作用力方向并不清楚,选项A、B错误;跳板对运动员的弹力是由施力物体形变产生,即跳板形变产生的,选项C正确,选项D错误。
4.C 解析 地面给扫帚的作用力方向竖直向上,与竖直向下的重力相平衡,A错误,C正确;重力方向竖直向下,不可能沿着扫帚柄,B错误;由于扫帚处于静止状态,所受合力为零,D错误。
5.B 6.B
7.D 解析 由胡克定律得F=kx,式中x为形变量,设弹簧原长为l0,则有F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),联立方程组可以解得k=F1+F2l2-l1,故D正确,A、B、C错误。
8.C 解析 因为至少要用65 N的水平推力才能使它从原地开始运动,则木箱与地板之间的最大静摩擦力为65 N,选项A错误;用60 N的水平推力就可以使木箱继续做匀速直线运动,则木箱所受的滑动摩擦力为60 N,选项B错误;木箱与地板之间的动摩擦因数等于μ=FfFN=Ffmg=60200=0.3,选项C正确;如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱,则木箱不动,摩擦力为静摩擦力,则木箱所受的摩擦力大小为20 N,选项D错误。
9.D 解析 小车加速向左运动,受到自身的重力和电机的驱动力,受到长木板对小车的支持力和摩擦力,A错误;木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,B错误;木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对作用力与反作用力,等大反向,C错误,D正确。
10.D 解析 对人受力分析,如图所示,人受自身重力mg、氦气球向上的拉力F拉=56mg和望远镜球面对人的作用力F,人在球面上缓慢移动时,人处于平衡状态,所受合力为0,所以望远镜球面对人有向上的作用力,大小为16mg,根据牛顿第三定律,人对球面的作用力大小为16mg,方向竖直向下,并不一定是压力为16mg,该接触面倾斜时,压力不等于16mg,故D选项正确。
11.B 解析 同一根绳子上的拉力大小相等,所以绳子对甲和乙的拉力大小相等,拔河取胜的关键因素是同学的质量,相同作用力时,质量较大则加速度较小,能赢得“拔河”比赛的胜利,故B正确,A、C、D错误。
12.B 解析 物体在四个共点力F1、F2、F3、F4的作用下处于平衡状态,则F2、F3、F4的合力与F1平衡,若将F1沿顺时针方向旋转60°,物体相当于受到两个夹角为120°大小为F1的力的作用,根据平行四边形定则,合力大小为5 N,B正确。
13.B 解析 小球处于静止状态,在竖直方向上二力平衡,即小球受到的摩擦力大小始终等于重力大小,方向竖直向上,与所受压力大小无关。综上所述可知A、C、D错误,B正确。
14.B 解析 假设弹簧均处于拉伸状态,对A进行受力分析如图甲所示,
甲
根据地面对A的摩擦力为Ff,得知弹簧上的弹力大小F=Ff;
乙
对D进行受力分析如图乙所示,则地面对D的摩擦力大小为Ff'=2Ffcs 30°=3Ff,同理弹簧处于压缩状态时,Ff'大小不会发生变化,故B项正确。
15.B 解析 瓢虫停在碗上时,受重力、支持力和摩擦力处于平衡状态,摩擦力与水平方向所成的夹角为θ,受力分析如图所示,则有Ff=mgsin θ,FN=mgcs θ,当瓢虫刚好能静止在碗上时,瓢虫所受静摩擦力为最大静摩擦力,则有μmgcs θ=mgsin θ,由于μ=34可得tan θ=34,则θ=37°,则此时瓢虫离地面的高度为h=Rcs 37°=45R,故B正确。
16.C 解析 购物车(人车分离)随倾斜自动扶梯一起匀速运动时,合力为零,即塑胶垫受到的弹力与塑胶垫受到的摩擦力的合力与重力等大反向,即自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力,故C正确;沿扶梯方向合力为零,则塑胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力,故A、B错误;塑胶垫对扶梯的摩擦力与扶梯对塑胶垫的摩擦力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D错误。
17.D 解析 轻质丝绸的质量为零,因此合力一定为零,当A、B两物块同时分别受到等大反向逐渐增大的力作用时,轻质绸带所受的摩擦力一定大小相等,方向相反;由于A物块所受最大静摩擦力较大,故B物块先相对绸带运动,A物块相对绸带不会发生滑动,如果A物块发生相对滑动,丝绸受到A物块较大的滑动摩擦力,则B物块对丝绸提供的摩擦力无法与之平衡。故A、B、C正确,与题意不符;D错误,与题意相符。
18.B 解析 对结点分析可知3FNcs 37°=mg,解得FN=512mg,选项A错误;每根轻杆对地面的摩擦力大小为Ff=FNsin 37°=14mg,选项B正确;对整体有3FN'=mg,可得FN'=13mg,则无论增加θ还是减小θ,轻杆对地面压力都不变,选项C、D错误。
19.答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长 (3)200 弹簧自身存在重力
20.答案 (1)AC (2)C (3)2.62(2.61~2.64) (4)AC
解析 (1)还需要选取测量长度需要的尺子和测量力的大小所用的弹簧测力计,故选A、C。
(2)为了方便标识拉力的方向,细绳套应该长一些,故选C。
(3)由题图乙可知,其分度值为0.1 N,示数为2.62 N。
(4)为了保证效果相同,两次拉的过程中,结点O的位置必须相同,故A正确;用弹簧测力计同时拉细绳时,夹角不能太大,也不能太小,有利于作图即可,故B错误;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,故C正确;本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系,故D错误。
21.答案 (1)320 N (2)0.5
解析 (1)选箱子为研究对象,受到重力、支持力、推力和摩擦力,其受力如图所示
竖直方向有FN=G+Fsin 37°
解得FN=320 N。
(2)根据受力分析,可得水平方向有Fcs 37°-Ff=0
又Ff=μFN
解得μ=0.5。
22.答案 (1)0.93 (2)5 m/s (3)见解析
解析 (1)小黑板擦缓慢向上移动,处于平衡状态,受力分析如图所示
水平方向有FN=Fsin θ
竖直方向有Fcs θ=mg+Ff
又Ff=μFN
所以μ=Fcs45°-mgFsin45°=0.93。
(2)小黑板擦可看成质点,它向下滑落的过程与黑板间无摩擦,它做自由落体运动,由运动学公式有v2=2gh
得v=2gh=5 m/s。
(3)当手臂的用力大小相同时,由Ff=μFsin θ可知,作用点的高度越高,手臂与黑板面的夹角越小,黑板擦与黑板间的摩擦力也就越小,所以手臂与黑板面夹角越小的地方越不容易擦干净。
23.答案 (1)10(3-1)N,方向水平向左 (2)12
解析 (1)对物块B受力分析,其受到重力mBg和绳的拉力TOP、TOQ三个力的作用而处于静止状态,其中TOP、TOQ垂直,画出这三个力的矢量三角形如图甲所示
甲
由力的平衡条件解得
TOP=mBgsin 30°=mBg2
TOQ=mBgcs 30°=3mBg2
对物块A受力分析,如图乙所示
乙
由力的平衡条件得TOP+Ff=TOQ
代入数据解得Ff=10(3-1)N
方向水平向左。
(2)假设当物块B的质量为mB'时,物块A刚要发生运动,此时A所受的摩擦力达最大静摩擦力,由(1)可知TOP'=mB'g2,TOQ'=3mB'g2
又Ffm=μFN
竖直方向FN=mAg
水平方向有Ffm=TOQ'-TOP'
解得物块B的质量与物块A的质量的比值mB'mA=12
当物块B的质量与物块A的质量的比值为12时,物块A将要在水平面上运动。