资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩7页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
新高考物理一轮复习单元检测专题02 相互作用（2份打包，原卷版+解析版）
展开
这是一份新高考物理一轮复习单元检测专题02 相互作用（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习单元检测专题02相互作用原卷版doc、新高考物理一轮复习单元检测专题02相互作用解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11ND．木块B所受摩擦力大小是15N
【答案】 C
【解析】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩擦为
SKIPIF 1 < 0
B受到的最大静摩擦为
SKIPIF 1 < 0
此时弹簧的弹力为
SKIPIF 1 < 0
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A受到的摩擦力大小为8N，方向向右，B受到的摩摩擦力也是8N，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
SKIPIF 1 < 0
作用在木块B上，假设物体B仍静止，则B受到的摩擦力为11N，此时小于最大静摩擦，则B仍然静止，摩擦力方向向左，施加F后，弹簧的形变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为8N，方向向右，C正确。
故选C。
2．（2022·江苏·二模）哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，用合成“肌肉”做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁，足够长的细绳绕过d端滑轮，一端也固定于墙壁，另一端连接质量为m的物体，合成“肌肉”的c和e处类似于人手臂的关节，由“手臂”合成“肌肉”控制。设cd的连线与竖直墙壁ac夹角为?，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．撤除轻质细杆ce瞬间物体的下落加速度为重力加速度g
B．若保持θ＝90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
C．若保持ac等于ad，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
D．若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac＞cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小
【答案】 B
【解析】
A．撤除轻质细杆ce瞬间，细绳ad的拉力也瞬时变为零，则物体的下落加速度为重力加速度g，选项A正确；
B．保持 SKIPIF 1 < 0 ，增大cd长度，则 SKIPIF 1 < 0 变小，绳中张力大小不变，因细绳对滑轮的力沿 SKIPIF 1 < 0 的平分线，可知细绳对滑轮的力的方向要改变，则B错误；
C．保持ac等于ad， SKIPIF 1 < 0 ，即dc为 SKIPIF 1 < 0 的角平分线，绳中张力不变，方向沿着dc，C正确；
D．cd长度不变， SKIPIF 1 < 0 点的轨迹如图虚线所示，为一段圆弧
当 SKIPIF 1 < 0 的位置满足 SKIPIF 1 < 0 与圆相切时， SKIPIF 1 < 0 最小，此时细绳对滑轮的力最大，因此 SKIPIF 1 < 0 从90°逐渐变为零，细绳对滑轮的力先增大后减小，D正确。
故选B。
3．（2022·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，质量为 SKIPIF 1 < 0 的物块A静置于水平台面上，质量为 SKIPIF 1 < 0 的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 。已知物块A与台面间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度大小为g，则（ ）
A．绳 SKIPIF 1 < 0 的拉力大小为 SKIPIF 1 < 0
B． SKIPIF 1 < 0 受到的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 受到的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
D．地面对 SKIPIF 1 < 0 的支持力大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 B
【解析】
A．对小球B受力分析如图，PB受到的拉力大小
SKIPIF 1 < 0
对P点受力分析可知， SKIPIF 1 < 0 受到的拉力大小
SKIPIF 1 < 0
A错误；
C．对物体A受力分析可知，物体A所受摩擦力大小等于PA绳子的拉力
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
C错误；
B．对整体受力分析可知，半球C受到的摩擦力大小等于A所受摩擦力
SKIPIF 1 < 0
B正确；
D．对整体受力分析可知，地面对半球C的支持力大小为
SKIPIF 1 < 0
D错误。
故选B。
4．（2022·湖北·黄冈中学二模）如图所示，水平地面上叠放着矩形物体A和B，细线一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C，A、B、C均静止。下列说法正确的是（ ）
A．A可能受到三个力作用
B．B可能受到四个力作用
C．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，则A对B的摩擦力不变
D．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大
【答案】 D
【解析】
A．物体A受力分析如图
共受到四个力，故A错误；
B．物块B受力分析如图
共受到五个力，故B错误；
CD．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，可知T减小， SKIPIF 1 < 0 不变，由
SKIPIF 1 < 0
可知，则B对A的摩擦力减小，则A对B的摩擦力减小；因为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
T减小， SKIPIF 1 < 0 不变，可知适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大，故C错误，D正确。
故选D。
5．（2022·陕西西安·高三期末）物体受到同一平面上三个共点力作用而做匀速运动，这三个共点力的大小不可能是以下哪一组（ ）
A．3N、8N、7NB．3N、5N、9N
C．2N、2N、3ND．10N、20N、30N
【答案】 B
【解析】
三力中某两个力的合力|F1-F2|≤ SKIPIF 1 < 0 ≤F1+F2，若另一个力F3的大小在 SKIPIF 1 < 0 的取值范围内，则这三个力的合力可能为零，物体就处于平衡状态而做匀速直线运动。
A．5N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤11N，F3=7N在这范围内，故A不符题意；
B．2N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤8N，F3=9N不在这范围内，故B符合题意；
C．0N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤4N，F3=3N在这范围内，故C不符题意；
D．10N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤30N，F3=30N在这范围内，故D不符题意；
故选B。
6．（2022·河北·高三期中）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ，所构成的平面与水平面间的夹角恒为 SKIPIF 1 < 0 ，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【答案】 C
【解析】
设每根绳的拉力为F，则这两根绳拉力的合力
SKIPIF 1 < 0
方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为α，受力分析如图所示
对轮胎
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故ABD错误，C正确。
故选C。
7．（2022·江苏淮安·模拟预测）如图所示，两金属杆构成十字架竖直放置，其中PQ杆粗糙，两根相同的轻弹簧一端固定在A点，另一端各连接质量为m的小球，小球穿过PQ杆，且与MN杆距离相等。十字架绕MN分别以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 运动时，小球均相对于杆静止。若 SKIPIF 1 < 0 ，则与以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时相比，以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时（ ）
A．两球间的距离一定变大
B．弹簧弹力一定变大
C．小球所受摩擦力一定变大
D．小球所受合力一定变大
【答案】 D
【解析】
A．因为小球与杆之间有摩擦力，则当角速度变大时，小球仍可能相对于杆静止，故两球间的距离不变，故A项错误；
B．因为若小球相对于杆静止，故弹簧形变量不变，根据胡克定律
SKIPIF 1 < 0
所以弹簧弹力不变，故B项错误；
C．小球所受静摩擦力的方向未知，若静摩擦力方向向右，则摩擦力变小，若静摩擦力方向向左，则摩擦力变大，故C项错误；
D．小球所受合力提供小球的向心力，与以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时相比，以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时所需向心力变大，即小球所受合力变大，故D项正确。
故选D。
8．（2022·湖北省鄂州高中模拟预测）如图所示，倾角 SKIPIF 1 < 0 的斜面固定在水平地面上。质量分别为0.1kg、0.2kg的两物块A、B置于斜面上，质量为0.025kg的物块C穿在固定在地面上的光滑竖直杆上，A与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 ，A、B、C均处于静止状态，B的上表面水平A与B、B与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 SKIPIF 1 < 0 ，则（ ）
A．斜面与B之间存在3对作用力与反作用力
B．斜面对B的作用力大小为 SKIPIF 1 < 0 N，方向垂直斜面向上
C．剪断细线后，A、B之间摩擦力的大小为0.16N
D．剪断细线后，B对A的支持力的大小为0.8N
【答案】 C
【解析】
A． 依题意，将A、B两物体视为一整体，由于静止，B物体与斜面之间存在着支持力与正压力这一对作用力与反作用力，还可能与斜面间有相互的静摩擦力，即最多只有两对作用力与反作用力，故A错误；
B．依题意有，以C为研究对象对其受力分析，设绳子张力为T，杆对C的作用力为N1，则有
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
将A、B视为一整体，对其受力分析有，由于整体重力沿斜面向下的分力为
SKIPIF 1 < 0
绳子拉力沿斜面向上的分力为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
因整体静止且 SKIPIF 1 < 0 ，可知斜面对B物体有一个沿斜面向上的静摩擦力，将A、B视为一整体，设斜面对其支持力为N，静摩擦力为f，对其受力分析如图所示，则有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
则斜面对B的作用力大小为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
根据平行四边形法则，F的方向介于N与f之间，并不是垂直于斜面向上，故B错误；
C．将A、B视为一整体，剪断细线后，假设水平方向上没有相对滑动，则有共同的加速度沿斜面下滑，设为 a，有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
则在竖直方向的分加速度为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
B、A之间的正压力为 SKIPIF 1 < 0 ，则有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
在水平方向的分加速度为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
以物体A为研究对象可知
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
从上式可以看出说明假定成立，即在水平方向上A、B没有相对滑动，它们以相同的加速度 SKIPIF 1 < 0 沿斜面下滑，由于A在水平方向的加速度是由于B对A在水平方向的静摩擦力提供的，据牛顿第二定律有
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．据前面分析，对A受力分析，设B对A的支持力为 SKIPIF 1 < 0 ，在竖直方向上根据牛顿第二定律有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2022·湖南娄底·模拟预测）如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度为g，则（ ）
A．楔形物体对地板的压力大小为Mg
B．当 SKIPIF 1 < 0 时，楔形物体与地板间无摩擦力
C．向右的水平力F的最小值一定是零
D．向右的水平力F的最大值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 BD
【解析】
A．将M、m视为一个整体可知，楔形物体对地板的压力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，故A错误；
B．球体对AC面的弹力大小为
SKIPIF 1 < 0
当
SKIPIF 1 < 0
时，楔形物体水平方向上受到的合力为零，没有运动趋势，摩擦力为零。故B正确；
C．斜面体受到的最大静摩擦力
SKIPIF 1 < 0
当水平向右的外力最小（设为 SKIPIF 1 < 0 ）时，斜面体可能有向左运动趋势，当
SKIPIF 1 < 0
时
SKIPIF 1 < 0
当
SKIPIF 1 < 0
时
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
D．当水平向右的外力最大（设为 SKIPIF 1 < 0 ）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故D正确。
故选BD。
10．（2022·湖南·雅礼中学二模）如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数 SKIPIF 1 < 0 B．弹簧的劲度系数 SKIPIF 1 < 0
C．x2=2x1-x0D． SKIPIF 1 < 0
【答案】 AD
【解析】
AB．由图2可知
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故A正确，B错误；
C小球落到弹簧上有初速度，从接触弹簧到最低点，以x1为分界点，上下压缩量不对称，即
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
D．从初始位置到最低点，由能量守恒可得
SKIPIF 1 < 0
即
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故D正确。
故选AD。
11．（2022·广东·高三阶段练习）如图所示，水平地面上静置一质量为M的斜面体，斜面的倾角为θ，质量为m的玩具鼠静止在斜面上，玩具鼠与斜面间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，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．玩具鼠对斜面的压力大小为mgsinθ
B．斜面对玩具鼠的作用力竖直向上且大小等于mg
C．玩具鼠与斜面间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0
D．地面对斜面体的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 BC
【解析】
A．对玩具鼠进行受力分析，斜面体对玩具鼠的支持力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，由牛顿第三定律得玩具鼠对斜面体的压力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，A错误；
B．玩具鼠静止在斜面上，斜面体对玩具鼠的作用力是支持力和摩擦力的合力，与玩具鼠所受重力等大反向，故B正确；
C．由静止的条件
SKIPIF 1 < 0
得玩具鼠与斜面体间的动摩擦因数
SKIPIF 1 < 0
C正确；
D．对整体分析可知，水平方向无外力，则整体没有水平的运动趋势，故地面与斜面体之间无摩擦力，D错误；
故选BC。
12．（2022·湖南·邵阳市第二中学模拟预测）如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点（O、A等高，不计A处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α=30°，β=45°。则（ ）
A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移
C．静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为 SKIPIF 1 < 0
D．小球P与小球Q的质量之比为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 AC
【解析】
A．绳子 B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此AQB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边板的距离不变，因此角度 SKIPIF 1 < 0 不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。
B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时，如果 P向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而 AB之间的绳子长度变短，则角度 SKIPIF 1 < 0 变大，绳子 AB之间的张力变大，AP的张力也变大，产生矛盾；B错误。
C．剪断 A处细绳，拉力突变为零，小球 P只受重力的分力，所以加速度为
SKIPIF 1 < 0
C正确。
D．根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同， 则
SKIPIF 1 < 0
又由于
SKIPIF 1 < 0
由两式可得
SKIPIF 1 < 0
故 D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13．（2022·四川·成都七中模拟预测）一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：
（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F－x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝________ cm，弹簧的劲度系数k＝________ N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝________ cm。
（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示。下列表述正确的是________。
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】 8 25 20 B
【解析】
（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为
SKIPIF 1 < 0
在F－x图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则
SKIPIF 1 < 0
题图乙中弹簧测力计的示数 SKIPIF 1 < 0 ，根据 SKIPIF 1 < 0 ，可知
SKIPIF 1 < 0
故此时弹簧的长度
SKIPIF 1 < 0
（2）由图可知
A.在题图丙中，图线与L轴的交点横坐标表示弹簧原长，故b的原长大于a的原长，A错误；
BC.图线斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，B正确，C错误；
D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
故选B。
14．（2022·湖北·蕲春县第一高级中学三模）一实验小组用如图所示装置验证力的平行四边形定则。所用的实验器材有：贴有白纸的方木板、铁钉、弹簧测力计、动滑轮和重物、轻质细线，量角器。
请将实验步骤中的空白补充完整：
（1）将方木板竖直固定，将连接有弹簧测力计的细线一端固定在O处的铁钉上，另一端绕过挂有重物的动滑轮用手拉住，调整手的拉力方向，使绕过滑轮的细线和悬挂重物的细线均与木板平行，如实验装置图所示。
（2）保持重物静止，读出弹簧测力计的示数F，在白纸上描出装置图中细线AO和BC的方向，用量角器量出AO与BC间所夹角α，另外还需测出_________（写出需要测量的物理量及其符号）的大小。
（3）改变α值，重复实验。若在误差允许的范围内总能满足Fcsα=________（用所测物理量的符号表示），即可验证力的平行四边形定则。
【答案】 重物与滑轮的总重力G SKIPIF 1 < 0
【解析】
（2）用量角器量出AO与BC间所夹角α，另外还需测出重物与滑轮的总重力G，原因如下：
（3）如图所示，根据平衡条件
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
由此可知，需要测出滑轮与重物总重力G。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k， 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．
（1）求物体B对地面的压力；
（2）把物体C的质量改为5m，这时，C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．
【答案】 （1）4mg （2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对AB整体：mg＋FN＝5mg
所以FN＝4mg
（2）对C：FT＝5mg 对A：FT＝Fk＋2mg
所以Fk＝3mg 即kx1＝3mg ；x1＝ SKIPIF 1 < 0
开始时，通过对A受力分析可知，弹簧弹力大小为mg，弹簧的压缩量为x2，则kx2＝mg， SKIPIF 1 < 0
所以A上升的高度为：hA＝x1＋x2＝ SKIPIF 1 < 0
16．（2022·江苏·模拟预测）在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，在墙 壁和正方体之间放置一半径为 R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所 示。球的球心为 O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2
（1）正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大?
（2）若 SKIPIF 1 < 0 ，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少?（tan SKIPIF 1 < 0 =1）。
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 （2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对球受力情况如图所示，根据平衡条件知
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
（2）对整体受力分析如图
则有
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
三式联立得
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
17．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为3kg，A、B的质量都为2kg，与地面间的动摩擦因数均为 SKIPIF 1 < 0 。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）未拉A时，C受到B的作用力大小；
（2）动摩擦因数的最小值 SKIPIF 1 < 0 。
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 N；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）C受力平衡有
SKIPIF 1 < 0
得
SKIPIF 1 < 0
（2）C恰好降到地面时，B受C压力的水平分量最大
SKIPIF 1 < 0
B受地面最大摩擦力
SKIPIF 1 < 0
由题意可知，动摩擦因数为最小值时应有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
18．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，物体A、B叠放在倾角 SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 的斜面上（斜面保持不动，质量为 SKIPIF 1 < 0 ），并通过跨过光滑轻质滑轮的细线相连，细线与斜面平行。两物体的质量分别 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，B与斜面间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ，（ SKIPIF 1 < 0 取 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ），问：
（1）如果A、B间动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 ，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大 SKIPIF 1 < 0 的拉力？此时斜面对地面的压力 SKIPIF 1 < 0 多大？
（2）如果AB间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 应满足什么条件。（认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力）
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对A受力分析得
SKIPIF 1 < 0
对B受力分析得
SKIPIF 1 < 0
整体受力分析得
SKIPIF 1 < 0
联立解得
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
（2）对A受力分析得
SKIPIF 1 < 0
对B受力分析得
SKIPIF 1 < 0
联立解得
SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11ND．木块B所受摩擦力大小是15N
【答案】 C
【解析】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩擦为
SKIPIF 1 < 0
B受到的最大静摩擦为
SKIPIF 1 < 0
此时弹簧的弹力为
SKIPIF 1 < 0
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A受到的摩擦力大小为8N，方向向右，B受到的摩摩擦力也是8N，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
SKIPIF 1 < 0
作用在木块B上，假设物体B仍静止，则B受到的摩擦力为11N，此时小于最大静摩擦，则B仍然静止，摩擦力方向向左，施加F后，弹簧的形变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为8N，方向向右，C正确。
故选C。
2．（2022·江苏·二模）哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，用合成“肌肉”做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁，足够长的细绳绕过d端滑轮，一端也固定于墙壁，另一端连接质量为m的物体，合成“肌肉”的c和e处类似于人手臂的关节，由“手臂”合成“肌肉”控制。设cd的连线与竖直墙壁ac夹角为?，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．撤除轻质细杆ce瞬间物体的下落加速度为重力加速度g
B．若保持θ＝90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
C．若保持ac等于ad，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
D．若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac＞cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小
【答案】 B
【解析】
A．撤除轻质细杆ce瞬间，细绳ad的拉力也瞬时变为零，则物体的下落加速度为重力加速度g，选项A正确；
B．保持 SKIPIF 1 < 0 ，增大cd长度，则 SKIPIF 1 < 0 变小，绳中张力大小不变，因细绳对滑轮的力沿 SKIPIF 1 < 0 的平分线，可知细绳对滑轮的力的方向要改变，则B错误；
C．保持ac等于ad， SKIPIF 1 < 0 ，即dc为 SKIPIF 1 < 0 的角平分线，绳中张力不变，方向沿着dc，C正确；
D．cd长度不变， SKIPIF 1 < 0 点的轨迹如图虚线所示，为一段圆弧
当 SKIPIF 1 < 0 的位置满足 SKIPIF 1 < 0 与圆相切时， SKIPIF 1 < 0 最小，此时细绳对滑轮的力最大，因此 SKIPIF 1 < 0 从90°逐渐变为零，细绳对滑轮的力先增大后减小，D正确。
故选B。
3．（2022·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，质量为 SKIPIF 1 < 0 的物块A静置于水平台面上，质量为 SKIPIF 1 < 0 的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 。已知物块A与台面间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度大小为g，则（ ）
A．绳 SKIPIF 1 < 0 的拉力大小为 SKIPIF 1 < 0
B． SKIPIF 1 < 0 受到的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 受到的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
D．地面对 SKIPIF 1 < 0 的支持力大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 B
【解析】
A．对小球B受力分析如图，PB受到的拉力大小
SKIPIF 1 < 0
对P点受力分析可知， SKIPIF 1 < 0 受到的拉力大小
SKIPIF 1 < 0
A错误；
C．对物体A受力分析可知，物体A所受摩擦力大小等于PA绳子的拉力
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
C错误；
B．对整体受力分析可知，半球C受到的摩擦力大小等于A所受摩擦力
SKIPIF 1 < 0
B正确；
D．对整体受力分析可知，地面对半球C的支持力大小为
SKIPIF 1 < 0
D错误。
故选B。
4．（2022·湖北·黄冈中学二模）如图所示，水平地面上叠放着矩形物体A和B，细线一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C，A、B、C均静止。下列说法正确的是（ ）
A．A可能受到三个力作用
B．B可能受到四个力作用
C．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，则A对B的摩擦力不变
D．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大
【答案】 D
【解析】
A．物体A受力分析如图
共受到四个力，故A错误；
B．物块B受力分析如图
共受到五个力，故B错误；
CD．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，可知T减小， SKIPIF 1 < 0 不变，由
SKIPIF 1 < 0
可知，则B对A的摩擦力减小，则A对B的摩擦力减小；因为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
T减小， SKIPIF 1 < 0 不变，可知适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大，故C错误，D正确。
故选D。
5．（2022·陕西西安·高三期末）物体受到同一平面上三个共点力作用而做匀速运动，这三个共点力的大小不可能是以下哪一组（ ）
A．3N、8N、7NB．3N、5N、9N
C．2N、2N、3ND．10N、20N、30N
【答案】 B
【解析】
三力中某两个力的合力|F1-F2|≤ SKIPIF 1 < 0 ≤F1+F2，若另一个力F3的大小在 SKIPIF 1 < 0 的取值范围内，则这三个力的合力可能为零，物体就处于平衡状态而做匀速直线运动。
A．5N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤11N，F3=7N在这范围内，故A不符题意；
B．2N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤8N，F3=9N不在这范围内，故B符合题意；
C．0N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤4N，F3=3N在这范围内，故C不符题意；
D．10N≤ SKIPIF 1 < 0 ≤30N，F3=30N在这范围内，故D不符题意；
故选B。
6．（2022·河北·高三期中）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ，所构成的平面与水平面间的夹角恒为 SKIPIF 1 < 0 ，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【答案】 C
【解析】
设每根绳的拉力为F，则这两根绳拉力的合力
SKIPIF 1 < 0
方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为α，受力分析如图所示
对轮胎
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故ABD错误，C正确。
故选C。
7．（2022·江苏淮安·模拟预测）如图所示，两金属杆构成十字架竖直放置，其中PQ杆粗糙，两根相同的轻弹簧一端固定在A点，另一端各连接质量为m的小球，小球穿过PQ杆，且与MN杆距离相等。十字架绕MN分别以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 运动时，小球均相对于杆静止。若 SKIPIF 1 < 0 ，则与以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时相比，以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时（ ）
A．两球间的距离一定变大
B．弹簧弹力一定变大
C．小球所受摩擦力一定变大
D．小球所受合力一定变大
【答案】 D
【解析】
A．因为小球与杆之间有摩擦力，则当角速度变大时，小球仍可能相对于杆静止，故两球间的距离不变，故A项错误；
B．因为若小球相对于杆静止，故弹簧形变量不变，根据胡克定律
SKIPIF 1 < 0
所以弹簧弹力不变，故B项错误；
C．小球所受静摩擦力的方向未知，若静摩擦力方向向右，则摩擦力变小，若静摩擦力方向向左，则摩擦力变大，故C项错误；
D．小球所受合力提供小球的向心力，与以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时相比，以 SKIPIF 1 < 0 匀速转动时所需向心力变大，即小球所受合力变大，故D项正确。
故选D。
8．（2022·湖北省鄂州高中模拟预测）如图所示，倾角 SKIPIF 1 < 0 的斜面固定在水平地面上。质量分别为0.1kg、0.2kg的两物块A、B置于斜面上，质量为0.025kg的物块C穿在固定在地面上的光滑竖直杆上，A与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 ，A、B、C均处于静止状态，B的上表面水平A与B、B与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 SKIPIF 1 < 0 ，则（ ）
A．斜面与B之间存在3对作用力与反作用力
B．斜面对B的作用力大小为 SKIPIF 1 < 0 N，方向垂直斜面向上
C．剪断细线后，A、B之间摩擦力的大小为0.16N
D．剪断细线后，B对A的支持力的大小为0.8N
【答案】 C
【解析】
A． 依题意，将A、B两物体视为一整体，由于静止，B物体与斜面之间存在着支持力与正压力这一对作用力与反作用力，还可能与斜面间有相互的静摩擦力，即最多只有两对作用力与反作用力，故A错误；
B．依题意有，以C为研究对象对其受力分析，设绳子张力为T，杆对C的作用力为N1，则有
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
将A、B视为一整体，对其受力分析有，由于整体重力沿斜面向下的分力为
SKIPIF 1 < 0
绳子拉力沿斜面向上的分力为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
因整体静止且 SKIPIF 1 < 0 ，可知斜面对B物体有一个沿斜面向上的静摩擦力，将A、B视为一整体，设斜面对其支持力为N，静摩擦力为f，对其受力分析如图所示，则有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
则斜面对B的作用力大小为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
根据平行四边形法则，F的方向介于N与f之间，并不是垂直于斜面向上，故B错误；
C．将A、B视为一整体，剪断细线后，假设水平方向上没有相对滑动，则有共同的加速度沿斜面下滑，设为 a，有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
则在竖直方向的分加速度为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
B、A之间的正压力为 SKIPIF 1 < 0 ，则有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
在水平方向的分加速度为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
以物体A为研究对象可知
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
从上式可以看出说明假定成立，即在水平方向上A、B没有相对滑动，它们以相同的加速度 SKIPIF 1 < 0 沿斜面下滑，由于A在水平方向的加速度是由于B对A在水平方向的静摩擦力提供的，据牛顿第二定律有
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．据前面分析，对A受力分析，设B对A的支持力为 SKIPIF 1 < 0 ，在竖直方向上根据牛顿第二定律有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2022·湖南娄底·模拟预测）如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度为g，则（ ）
A．楔形物体对地板的压力大小为Mg
B．当 SKIPIF 1 < 0 时，楔形物体与地板间无摩擦力
C．向右的水平力F的最小值一定是零
D．向右的水平力F的最大值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 BD
【解析】
A．将M、m视为一个整体可知，楔形物体对地板的压力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，故A错误；
B．球体对AC面的弹力大小为
SKIPIF 1 < 0
当
SKIPIF 1 < 0
时，楔形物体水平方向上受到的合力为零，没有运动趋势，摩擦力为零。故B正确；
C．斜面体受到的最大静摩擦力
SKIPIF 1 < 0
当水平向右的外力最小（设为 SKIPIF 1 < 0 ）时，斜面体可能有向左运动趋势，当
SKIPIF 1 < 0
时
SKIPIF 1 < 0
当
SKIPIF 1 < 0
时
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
D．当水平向右的外力最大（设为 SKIPIF 1 < 0 ）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故D正确。
故选BD。
10．（2022·湖南·雅礼中学二模）如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数 SKIPIF 1 < 0 B．弹簧的劲度系数 SKIPIF 1 < 0
C．x2=2x1-x0D． SKIPIF 1 < 0
【答案】 AD
【解析】
AB．由图2可知
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故A正确，B错误；
C小球落到弹簧上有初速度，从接触弹簧到最低点，以x1为分界点，上下压缩量不对称，即
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
D．从初始位置到最低点，由能量守恒可得
SKIPIF 1 < 0
即
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故D正确。
故选AD。
11．（2022·广东·高三阶段练习）如图所示，水平地面上静置一质量为M的斜面体，斜面的倾角为θ，质量为m的玩具鼠静止在斜面上，玩具鼠与斜面间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，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．玩具鼠对斜面的压力大小为mgsinθ
B．斜面对玩具鼠的作用力竖直向上且大小等于mg
C．玩具鼠与斜面间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0
D．地面对斜面体的摩擦力大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 BC
【解析】
A．对玩具鼠进行受力分析，斜面体对玩具鼠的支持力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，由牛顿第三定律得玩具鼠对斜面体的压力大小为 SKIPIF 1 < 0 ，A错误；
B．玩具鼠静止在斜面上，斜面体对玩具鼠的作用力是支持力和摩擦力的合力，与玩具鼠所受重力等大反向，故B正确；
C．由静止的条件
SKIPIF 1 < 0
得玩具鼠与斜面体间的动摩擦因数
SKIPIF 1 < 0
C正确；
D．对整体分析可知，水平方向无外力，则整体没有水平的运动趋势，故地面与斜面体之间无摩擦力，D错误；
故选BC。
12．（2022·湖南·邵阳市第二中学模拟预测）如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点（O、A等高，不计A处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α=30°，β=45°。则（ ）
A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移
C．静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为 SKIPIF 1 < 0
D．小球P与小球Q的质量之比为 SKIPIF 1 < 0
【答案】 AC
【解析】
A．绳子 B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此AQB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边板的距离不变，因此角度 SKIPIF 1 < 0 不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。
B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时，如果 P向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而 AB之间的绳子长度变短，则角度 SKIPIF 1 < 0 变大，绳子 AB之间的张力变大，AP的张力也变大，产生矛盾；B错误。
C．剪断 A处细绳，拉力突变为零，小球 P只受重力的分力，所以加速度为
SKIPIF 1 < 0
C正确。
D．根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同， 则
SKIPIF 1 < 0
又由于
SKIPIF 1 < 0
由两式可得
SKIPIF 1 < 0
故 D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13．（2022·四川·成都七中模拟预测）一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：
（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F－x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝________ cm，弹簧的劲度系数k＝________ N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝________ cm。
（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示。下列表述正确的是________。
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】 8 25 20 B
【解析】
（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为
SKIPIF 1 < 0
在F－x图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则
SKIPIF 1 < 0
题图乙中弹簧测力计的示数 SKIPIF 1 < 0 ，根据 SKIPIF 1 < 0 ，可知
SKIPIF 1 < 0
故此时弹簧的长度
SKIPIF 1 < 0
（2）由图可知
A.在题图丙中，图线与L轴的交点横坐标表示弹簧原长，故b的原长大于a的原长，A错误；
BC.图线斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，B正确，C错误；
D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
故选B。
14．（2022·湖北·蕲春县第一高级中学三模）一实验小组用如图所示装置验证力的平行四边形定则。所用的实验器材有：贴有白纸的方木板、铁钉、弹簧测力计、动滑轮和重物、轻质细线，量角器。
请将实验步骤中的空白补充完整：
（1）将方木板竖直固定，将连接有弹簧测力计的细线一端固定在O处的铁钉上，另一端绕过挂有重物的动滑轮用手拉住，调整手的拉力方向，使绕过滑轮的细线和悬挂重物的细线均与木板平行，如实验装置图所示。
（2）保持重物静止，读出弹簧测力计的示数F，在白纸上描出装置图中细线AO和BC的方向，用量角器量出AO与BC间所夹角α，另外还需测出_________（写出需要测量的物理量及其符号）的大小。
（3）改变α值，重复实验。若在误差允许的范围内总能满足Fcsα=________（用所测物理量的符号表示），即可验证力的平行四边形定则。
【答案】 重物与滑轮的总重力G SKIPIF 1 < 0
【解析】
（2）用量角器量出AO与BC间所夹角α，另外还需测出重物与滑轮的总重力G，原因如下：
（3）如图所示，根据平衡条件
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
由此可知，需要测出滑轮与重物总重力G。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k， 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．
（1）求物体B对地面的压力；
（2）把物体C的质量改为5m，这时，C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．
【答案】 （1）4mg （2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对AB整体：mg＋FN＝5mg
所以FN＝4mg
（2）对C：FT＝5mg 对A：FT＝Fk＋2mg
所以Fk＝3mg 即kx1＝3mg ；x1＝ SKIPIF 1 < 0
开始时，通过对A受力分析可知，弹簧弹力大小为mg，弹簧的压缩量为x2，则kx2＝mg， SKIPIF 1 < 0
所以A上升的高度为：hA＝x1＋x2＝ SKIPIF 1 < 0
16．（2022·江苏·模拟预测）在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD，在墙 壁和正方体之间放置一半径为 R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所 示。球的球心为 O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2
（1）正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大?
（2）若 SKIPIF 1 < 0 ，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少?（tan SKIPIF 1 < 0 =1）。
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 （2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对球受力情况如图所示，根据平衡条件知
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
（2）对整体受力分析如图
则有
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
三式联立得
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
17．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为3kg，A、B的质量都为2kg，与地面间的动摩擦因数均为 SKIPIF 1 < 0 。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）未拉A时，C受到B的作用力大小；
（2）动摩擦因数的最小值 SKIPIF 1 < 0 。
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 N；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）C受力平衡有
SKIPIF 1 < 0
得
SKIPIF 1 < 0
（2）C恰好降到地面时，B受C压力的水平分量最大
SKIPIF 1 < 0
B受地面最大摩擦力
SKIPIF 1 < 0
由题意可知，动摩擦因数为最小值时应有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
18．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，物体A、B叠放在倾角 SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 的斜面上（斜面保持不动，质量为 SKIPIF 1 < 0 ），并通过跨过光滑轻质滑轮的细线相连，细线与斜面平行。两物体的质量分别 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，B与斜面间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ，（ SKIPIF 1 < 0 取 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ），问：
（1）如果A、B间动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 ，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大 SKIPIF 1 < 0 的拉力？此时斜面对地面的压力 SKIPIF 1 < 0 多大？
（2）如果AB间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 应满足什么条件。（认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力）
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】
（1）对A受力分析得
SKIPIF 1 < 0
对B受力分析得
SKIPIF 1 < 0
整体受力分析得
SKIPIF 1 < 0
联立解得
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
（2）对A受力分析得
SKIPIF 1 < 0
对B受力分析得
SKIPIF 1 < 0
联立解得
SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
相关试卷
新高考物理一轮复习单元检测专题16 近代物理（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份新高考物理一轮复习单元检测专题16 近代物理（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习单元检测专题16近代物理原卷版doc、新高考物理一轮复习单元检测专题16近代物理解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
新高考物理一轮复习单元检测专题15 热学（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份新高考物理一轮复习单元检测专题15 热学（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习单元检测专题15热学原卷版doc、新高考物理一轮复习单元检测专题15热学解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
新高考物理一轮复习单元检测专题13 电磁感应（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份新高考物理一轮复习单元检测专题13 电磁感应（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习单元检测专题13电磁感应原卷版doc、新高考物理一轮复习单元检测专题13电磁感应解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。
