2019年高考物理总复习(教科版)试题：第二章-相互作用-综合检测-Word版含解析.doc

1、相互作用综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第17小题只有一个选项正确,第812小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,用以使车辆以较慢速度通过路口,车辆驶过减速带时会进一步减速.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是(B)解析:减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A,C错误;按照力的作用效果,力F应该分解为水平方向和竖直方向的两个分力,水平方向的分力产生的效果减

2、慢汽车的速度,竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果,故B正确,D错误.2.如果两个共点力之间的夹角保持不变,当其中一个力的大小保持不变,另一个力增大时,这两个力的合力F的大小(A)A.可以不变B.一定增大C.一定减小D.以上说法都不对解析:如图所示,当F1不变,F2逐渐增大时,合力F先减小后增大,其大小可以不变,A对,B,C,D错.3.在如图所示的(甲)、(乙)、(丙)、(丁)四幅图中,滑轮本身所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质量是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,(甲)、(丙)、(丁)图中木杆P与竖直方向的夹角均为,

3、(乙)图中木杆P竖直.假设(甲)、(乙)、(丙)、(丁)四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA,FB,FC,FD,则以下判断中正确的是(B)A.FA=FB=FC=FD B.FDFA=FBFCC.FA=FC=FDFB D.FCFA=FBFD解析:绳上的拉力等于重物所受的重力mg,设滑轮两侧细绳之间的夹角为,滑轮受到木杆P的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力,即F=2mgcos ,由夹角关系可得FDFA=FBFC,选项B正确.4.如图(a),某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起.四根等长的钢绳(质量不计),一端分别固定在正方形工件的四个角上,另一端汇聚于一处挂在挂钩上,绳端汇聚处到每个角

4、的距离均与正方形的对角线长度相等如图(b).则每根钢绳的受力大小为(D)A.GB.GC.GD.G解析:起重机将重物匀速吊起过程中,重物受力平衡,而四根钢索的拉力有对称性,水平方向四个力的分力为0,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等,可知绳与竖直方向的夹角=30,每个钢索拉力T在竖直方向分力大小为Ty=Tcos =T,重物在竖直方向受力平衡,则有4Ty=G,即T=G,故D项正确.5.如图,斜面光滑的斜劈静止在水平地面上,放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下运动,斜劈保持静止.下列说法正确的是(B)A.地面对斜劈没有摩擦力作用B.地面对斜劈的摩擦力方向水平向右C

5、.若F增大,地面对斜劈的摩擦力也增大D.若F反向,地面对斜劈的摩擦力也反向解析:物体受重力、支持力以及拉力的作用向下运动,由于接触面光滑,故物体对斜劈只有压力,因此斜劈有向左的运动趋势,故地面对斜劈有向右的摩擦力,故A错误,B正确;增大向下的拉力时,物体对斜劈的压力均不变,则地面对斜劈的摩擦力大小与方向均不变,故C错误;无论物体下滑还是上滑,物体对斜劈的压力不变,因此斜劈总受到地面水平向右的静摩擦力作用,故D错误.6.如图所示,滑块放在水平地面上,左边受一个弹簧拉力作用,弹簧原长小于悬挂点的高度,水平向右的拉力F拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正

6、确的是(C)A.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力不变B.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力变小C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力变小D.弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力不变解析:设悬挂点的高度为H,弹簧的原长为l0,劲度系数为k,弹簧弹力在竖直方向的分量Fy=k（-l0）sin ,故Fy=kH-kl0sin ,当滑块向右移动时夹角减小,可知弹簧弹力的竖直分量在增大,故滑块与地面间的弹力减小,滑块与地面间的摩擦力减小,C正确.7.如图所示,OA,OB为竖直平面内的两根固定光滑杆,OA竖直,OB与OA间的夹角为45,两杆上套有可以自由移动的轻

7、质环E和F,通过不可伸长的轻绳在结点D处悬挂一个质量为m的物体,当物体静止时,环E与杆OA间的作用力大小为F1,环F与杆OB间的作用力大小为F2,则(B)A.F1=mg,F2=mgB.F1=mg,F2=mgC.F1=mg,F2=mgD.F1=mg,F2=mg解析:由于OA,OB均为光滑杆,对套在杆上的轻质环的作用力的方向只能垂直于杆.由此可知,当物体静止时,DE轻绳水平,DF轻绳与竖直方向的夹角为45,由平衡条件可知,DE轻绳中的拉力等于mg,DF轻绳中的拉力等于mg,所以环E与杆OA之间的作用力大小F1=mg,环F与杆OB之间的作用力大小F2=mg,选项B正确.8.力是物体间的相互作用,下列

8、有关力的图示及表述正确的是(BD)解析:由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,对飞机的压力大小不同,且方向也发生变化,A错误;充足气的篮球平衡时,篮球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确;书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误;平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力,汽车受到的动力与阻力平衡时匀速前进,故D正确.9.如图所示,一倾角为的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是(BC)A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C

9、.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析:F大小合适时,球可以静止在靠墙的斜面上,且与墙面间无挤压、F再增大时墙才对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球静止,故C正确,D错误.10.我国很多地方在节日期间有挂红灯笼的习俗.如图,质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA,OB悬挂在水平天花板上,OA比OB长,O为结点.重力加速度大小为g.设OA,OB对O点的拉力分别为FA,FB,轻绳能够承受足够大的拉力,则(ACD)A.FA小于FBB.FA,FB的合力大于mgC.调节悬点A的位置,可使FA,FB都大于mgD.换质量更大的灯笼,F

10、B的增加量比FA的增加量大解析:以结点O为研究对象,受力如图所示,FA,FB的合力与分力大小相等,根据正弦定理有=,因为,故FAkA,可知FBFA,故选项D正确.11.如图所示,一竖直挡板固定在水平地面上,图(甲)用一斜面将一质量为M的光滑球顶起,图(乙)用一圆柱体将同一光滑球顶起;当斜面或圆柱体缓慢向右推动的过程中,关于两种情况下挡板所受的压力,下列说法正确的是(CD)A.两种情况下挡板所受的压力都不变B.两种情况下挡板所受的压力都增大C.图(甲)中挡板所受的压力不变D.图(乙)中挡板所受的压力减小解析:图(甲)中,球受重力、挡板的弹力、斜面的支持力,由于缓慢向右推动的过程中,各力的方向不变

11、,重力不变,所以挡板的弹力、斜面的支持力大小均不变,由牛顿第三定律知挡板所受压力也不变;图(乙)中球受重力、挡板的弹力、圆柱体的支持力,由于缓慢向右推动的过程中,圆柱体支持力与竖直方向的夹角减小(示意图如图),挡板的弹力方向不变,重力不变,因此挡板的弹力减小,由牛顿第三定律知,挡板所受的压力也减小,选项C,D正确,A,B错误.12.如图所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为,上表面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的推力F使B缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出),A始终静止,B保持运动状态不变.下列说法正确的是(ACD)A.B与

12、A间的动摩擦因数=tan B.放上C后,B受到的摩擦力不变C.放上C后,推力F增加了2mgsin D.放上C后,A受到地面的摩擦力增加了mgsin 2解析:物块B匀速下滑过程,所受的摩擦力大小为f1=mBgsin ,又f1=mBgcos ,联立解得=tan ,选项A正确.未加C时,B分别下滑和上滑,对斜面A的压力没有变化,则知B所受的摩擦力大小没有变化,仍为f2=f1=mBgcos ,加上C后,B所受的摩擦力大小f3=(mB+m)gcos ,则B受到的摩擦力增加量为f=f3-f2=mgcos =tanmgcos =mgsin ,选项B错误.没有加C时,沿着斜面方向受力平衡,则F1=mBgsin

13、 +f2,加上C后,F2=(mB+m)gsin +f3,F增加了F=mgsin +f=2mgsin ,选项C正确.未加C匀速上滑时,对整体分析可知地面对A的摩擦力大小为=F1cos ;加上C匀速上滑时,地面对A的摩擦力大小为=F2cos ,所以A受到地面的摩擦力增加量为fA=(F2-F1)cos =2mgsin cos =mgsin 2,选项D正确.二、非选择题(共52分)13.(5分)一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验,采用如图(甲)所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力.实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图像如图(乙)所示.(重力

14、加速度g=10 m/s2)(1)由图(乙)可知该弹簧的劲度系数为N/m.(2)小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相同”).解析:(1)Fx图线的斜率k的大小等于弹簧劲度系数的大小,由图(乙)知k=1 N/cm=100 N/m,即弹簧劲度系数为100 N/m.(2)劲度系数是根据图线斜率计算出的,小盘的质量对结果无影响.答案:(1)100(3分)(2)相同(2分)14.(6分)某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图(甲)所示的实验:在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘移动的拉力传感器A,B,两传感器的挂钩分别系着轻绳,轻绳的另一端系在一起,形成结

15、点O,并使结点O位于半圆形刻度盘的圆心.在O点挂上重G=2.00 N 的钩码,记录两传感器A,B示数F1,F2及轻绳与竖直方向的夹角1,2,用力的图示法即可验证力的平行四边形定则.(1)当F1=1.00 N,F2=1.50 N,1=45,2=30时,请在图(乙)中用力的图示法作图,画出两绳拉力的合力F,并求出合力F= N.(结果保留三位有效数字)(2)该组同学在实验中,将传感器A固定在某位置后,再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转,得到了一系列B传感器的示数F2和对应的角度2,作出了如图(丙)所示的F22图像,由图(丙)可知A传感器所处位置的角度1=.解析:(1)F1,F2的图示及力的合

16、成图如图所示,根据比例关系有=,则F=2.00 N.(2)根据(丙)图可知,当2=时,F2=2.0 N,F1,F2的合力仍为重力G=2 N,根据平衡条件则有F1cos 1+F2cos 60=G,F1sin 1=F2sin 60,解得F1=2 N,1=60.答案:(1)作图见解析2.00(2)60评分标准:作图2分,每空2分.15.(8分)如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A,B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A,B相连,此时弹簧被压短10 cm,两条线的夹角为60,求:(1)杆对A球支持力大小;(2)C球重力大小.解析:弹簧的弹力F=kx

17、=100.1 N=1 N (1分)A球的受力情况如图所示,根据平衡条件得Tcos 60=F (1分)G+Tsin 60=N (1分)解得T=2 N (1分)N=(2+) N (1分)对C球:2Tsin 60=GC (2分)解得GC=2 N. (1分)答案:(1)(2+)N(2)2 N16.(9分)质量为m=0.8 kg的物块悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37,PB沿水平方向,质量为M=10 kg的木块与PB相连,静止于倾角为37的斜面上,如图所示.(取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求:(1)轻绳PB拉力的大小;(2)木块所受

18、斜面的摩擦力和弹力大小.解析:(1)对点P受力分析如图(甲)所示,根据共点力的平衡条件得FB-FAsin 37=0, (1分)FAcos 37-mg=0 (1分)联立解得FB=6 N (1分)(2)对木块受力分析如图(乙)所示,由共点力的平衡条件得Mgsin 37+FBcos 37-f=0, (2分)N+FBsin 37-Mgcos 37=0, (2分)联立解得f=Mgsin 37+FBcos 37=64.8 N, (1分)N=Mgcos 37-FBsin 37=76.4 N. (1分)答案:(1)6 N(2)64.8 N76.4 N17.(12分)质量为M的木楔倾角为,在水平面上保持静止,质

19、量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成角的力F拉着木块匀速上滑,如图所示.求:(1)当与有何关系时,拉力F有最小值,并求此最小值;(2)求拉力F最小时,木楔对水平面的摩擦力.解析:(1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑,则mgsin =mgcos , (1分)得=tan , (1分)用力F拉着木块匀速上滑,受力分析如图(甲)所示,Fcos =mgsin +f, (2分)N+Fsin =mgcos , (2分)f=N, (1分)解得F=. (1分)当=时,F有最小值,Fmin=mgsin 2. (1分)(2)对木块和木楔整体受力分析如图(乙)所示,由平衡条件得,f=Fc

20、os(+), (2分)当拉力F最小时,f=Fmincos 2=mgsin 4. (1分)答案:(1)mgsin 2(2)mgsin 418.(12分)教室门上安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角=45)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成,如图(甲)所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力fmax由fmax=N(N为正压力)求得.有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图(乙)所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x.(1)自锁状态时

21、,锁舌D的下表面受到外壳A的摩擦力方向、锁舌D的斜面受到锁槽E的摩擦力方向分别是怎样的?(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则至少要多大?解析:(1)自锁状态时,锁舌D有向左的运动趋势,所以锁舌D的下表面受到外壳A的摩擦力方向是向右的; (1分)锁舌D的斜面受到锁槽E的摩擦力方向是沿斜面向右下的. (1分)(2)自锁状态时,设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2,正压力为N,下表面的正压力为F,弹簧弹力为kx,受力分析如图所示,由力的平衡条件可知kx+f1+f2cos 45-Nsin 45=0, (2分)F-Ncos 45-f2sin 45=0, (2分)又f1=F, (1分)f2=N, (1分)解得N=. (1分)(3)由于无论N多大,锁仍处于自锁状态,则有1-2-2=0, (2分)解得=-1=0.41. (1分)答案:(1)向右沿斜面向右下(2)(3)0.41