（全國(guó)用）2023版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用45分鐘章末驗(yàn)收卷

PAGE第二章相互作用45分鐘章末驗(yàn)收卷一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示，在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊，圖中木塊傾角為θ，木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊所受重力為G，現(xiàn)用一水平恒力F推木塊，使木塊由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，那么木塊所受的摩擦力大小為()圖1A.FB.eq\f(μG,cosθ)C.μGD.μ(Gsinθ＋Fcosθ)答案C解析木塊由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故Ff＝μFN＝μG，選項(xiàng)C正確.2.如圖2所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).那么()圖2A.水平面對(duì)C的支持力等于B、C的總重力B.B一定受到C的摩擦力C.C一定受到水平面的摩擦力D.假設(shè)將細(xì)繩剪斷，物體B開始沿斜面向下滑動(dòng)，那么水平面對(duì)C的摩擦力可能為零答案C解析由題設(shè)條件知：繩子上拉力大小等于物體A的重力大小，對(duì)B、C整體受力分析，如下圖，由平衡條件，可知：水平面對(duì)C的支持力FN小于B、C的總重力，C一定受到水平面的摩擦力Ff，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；因不確定mBgsinθ和mAg的大小關(guān)系，故C對(duì)B的摩擦力無(wú)法確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；假設(shè)將細(xì)繩剪斷，物體B開始沿斜面向下滑動(dòng)，加速度沿斜面向下，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，水平面對(duì)C的摩擦力一定不為零.選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.一物體位于光滑水平面上，同時(shí)受到三個(gè)水平共點(diǎn)力F1、F2和F3作用，其大小分別為F1＝42N、F2＝28N、F3＝20N，且F2的方向指向正北，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.這三個(gè)力的合力不可能為零B.F1、F2兩個(gè)力的合力大小可能為20NC.假設(shè)物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那么F2、F3的合力大小為48N，方向指向正南D.假設(shè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么F1、F3的合力大小一定為28N，方向指向正北答案B解析F1和F2的合力范圍14N≤F合≤70N，F(xiàn)3＝20N，那么F3與F1和F2的合力大小可能相等，三個(gè)力的合力可能為零.應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；假設(shè)物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，合外力為零，F(xiàn)2、F3的合力與F1大小相等、方向相反，即大小為42N，方向與F1方向相反，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；假設(shè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力為零，F(xiàn)1、F3的合力大小與F2大小相等，方向相反，即大小為28N，方向指向正南，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.如圖3所示為通過(guò)輕桿相連的A、B兩小球，用兩根細(xì)線將其懸掛在水平天花板上的O點(diǎn).兩球重力均為G，輕桿與細(xì)線OA長(zhǎng)均為L(zhǎng).現(xiàn)用力F作用于小球B上(圖上F未標(biāo)出)，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)且A、B兩球在同一水平線上.那么力F最小值為()圖3A.eq\f(\r(2),2)GB.eq\r(2)GC.GD.2G答案A解析由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A、B兩球在同一水平線上，懸線OA豎直，因此輕桿中的彈力為零，小球B受豎直向下的重力、沿懸線OB斜向上的拉力和F的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，三力的合力為零，表示三力的線段構(gòu)成封閉三角形，由于重力的大小及方向不變，懸線拉力的方向不變，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F的方向與OB垂直且斜向右上方時(shí)，F(xiàn)最小，由幾何關(guān)系可知，此時(shí)F＝Gsin45°＝eq\f(\r(2),2)G，選項(xiàng)A正確.5.如圖4所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，以下受力分析正確的選項(xiàng)是()圖4A.A與墻面間存在壓力 B.A與墻面間存在靜摩擦力C.A物塊共受3個(gè)力作用 D.B物塊共受5個(gè)力作用答案C解析以三個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)象，水平方向上：地面光滑，對(duì)C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對(duì)A沒有壓力，因而也沒有摩擦力.故A、B錯(cuò)誤.對(duì)A：受到重力、B的支持力和B對(duì)A的摩擦力三個(gè)力作用.故C正確.先對(duì)A、B整體研究：水平方向上，墻對(duì)A沒有壓力，那么由平衡條件分析可知，C對(duì)B沒有摩擦力.再對(duì)B受力分析，受到重力、A的壓力和A對(duì)B的摩擦力、C的支持力，共四個(gè)力作用.故D錯(cuò)誤.6.如圖5所示，一重為120N的球固定在彈性桿AB的上端，今用測(cè)力計(jì)沿與水平方向成37°角斜向右上方拉球，使桿發(fā)生彎曲，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為100N，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么桿AB對(duì)球作用力的大小為()圖5A.80NB.100NC.110ND.120N答案B解析球受到重力mg、測(cè)力計(jì)的拉力F＝100N和桿對(duì)其的作用力FN，根據(jù)平衡條件可得：FNx＝Fcos37°＝80N，F(xiàn)Ny＝mg－Fsin37°＝60N，所以FN＝100N，即B正確.7.目前，我市每個(gè)社區(qū)均已配備了公共體育健身器材，如圖6所示器材為一秋千，用兩根等長(zhǎng)輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點(diǎn).由于長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了微小傾斜，如圖中虛線所示，但兩懸掛點(diǎn)仍等高.座椅靜止時(shí)用F表示兩輕繩對(duì)座椅拉力的合力，F(xiàn)1表示單根輕繩對(duì)座椅拉力的大小，那么()圖6A.F不變，F(xiàn)1變小 B.F不變，F(xiàn)1變大C.F變小，F(xiàn)1變小 D.F變大，F(xiàn)1變大答案A解析由于座椅處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受合力為零，故兩輕繩對(duì)座椅拉力的合力F與座椅的重力等大反向；兩支架向內(nèi)微小傾斜，兩輕繩的夾角減小，兩輕繩對(duì)座椅拉力的合力F與座椅的重力等大反向，F(xiàn)不變；兩分力F1隨著夾角的減小而減小，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.8.如圖7所示，用等長(zhǎng)的兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球懸掛.現(xiàn)對(duì)小球b施加一個(gè)水平向左的恒力F，同時(shí)對(duì)小球a施加一個(gè)水平向右的恒力3F，最后到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，表示平衡狀態(tài)的圖可能是以下圖中的()圖7答案D解析對(duì)兩個(gè)球整體受力分析，水平方向受向左的F和向右的3F，故上面繩子一定向右偏；設(shè)上面繩子與豎直方向夾角為α，那么：FTsinα＝2FFTcosα＝2mg設(shè)下面繩子與豎直方向夾角為β，那么：FT′sinβ＝FFT′cosβ＝mg聯(lián)立可得：α＝β應(yīng)選D.9.如圖8所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點(diǎn)開始緩慢下移，那么在鉛筆緩慢下移的過(guò)程中()圖8A.細(xì)繩的拉力逐漸變小 B.Q受到墻壁的彈力逐漸變大C.Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大 D.Q將從墻壁和小球之間滑落答案B解析對(duì)P受力分析，P受到重力、拉力和Q對(duì)P的支持力處于平衡，設(shè)拉力與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：拉力F＝eq\f(mg,cosθ)，Q對(duì)P的支持力FN＝mgtanθ.鉛筆緩慢下移的過(guò)程中，θ增大，那么拉力F增大，Q對(duì)P的支持力增大，故A錯(cuò)誤.對(duì)Q受力分析知，在水平方向上P對(duì)Q的壓力增大，那么墻壁對(duì)Q的彈力增大，在豎直方向上重力與摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不變，Q不會(huì)從墻壁和小球之間滑落，故B正確，C、D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題10.如圖9所示，一根繩子一端固定于豎直墻上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)動(dòng)滑輪P懸掛一重物B，其中繩子的PA段處于水平狀態(tài)，另一根繩子一端與動(dòng)滑輪P的軸相連，繞過(guò)光滑的定滑輪Q后在其端點(diǎn)O施加一水平向左的外力F，使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，滑輪均為光滑、輕質(zhì)，且均可看做質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)拉動(dòng)繩子的端點(diǎn)O使其向左緩慢移動(dòng)一小段距離后到達(dá)新的平衡狀態(tài)，那么該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比擬()圖9A.拉力F增大 B.拉力F減小C.角θ不變 D.角θ減小答案AD解析以動(dòng)滑輪P為研究對(duì)象，AP、BP段繩子受的力始終等于B的重力，兩繩子拉力的合力在∠APB角平分線上，拉動(dòng)繩子后，動(dòng)滑輪向上運(yùn)動(dòng)，兩繩子夾角減小，兩拉力的合力增大，故F增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)；PQ與豎直方向夾角等于∠APB的一半，故拉動(dòng)繩子后角θ減小，C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)正確.11.如圖10所示，在“探究求合力的方法〞的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條一端固定于P點(diǎn)，另一端通過(guò)兩個(gè)細(xì)繩套連接兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，分別用F1和F2拉兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn).現(xiàn)讓F1大小不變，方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，且F1始終處于PO所在直線左側(cè)，要使結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn)，那么關(guān)于F2的大小和圖中的θ角，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖10A.增大F2的同時(shí)增大θ角 B.增大F2的同時(shí)減小θ角C.增大F2而保持θ角不變 D.減小F2的同時(shí)增大θ角答案ABC解析結(jié)點(diǎn)O的位置不變，那么F1和F2的合力不變，作出F1和F2合成的矢量三角形，如下圖，可知增大F2的同時(shí)，θ角可以增大，可以不變，也可以減小，故只有D說(shuō)法錯(cuò)誤.12.如圖11所示，A、B都是重物，A被繞過(guò)小滑輪P的細(xì)線懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)；O′是三根線的結(jié)點(diǎn)，bO′水平拉著B，cO′沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與小滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).假設(shè)懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20eq\r(3)N，重力加速度g＝10m/s2，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖11A.彈簧的彈力為10N B.A的質(zhì)量為2kgC.桌面對(duì)B的摩擦力為10N D.OP與豎直方向的夾角為60°答案AB解析由P點(diǎn)受力平衡得mAg＝FO′a＝eq\f(\f(FOP,2),cos30°)＝20N，那么mA＝2kg，OP與豎直方向成30°角，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；將FO′a進(jìn)行正交分解得F彈＝FO′acos60°＝10N，F(xiàn)O′b＝FO′asin60°＝10eq\r(3)N＝FfB，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤.三、非選擇題13.如圖12所示，質(zhì)量為M的斜劈傾角為θ，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時(shí)正好勻速下滑.如果用與斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上滑.圖12(1)求拉力F的大??；(2)假設(shè)m＝1kg，θ＝15°，g＝10m/s2，求F的最小值以及對(duì)應(yīng)的α的取值.答