2025版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)二相互作用-力

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(二)相互作用——力一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.如圖所示，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力為FN在運(yùn)動(dòng)過程中()A．F增大，F(xiàn)N增大B．F減小，F(xiàn)N減小C．F增大，F(xiàn)N減小D．F減小，F(xiàn)N增大2．抖空竹在中國有著悠久的歷史．假設(shè)抖空竹所用輕繩AB總長為L，空竹重力為G，可視為質(zhì)點(diǎn)．繩能承受的最大拉力是2G，將繩一端固定，將另一端緩慢水平向右移動(dòng)d而使繩不斷，不計(jì)一切摩擦，則d的最大值可能為()A．eq\r(3)LB．eq\f(\r(15),4)LC．eq\f(\r(3),2)LD．eq\f(\r(15),2)L3．如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平地面上，質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)不行伸長的細(xì)線懸掛在木箱頂端且通過輕質(zhì)彈簧連接于木箱右壁，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，彈簧處于水平狀態(tài)，重力加速度為g，剪斷細(xì)線前、后，木箱均處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線瞬間，下列說法正確的是()A．地面對(duì)木箱的支持力不變B．地面對(duì)木箱的支持力減小了eq\f(mg,cosθ)C．地面對(duì)木箱的摩擦力不變D．地面對(duì)木箱的摩擦力增加了mgtanθ4.一人在跑步機(jī)上跑步的情景如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛質(zhì)量為m的物塊a，另一端系于人身上，細(xì)繩O′M和OO′與豎直方向夾角滿意β＝2α，物塊a始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，若人跟同跑步機(jī)的速度勻速跑動(dòng)，則()A．繩OO′的張力大小為2mgcosβB．由于人與跑步機(jī)保持相對(duì)靜止，人不受到摩擦力C．若人跑到跑步機(jī)靠近P端一些，O′M中的張力將變大D．若跑步機(jī)加速，人跟跑后位置沒有變更，繩OO′的張力將保持不變5.[2024·云南省昆明市第一中學(xué)高三檢測]如圖，光滑小球放置在斜劈上，靜止于豎直墻壁和斜劈之間．小球的質(zhì)量為m，斜劈尖端的角度為θ，下列說法中正確的是()A．墻壁對(duì)小球沒有彈力B．小球受到墻壁的彈力大小為mgcosθC．增大小球的質(zhì)量，斜劈不行能向右滑動(dòng)D．使斜劈緩慢向右移動(dòng)一小段距離后，若小球仍在斜劈上，小球?qū)⒈３朱o止6．如圖所示，小球A、B的質(zhì)量都為m，它們用三段輕繩分別連接在豎直墻壁上的M點(diǎn)和天花板上的N點(diǎn)，穩(wěn)定時(shí)MA段水平，BN段與水平天花板的夾角為45°，已知重力加速度為g，則輕繩AB段的張力大小為()A．2eq\r(2)mgB．eq\r(5)mgC．2mgD．eq\r(2)mg7．[2024·四川巴中檢測]如圖所示，一輕彈性繩(遵循胡克定律)的一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端懸掛一質(zhì)量為m的小球，靜止時(shí)小球位于B點(diǎn)，A點(diǎn)固定一光滑的小定滑輪，OA＝eq\f(l,2)，AB＝l.現(xiàn)對(duì)小球施加一沿BC方向的拉力F，使小球沿BC緩慢運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)．已知A、B、C三點(diǎn)剛好組成一個(gè)正三角形，D為BC的中點(diǎn)，重力加速度為g，則()A．小球在C點(diǎn)受到的拉力F等于eq\r(3)mgB．在D點(diǎn)時(shí)彈性繩的彈力大小為eq\f(1,2)mgC．該彈性繩的原長為eq\f(l,2)D．從D點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中拉力F可能先減小后增大二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求)8．如圖，是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F跟兩個(gè)分力的夾角的關(guān)系圖像，下面的分析中正確的是()A．F的取值范圍是2N≤F≤10NB．F的取值范圍是2N≤F≤14NC．兩個(gè)分力分別是6N和8ND．兩個(gè)分力分別是2N和10N9．如圖所示，傾角為45°的粗糙斜面置于水平地面上，有一質(zhì)量為2m的滑塊通過輕繩繞過定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連(繩與斜面平行)，滑塊靜止在斜面上，斜面也保持靜止，則(重力加速度為g)()A．繩子的拉力大小為mg，與斜面無關(guān)B．滑塊受到斜面的摩擦力大小等于mgC．斜面受到地面的摩擦力方向水平向右D．斜面受到地面的彈力比滑塊和斜面的重力之和小eq\f(\r(2),2)mg10．如圖所示，一漁民欲把重力均為G的蝦籠A、B從水中緩慢拉出，此時(shí)蝦籠A已被拉出水面，蝦籠B還未完全拉出水面，輕質(zhì)繩索1、2與水平面的夾角分別為60°和30°.下列說法正確的是()A．繩索1上的拉力大小等于2GB．繩索2上的拉力大小等于GC．水對(duì)蝦籠B的作用力等于GD．水對(duì)蝦籠B的作用力等于eq\f(G,2)三、非選擇題(本題共5個(gè)小題，共54分)11．(8分)以下是某試驗(yàn)小組“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的過程．(1)首先進(jìn)行如下操作：①如圖甲，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長度為GE；②如圖乙，用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)．小圓環(huán)在拉力F1、F2的共同作用下，位于O點(diǎn)，橡皮條伸長的長度為EO；③撤去F1、F2，改用一個(gè)力F單獨(dú)拉住小圓環(huán)，仍將其拉至O點(diǎn)，如圖丙．同學(xué)們發(fā)覺，力F單獨(dú)作用，與F1、F2共同作用的效果是一樣的，都使小圓環(huán)在O處保持靜止，由于兩次橡皮條伸長的長度相同．即________，所以F等于F1、F2的合力．(2)然后試驗(yàn)小組探究了合力F與分力F1、F2的關(guān)系：①由紙上O點(diǎn)動(dòng)身，用力的圖示法畫出拉力F1、F2和F(三個(gè)力的方向沿各自拉線的方向，三個(gè)力的大小由彈簧測力計(jì)讀出)；②用虛線將拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接，如圖丁，得到的啟示是________；③多次變更拉力F1、F2的大小和方向，重做上述試驗(yàn)，通過畫各力的圖示，進(jìn)一步檢驗(yàn)所圍成的圖形．試驗(yàn)小組發(fā)覺：在兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形．這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這個(gè)規(guī)律叫作________．12．(8分)在“探究求合力的方法”試驗(yàn)中，某同學(xué)用兩把彈簧測力計(jì)將橡皮筋的端點(diǎn)拉到點(diǎn)O，作出這兩個(gè)拉力F1、F2的圖示(圖甲)，然后用一把彈簧測力計(jì)將橡皮筋的端點(diǎn)仍舊拉到O，彈簧測力計(jì)示數(shù)F如圖乙所示．(1)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F＝________N；(2)請(qǐng)幫他在圖甲中畫出力F的圖示(圖中a為記錄F方向時(shí)所記錄的一點(diǎn))；(3)該同學(xué)用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連起來．他視察圖形后受到了啟發(fā)．你認(rèn)為他緊接著應(yīng)進(jìn)行的兩個(gè)試驗(yàn)步驟是________．A．整理試驗(yàn)器材B．提出求合力方法的猜想C．變更F1、F2的大小和方向，重復(fù)上述試驗(yàn)D．與同學(xué)溝通探討試驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論13．(12分)如圖(a)，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線精確對(duì)齊的裝置，簡化為圖中的指針．現(xiàn)要測量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù)．當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________cm.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留3位有效數(shù)字).14．(11分)在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)用圖甲所示的裝置測量放在水平光滑桌面上的金屬板B與鐵塊A間的動(dòng)摩擦因數(shù)．已知鐵塊A的質(zhì)量mA＝1.0kg，金屬板B的質(zhì)量mB＝2.0kg.用水平力F向右拉金屬板B，使其始終向右運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff＝________N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________．(g取10m/s2)該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一系列的點(diǎn)，得到如圖乙所示的紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F＝________N.15．(15分)某同學(xué)探究如圖甲中臺(tái)秤的工作原理．他將臺(tái)秤拆解后發(fā)覺內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起、齒輪D可無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒條C完全嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的輕質(zhì)指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿H吊在秤的外殼I上．他想依據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度測量彈簧的勁度系數(shù)，經(jīng)過調(diào)校，托盤中不放物品時(shí)，指針E恰好指在豎直向上的位置，若放上質(zhì)量為m的物體指針偏轉(zhuǎn)了θ弧度(θ<2π)，齒輪D的直徑為d，重力加速度為g，則(1)指針偏轉(zhuǎn)了θ弧度的過程，彈簧變長了________(用題干中所給的參量表示).(2)每根彈簧的勁度系數(shù)表達(dá)式為________(用題干所給的參量表示).(3)該同學(xué)進(jìn)一步改進(jìn)試驗(yàn)，引入了角度傳感器測量指針偏轉(zhuǎn)角度，先后做了六次試驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上作出圖丙，可得到每根彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(d＝5.00cm,g＝9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字).單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（二）1．解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，它受到重力、支持力和拉力的作用，如圖所示：依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：FN＝mgcosθ，F(xiàn)＝mgsinθ，其中θ為支持力FN與豎直方向的夾角，當(dāng)小球向上移動(dòng)時(shí)，θ變大，故FN減小，F(xiàn)增大，故選C.答案：C2．解析：設(shè)輕繩與水平方向的夾角為θ，依據(jù)受力分析可得豎直方向上有2FTsinθ＝G，繩能承受的最大拉力是2G，當(dāng)FT＝2G時(shí)，解得sinθ＝eq\f(1,4)，由幾何關(guān)系可得sinθ＝eq\f(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))\s\up12(2)－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))\s\up12(2)),\f(L,2))，聯(lián)立解得d＝eq\f(\r(15),4)L，故選B.答案：B3．解析：設(shè)剪斷細(xì)線前、后，地面對(duì)木箱的支持力大小分別為FN、F′N，地面對(duì)木箱的摩擦力大小分別為Ff、F′f，剪斷細(xì)線前，細(xì)線上的拉力大小FT＝eq\f(mg,cosθ)，彈簧彈力大小F＝FTsinθ＝mgtanθ，對(duì)木箱、小球與彈簧整體分析可知FN＝（m＋M）g，F(xiàn)f＝0.剪斷細(xì)線瞬間，細(xì)線上的拉力消逝，彈簧上的彈力不變，對(duì)木箱分析，豎直方向有F′N＝Mg，地面對(duì)木箱的支持力減小了mg，A、B錯(cuò)誤．對(duì)木箱分析，水平方向有F′f＝F＝mgtanθ，地面對(duì)木箱的摩擦力增加了mgtanθ，C錯(cuò)誤，D正確．答案：D4．解析：物塊a始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡可知繩的拉力為FT＝mg，跨過定滑輪的繩為活結(jié)繩，兩邊的繩的拉力相等，由合成法可知繩OO′的張力大小為FTOO′＝2FTcoseq\f(β,2)＝2mgcosα，故A錯(cuò)誤；人與跑步機(jī)保持相對(duì)靜止，細(xì)繩O′M的拉力使人產(chǎn)生向左的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，則人勻速跑動(dòng)受到水平向右的靜摩擦力，故B錯(cuò)誤；若人跑到跑步機(jī)靠近P端一些，但物塊a始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直繩的拉力仍為FT＝mg，則同一根繩上，O′M中的張力將不變，故C錯(cuò)誤；若跑步機(jī)加速，人跟跑后位置沒有變更，且物塊a始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直繩的拉力仍為FT＝mg，而細(xì)繩O′M和OO′與豎直方向的夾角β和α不變，則繩OO′的張力FTOO′＝2mgcosα將保持不變，故D正確．答案：D5．解析：對(duì)小球受力分析如圖所示由平衡條件可得，小球受到墻壁的彈力大小為FN1＝mgtanθ斜劈對(duì)小球的支持力為FN2＝eq\f(mg,cosθ)，A、B錯(cuò)誤；對(duì)整體受力分析如圖所示由平衡條件可得，斜劈與地面間的摩擦力Ff＝mgtanθ增大小球的質(zhì)量，當(dāng)FN1＝mgtanθ>Ffm＝μ（M＋m）g時(shí)斜劈向右滑動(dòng)，C錯(cuò)誤；斜劈向右移動(dòng)一點(diǎn)后，小球受力狀況不變，仍保持靜止，D正確．答案：D6．解析：設(shè)AM的拉力為FAM，BN的拉力為FBN，輕繩AB段的張力大小為FT；以A、B組成的整體為探討對(duì)象，受力如圖1.則由平衡條件可得FAM＝2mgtan45°＝2mgFBN＝eq\f(2mg,cos45°)＝2eq\r(2)mg以A球?yàn)樘接憣?duì)象，如圖2，由平衡條件得FT＝eq\r(Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(AM))＋（mg）2)＝eq\r(5)mg，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B7．解析：小球在C點(diǎn)時(shí)，結(jié)合幾何學(xué)問對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，此時(shí)小球受到的拉力F＝mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)小球在D點(diǎn)時(shí)彈性繩的彈力大小為FT，對(duì)小球進(jìn)行受力分析并沿水平方向和豎直方向正交分解可得FTsin30°＝Fcos30°，F(xiàn)Tcos30°＋Fsin30°＝mg，兩式聯(lián)立可解得FT＝eq\f(\r(3),2)mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)彈性繩的原長為l0，則當(dāng)小球在B點(diǎn)時(shí)，由胡克定律可得k（eq\f(3,2)l－l0）＝mg，在D點(diǎn)時(shí)有k（eq\f(\r(3),2)l＋eq\f(l,2)－l0）＝eq\f(\r(3),2)mg，兩式聯(lián)立可解得l0＝eq\f(l,2)，選項(xiàng)C正確；從D點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，設(shè)A點(diǎn)下方的彈性繩與水平方向的夾角為α，對(duì)小球受力分析并沿水平方向和豎直方向正交分解，在水平方向上有Fcos30°＝FTcosα，解得F＝eq\f(2\r(3),3)FTcosα，因該過程中彈性繩的伸長量越來越大，由FT＝kx可知彈性繩的彈力FT越來越大，而α由60°漸漸減小到30°，cosα越來越大，可知拉力F也越來越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C8．解析：由圖可知，兩個(gè)力夾角為90°時(shí)合力為10N，夾角為180°時(shí)合力為2N，設(shè)較大的力為F1，較小的力為F2，則eq\r(Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))＝10N，F(xiàn)1－F2＝2N，聯(lián)立解得F1＝8N，F(xiàn)2＝6N，合力F的取值范圍是（8－6）N≤F≤（8＋6）N，即2N≤F≤14N，故選B、C.答案：BC9．解析：對(duì)小球受力分析，由二力平衡知，繩子的拉力大小為mg，與斜面無關(guān)，選項(xiàng)A正確；對(duì)滑塊受力分析，沿斜面方向，有2mgsin45°＝Ff＋FT，受到斜面的摩擦力大小等于（eq\r(2)－1）mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)滑塊與斜面整體受力分析，受到地面水平向左的摩擦力，豎直方向上，有FN＝G總－FTcos45°，則斜面受到地面的彈力比滑塊和斜面的重力之和小eq\f(\r(2),2)mg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．答案：AD10．解析：如圖對(duì)蝦籠A受力分析，由平衡條件可得FT1sin60°＝G＋FT2sin30°，F(xiàn)T1cos60°＝FT2cos30°，解得FT1＝eq\r(3)G，F(xiàn)T2＝G，A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)蝦籠B分析，水對(duì)蝦籠B的作用力與蝦籠的重力及繩索2拉力的合力等大反向，有F水＝2G·coseq\f(120°,2)＝G，C正確，D錯(cuò)誤．答案：BC11．解析：（1）橡皮條對(duì)小圓環(huán)的拉力相同，作用效果相同．（2）②由題圖丁得到的啟示是可能構(gòu)成平行四邊形．③用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這個(gè)規(guī)律叫作平行四邊形定則．答案：（1）作用效果相同（2）②可能構(gòu)成平行四邊形③平行四邊形定則12．解析：（1）彈簧測力計(jì)的最小刻度為0.2N，可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)F＝2.8N；（2）依據(jù)圖示法作出F的圖示，如圖所示：（3）用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連起來．視察圖形后受到了啟發(fā)．提出求合力方法的猜想，然后變更F1、F2的大小和方向，重復(fù)上述試驗(yàn)，故B、C正確．答案：（1）2.8（2）見解析圖（3）BC13．解析：主尺讀數(shù)3.7cm，即37mm，游標(biāo)卡尺第15個(gè)刻度線與主尺上某刻度線對(duì)齊，所以總讀數(shù)為37mm＋15×eq\f(1,20)mm＝37.75mm＝3.775cm；由F＝