2022届高考物理一轮复习 第二章 相互作用章末过关检测 新人教版

2022届高考物理一轮复习 第二章 相互作用章末过关检测 新人教版一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后做出过几个猜想，其中合理的是()A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析：选D.把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图所示当在刀背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知，这两个分力大小相等(F1F2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示，在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式，得F1F2.由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin 的值越小，F1和F2的值越大，故D正确2.(2018四川彭州中学月考)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动则施加力F后，下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力一定变大BB与墙面间的弹力可能不变CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧弹力一定不变解析：选D.对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力而平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin ，若F2mAgsin ，则A、B之间的摩擦力大小可能不变，故A错误；以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，后来加F后，弹力为Fcos ，B错误；对整体分析，由于A、B不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，则B与墙之间一定有摩擦力，故C错误，D正确3.(2018郑州一中月考)如图所示，直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上，已知AC与水平方向的夹角为30.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P、Q的质量分别为m1、m2，则小环P、Q的质量的比值为()A.B3C. D解析：选B.对小环P进行受力分析如图，设绳子拉力大小为T，由几何关系有T1m1gtan ，对小环Q进行受力分析，由几何关系有T2m2gcot ，T1T2，联立解得cot23，选项B正确4.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()A一定升高 B一定降低 C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定解析：选A.设橡皮筋原长为l0.加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角，橡皮筋伸长了x由小球在竖直方向受力平衡有kxcos mg联立得kxcos kx0即xcos x0此时小球距悬挂点的竖直高度h(l0x)cos l0cos xcos l0cos x0l0x0故小球一定升高，选项A正确5.(2018长沙模拟)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是()AF减小，FN不变 BF不变，FN减小CF不变，FN增大 DF增大，FN减小解析：选A.对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知，小球缓慢上移时mg不变，R不变，L减小，F大小减小，FN大小不变，A正确二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)6(2018湖南长郡中学周测)某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力不变轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一小车若以速度v0撞击弹簧，已知装置可安全工作，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ff0，且不计小车与地面的摩擦，弹簧始终处于弹性限度内从小车与弹簧刚接触时开始计时到小车离开弹簧这段时间内，轻杆所受的摩擦力Ff随时间t变化的Fft图象可能是()解析：选AC.若v0较小，当小车与弹簧接触时开始做加速度增大的减速运动，当小车速度减为零，轻杆仍未动，然后小车反向加速运动，这个过程中轻杆受到的弹力等于槽给的摩擦力，即先增大后减小，但小于滑动摩擦力，A正确；若v0较大，当小车与弹簧接触时开始做加速度增大的减速运动，这个过程中，杆受到的是静摩擦力，随弹力增大而增大，当小车的速度减到一定程度时，弹簧对轻杆的弹力大于槽给轻杆的滑动摩擦力，则杆开始运动，运动过程中受到的是滑动摩擦力，恒定不变，小车速度减小到零后，反向加速，弹簧的弹力在减小，小于滑动摩擦力之后，杆开始减速直到静止，之后杆受到的静摩擦力随弹力的减小而减小，故C正确7如图所示，一根细线的两端分别固定在M、N两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为45.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是()A移动前，a段细线中的拉力等于玩具所受的重力B移动前，a段细线中的拉力小于玩具所受的重力C移动后，b段细线中拉力的竖直分量不变D移动后，b段细线中拉力的竖直分量变小解析：选AD.移动前，由平衡条件得，a段细线中的拉力FaG，A项正确；夹子向左移动一小段距离后，玩具的位置下移，a段细线不再水平，与重力平衡的力变为a、b两段细线中拉力的竖直分量之和，故移动后b段细线中拉力的竖直分量变小，D项正确8.如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点，细线与竖直方向所成角度为，则()A如果将物体B在地板上向右移动一点，角将增大B无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，角将不变C增大小球A的质量，角一定减小D悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力解析：选AD.O、A之间的细线一定沿竖直方向，如果物体B在地板上向右移动一点，O、B间的细线将向右偏转，OA与OB间的夹角将增大OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向(即OO的方向)与AOB的角平分线在一条直线上，显然物体B在地板上向右移动时角将增大，A正确，B错误；增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，角也不变，C错误；因物体B无论在地板上移动多远，AOB也不可能达到120，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力，D正确三、非选择题(本题共3小题，共52分按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9(12分)(2015高考福建卷)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验甲乙丙(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为_cm.(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_(填选项前的字母)A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_解析：(1)图乙的示数为14.66 cm，所以弹簧的伸长量为(14.667.73) cm6.93 cm.(2)为了得到较多的数据点，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码弹簧的长度和钩码的总重力，即A正确(3)图线不遵循胡克定律，说明超出了弹簧的弹性限度答案：(1)6.93(2)A(3)超出弹簧的弹性限度10(20分)一盏电灯重力为G，悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA与竖直方向的夹角为30，如图所示现保持角不变，缓慢调整OB方向至OB线上拉力最小为止，此时OB与水平方向的夹角等于多少？最小拉力是多少？解析：对电灯受力分析如图所示，据三力平衡特点可知：OA、OB对O点的作用力TA、TB的合力T与G等大反向，即TG在OTBT中，TOTB90又OTTBTOA，故OTBT180(90)90由正弦定理得联立解得TB因不变，故当30时，TB最小，且TBGsin .答案：3011(20分)(2018江西白鹭洲中学月考)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角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Ffm由FfmFN(FN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)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向(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)设锁舌D下表面受到的静摩擦力为Ff1，则其方向向右(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为Ff2，正压力为FN，下表面的正压力为F，弹力为kx，如图所示，由力的平衡条件可知：kxFf1Ff2cos 45FNsin 450FFNcos 45Ff2sin 450Ff1FFf2FN联立式解得正压力大小FN.(3)令FN趋近于，则有1220解得10.41.答案：(1)向右(2)(3)0.41