（全国I卷）2020年高考物理一轮复习 第2章 相互作用章末质量检测

第2章 相互作用 (时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)1.已知物体在4 N、6 N、8 N三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中8 N的力，那么其余两个力的合力大小为()A.4 N B.6 N C.8 N D.10 N解析物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，那么其余两个力的合力与撤去的力等大反向。答案C2.(2020河北石家庄模拟)如图1所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是()图1A.B受到向左的摩擦力 B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右 D.地面对A没有摩擦力解析压缩的弹簧对B有向左的弹力，B有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，选项A错误；A对B的摩擦力向右，由牛顿第三定律可知，B对A的摩擦力向左，选项B错误；对整体研究，根据平衡条件分析可知，地面对A没有摩擦力，选项C错误，D正确。答案D3.如图2，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力FSv2，其中v为风速，S为物块迎风面积。当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()图2A.4m B.8m C.32m D.64m解析根据题意知FkSv2，其中k为常量，根据水平方向二力平衡有mgkSv2，设物块的密度为，正方体物块的边长为L，则mL3，SL2，得mgk()v2，即mv6，根据比值法，当风速为2v0时，该物块的质量为64m，选项D正确。答案D4.如图3所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是()图3A.不变 B.逐渐减小C.逐渐增大 D.可能不变，也可能增大解析当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时，设绳AC和BC与竖直方向的夹角为，绳的拉力为F，则绳AC和BC在水平方向上的分力大小相等为FxFsin ，方向相反，是一对平衡力，绳AC和BC在竖直方向上的分力都为FyFcos ，两绳的合力与重力是一对平衡力，所以2Fy2Fcos mg，即F，重物C缓慢下降时，角逐渐减小，所以两绳的拉力F都逐渐减小。答案B5.(2020江苏扬州高三检测)在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图4所示，则杆对环的摩擦力大小为()图4A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos 解析设细线的弹力为F，对斜面上的物块由共点力平衡条件有Fmgsin 0，对轻环由共点力平衡条件有Fcos Ff0，解得杆对环的摩擦力大小为Ffmgsin cos 。答案D6.如图5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()图5A.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，图乙中挡板所受的压力减小D.图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力先减小后增大解析选球为研究对象，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，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，选项B错误；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正确，A、D错误。答案C二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。)7.如图6所示，手推车的篮子里装有一篮球，女孩把手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩的一侧面垂直于底面，下列说法正确的有(不计摩擦力)()图6A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子底面受到的压力小于篮球的重力C.篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力D.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力解析设斜面倾角为，篮球质量为m，篮子底面、右侧面对篮球的弹力分别为FN1、FN2，不计摩擦力，对篮球由共点力平衡条件有FN1mgcos 0，FN2mgsin 0。由牛顿第三定律可知，篮球对篮子底面、右侧面的压力均小于重力。选项A、C错误，B、D正确。答案BD8.如图7所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着。已知mA3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，B不会碰到地面，则()图7A.弹簧的弹力不变B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变解析对物体A受力分析如图所示，设此时FfA沿斜面向上，由平衡条件可得：mAgsin 45FFfA，可得FfA(1)mBg，当斜面倾角为30时，可得FfA(1)mBgmBg。可见，物体A受到的静摩擦力方向沿斜面向上，且变小，物体A不会相对斜面滑动，弹簧的弹力始终等于物体B的重力，故选项A、C正确，D错误；物体A对斜面的压力的大小由FNmAgcos 45变为FNmAgcos 30，压力变大，选项B错误。答案AC9.如图8所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是()图8A.a、b两物体的受力个数一定相同B.a、b两物体对斜面的压力相同C.a、b两物体受到的摩擦力大小可能不相等D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动解析对a、b进行受力分析，如图所示。物体b处于静止状态，当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而物体a必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，选项A错误；a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：FNTsin mgcos ，解得：FNmgcos Tsin ，则a、b两物体对斜面的压力相同，选项B正确；因为b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故选项C正确；对a沿斜面方向有：Tcos mgsin fa，对b沿斜面方向有：Tcos mgsin fb，又因为正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，故选项D错误。答案BC三、非选择题(共3小题，共46分。计算题解答时请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得分。)10.(15分)在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置其中正确的是_(填入相应的字母)。(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图9甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。图9图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_。本实验采用的科学方法是_(填正确答案标号)。A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法(3)某同学在坐标纸上画出了如图10所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为1和2，关于F1、F2与F、1和2关系正确的有_(填正确答案标号)。图10A.F14 N B.F12 NC.145 D.12，所以选项B、C正确。答案(1)CE(2)FB(3)BC11.(15分)如图11所示，用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，轻绳1与竖直方向的夹角为45，轻绳3水平，求轻质细绳上1、2、3的拉力分别为多大？图11解析设三条绳上的拉力分别为FT1，FT2，FT3；把A、B两个小球视为整体，受力分析如图甲，由平衡条件可得2mgFT1cos 45FT3FT1sin 45解得FT12mg，FT32mg隔离球B，受力分析如图乙：FT2mg答案2mgmg2mg12.(16分)(2020安徽安庆模拟)如图12所示，有一个重量为20 N的小物体放在斜面上，斜面底边长AB40 cm，高BC30 cm，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，物体在一沿斜面向上的力F的作用下刚好处于静止状态(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，现将力F顺时针转动至水平向右并保持不变，求此时物体与斜面之间的摩擦力。图12解析当力F沿斜面向上，物体恰好不向上滑动时对物体受力分析，有FGsin Gcos ，由几何关系得：sin 0.6，cos 0.8，F20 N；力F顺时针转动至水平向右时物体受力如图所示，根据平衡条件得，Fcos fGsin 0，解得fGsin Fcos 200.6 N200.8 N4 N，负号表示方向沿斜面向下。当力F沿斜面向上，物体恰好不向下滑动时，对物体受力分析，有FGsin Gcos 4 N；力F顺时针转动至水平向右时，有Fcos fGsin 0，解得，f8.8 N，方向沿斜面向上。答案4 N，方向沿斜面向下或8.8 N，方向沿斜面向上