2019-2020年高考物理新一輪總復(fù)習(xí) 階段示范性測試2 相互作用（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理新一輪總復(fù)習(xí) 階段示范性測試2 相互作用（含解析）本卷測試內(nèi)容：相互作用本試卷分為第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，共110分。測試時間90分鐘。第卷(選擇題，共50分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，第17小題，只有一個選項正確；第810小題，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)1. xx南京調(diào)研如圖所示，在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向。則()A. 環(huán)只受三個力作用B. 環(huán)一定受四個力作用C. 物體做勻加速運動D. 懸繩對物體的拉力小于物體的重力解析：分析物體M可知，其受兩個力作用，重力和輕繩拉力，因為懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，故二力平衡，物體做勻速運動，C、D錯誤；再對環(huán)進行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿支持力和摩擦力，A錯誤，B正確。答案：B2. 如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為的光滑斜面上，用擋板AO將球擋住，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，若擋板與斜面間的夾角為，則()A. 當(dāng)30時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinB. 當(dāng)60時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgcosC. 當(dāng)60時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinD. 當(dāng)90時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsin解析：以球為研究對象，球所受重力產(chǎn)生的效果有兩個：對斜面產(chǎn)生的壓力N1、對擋板產(chǎn)生的壓力N2，根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如圖所示，當(dāng)擋板與斜面的夾角由圖示位置變化時，N1大小改變但方向不變，始終與斜面垂直，N2的大小和方向均改變，由圖可看出當(dāng)擋板AO與斜面垂直，即90時，擋板AO所受壓力最小，最小壓力N2minmgsin，D項正確。答案：D3. xx淄博模擬如圖所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B內(nèi)，B放在長木板A上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。在緩慢減小木板的傾角過程中，下列說法正確的是()A. A受到的壓力逐漸變大B. A受到的摩擦力逐漸變大C. C對B的壓力逐漸變大D. C受到三個力的作用解析：在緩慢減小木板的傾角過程中，A受到的壓力(mBmC)gcos逐漸變大，A受到的摩擦力(mBmC)gsin逐漸減小，選項A正確，B錯誤；緩慢減小木板的傾角過程中，C受到兩個力的作用，C對B的壓力等于重力，不變，選項C、D錯誤。答案：A4. xx太原市二模如圖所示，傾角為的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A. b對c的摩擦力一定減小B. b對c的摩擦力方向一定平行斜面向上C. 地面對c的摩擦力方向一定向右D. 地面對c的摩擦力一定減小解析：把物塊b隔離出來，受力分析如圖(甲)，當(dāng)沙子緩慢流出的過程中，F(xiàn)T減小，物塊b處于靜止?fàn)顟B(tài)，若受到沿斜面向上的靜摩擦力Ff，則FTFfmgsin，故Ff增大，b對c的摩擦力方向沿斜面向下，選項A、B錯。對b、c組成的整體，畫出如圖(乙)所示的受力圖，地面對c的摩擦力方向水平向左，故選項C錯誤；FT變小，顯然Ff也減小，故選項D對。答案：D5. xx石家莊質(zhì)檢如圖所示，一傾角為30的光滑斜面固定在地面上，一質(zhì)量為m的小木塊在水平力F的作用下靜止在斜面上。若只改變F的方向不改變F的大小，仍使木塊靜止，則此時力F與水平面的夾角為()A. 60B. 45C. 30 D. 15解析：小木塊受重力mg、斜面支持力FN和外力F三個力的作用處于平衡狀態(tài)，三力合力為零，構(gòu)成首尾相接的矢量三角形，如圖所示，由對稱性可知，不改變力F的大小只改變其方向，再次平衡時力F與水平方向成60角，故本題答案為A。答案：A6. xx九江模擬如圖所示，在水平板左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧。緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時彈簧處于自然長度。已知滑塊與擋板的動摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為。現(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為，最后直到板豎直，此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角的變化關(guān)系可能是圖中的()解析：選取滑塊為研究對象，其肯定受到豎直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力FN(大小為mgcos)和沿斜面向上的摩擦力Ff的作用，可能還會受到沿斜面向上的彈簧彈力F的作用。當(dāng)較小，即mgsinmgcos時，彈簧彈力F0，代入數(shù)據(jù)可得此時mgcos，即時，F(xiàn)0，根據(jù)平衡條件可得Fmgsinmgcossin()，其中tan，說明F與成正弦式關(guān)系，當(dāng)時，F(xiàn)mg。故選C。答案：C7. 豎直放置的“”形支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G，現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(A與B等高)，則繩中拉力大小變化的情況是()A. 先變大后變小 B. 先不變后變小C. 先變大后不變 D. 先變小后變大解析：兩邊繩子的拉力的合力等于重物的重力G；在輕繩的另一端未到達支架最高點前，兩個繩子之間的夾角未發(fā)生變化，繩中拉力不變；當(dāng)另一端達到支架最高點并向C點運動過程中，兩繩子的夾角變小而合力不變，根據(jù)2FcosG可知，繩子上的拉力變小。綜上所述，選項B正確。答案：B8. xx濰坊模擬如圖所示，重力為G的光滑球在傾角為的斜面和豎直光滑墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將斜面換成材料和質(zhì)量相同，但傾角稍小一些的斜面，以下判斷正確的是()A. 球?qū)π泵娴膲毫ψ冃?B. 球?qū)π泵娴膲毫ψ兇驝. 斜面可能向左滑動 D. 斜面仍將保持靜止解析：以球為研究對象，受到重力G、墻對球的壓力F1和斜面對球的支持力F2三個力的作用，當(dāng)斜面傾角減小時，斜面對球的支持力與豎直方向的夾角減小，受力情況如圖甲所示，由圖知F1和F2均變小，由牛頓第三定律知球?qū)π泵娴膲毫ψ冃。x項A正確，選項B錯誤；以球和斜面體整體為研究對象，受力情況如圖乙所示，則斜面受到的摩擦力FfF1變小，斜面仍將保持靜止，選項C錯誤，選項D正確。答案：AD9. xx包頭模擬如圖所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上。現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F，可緩慢地將a拉離平面一直滑到b的頂端，對該過程分析，則應(yīng)有()A. 拉力F先增大后減小，最大值是GB. 開始時拉力F最大為G，以后逐漸減小為0C. a、b間的壓力開始最大為2G，而后逐漸減小到GD. a、b間的壓力由0逐漸增大，最大為G解析：對a球受力分析，由力的平衡條件得：FNsinG，F(xiàn)NcosF，所以FN，F(xiàn)，開始時sin，最后當(dāng)a滑到b頂端時，故拉力F一直減小，其最大值為FmaxG，故A錯誤，B正確；a、b間彈力FN一直減小，其最大值為FNmax2G，最小值為G，故C正確，D錯誤。答案：BC10. xx武漢二中模擬如圖，一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放有一滑塊m，給m一向下的初速度v0，m恰好保持勻速下滑。現(xiàn)在m下滑的過程中施加一個作用力，則以下說法正確的是()A. 若在m上加一豎直向下的力F1，則m仍保持勻速下滑，M對地面無摩擦力的作用B. 若在m上加一沿斜面向下的力F2，則m將做加速運動，M對地面有水平向左的靜摩擦力的作用C. 若在m上加一水平向右的力F3，則m將做減速運動，在m停止前M對地面有向右的靜摩擦力的作用D. 無論在m上加什么方向的力，在m停止前M對地面都無靜摩擦力的作用解析：m勻速下滑時，mgsinmgcos。在m上加上豎直向下的力F1，相當(dāng)于mg變大了，變成了(mgF1)，故仍能勻速下滑。由于FfFN始終成立，故無論在m上加什么方向的力，F(xiàn)f與FN同比例變化，故Ff與FN的合力保持豎直向上，其反作用力Ff與FN(作用在M上)的合力豎直向下，M對地面無摩擦力作用，故選項A、D正確。答案：AD第卷(非選擇題，共60分)二、實驗題(本題共2小題，共16分)11. (8分)“驗證力的平行四邊形定則”實驗中。(1)部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：A. 將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線。B. 在其中一根細(xì)線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖(甲)所示，記錄：_、_、_。C. 將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖(乙)所示，小心調(diào)整B、C的位置，使_，記錄_。(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖(乙)中_。解析：(1)B. 記錄鉤碼個數(shù)(或細(xì)線拉力)，橡皮筋與細(xì)線結(jié)點的位置O，細(xì)線的方向(說明：能反映細(xì)線方向的其他記錄也可以)C. 橡皮筋與細(xì)線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合，并記錄鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向。(2)對結(jié)點進行受力分析，設(shè)每個鉤碼的質(zhì)量均為m，由平衡條件可知，水平方向滿足：4mgcos3mgcos，所以。答案：(1)見解析(2)12. (8分)表中是某同學(xué)為“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗所測的幾組數(shù)據(jù)：彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧的伸長x/cm2.65.07.29.812.4(1)請你在圖中的坐標(biāo)紙上作出Fx圖線；(2)寫出圖線所代表的函數(shù)式(x用m為單位)：_；(3)寫出函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義_。(4)若彈簧的原長為40 cm，并且以彈簧的總長度L為自變量，寫出函數(shù)表達式(以N和m為單位)：_。解析：(1)以彈簧的伸長量x為橫軸，以彈簧的彈力F為縱軸，將x軸每一小格取為1 cm，F(xiàn)軸每一小格取為0.25 N，將各點描到坐標(biāo)紙上，并連成平滑的曲線，如圖所示。(2)由圖象得F與x的函數(shù)關(guān)系式可寫為Fkx，而k20 N/m，故F20x。(3)函數(shù)表達式中的常數(shù)表示該彈簧每伸長(或壓縮)1 m，其彈力增加20 N。(4)彈簧伸長量x(L0.4) m，代入(2)中關(guān)系式得：F20(L0.4)。答案：(1)見解析(2)F20x(3)彈簧每伸長(或壓縮)1 m，其彈力增加20 N(4)F20(L0.4)三、計算題(本題共4小題，共44分)13. (12分)如圖所示，一質(zhì)量不計的彈簧原長為10 cm，一端固定于質(zhì)量m2 kg的物體上，另一端施一水平拉力F。(g10 m/s2)(1)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長到12 cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)多大？(2)若將彈簧拉長到11 cm時，物體所受到的摩擦力大小為多少？(3)若將彈簧拉長到13 cm時，物體所受的摩擦力大小為多少？(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)解析：(1)物體勻速前進時，k(xx0)mg則k N/m200 N/m。(2)彈簧彈力F1k(x1x0)200(0.110.10) N2 N最大靜摩擦力可看做等于滑動摩擦力Ffm0.2210 N4 N故物體沒動，所受靜摩擦力Ff1F12 N。(3)彈簧彈力F2k(x2x0)200(0.130.10) N6 N。物體將加速前進，此時所受到的滑動摩擦力為Ff2FNmg0.2210 N4 N。答案：(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N14. (10分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30夾角，已知B球的質(zhì)量為3 kg，求細(xì)繩對B球的拉力T和A球的質(zhì)量mA。(g10 m/s2)解析：對A球受力分析并正交分解如圖所示，可知：水平方向：Tcos30NAsin30 豎直方向：NAcos30mAgTsin30同理對B球進行受力分析并正交分解得：豎直方向：Tsin30mBg聯(lián)立以上三式可得：T60 N，mA6 kg。答案：60 N6 kg15. (10分)xx岳陽模擬如圖所示，兩個完全相同的球A、B，重力大小均為G，兩球與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為，一根輕繩兩端固定在兩球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力F，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為。問：當(dāng)F至少為多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？解析：首先選用整體法，由平衡條件得：F2N2G再隔離任一球，由平衡條件得TsinN2TcosF聯(lián)立解得：F答案：16. (12分)xx陜西寶雞質(zhì)檢如圖所示，質(zhì)量為m的物體，放在一固定斜面上，當(dāng)斜面傾角為30時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平向右恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角0時，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，試求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)這一臨界角0的大小。解析：(1)對物體受力分析，由平衡條件可知，mgsin30mgcos30解得，tan30。(2)設(shè)斜面傾角為時，受力情況如圖，由勻速直線運動的條件：FcosmgsinfNmgcosFsin，fN解得：F當(dāng)cossin0，即cot時，F(xiàn)，即“不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行”此時，臨界角060。答案：(1)(2)60