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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)備考 第二單元 力與相互作用 滬科版 選擇題部分共10小題。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,1~6小題只有一個選項(xiàng)正確,7~10小題有多個選項(xiàng)正確;全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.力是物體對物體的作用。 力的概念既抽象又精練,則下列關(guān)于力的說法中正確的是 A.相互接觸的物體之間一定存在彈力 B.物體總是落向地球,表明地球?qū)ξ矬w的作用力大于物體對地球的作用力 C.一定距離的磁鐵間有相互作用力,因此力可以離開物體而獨(dú)立存在 D.靜止的物體也能受到滑動摩擦力 解析:相互接觸的物體之間不一定存在彈力,只有物體發(fā)生形變才能產(chǎn)生彈力,A錯誤;物體間力的作用是相互的,地球?qū)ξ矬w的作用力等于物體對地球的作用力,B錯誤;一定距離的磁鐵間有相互作用力,因此力的作用不一定要接觸, C錯誤;靜止的物體也能受到滑動摩擦力,如物體在粗糙的地面上滑動,地面就受到滑動摩擦力,D正確。 答案:D 2.舟山群島的海濱建有許多休閑設(shè)施,夏天在海水中泡夠了的人們可以上岸休息。圖示是某人靜躺在海濱休閑靠背椅上的示意圖,靠背與水平面之間有固定的傾斜角θ。若此人的質(zhì)量為m,則靠背椅對他的作用力的大小為 A.mg B.mgsin θ C.mgcos θ D.mgtan θ 解析:根據(jù)人的受力平衡,靠背椅對他的作用力的大小等于他自身的重力。 答案:A 3.如圖所示,物體m在水平推力F的作用下沿斜面勻速運(yùn)動,則 A.物體可能受到4個力的作用 B.物體可能受到5個力的作用 C.物體一定受到沿斜面向下的滑動摩擦力 D.物體一定受到沿斜面向上的滑動摩擦力 解析:若物體在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下處于勻速運(yùn)動狀態(tài),則物體受到三個力的作用;若斜面是粗糙的,物體還受到沿斜面向上或向下的摩擦力,則物體的受力個數(shù)可能為4個。綜上所述,只有選項(xiàng)A正確。 甲 答案:A 4.圖甲所示是一種壓榨機(jī)示意圖,O為桿與倒“T”形裝置B的轉(zhuǎn)軸連接點(diǎn),當(dāng)作用在滑塊A上的水平推力F=500 N、且桿與豎直方向的夾角α=30時,與桿相連的倒“T”形裝置B對物塊C的壓力大小為(不計(jì)A、B的重力和摩擦力) 乙 A.500 N B.500 N C.1000 N D.1000 N 解析:對A、B的受力分析如圖乙所示,得F1==2F=1000 N,其中F1=F1,得F2=F1cos 30=500 N,故B正確。 答案:B 5.如圖所示,質(zhì)量m1=10 kg和m2=30 kg的兩物體疊放在 動摩擦因數(shù)為0.25的粗糙水平地面上。一個處于水平方向的輕彈簧,其勁度系數(shù)k=250 N/m,一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m1的物體相連,彈簧處于自然狀態(tài)?，F(xiàn)用一水平拉力F作用于質(zhì)量為m2的物體上,使它緩慢地向右移動,當(dāng)移動x=0.20 m時,兩物體間開始相對滑動,取g=10 m/s2,則此時水平拉力F的大小為 A.50 N B.100 N C.150 N D.200 N 解析:彈簧的彈力F1=kx=50 N,m1靜止,則m2與m1間的摩擦力大小為50 N,m2與地面間的摩擦力大小F2=μFN=100 N,根據(jù)m2的受力平衡得水平拉力為150 N。 甲 答案:C 6.如圖甲所示,在一固定的光滑斜面上有一質(zhì)量為m的物體。 若在沿斜面向上和沿水平向左的方向上各加一個大小都等于0.5mg的力,使物體處于平衡狀態(tài),則斜面對物體的支持力大小為 A.0.5mg B.mg 乙 C.mg D.2mg 解析:將重力mg與水平方向的F1合成;將未知力Fx與沿斜面向上的力F2合成,畫出兩個矩形,很容易看出兩個矩形全等,如圖乙所示,故未知力Fx=mg。 答案:B 7.如圖甲所示,為了使行車方便與安全,高大的橋都要造很長的引橋;在城市居民密集的地方由于空間的限制,不能建長距離的直線引橋時一般采用如圖乙所示的螺旋式引橋。下列關(guān)于汽車在引橋上運(yùn)動時的受力情況的說法正確的是 A.長的引橋可以減小過橋車輛的重力 B.長的引橋可以增大過橋車輛與橋面間的最大靜摩擦力 C.長的引橋可以減小過橋車輛對引橋面的壓力 D.長的引橋可以減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力 解析:設(shè)引橋與水平面的夾角為θ,根據(jù)汽車在引橋上的受力情況可知,重力沿引橋面方向的的分力為mgsin θ,重力沿與引橋面垂直方向的分力為mgcos θ,引橋越長,θ越小,mgsin θ越小,mgcos θ越大,從而最大靜摩擦力越大。 答案:BD 8.2013年12月2日凌晨,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將由著陸器和“玉兔號”月球車組成的“嫦娥三號”探測器送入軌道; 12月15日4時35分,“玉兔號”月球車順利抵達(dá)月球表面;12月22日凌晨,“玉兔號”月球車告別著陸器,開始月面測試?！坝裢锰枴痹虑蜍嚨馁|(zhì)量為140千克,以太陽能為能源。 月球表面的重力加速度只有地球表面重力加速度的,取地球表面重力加速度g=9.8 m/s2,下列關(guān)于“玉兔號”月球車的說法中,正確的是 A.“玉兔號”月球車在月球上的質(zhì)量約為23.3 kg B.“玉兔號”月球車在月球上受到的重力大小約為228.7 N C.“玉兔號”月球車在月球上受到的重力大小約為1372 N D.“玉兔號”月球車在月球上張開太陽能電板前后的重心位置可能不改變 解析:質(zhì)量不隨位置的改變而改變,A錯;在月球上的重力N=mg=1409.8 N=228.7 N,B對、C錯; “玉兔號”月球車在月球上張開太陽能電板前后的重心位置可能改變,也可能不改變,D對。 答案:BD 9.如圖所示,將一個質(zhì)量為m的小物塊放在水平地面上,當(dāng)用一水平推力F向右推小物塊時,小物塊恰好以一較大的速度勻速運(yùn)動,某一時刻保持推力的大小不變,并立即使推力反向變?yōu)槔?則推力反向的瞬間 A.小物塊受到的合力大小為2F,方向水平向左 B.小物塊受到的合力大小為2F,方向水平向右 C.地面對小物塊的作用力大小為mg D.地面對小物塊的作用力大小為 解析:小物塊原來勻速運(yùn)動,合力為0,則小物塊受到的摩擦力大小f=F,當(dāng)推力反向的瞬間,小物塊還在向右運(yùn)動,摩擦力向左,拉力也向左,合力為2F,方向水平向左,A對、B錯;地面對小物塊的作用力有支持力和摩擦力,其合力大小為,C錯、D對。 答案:AD 甲 10.如圖甲所示,OA為一遵從胡克定律的彈性輕繩,其一端固定于天花板上的O點(diǎn),另一端與靜止在動摩擦因數(shù)為μ的水平地面上的滑塊P相連,當(dāng)繩處在豎直位置時,滑塊P對地面有壓力作用。B為一個緊挨繩的光滑水平小釘,它到天花板的距離OB等于彈性輕繩的自然長度?，F(xiàn)用一水平力F拉滑塊P,使之向右緩慢地沿水平面做直線運(yùn)動,運(yùn)動過程中繩一直處于彈性限度內(nèi),則 A.地面對滑塊P的支持力逐漸減小 B.地面對滑塊P的支持力保持不變 C.地面對滑塊P的摩擦力逐漸減小 D.地面對滑塊P的摩擦力保持不變 乙 解析:設(shè)彈性輕繩的勁度系數(shù)為k,AB的長度為h,將P向右拉一段距離后彈性輕繩的伸長量為x,如圖乙所示,原來地面對滑塊P的支持力FN1=mg-kh,當(dāng)向右拉一段后的支持力FN2=mg-kxsin α ,而sin α=,可得FN2=FN1,所以B對;根據(jù)滑動摩擦力f=μFN,知摩擦力的大小保持不變,D對。 答案:BD 第Ⅱ卷　(非選擇題　共60分) 非選擇題部分共6小題,把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 11.(6分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩,細(xì)繩端帶有繩套,先用兩個彈簧秤分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條,把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某—位置Ο并記下該點(diǎn)的位置;再用一個彈簧秤將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同—位置Ο點(diǎn)。 (1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須要求滿足的是　　　　。 A.兩根細(xì)繩必須等長 B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的角平分線在同一直線上 C.在使用彈簧秤時要使彈簧秤與木板平面平行 D.用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時要使兩個彈簧秤的示數(shù)相等 (2)三位同學(xué)選用不同橡皮條進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所用彈簧測力計(jì)的量程均為0~5 N,他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn),如圖所示,用F1和F2表示拉力的方向和大小。 甲同學(xué),F1和F2的方向互相垂直,F1=3.0 N、F2=3.5 N;乙同學(xué),F1與F2方向間的夾角約為60,F1=F2=4.0 N;丙同學(xué),F1與F2的方向間的夾角約為120,F1=F2=4.0 N。 這三位同學(xué)中操作不合適的是　　　　同學(xué),理由是　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)兩根細(xì)繩的長度不一定相等,橡皮條與兩繩夾角的角平分線也不一定在同一直線上,但在使用彈簧秤時要使彈簧秤與木板平面平行,在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩個彈簧秤的示數(shù)不一定相等,只有C對; (2)乙同學(xué)的兩個彈簧秤的合力大小約為F=24cos 30 N=4 N>5 N,超過了量程。 答案:(1)C　(3分) (2)乙　(2分)　合力超出了彈簧測力計(jì)的量程　(1分) 12.(9分)某學(xué)習(xí)小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)。 (1)他們的實(shí)驗(yàn)步驟分別是: A.在豎直放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個繩套,通過細(xì)繩同時用兩個彈簧測力計(jì)沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮條,使細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2,如圖甲所示。 B.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長量與用兩個彈簧測力計(jì)拉時相同,讀出此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F和記下細(xì)繩的方向。 請指出以上步驟中的錯誤或疏漏: A中是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 B中是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 　　甲　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　丁　 (2)該學(xué)習(xí)小組糾正了(1)中的問題后,在某次實(shí)驗(yàn)中兩個彈簧測力計(jì)的拉力Fa=4 N、Fb=3 N已在圖乙中畫出,圖中方格每邊的長度表示1 N,O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn),請用兩個直角三角板作出合力F的圖示,并求出合力的大小為　　　N。 (3)圖甲中的OA沿豎直線,則圖乙中的Fa、Fb與水平方向的夾角分別為β和α,它們一定滿足cos α∶cos β=　　　　。 (4)該實(shí)驗(yàn)小組想創(chuàng)新一下該實(shí)驗(yàn),用如圖丙所示的貼有白紙的木板豎直放置,彈簧測力計(jì)A掛在固定于木板上的P點(diǎn),下端用細(xì)線掛一重物M。 他們想用此實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是　　　　。 A.應(yīng)測量重物M所受的重力 B.拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行 C.圖丁中F表示用一個測力計(jì)測出來的力,F表示用平行四邊形定則合成的力 D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置 戊 解析:(1)A中是沒有記錄兩拉力的方向;B中是沒有說明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn);(2)作圖如圖戊所示,合力大小為6 N;(3)根據(jù)Facos β=Fbcos α,得cos α∶cos β=4∶3;(4)實(shí)驗(yàn)通過作出三個力的圖示來驗(yàn)證平行四邊形定則,因此重物的重力要知道,A對;拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行,B對;圖丁中F表示用一個測力計(jì)測出來的力,F表示用平行四邊形定則合成的力,C對;當(dāng)結(jié)點(diǎn)O位置確定后,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)也是確定的,由于重物的重力已確定,兩力大小與方向均一定,因此D錯誤。 答案:(1)沒有記錄兩拉力的方向　(1分)　 沒有說明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)　(1分) (2)見解析　 (1分)　　6 N(或 5.8 N~6.2 N)　(2分) (3)4∶3 　(2分) (4)ABC　(2分) 13.(10分)用一輕彈簧豎直懸掛一質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧的伸長量為x。 現(xiàn)用該彈簧沿傾角為30的斜面向上拉住質(zhì)量為3m的物體勻速向下運(yùn)動時,彈簧的伸長量也為x,如圖所示,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,求: (1)質(zhì)量為3m的物體沿斜面運(yùn)動時受到的摩擦力大小。 (2)當(dāng)用該彈簧沿該斜面向上拉住質(zhì)量為3m的物體勻速向上運(yùn)動時,彈簧的伸長量為多少。 解:(1)對豎直懸掛的物體,處于靜止?fàn)顟B(tài),故有kx=mg　 (2分) 對斜面上的物體進(jìn)行受力分析,當(dāng)物體沿斜面下滑時,摩擦力方向沿斜面向上,由平衡條件得: 3mgsin 30=kx+f　 (3分) 解得:f=0.5mg?！?1分) (2)當(dāng)物體沿斜面上滑時,摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件得: 3mgsin 30+f=kx　 (3分) 解得:x=2x?！?1分) 甲 14.(10分)如圖甲所示,用細(xì)線OC的一端將質(zhì)量m=1 kg的物體系住,另一端與細(xì)線AO、BO結(jié)在一起,O為結(jié)點(diǎn),A端系在豎直的墻壁上,與墻壁間的夾角為30,B端與另一個質(zhì)量M=10 kg的物體相連, M放在傾角為30的粗糙斜面上,OB與斜面平行,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),最大靜摩擦力可認(rèn)為與滑動摩擦力相等,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2,求: (1)OA、OB線的拉力大小。 (2)B與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值。 解:(1)對結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析,如圖乙所示,受OC向下的拉力(大小等于mg)和OA、OB的拉力F1、F2,有: 乙 F1=mgcos 30=5 N=8.66 N　(2分) F2=mgsin 30=5 N?！?2分) (2)M在四個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)力的平衡,有: Mgsin 30+F2=f　(2分) FN=Mgcos 30(1分)　 f=μFN　(1分) 解得:μ==0.64?！?(2分) 甲 15.(12分)如圖所示,ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的“∧”形框架,其中CA、CB邊與豎直方向的夾角分別為53和37。兩個輕質(zhì)小環(huán)P、Q分別套在CA、CB上,兩根細(xì)繩 l1、 l2的一端分別系在P、Q環(huán)上,另一端和一繩套系在一起,結(jié)點(diǎn)為O。 l1能承受的最大張力為10 N, l2 能承受的最大張力為5 N,繩套能承受很大的拉力。現(xiàn)將質(zhì)量均為50 g的鉤碼一個一個串掛在繩套下面,O點(diǎn)最多能掛多少個這樣的鉤碼?(g=9.8 m/s2,sin 37=0.6,sin 53=0.8) 乙 解:對O點(diǎn)進(jìn)行受力分析,如圖乙所示,根據(jù)矢量三角形有: tan 37=　(3分) 當(dāng)F1=10 N時,F2=F1tan 37=7.5 N>5 N,則l2斷了　(2分) 當(dāng)F2=5 N時,F1==6.7 N<10 N,則l1未斷　(2分) 此時有sin 37=　 (2分) 解得m== kg=0.85 kg　 (1分) 最多能掛鉤碼的個數(shù)n=個=17個?！?(2分) 甲 16.(13分)如圖甲所示(截面圖),質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在粗糙的水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,斜面傾角為θ。一質(zhì)量為m的均勻光滑圓柱體放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),試求: (1)地面對三棱柱的支持力和摩擦力的大小。 (2)若將A水平向左推動一點(diǎn)點(diǎn)后撤去推力,A和B能否靜止不動。 (3)若要A和B靜止不動,則地面與三棱柱之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件?(可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) 乙　　　　　　丙 解:(1)選取A和B的整體為研究對象,它受到重力(M+m)g,地面的支持力FN,墻壁的彈力F和地面的摩擦力f的作用處于平衡狀態(tài),如圖乙所示。 根據(jù)平衡條件,有FN-(M+m)=0　(2分) F=f　(2分) 可得FN=(M+m)g　 (1分) 再以B為研究對象,它受到重力、三棱柱對它的支持力FAB、墻壁對它的彈力F的作用處于平衡狀態(tài),如圖丙所示,根據(jù)平衡條件,有: 在豎直方向上,有FABcos θ=mg　(1分) 在水平方向上,有FABsin θ=F　 (1分) 解得:F=mgtan θ,所以f=F=mgtan θ。　(1分) (2)若將A向左推動一點(diǎn)點(diǎn)后撤去推力,由于A、B的受力情況(大小和方向)均不變,所以A和B仍能靜止不動。　(2分) (3)將A、B看成一個整體,受到的摩擦力應(yīng)小于或等于滑動摩擦力,有: mgtan θ≤μ(m+M)g　(2分) 所以:μ≥。　(1分)