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2019高考物理一轮复习单元检测二相互作用

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                          单元检测二 相互作用

考生注意:
1.本试卷共     4 页.
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相
应位置上.
3.本次考试时间       90 分钟,满分    100 分.
4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
一、单项选择题(本题共          6 小题,每小题     3 分,共计    18 分.每小题只有一个选项符合题意)
1.(2017·南阳中学月考)下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是(  )
A.物体的重力就是地球对物体的万有引力
B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变
C.摩擦力一定阻碍物体的运动
D.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力
2.(2018·徐州三中月考)物体在以下三个力作用下,可能做匀速直线运动的是(  )
A.1N、6N、8N                         B.1N、6N、4N
C.7N、2N、6N                         D.5N、9N、15N
3.(2017·扬州市期末检测)如图          1 所示,某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放
置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的
是(  )


                                     图 1
A.小棋子共受三个力作用
B.棋子对棋盘的压力大小等于重力
C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
4.(2018·南通市、扬州市、泰州市调研)如图                2 所示,木块     B 静止在水平地面上,木块
A 叠放在   B 上.A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上.关于                A、B 的受力情况,下列说法中正确的
是(  )
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                                     图 2
A.B 对  A 的作用力方向一定竖直向上
B.B 对  A 的作用力一定大于       A 的重力
C.地面对    B 的摩擦力方向可能向右
D.地面对    B 的作用力大小可能等于         A、B  的总重力
5.(2018·常熟市模拟)如图         3 所示,质量均为      m 的小球   A、B 用两根不可伸长的轻绳连接后
悬挂于   O 点,在外力     F 的作用下,小球      A、B  处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且
悬线  OA 与竖直方向的夹角保持         θ=45°不变,则外力         F 的大小(  )


                                     图 3
                                             5
A.可能为    mg                        B.可能为    2 mg
C.一定为    2mg                       D.可能为    3mg
6.(2018·泰州中学模拟)如图         4 所示,两楔形物体        A、B 两部分靠在一起,接触面光滑,物
块 B 放置在地面上,物块         A 上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A、B                      两物
块保持静止.则(  )


                                     图 4
A.绳子的拉力可能为零
B.地面受的压力大于物块           B 的重力
C.物块   B 与地面间不存在摩擦力
D.物块   B 受到地面的摩擦力水平向左
二、多项选择题(本题共          6 小题,每小题     4 分,共计    24 分.每小题有多个选项符合题意.全
部选对的得     4 分,选对但不全的得        2 分,错选或不答的得         0 分)
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7.(2017·徐州市考前信息卷)如图          5 所示为某海上救援船的机械臂工作示意图.机械臂
AB、BC 由高强度的轻质材料制成,A            端固定一个定滑轮,BC         可以绕   B 自由转动,钢丝绳的
一端穿过    C 点,另一端缠绕于可以转动的立柱              D 上,其质量可以忽略不计.在某次转移货物
的过程中,机械臂        AB 始终保持竖直.下列说法正确的是(  )


                                     图 5
A.保持   BC 不动,使    AB 缓慢伸长,则     BC 所受的力增大
B.保持   AB 不动,缓慢转动立柱        D,使   CA 变长,则   BC 所受的力大小保持不变
C.保持   AB 不动,使    BC 缓慢伸长,则     BC 所受的力增大
D.保持   AB 不动,使    BC 缓慢伸长且逆时针转动,BC          所受的力增大
8.(2018·徐州市调研)如图         6 所示,置于固定斜面的物体           A 受到平行于斜面向下的力          F 作
用保持静止.若力        F 大小不变,将力      F 在竖直平面内由沿斜面向下缓慢地转到沿斜面向上
(转动范围如图中虚线所示).在            F 转动过程中,物体始终保持静止.在此过程中物体与斜面
间的(  )


                                     图 6
A.弹力可能先增大后减小
B.弹力一定先减小后增大
C.摩擦力可能先减小后增大
D.摩擦力一定一直减小
9.(2017·响水中学模拟)如图         7 所示,叠在一起的物体          A、B 接触面间动摩擦因数都为
μ,地面都光滑.当物体           A 受到水平拉力     F 作用,A、B    处于相对静止时,关于          A、B 所受摩
擦力对它们运动的影响,下列说法正确的是(  )


                                     图 7
A.两图中    A 物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右
B.两图中    B 物所受摩擦力都是动力,方向都水平向左
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C.两图中    B 物所受摩擦力都为动力,甲图中方向为水平向左,乙图中方向水平向右
D.甲图中    B 所受摩擦力为动力,乙图中           B 所受摩擦力为阻力,它们的方向都是水平向左
10.(2018·伍佑中学调研)如图         8 所示,有一倾角       θ=30°的斜面体       B,质量为    M.物体
A 质量为   m,弹簧对物体      A 施加一个始终保持水平的作用力,调整                A 在 B 上的位置,A    始终
能和  B 保持静止.对此过程下列说法正确的是(  )


                                     图 8
A.A、B  之间的接触面可能是光滑的
B.弹簧弹力越大,A、B         之间的摩擦力越大
                                     3
C.A、B  之间的摩擦力为       0 时,弹簧弹力为       3 mg
             3                        1
D.弹簧弹力为      2 mg 时,A 所受摩擦力大小为4mg
11.(2018·南京市三校联考)如图          9 所示,形状相同的物块          A、B,其截面为直角三角形,
相对放置在粗糙水平地面上,光滑球体                C 放在两物块的斜面上,系统处于静止状态.已知物
块 A、B  的质量都是     M,θ=60°,光滑球体         C 质量为  m,则以下说法中正确的是(  )


                                     图 9
                            1
A.地面对物块      A 的摩擦力大小为2mg
                             3
B.地面对物块      A 的摩擦力大小为      2 mg
                             3
C.物块   A 对球体   C 的弹力大小为     2 mg
                              1
D.物块   A 对地面的压力大小为        Mg+2mg
12.(2017·如皋市第二次质检)如图           10 所示,静止在粗糙水平面上的半径为               4R 的半球的最
高点  A 处有一根水平细线系着质量为            m、半径为     R 的光滑小球.已知重力加速度为             g.下列说
法正确的是(  )
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                                    图  10
A.地面对半球的摩擦力的方向水平向右
                        3
B.细线对小球的拉力大小为4mg
C.保持小球的位置不变,将            A 点沿半球逐渐下移,半球对小球的支持力逐渐减小
D.剪断细线的瞬间,小球的加速度大小为                 0.6g
三、非选择题(本题共         5 小题,共计    58 分)
13.(8 分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图                        11 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
果画出的图.


                                    图  11
(1)如果没有操作失误,图乙中的            F 与 F′两力中,方向一定沿          AO 方向的是________.
(2)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)下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行
C.同一次验证过程中         O 点位置应相同

D.拉力   F1 和 F2 的夹角应该较小
(4)由于实验室没有细绳,在进行实验时,图甲中的                    OB 和 OC 可以用橡皮条代替吗?请说明
理由:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.
14.(10 分)(2017·苏州市五市四区期中考试)如图              12 所示,质量    M=2  3kg 的木块   A 套在水
平杆上,并用轻绳将木块           A 与质量  m=  3kg 的小球相连.今用跟水平方向成             α=30°角的
力 F=10  3N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中                   M、m  相对位置保持不变,取          g=
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10m/s2.求:


                                    图  12
(1)作出物体    M 和 m 的受力分析图;
(2)运动过程中轻绳与水平方向的夹角              θ;
(3)木块与水平杆间的动摩擦因数            μ.


15.(10 分)(2018·高邮市段考)如图         13 所示,斜面与水平面的夹角为            37°,质量为     4kg 的
物体  A 静止在斜面上.定滑轮的摩擦及质量均不计,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,
g=10m/s2)


                                    图  13
(1)A 受到斜面的支持力多大?
(2)若物体   B 质量为   3kg,则  A 受到斜面的摩擦力为多大?方向如何?


16.(15 分)(2017·徐州市质检)重力为          G1=8N 的砝码悬挂在绳       PA 和 PB 的结点上,PA    偏离

竖直方向    37°角,PB   在水平方向,且连在重力为            G2=100N 的木块上,木块静止于倾角为
θ=37°的斜面上,如图          14 所示.求:


                                    图  14
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(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块所受斜面的弹力大小.


17.(15 分)(2018·南通市如东县质量检测)如图              15 所示,弹簧    AB 原长为   L0=35cm,A  端
挂一个重为     G=50N 的小木块,手执       B 端,将小木块置于倾角为           30°的斜面上.当小木块沿

斜面匀速下滑时,弹簧长度为            L1=40cm;当小木块沿斜面匀速上滑时,弹簧长度为                   L2=
50cm.


                                    图  15
(1)分别画出小木块匀速下滑与匀速上滑的受力分析图;
(2)求弹簧的劲度系数        k;
(3)求小木块与斜面的动摩擦因数            μ.
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                                   答案精析

1.D [物体的重力是由于地球的吸引而产生的,它和地球对物体的万有引力有区别,选项
A 错误;弹力的产生原因是施力物体发生了弹性形变,选项                       B 错误;摩擦力一定阻碍物体的
相对运动,选项       C 错误;静摩擦力存在于相对静止的两物体之间,滑动摩擦力存在于相对运
动的两物体之间,运动物体可能受到静摩擦力作用,静止物体也可能受到滑动摩擦力作用,
选项  D 正确.]

2.C [1 N、6 N   的合力范围为      5 N≤F  合≤7 N,8 N 和  4 N 的力不在这个范围内,三个力不

可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故                   A、B 错误.7    N、2  N 的合力范围为      5 N≤F 合
≤9  N,6 N 的力在这个范围内,三个力可能平衡,物体就可能做匀速直线运动,故                             C 正确.5 

N、9  N 的合力范围为      4 N≤F 合≤14   N,15 N 的力不在这个范围内,三个力不可能平衡,物
体就不可能做匀速直线运动,故             D 错误.]
3.D [小棋子受重力、摩擦力、棋盘对其的弹力及磁力,共四个力,A                           项错误;棋子对棋
盘的压力大小等于棋盘对棋子的弹力大小,也等于棋盘对其的磁力大小,不一定等于重力,
B 项错误;摩擦力与重力等大反向,与磁性强弱无关,与质量有关,C                           项错误,D    项正确.]
4.D [B  对 A 有垂直斜面向上的弹力,B、A            间可能没有摩擦力,A         物体受三力平衡,选项
A 错误;当竖直墙对       A 没有作用力时,B       对 A 的作用力方向一定竖直向上,大小等于                A 的重
力,选项    B 错误;地面对      B 的摩擦力可能为      0,也可能向左,选项         C 错误;以    A、B 整体为
研究对象,当地面对         B 没有摩擦力时,地面对         B 的作用力为     A 与 B 的重力之和,选项       D 正
确.]

5.D [对   A、B 两球整体受力分析,受重力            G=2mg、OA  绳子的拉力      FT 以及外力   F,三力平

衡,将绳子的拉力        FT 和外力  F 合成,其合力与重力平衡,如图所示,当外力                   F 与绳子的拉

力 FT 垂直时,外力     F 最小,最小值为       2mgsin45°,即   2mg;由于外力      F 的方向具有不确定
性,因而从理论上讲,外力            F 最大值可以取到大于         2mg 的任意值,故选      D.]


6.C [A、B   接触面光滑,A、B       间没有摩擦力,对        A 受力分析知,A      受到重力和绳子的拉力,
二力平衡,B     对 A 没有支持力,否则三个力不可能平衡,故                 A 错误;对    B 受力分析知,B      受
到重力、地面的支持力,根据平衡条件知,地面对                     B 的支持力等于物块       B 的重力,地面对
B 没有摩擦力,故      B、D  错误,C   正确.]
7.BCD
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8.BC [F  的大小不变,转动过程中           F 垂直斜面的分量      F1 垂直斜面向上且先增大后减小,由

物体垂直斜面方向的合力为零得             FN=mgcosθ-F1,故物体与斜面间的弹力一定先减小后增

大,A  错误,B   正确;F    沿斜面的分量      F2 先沿斜面向下减小,后沿斜面向上增大,F2                沿斜面

向下时,Ff   静=mgsinθ+F2,静摩擦力随着          F2 的减小而减小,若       F 沿斜面向上的分量        F2 大

于重力沿斜面向下的分量,即            F2>mgsinθ,静摩擦力反向,此后           Ff 静=F2-mgsinθ,静摩

擦力随着    F 沿斜面向上的分量       F2 的增大而增大,C       正确,D   错误.]
9.AD [对甲图分析可知,甲中           A 物体受到的摩擦力为静摩擦力,方向与运动方向相反,为
阻力;B   物体受到    A 的摩擦力为动力,方向向左;乙图中,A、B                 相对静止,只能是        A、B  均
静止,故    A 受摩擦力向右,为阻力,B          受摩擦力向左,为阻力,A、D            正确.]
                                                       3
10.CD [设弹簧弹力为        F,当  Fcos30°=mgsin30°时,即      F= 3 mg 时,A 所受摩擦力为
         3                                                           3
0;若  F>  3 mg 时,A 受到的摩擦力沿斜面向下,弹力越大,摩擦力越大;若                       F< 3 mg 时,
A 受到的摩擦力沿斜面向上,弹力越大,摩擦力越小,可见                       A、B  错误,C   正确;当    F=

 3                                               1

2 mg 时,A 所受摩擦力大小为        Ff=Fcos30°-mgsin30°=4mg,方向沿斜面向下,D             正确.]
11.BD [以   C 为研究对象受力分析,运用合成法作图,根据平衡条件得                       A、B  对 C 的弹力的
合力与重力等大反向,如图甲所示:


由几何知识得:FNA=mg,故         C 错误;
以 A 为研究对象受力分析,如图乙所示,


                                                3

根据平衡条件,水平方向:Ff=FNCsinθ=FNAsin60°=              2 mg,故  A 错误,B   正确;竖直方向:
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                        1

FN 地=Mg+FNC·cosθ=Mg+2mg,根据牛顿第三定律,物块               A 对地面的压力大小为         FN 地′=
    1
Mg+2mg,故   D 正确.]
12.BD [以半球和小球整体为研究对象,整体处于平衡状态,不受摩擦力作用,A                               项错
                                                             3         3

误.对小球受力分析如图,拉力             FTA=mgtanθ,由几何关系可知          tanθ=4,则    FTA=4mg,

B 项正确.在    A 点下移时,小球位置不变,重力的大小和方向都不变,FN                      的方向不变,

FTA 与重力之间的夹角逐渐减小,由力的矢量三角形法则知                     FN 逐渐增大,C     项错误.在剪断
细线的瞬间,细线对小球的拉力消失,小球在沿切线方向有                         mgsinθ=ma,其中     sinθ=
0.6,得  a=0.6g,D  项正确.]


13.(1)F (2)B (3)ABC (4)可以,因为        OB 和 OC 的作用是确定两个力的方向
解析 (1)题图乙中的        F 与 F′中,F′是由平行四边形定则得出的,而                 F 是通过实验方法得
出的,其方向一定与橡皮条的方向相同,一定与                    AO 共线的是    F.
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选                  B.
(3)拉橡皮条的绳细一些且长一些,以便记录拉力的方向,选项                         A 正确;拉橡皮条时,弹簧
秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行,选项                      B 正确;同一次验证过程中          O 点位置应

相同,以保证等效性,选项            C 正确;拉力    F1 和 F2 的夹角应该大小适当,选项          D 错误;故选
A、B、C.
(4)在进行实验时,图甲中的           OB 和 OC 可以用橡皮条代替;理由:因为             OB 和 OC 的作用是确
定两个力的方向.
                             3
14.(1)见解析图 (2)30° (3)       5
解析 (1)受力分析如图所示


(2)以 m 为研究对象,由平衡条件得
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Fcos30°-FTcosθ=0

Fsin30°+FTsinθ-mg=0
联立解得    θ=30°
(3)以 M、m 整体为研究对象,由平衡条件得

水平方向    Fcos30°-μFN=0

竖直方向    FN+Fsin30°-Mg-mg=0
             3
联立解得    μ=  5
15.(1)32N (2)6N 方向沿斜面向下
解析 (1)对物体      A 受力分析,如图所示:


根据平衡条件并运用正交分解法可知,y                轴上合力为零,即有:FN=mAgcos37°

代入数据可得:FN=4×10×0.8N=32N
(2)对物体   A,先假设静摩擦力平行斜面向上,根据平衡条件并结合正交分解法,有:

平行斜面方向:FT+Ff=mAgsin37°

FT=mBg

联立解得:Ff=-6N,故方向沿斜面向下.
16.(1)64.8N (2)76.4N
解析 对结点      P 受力分析如图甲所示,由平衡条件得:


在竖直方向:FTAcos37°-G1=0

在水平方向:FTAsin37°-FTB=0

联立并代入数据解得:FTB=6N
对木块受力分析如图乙所示,由平衡条件得:

沿斜面方向:Ff-G2sin37°-FTB′cos37°=0

沿垂直斜面方向:FN+FTB′sin37°-G2cos37°=0
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FTB=FTB′

以上联立并代入数据解得:Ff=64.8N,FN=76.4N.
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17.(1)见解析图 (2)250N/m (3)      6
解析 (1)匀速下滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向上)
,受力分析如图所示,


匀速上滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向下),受力分析
如图所示,


(2)由受力分析图得

匀速下滑:kx1+Ff1=Gsin30°,x1=L1-L0

匀速上滑:kx2=Gsin30°+Ff2,x2=L2-L0
              2Gsin30°

Ff1=Ff2,得  k= x1+x2  =250N/m

(3)由 Ff1=μFN1=μGcos30°=Gsin30°-kx1
                   50 × 0.5-250 × 0.05
      Gsin30°-kx1            3        3
                        50 ×
得 μ=    Gcos30°  =          2      = 6 .
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