【备战2014】高考物理复习-2013年模拟题汇编(2)专题二-相互作用

12014高考物理复习2013届模拟题汇编（2）专题二相互作用1．(2013上海徐汇测试)如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L上分力之和为最大（）（A）F1、F2合力的方向，（B）F1、F2中较大力的方向，（C）F1、F2中较小力的方向，（D）以上说法都不正确。答案：A解析：当L取F1、F2合力的方向，F1、F2在L上分力之和为最大，选项A正确。2.（2013河南三市联考）如图所示,倾角为0的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一个质量为m的光滑球，设挡板对球的支持力为F1，斜面对球的支持力为F2，将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置。不计摩擦，在此过程中A.F1始终增大，F2始终减小B.F1始终增大，F2先增大后减小C.F1先减小后增大，F2先增大后减小D.F1先减小后增大，F2始终减小答案：D解析：将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置，F1先减小后增大，F2始终减小，选项D正确。3．（2013四川资阳诊断）如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2。则两弹簧的伸长量x1与x2之比为A．B．21kkC．212kkD．212kk答案：C解析：作出小球受力图，由平行四边形定则可知a弹簧中弹力是b中2倍，即k1x1=2k2x2，解得12xx=212kk，选项C正确。4.（2013四川绵阳一诊）风洞是进行空气动力学实验的.种重要设备。一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图，代表飞机模型的截面，OZ是拉住飞机模型的绳。已知飞机模型重为G,当飞机模型静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为F1F2OL2A．G/cosθB．Gcosθ.C．G/sinθ.D．Gsinθ.答案：A解析：作用于飞机模型上的风力方向垂直于飞机模型截面，画出飞机模型受力图，作用于飞机模型上的风力大小为F=G/cosθ,，选项A正确。5．（2013四川资阳诊断）半圆柱体M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板PQ，M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N，整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向右移动，在N落到地面以前，发现M始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是A．地面对M的摩擦力逐渐增大B．MN间的弹力先减小后增大C．PQ对N的弹力逐渐减小D．PQ和M对N的弹力的合力逐渐增大答案：A解析：画出小圆柱体N受力图，MN间的弹力一直增大，PQ对N的弹力逐渐增大，地面对M的摩擦力逐渐增大，选项A正确BC错误；PQ和M对N的弹力的合力等于N的重力，保持不变，选项D错误。6．（2013山东莱州质检）如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的大小变化情况是()A．F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大B．F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变C．F逐渐减小，f逐渐增大，N保持不变D．F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变11.答案：D解析：改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变，选项D正确。37．（2013河南偃师高中月考）如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°。则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于A．29895000B．20115000C．20112089D．20892011答案：A解析：选取整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，水平力F=5000mg。选取2012至5000个小球整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，tanα=2089mgF=29895000，选项A正确。8．（2013重庆一中）如图为三种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在三图中受力分别为Fa、Fb、Fc的关系是A．FaFc=FbB．Fa=FbFcC．FaFbFcD．Fa=Fb=Fc答案：B解析：对图（a），画出A点受力分析图，可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（a）中杆OA受力Fa=2Gcos30°=3G。对图（b），画出A点受力分析图，由tan30°=G/Fb,可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（b）中杆OA受力Fb=G/tan30°=3G。对图（c），画出A点受力分析图，由cos30°=Fc/G可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（c）中杆OA受力Fc=Gcos30°=3G/2。所以Fa=FbFc，选项B正确。9.（2013兰州一中月考）如下图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲4度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为θ，现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为()Akmg2B.mgkC.3mg3kD.3mgk答案：A解析：画出小球受力图，当弹簧弹力与斜面支持力垂直时，弹力最小，由mgsin30°=kx解得弹簧的最短伸长量为x=mg/2k，选项A正确。10．（2013兰州一中月考）如右图所示，质量为m的小球用水平轻绳系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A．0B.233gC．gD.33g答案：C解析：当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球在重力和细绳拉力作用下沿圆弧运动，加速度方向竖直向下，大小为g。11．（2013宝鸡检测）如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现同时用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（）A．A与B之间一定存在摩擦力B．B与地面之间一定存在摩擦力C．B对A的支持力一定小于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g答案：D解析：A与B之间不一定存在摩擦力，B与地面之间不一定存在摩擦力，B对A的支持力可能大于mg，选项ABC错误；把AB看作整体，分析受力，由平衡条件可知，地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g，选项D正确。12．（2013江西会昌测试）物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a处于静止状态，则关于a受的摩擦力的下列说法中正确的是（）θ5A．a受的摩擦力有二个B．a受的摩擦力大小不随F变化C．a受的摩擦力大小随F的增大而增大D．a受的摩擦力方向始终竖直向上12.答案：BD解析：a受b对a向上的摩擦力，只有一个，选项A错误。a受的摩擦力大小等于a的重力，方向竖直向上，不随F变化，选项BD正确C错误。13．（2013江西会昌测试）如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在Q位置时处于静止状态，若将A物体移到P位置，仍能处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用于A物体上的各个力中增大的是（）A．地面对A的摩擦力B．地面对A的支持力C．绳子对A的拉力D．A受到的重力13.答案：AB解析：轻绳中拉力等于B的重力，A物体由Q移到P后，根据平衡条件，地面对A的摩擦力增大，地面对A的支持力增大，绳子对A的拉力和A受到的重力不变，选项AB正确。14．（10分）(2013上海徐汇测试)如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a＝510l，试求M是m的多少倍？14．（10分）解析：分析托盘和劈的受力，如图甲、乙所示．托盘受向下的重力F3＝Mg，劈对滚轮的支持力F1，圆孔的约束力F2.劈受两个滚轮的作用力F4、F5，细线的拉力F6＝mg.（2分）6对托盘有：F3=Mg=F1cosα，则Mg=lal422F4（2分）对劈有：F6=mg=2F4sinα，则mg=laF4（2分）因为F1与F4是作用力与反作用力，所以F1=F4由上三式得：M=maal422（2分）代入数据得：M=1.5m（2分）15．（18分）（2013宝鸡检测）如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为300时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）这一临界角θ0的大小。15．解析：（1）“恰能匀速下滑”：满足mgsin300=μmgcos300解得μ=3/3.（2）设斜面倾角为α，受力情况如图甲，由匀速直线运动的条件：Fcosα=mgsinα+f1N1=mgcosα+Fsinαf1=μN1解得：sincoscossinmgmgF当cosα-μsinα=0即cotα=μ时，F→∞，即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”此时，临界角θ0=α=600。16．（12分）（2013山西忻州检测）在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示。用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图b所示。已知木块F3007质量为8.0kg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；（2）如图c，木块受到恒力F＝50N作用，方向与水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；（3）在(2)中拉力F作用t1＝2.0s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？解析;（1）图b可知滑动摩擦力f=32N，压力FN=mg=80N，由f=ΜfN,求得木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4；（2）根据牛顿运动定律得Fcosθ－f＝maFsinθ＋N＝mgf＝μN联立解得：a＝2.5m/s2（3）拉力F作用t1＝2.0s后物体速度v=at=2.5×2m/s=5m/s，撤去F后，加速度a′＝μg＝4m/s2继续滑行时间t’＝v/a’＝1.25s。17．（2013兰州一中月考）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？解析：选取AB整体为研究对象，他受到重力、地面支持力、墙壁弹力和地面摩擦力作用而处于平衡状态，由平衡条件，N-(M+m)g=0，F=f，解得地面对三棱柱的支持力N=(M+m)g。隔离B分析受力，由平衡条件，tanθ=F/mg，解得地面对三棱柱的摩擦力f=F=mgtanθ。