2018年新课标高考物理总复习 阶段综合评估 相互作用

阶段综合评估（二）相互作用一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求)1．已知物体在4N、6N、8N三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中8N的力，那么其余两个力的合力大小为()A．4NB．6NC．8ND．10N解析：选C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。2.如图所示，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，则()A．L＝2mgkB．L2mgkC．L＝mgkD．Lmgk解析：选A拉A之前，A静止时，mg＝kx1，弹簧的压缩量为x1，当B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2，mg＝kx2，所以A上升的距离为L＝x1＋x2＝2mgk，故A正确。3.如图，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F∝Sv2，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()A．4mB．8mC．32mD．64m解析：选D根据题意知F＝kSv2，其中k为常量，根据水平方向二力平衡有μmg＝kSv2，设物块的密度为ρ，正方体物块的边长为L，则m＝ρL3，S＝L2，得μmg＝kmρ23v2，即m∝v6，根据比值法，当风速为2v0时，该物块的质量为64m，选项D正确。4.如图所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ。现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正确的是(已知重力加速度为g)()A．FN＝Mg，Ff＝32FB．FN＝Mg＋12F，Ff＝μMgC．FN＝Mg＋12F，Ff＝32FD．FN＝Mg＋32F，Ff＝12F解析：选C对斜面体受力分析如图所示，斜面体保持静止，则：Ff＝Fcos30°＝32FFN＝Mg＋Fsin30°＝Mg＋12F，故C正确。5.(2017·嘉兴联考)如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．弹簧弹力的大小为m1gcosθB．地面对m2的摩擦力大小为FC．地面对m2的支持力可能为零D．m1与m2一定相等解析：选B对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力，要使整体处于平衡，则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小与F相同，故B正确；因m2与地面间有摩擦力，则一定有支持力，故C错误；对m1受力分析可知，弹力水平方向的分力应等于F，故弹力为Fsinθ，因竖直方向上的受力不明确，无法确定两物体的质量关系，也无法求出弹簧弹力与重力的关系，故A、D错误。6.如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向上与水平方向成θ角的力作用，b受到斜向下与水平方向成θ角的力作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则()A．a、b之间一定存在静摩擦力B．b与地之间一定存在静摩擦力C．b对a的支持力一定小于mgD．地对b的支持力一定大于2mg解析：选AC对a受力分析，可知a受重力、支持力、拉力而处于平衡，由于F有水平方向的分力，故a有向右运动的趋势，故a应受到b向左的摩擦力，故A正确；对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、两个拉力，将拉力沿水平和竖直方向分解可知，其水平分量相等，故整体在水平方向受力平衡，故地面对b没有摩擦力，B错误；F向上的分量使a受到的支持力小于重力，故C正确；竖直方向，两分力相互抵消，故ab受地面的支持力等于2mg，故D错误。7.如图所示，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mA＝3mB，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()A．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：选AC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：mAgsin45°＝F＋FfA，可得FfA＝322－1mBg，当斜面倾角为30°时，可得FfA′＝32－1mBg＝12mBg。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FN＝mAgcos45°变为FN′＝mAgcos30°，压力变大，选项B错误。8.如图所示，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()A．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：选BC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：FN＋Tsinθ＝mgcosα，解得：FN＝mgcosα－Tsinθ，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物体沿斜面方向有：Tcosθ＋mgsinα＝fa，对b物体沿斜面方向有：Tcosθ－mgsinα＝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。二、实验题9．(2017·长沙模拟)如图所示，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。(1)为完成该实验，下述操作中不需要的是________。A．测量细绳的长度B．测量橡皮筋的原长C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度D．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)用橡皮筋验证平行四边形定则需要测量的是三条橡皮筋的伸长量及其拉伸的方向，与细绳的长度无关，故选项中A不需要，B和C是需要的；为了确保力的合成的等效性，悬挂重物后结点O的位置必须相同，所以D也是必需的。(2)因为钉子的位置已固定，为了继续进行实验，可改变重物的质量再次进行验证。答案：(1)A(2)更换不同的小重物10.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图线，如图所示。根据图线回答下列问题(弹簧的重力不计)。(1)弹簧的原长为________。(2)弹簧的劲度系数为________。(3)分析图线，总结出弹簧弹力F与弹簧长度L之间的关系式为________________。解析：(1)由题图知，当不挂钩码时，弹簧长10cm，即弹簧原长为10cm。(2)弹簧的劲度系数等于图线的斜率，即k＝4014－10×10－2N/m＝1000N/m。(3)由数学函数关系可得弹簧弹力F与弹簧长度L之间的关系式为F＝1000(L－0.10)。答案：(1)10cm(2)1000N/m(3)F＝1000(L－0.10)11．(2017·上饶月考)在做“验证力的平行四边形定则”实验时：(1)除已有的器材：方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有________和__________________________________________________。(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须()A．每次把橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧测力计的示数D．每次记准细绳的方向(3)某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与绳套结点的位置。图中________是力F1与F2的合力的理论值，________是力F1与F2的合力的实际值。解析：(1)做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。所以我们需要的实验器材有：方木板(固定白纸)，白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的)。故还必须有的器材是橡皮条和三角板。(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，没有必要把橡皮条拉到最大长度，故B、C、D错误，A正确。(3)用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮条同线的那个是实际值，所以F是理论值，F′是实际值，该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实际值是否相等。答案：(1)橡皮条三角板(2)A(3)FF′12．(2017·丽水模拟)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度h＝0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F­l变化的图线如图乙所示。(1)由此图线可得出的结论是_______________________________________________________________________________________________________________________；(2)弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长l0＝________m；(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：________________________________________________________________________。缺点在于：______________________________________________________。解析：(1)在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比。(2)根据胡克定律有：F＝k(h＋l－l0)＝kl＋k(h－l0)①由此可知，图像的斜率大小表示劲度系数大小，故k＝100N/m，h＝0.25m，当l＝0时，F＝10N，将数据代入方程①可解得l0＝0.15m。答案：(1)在弹性限度内弹力与弹簧的伸长量成正比(2)1000.15(3)避免弹簧自身重力对实验的影响弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差