2022屆高考物理一輪復習 第二章 相互作用章末過關檢測 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復習 第二章 相互作用章末過關檢測 新人教版 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1. 假期里，一位同學在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀產(chǎn)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖所示，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是(　　) A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關 B．在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關 C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時，頂

2、角越小，分開其他物體的力越大 解析：選D. 把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設頂角為2θ，背寬為d，側面長為l，如圖所示．當在刀背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體．由對稱性知，這兩個分力大小相等(F1＝F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖所示，在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)．根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關系，有關系式＝＝，得F1＝F2＝.由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側面分開其他物體的力跟頂角的大小有關，頂角越小，sin θ 的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故D正確．

3、 2. (2018·四川彭州中學月考)如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止，現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未動．則施加力F后，下列說法正確的是(　　) A．A、B之間的摩擦力一定變大 B．B與墻面間的彈力可能不變 C．B與墻之間可能沒有摩擦力 D．彈簧彈力一定不變 解析：選D.對A，開始受重力、B對A的支持力和靜摩擦力而平衡，當施加F后，仍然處于靜止，開始A所受的靜摩擦力大小為mAgsin α，若F＝2mAgsin α，則A、B之間的摩擦力大小可能不變，故A錯誤；以整體為研究對象，開始時B與墻面的彈力為零，后來加F后，

4、彈力為Fcos α，B錯誤；對整體分析，由于A、B不動，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件知，則B與墻之間一定有摩擦力，故C錯誤，D正確． 3. (2018·鄭州一中月考)如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為α＝30°.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細繩連接兩小環(huán)，靜止時細繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質(zhì)量的比值為(　　) A.＝　　　　　　 B．＝3 C.＝ D．＝ 解析：選B.

5、 對小環(huán)P進行受力分析如圖，設繩子拉力大小為T，由幾何關系有T1＝m1gtan α，對小環(huán)Q進行受力分析，由幾何關系有T2＝m2gcot α，T1＝T2，聯(lián)立解得＝cot2α＝3，選項B正確． 4. 如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))．與穩(wěn)定在豎直位置時相比，小球的高度(　　) A．一定升高 B．一定降低 C．保持不變 D．升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定 解析：選A. 設橡皮筋原長為l0. 加速前平衡

6、時橡皮筋伸長了x0 則有kx0＝mg 當加速并穩(wěn)定時設小球偏離豎直方向θ角，橡皮筋伸長了x 由小球在豎直方向受力平衡有 kxcos θ＝mg 聯(lián)立得kxcos θ＝kx0 即xcos θ＝x0 此時小球距懸掛點的豎直高度 h＝(l0＋x)cos θ＝l0cos θ＋xcos θ ＝l0cos θ＋x0＜l0＋x0 故小球一定升高，選項A正確． 5. (2018·長沙模擬)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔．質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉?。F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)

7、對小球的彈力FN的大小變化情況是(　　) A．F減小，F(xiàn)N不變 B．F不變，F(xiàn)N減小 C．F不變，F(xiàn)N增大 D．F增大，F(xiàn)N減小 解析：選A. 對小球受力分析，其所受的三個力組成一個閉合三角形，如圖所示，力三角形與圓內(nèi)的三角形相似，由幾何關系可知＝＝，小球緩慢上移時mg不變，R不變，L減小，F(xiàn)大小減小，F(xiàn)N大小不變，A正確． 二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 6．(2018·湖南長郡中學周測)某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與

8、輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力不變．輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作．一小車若以速度v0撞擊彈簧，已知裝置可安全工作，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力Ff0，且不計小車與地面的摩擦，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．從小車與彈簧剛接觸時開始計時到小車離開彈簧這段時間內(nèi)，輕桿所受的摩擦力Ff隨時間t變化的Ff－t圖象可能是(　　) 解析：選AC.若v0較小，當小車與彈簧接觸時開始做加速度增大的減速運動，當小車速度減為零，輕桿仍未動，然后小車反向加速運動，這個過程中輕桿受到的彈力等于槽給的摩擦力，即先增大后減小，但小于滑動摩擦力，A正確；若v0較大，當小車與彈簧接

9、觸時開始做加速度增大的減速運動，這個過程中，桿受到的是靜摩擦力，隨彈力增大而增大，當小車的速度減到一定程度時，彈簧對輕桿的彈力大于槽給輕桿的滑動摩擦力，則桿開始運動，運動過程中受到的是滑動摩擦力，恒定不變，小車速度減小到零后，反向加速，彈簧的彈力在減小，小于滑動摩擦力之后，桿開始減速直到靜止，之后桿受到的靜摩擦力隨彈力的減小而減小，故C正確． 7．如圖所示，一根細線的兩端分別固定在M、N兩點，用小鐵夾將一個玩具娃娃固定在細線上，使a段細線恰好水平，b段細線與水平方向的夾角為45°.現(xiàn)將小鐵夾的位置稍稍向左移動一段距離，待玩具平衡后，關于a、b兩段細線中的拉力，下列說法正確的是(　　)

10、A．移動前，a段細線中的拉力等于玩具所受的重力 B．移動前，a段細線中的拉力小于玩具所受的重力 C．移動后，b段細線中拉力的豎直分量不變 D．移動后，b段細線中拉力的豎直分量變小 解析：選AD.移動前，由平衡條件得，a段細線中的拉力Fa＝＝G，A項正確；夾子向左移動一小段距離后，玩具的位置下移，a段細線不再水平，與重力平衡的力變?yōu)閍、b兩段細線中拉力的豎直分量之和，故移動后b段細線中拉力的豎直分量變小，D項正確． 8. 如圖所示，一條細線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O′點，細線與豎直方向所成角度為α，則(　

11、　) A．如果將物體B在地板上向右移動一點，α角將增大 B．無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，α角將不變　 C．增大小球A的質(zhì)量，α角一定減小 D．懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力 解析：選AD.O、A之間的細線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動一點，O、B間的細線將向右偏轉，OA與OB間的夾角將增大．OA與OB兩段細線上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細線的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細線的彈力方向(即OO′的方向)與∠AOB的角平分線在一條直線上，顯然物體B在地板上向右移動時α角將增大，A正確，B錯誤；增大小球A的質(zhì)量，只要

12、物體B的位置不變，α角也不變，C錯誤；因物體B無論在地板上移動多遠，∠AOB也不可能達到120°，故懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力，D正確． 三、非選擇題(本題共3小題，共52分．按題目要求作答，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 9．(12分)(2015·高考福建卷)某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗． 甲 　乙 　丙 (1)圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度，此時彈簧的伸長量Δl為________cm. (2)本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變

13、彈簧的彈力，關于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是________．(填選項前的字母) A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 (3)圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_________________________． 解析：(1)圖乙的示數(shù)為14.66 cm，所以彈簧的伸長量為(14.66－7.73) cm＝6.93 cm. (2)為了得到較多的數(shù)據(jù)點，應逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼彈簧的長度和鉤碼的總重力

14、，即A正確． (3)圖線不遵循胡克定律，說明超出了彈簧的彈性限度． 答案：(1)6.93　(2)A　(3)超出彈簧的彈性限度 10．(20分) 一盞電燈重力為G，懸于天花板上A點，在電線O處系一細線OB，使電線OA與豎直方向的夾角為β＝30°，如圖所示．現(xiàn)保持β角不變，緩慢調(diào)整OB方向至OB線上拉力最小為止，此時OB與水平方向的夾角α等于多少？最小拉力是多少？ 解析：對電燈受力分析如圖所示，據(jù)三力平衡特點可知：OA、OB對O點的作用力TA、TB的合力T與G等大反向，即 T＝G ① 在△OTBT中， ∠TOTB＝90°－α 又∠OTTB＝∠TOA＝β， 故∠OTBT＝

15、180°－(90°－α)－β ＝90°＋α－β 由正弦定理得 ＝ ② 聯(lián)立①②解得TB＝ 因β不變，故當α＝β＝30°時，TB最小，且 TB＝Gsin β＝. 答案：30°　 11．(20分)(2018·江西白鷺洲中學月考)一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ＝45°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示．設鎖舌D的側面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由Ffm＝μFN(FN為正壓力)求得．有一次放學后，當某同學準備關門時，無論用多大的力，也不能將門關上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的

16、狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點，彈簧由于被壓縮而縮短了x. (1)求自鎖狀態(tài)時D的下表面所受摩擦力的方向． (2)求此時(自鎖時)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小． (3)無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，則μ至少要多大？ 解析：(1)設鎖舌D下表面受到的靜摩擦力為Ff1，則其方向向右． (2)設鎖舌D受鎖槽E的最大靜摩擦力為Ff2，正壓力為FN，下表面的正壓力為F，彈力為kx，如圖所示，由力的平衡條件可知： kx＋Ff1＋Ff2cos 45°－FNsin 45°＝0 ① F－FNcos 45°－Ff2sin 45°＝0 ② Ff1＝μF ③ Ff2＝μFN ④ 聯(lián)立①②③④式解得正壓力大小FN＝. (3)令FN趨近于∞，則有1－2μ－μ2＝0 解得μ＝－1≈0.41. 答案：(1)向右　(2)　(3)0.41