第二章 相互作用（B）-2021年高考物理一轮复习单元滚动双测卷

优创卷·一轮复习单元测评卷第一章 质点的直线运动B卷 培优优选提升卷一、选择题（本题共8小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）1.（2020·沈阳模拟）如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一个质量为m、直径为1.2L的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下圆环处于静止状态，已知重力加速度为g，则每根轻绳上的拉力大小为（　　）A.mg B.mg C.mg D.mg【答案】A【解析】设绳中拉力为T，绳与竖直方向夹角为，由几何关系可知由平衡知识3Tcos=mg得出故选A。2.（2019·广东省高一期末）质量为m的木箱置于水平面上，水平推力F即可使木箱做匀速直线运动.现保持F的大小不变，方向改为与水平方向成60°斜向上拉木箱，仍能使其做匀速直线运动，如图所示.则木箱与水平面间的动摩擦因数为（　  ）A. B.C. D.【答案】C【解析】用水平推力F即可使物体做匀速直线运动，知摩擦力f=F=μmg   ①当改用与水平方向成θ角的斜向上的拉力F去拉物体，受力分析如图：则有：Fcos60°=f′  ②f′=μ（mg-Fsin60°）  ③联立①②③解得：；故选C.3.（2019·广东省高一期末）如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上。在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是（    ）A.若A受三个力，B可能受三个力B.若A受三个力，B一定受四个力C.若A受四个力，B可能受四个D.A、B之间一定存在摩擦力【答案】B【解析】先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确.4.（2019·东台创新高级中学高三月考）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（   ）A. B. C.1:2 D.2:1【答案】D【解析】将两小球看做一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足，故，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1，故D项正确，ABC三项错误.5.（2020·安徽省高一期末）如图，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ。则下列说法正确的是（　　）A.当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大B.当m一定时，θ越大，轻杆受力越大C.当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时，滑块与地面间的摩擦力大小与M无关【答案】D【解析】A.对ABC整体分析可知，对地压力为由此可知滑块对地面的压力与无关，故A错误；B.将C的重力按照作用效果分解，如图所示根据平行四边形定则有故一定时，越大，轻杆受力越小，故B错误；CD.对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件有滑块与地面间的摩擦力大小为由此可知滑块与地面间的摩擦力大小与无关，故C错误，D正确；故选D。6.（2019·海南省海口一中高三月考）如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为4m，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了（　　）A. B. C. D.【答案】C【解析】ABCD.物体m静止时，BD弹簧的形变量为，由平衡状态可得设体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了,则由平衡状态可得解得ABD错误，C正确。故选C。7.（2020·江苏省高二月考）质量均为m的两物块A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，再将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（  ）A.斜面和水平地面间有静摩擦力B.斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为2mgsinθC.若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D.弹簧的最大压缩量为【答案】BD【解析】A.以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与地面间没有摩擦力作用，故A错误；B.选A、B组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即f=2mgsinθ，故B正确；C.以A为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1，fA与F弹和mgsinθ的合力大小相等、方向相反，当撤去弹簧，A在斜面内的受力如图2所示，则fA′=mgsinθ，fA′fA，所以物块不可能发生滑动，故C错误；D.由于fAm=μmgcosθ，则kxmax＝，得xmax=，故D正确。故选BD。8.（2019·广东省高一期末）质量为m的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（　　）A.M相对地面有向右运动的趋势B.地面对M的支持力为C.地面对M的摩擦力大小为D.地面对M的摩擦力大小为零【答案】BC【解析】对其受力分析，如图A.斜面体受到水平向右的摩擦力，因此它有相对地面向左运动趋势，故A错误；B.地面对斜面体的支持力等于，故B正确；CD.斜面体受到的摩擦力等于Fcosθ，故C正确，D错误。故选BC。9.（2020·伊美区第二中学高一月考）如图，在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置木块A和质量为m的光滑球B，系统处于静止状态。O为B的球心，C为A、B接触点，CO与竖直方向夹角为θ＝60°，重力加速度大小为g。则（   ）A.木块A对球B的支持力大小为2mgB.地面对木块A的摩擦力大小为mgC.若木块A右移少许，系统仍静止，墙壁对球B的支持力变小D.若木块A右移少许，系统仍静止，地面对木块A的支持力变大【答案】AC【解析】以B球为研究对象，受力分析如图所示，木块A对球B的支持力大小为，A正确；以整体为研究对象，水平方向的摩擦力等于墙与B之间的作用力F，则摩擦力f=F=mgtan600=mg，B错误；把木块A右移少许，系统仍静止，θ角变小，墙壁对球B的支持力mgtanθ变小，C正确；把木块A右移少许，系统仍静止，地面对木块A的支持力等于整体受到的重力，所以不变，D错误；故选AC。10.（2020·吉林省实验高二期末）一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是、，则（　　）A.，B.，C.当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30ND.当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N【答案】AD【解析】AB.设小弹簧劲度系数为k1   大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：
x=0.2m时有20=k1×0.2①x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有 50=k1×0.3+k2×0.1 ②解①②得k1=100 N/mk2=200N/m选项A正确，B错误；
CD.当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为F1=k1×0.3=30N大弹簧弹力为F2=k2×0.1=20N选项C错误，D正确。故选AD。 二、非选择题（本大题共6小题，共60分）11.（6分）[2019·海南海口]有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：（1）改变钩码个数，实验不能完成的是_____。A.钩码的个数N1=N2=N3=4B.钩码的个数N1=N3=3，N2=4C.钩码的个数N1=N2=2，N3=4D.钩码的个数N1=3，N2=4，N3=5（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_________________。（3）在作图时，你认为下图示中_____是错误的。（填“甲”或“乙”）【答案】C    标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向    乙    【解析】（1）合力与两个分力的关系当两分力在一条直线上时，可取等号。由题意可知，不在一条直线上，由三角形三边关系可得则C不能完成实验；（2）在拆下钩码和绳子前，需要标记力的方向，即标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向；（3）应在竖直方向上，则乙是错误的。12.（9分）为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设为定值），某同学经查阅资料知，一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力做功为kx2 ，于是他设计了以下实验. 第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在A点.现推动滑块将弹簧压缩至B点，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C点时停止.第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态.回答下列问题：（1）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，下列说法正确的是______A.当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值B.当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值C.滑块的加速度先增大后减小，然后保持不变D.滑块的加速度先减小后增大，然后保持不变（2）你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：___________ .（3）用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=_________ .【答案】D    需要用刻度尺测出AB间的距离x1、BC间的距离s和弹簧竖直悬挂滑块时的长度x2和弹簧的原长x0；        【解析】（1）松手后滑块在水平桌面上滑动过程中受到弹簧弹力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律得： a=，滑块向右运动时，弹力减小，加速度减小，当弹力等于摩擦力时，加速度为零，速度达到最大值，木块继续向右运动，弹力进一步减小，加速度反向增大，木块做减速运动，当速度等于零时，加速度为零，故D正确，ABC错误.故选D（2）该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹簧的弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求弹簧弹力做功的大小，根据W=，需要测量弹簧的形变量，即原长和压缩后的长度的差值AB间的距离x1；需要求弹簧的劲度系数，可以根据弹簧挂物体时处于平衡状态求出劲度系数，所以需要测量弹簧竖直悬挂滑块时的长度x2，和弹簧的原长x0；在整个过程中根据功能关系有=μmgs，所以要测量物体滑行的距离，即BC间的距离s；（3）根据题意，弹簧弹力做功为：W== ①设滑块质量为m，有：kx=mg，即：k（x2-x0）=mg ②根据功能关系有：W==μmgS ③联立①②③解得：μ=13.（12分）风洞实验室中可产生大小、方向可调节的风力。用长为l的细线拴一小球将其放入风洞实验室，调节风力方向为水平向右，如图所示。当小球静止在A点时，悬线与竖直方向夹角为。试求：（1）水平风力的大小；（2）若将小球从竖直位置由静止释放，当悬线与竖直方向成多大角度时，小球的速度最大？最大速度是多少？【答案】（1）；（2），【解析】（1）对小球受力分析，受重力、拉力和风力，如图所示 根据共点力平衡条件，有（2）由于风力恒定，故摆到平衡点时速度最大，此时悬线与竖直方向夹角为，对加速过程采用动能定理列式，有解得14.（9分）如图所示，斜绳（与水平方向夹45°），绳抗拉能力足够强，三绳系于O点，m=10kg，问：各绳均不断时，绳AO，绳BO的拉力大小？（g=9.8m/s2）【答案】TAO= 98N；TBO=98N【解析】对O点受力分析，由平衡条件可知解得TBO=98NTAO= 98N15.（12分）[2020·扬州月考]在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为、质量为的正方体，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体的边长，正方体与水平地面的动摩擦因数为（已知重力加速度，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：（1）若，，竖直墙壁对球的弹力是多大？（2）若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？（本问中取，结果保留三位有效数字）。（3）改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面到墙壁的距离小于某个值时，则无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，请问这个距离的值是多少？【答案】（1）10N；（2）1.37kg；（3）1.5m【解析】（1）以球为研究对象，受力如图小球受力平衡，根据三角形定则可知，墙壁对球的弹力（2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墙壁的弹力和地面的摩擦力，根据平衡条件有又因为联立解得所以球质量的最大值为；（3）根据得所以无论球的质量是多少都必须满足以上条件，则得故16.（12分）（2020·北京高二期末）减振器，英文shockabsorber，是为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶舒适性的汽配原件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减震器。汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，两者同时起到改善作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为的“弹簧”。汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足（为弹簧的压缩长度），若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2Hz，已知汽车的质量为600kg，每个人的质量为70kg。求：（1）汽车的振动频率与人体固有频率相等时l的大小；（2）这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受。【答案】（1） ；（2）5【解析】（1）当汽车的频率等于人的固有频率时解得（2）设乘车人数为n个时，人感觉到最难受，则
 联立以上两式解得