2022届高中物理一轮复习 第二单元 相互作用 训练卷 A卷 教师版

这是一份2022届高中物理一轮复习 第二单元 相互作用 训练卷 A卷 教师版，共5页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
     2022届高三一轮单元训练卷第二单元 相互作用（A）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 (本题共10小题，每小题4分，共40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．关于力，下列说法正确的是(　　)A．甲用力把乙推倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力，不会施力C．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体D．两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同【答案】C【解析】甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，A错误；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力，例如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上支撑书，B错误；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体都受到别的物体的作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，即又是施力物体，C正确；力是矢量，比较这两个力是否相同，除了比较其大小还要比较其方向，D错误。2．如图，小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，那么测出来的体重示数比他实际体重(　　)A．偏大B．偏小C．准确D．不准确，但无法判断偏大偏小【答案】B【解析】因为人肯定是垂直接触体重秤的，在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，可将该情景简化为斜面模型，人站在斜面上，对地面的压力FN＝mgcos θ（θ为斜面的倾角），故小于重力，测出的体重比实际的小，B正确。3．在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图所示，则杆对环的摩擦力大小为(　　)A．mgsin θ                    B．mgcos θC．mgtan θ                    D．mgsin θcos θ【答案】D【解析】设细线的弹力为F，对斜面上的物块由共点力平衡条件有F－mgsin θ＝0，对轻环由共点力平衡条件有Fcos θ－f＝0，解得杆对环的摩擦力大小为f＝mgsin θcos θ。4．如图所示，山坡上两相邻高压线塔A、B之间架有匀质粗导线，平衡时导线呈弧形下垂，最低点在C处，已知弧BC的长度是AC的3倍，右塔A处导线切线与竖直方向的夹角α＝60°，则左塔B处导线切线与竖直方向的夹角β为(　　)A．30°     B．45°     C．60°     D．75°【答案】A【解析】设ABC三个位置的拉力分别为FA、FB、FC，导线质量为m，AC段受力分析得FAcos α＝mg，FAsin α＝FC，BC段受力分析得FBcos β＝mg，FBsin β＝FC，联立得tan β＝，解得β＝30°，故A正确。5．如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(　　)A．                       B．C．                    D．【答案】C【解析】对小球受力分析可知小球受力平衡，由题意可知弹簧弹力与竖直方向夹角为30°，竖直方向上弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，根据几何关系可知2kxcos 30°＝mg，解得x＝，故C项正确。6．如图所示，固定有光滑竖直杆的三角形斜劈放置在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力F，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则(　　)A．小球对斜劈的压力逐渐减小B．斜劈对地面压力保持不变C．地面对斜劈的摩擦力逐渐减小D．轻绳对滑块的拉力先减小后增大【答案】A【解析】对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示，根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，故轻绳对滑块的拉力增大，小球受到的斜劈的支持力N逐渐减小，根据牛顿第三定律，小球对斜面的压力也减小，故A正确，D错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N′，拉力F，如图所示，根据平衡条件，有水平方向N′＝Nsin θ，竖直方向F＋Ncos θ＝G，由于N减小，故N′减小，F增加；对小球、滑块和斜劈整体分析，在竖直方向F＋N地＝G总，故N地＝G总－F，根据牛顿第三定律，斜劈对地面压力减小，整体在水平方向不受力，故地面对斜劈的摩擦力始终为零，故BC错误。7．(多选)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中(　　)A．A和B均受三个力作用而平衡B．B对桌面的压力保持不变C．A对B的压力越来越小D．外力F的大小恒定不变【答案】BD【解析】A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力，B受到重力、A的压力、地面的支持力和外力F四个力，故A项错误；当B向左移动时，B对A的支持力和挡板对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得，这两个力大小保持不变，则A对B的压力也保持不变。对整体分析受力如图所示，由平衡条件得，F＝N1，挡板对A的支持力N1不变，则外力F不变。桌面对整体的支持力N＝G总，保持不变，则B对桌面的压力不变，故C项错误，B、D项正确。8．在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是(　　)A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力【答案】BD【解析】发生相互作用的物体均要发生形变，故A错误；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B正确；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误，D正确。9．如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的是(　　)A．弹簧的劲度系数为150 N/mB．弹簧的劲度系数为1.5 N/mC．弹簧的原长为2 cmD．若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，弹簧的长度为8 cm【答案】AD【解析】由图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝6 cm，即弹簧的原长为6 cm，故C错误；由图读出弹力为F1＝6 N，弹簧的长度为L1＝2 cm，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝0.04 m，由胡克定律F＝kx，得弹簧的劲度系数k＝150 N/m，故A正确，B错误；若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，由胡克定律得弹簧伸长量x2＝0.02 m＝2 cm，则弹簧的长度L2＝L0＋x2＝8 cm，故D正确。10．如图所示，把倾角为30°的粗糙斜面体C固定于水平地面上，质量为2m的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ＝120°，A、B均保持静止状态。现改变拉力F，并保持夹角θ大小不变，将小球B向右上方缓慢拉起至OB水平，物块A始终保持静止状态。g为重力加速度，关于该过程下列说法正确的是(　　)A．拉力F最大为mgB．拉力F一直变小C．物块A所受摩擦力先变小后变大 D．轻绳拉力先变大后变小【答案】AC【解析】设OB绳与水平面夹角为α，因θ＝120°不变，且小球B受力平衡，有Fcos(60°－α)＝Tcos α，Fsin(60°－α)＋Tsin α＝mg，可得F＝mgcos α，T＝mgcos(60°－α)，当α＝0时，拉力F最大为mg，故A正确；由题意可知α的取值范围是0≤α≤60°，且α是从60°逐渐减小到0°，则拉力F一直变大，T逐渐减小，故BD错误；α＝60°时，拉力T最大，且Tmax＝mg＞2mgsin 30°，α＝0，拉力T最小，且Tmin＝mg＜2mgsin 30°，所以物块A所受摩擦力先变小后变大，故C正确。二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(6分)“用等效替代法验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)本实验中“等效替代”的含义是         。A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是       ，图中      是F1、F2合力的理论值。(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是          。A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D．使拉力F1和F2的夹角很小【答案】(1)C (2分)    (2)Fʹ (1分)  F (1分)    (3)ABC (2分)【解析】(1)该实验采用了“等效替代法”，即用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果是相同的，要求橡皮筋的形变量相同，故A、B错误，C正确。(2)F是通过作图的方法得到的合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而F′是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到O点而测量出的力，因此其方向沿着AO方向。(3)为减小实验误差，拉橡皮筋的绳要细一些且长一些，故A正确；为减小实验误差，拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，故B正确；拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故C正确；拉力F1和F2的夹角要适当大些，故D错误。12．(8分) 某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持___________状态。(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0＝___________cm，劲度系数k＝___________N/m。(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图丙所示时，该弹簧的伸长量为___________cm。【答案】(1)竖直    (2)4    (3)50    (4)6【解析】(1)[1] 由于弹簧挂上重物后处于竖直状态，因此刻度值必须保持竖直状态。(2)图像与横坐标的交点就是弹簧的原长，因此该弹簧的原长x0＝4 cm。在F-x图像中，图像的斜率表示劲度系数，因此劲度系数。(3)根据F＝kx，可得。13．(8分)用一轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体，静止时弹簧的伸长量为x。现用该弹簧沿倾角为30°的斜面向上拉住质量为3m的物体匀速向下运动时，弹簧的伸长量也为x，如图所示，已知当地的重力加速度为g，求：(1)质量为3m的物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小。(2)当用该弹簧沿该斜面向上拉住质量为3m的物体匀速向上运动时，弹簧的伸长量为多少。【解析】(1)对竖直悬挂的物体，处于静止状态，故有kx＝mg　 (2分)对斜面上的物体进行受力分析，当物体沿斜面下滑时，摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得：3mgsin 30°＝kx＋f　 (2分)解得：f＝0.5mg。　(1分)(2)当物体沿斜面上滑时，摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得：3mgsin 30°＋f＝kx'　 (2分)解得：x'＝2x。　(1分)14．(12分)如图所示，倾角为θ＝37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一质量m＝2 kg的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.5，为防止物块下滑，给物块施加一个推力。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。(1)在水平向右的推力F＝20 N的作用下静止，求木块受到的摩擦力；(2)求推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力的最小值之比。【解析】(1)对物块进行受力分析如图所示（假设摩擦力方向沿斜面向下）由物体平衡可得：Fcos 37°＝mgsin 37°＋Ff1   (2分)解得：Ff1＝4 N，方向沿斜面向下。   (2分)(2)推力沿斜面向上物块恰好不下滑，受力分析有F1＋μmgcos 37°＝mgsin 37°   (2分)推力水平向右物块恰好不下滑受力分析，沿斜面方向F2cos 37°＋Ff2＝mgsin 37°   (2分)垂直于斜面方向F2sin 37°＋mgcos 37°＝FN2   (2分)又因为Ff2＝μFN2解得。   (2分)15．(12分)如图所示(截面图)，质量为M的直角三棱柱A放在粗糙的水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，斜面倾角为θ。一质量为m的均匀光滑圆柱体放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，试求：(1)地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小。(2)若将A水平向左推动一点点后撤去推力，A和B能否静止不动。【解析】(1)选取A和B的整体为研究对象，它受到重力(M＋m)g，地面的支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用处于平衡状态，如图所示。根据平衡条件，有FN－(M＋m)＝0　(2分)F＝f　(2分)可得FN＝(M＋m)g　 (1分)再以B为研究对象，它受到重力、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用处于平衡状态，如图所示，根据平衡条件，有：在竖直方向上，有FABcos θ＝mg　(1分)在水平方向上，有FABsin θ＝F　 (1分)解得：F＝mgtan θ，所以f＝F＝mgtan θ。　(2分)(2)若将A向左推动一点点后撤去推力，由于A、B的受力情况(大小和方向)均不变，所以A和B仍能静止不动。　(3分)16．(14分)如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1 kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取10 m/s2。在运动过程中，求：(1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。【解析】(1)m处于平衡状态，其所受合力为零。以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向Fcos60°－FTcosθ＝0　(2分)竖直方向Fsin60°－FTsinθ－mg＝0　(2分)由①②得θ＝30°。 (2分)(2)M、m整体处于平衡状态，整体所受合力为零。以M、m整体为研究对象，由平衡条件得：水平方向Fcos60°－Ff＝0　(2分)竖直方向FN＋Fsin60°－Mg－mg＝0　(2分)解得FN＝15 N，Ff＝5 N  (2分)则μ＝＝。  (2分)