2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价二相互作用__力

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价二相互作用__力，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.
如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN在运动过程中( )
A．F增大，FN增大B．F减小，FN减小
C．F增大，FN减小D．F减小，FN增大
2．抖空竹在中国有着悠久的历史．假设抖空竹所用轻绳AB总长为L，空竹重力为G，可视为质点．绳能承受的最大拉力是2G，将绳一端固定，将另一端缓慢水平向右移动d而使绳不断，不计一切摩擦，则d的最大值可能为( )
A．eq \r(3)LB．eq \f(\r(15),4)L
C．eq \f(\r(3),2)LD．eq \f(\r(15),2)L
3．如图所示，质量为M的木箱放在水平地面上，质量为m的小球用轻质不可伸长的细线悬挂在木箱顶端且通过轻质弹簧连接于木箱右壁，细线与竖直方向夹角为θ，弹簧处于水平状态，重力加速度为g，剪断细线前、后，木箱均处于静止状态，剪断细线瞬间，下列说法正确的是( )
A．地面对木箱的支持力不变
B．地面对木箱的支持力减小了eq \f(mg,csθ)
C．地面对木箱的摩擦力不变
D．地面对木箱的摩擦力增加了mgtanθ
4.
一人在跑步机上跑步的情景如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块a，另一端系于人身上，细绳O′M和OO′与竖直方向夹角满足β＝2α，物块a始终处于静止状态，若人跟同跑步机的速度匀速跑动，则( )
A．绳OO′的张力大小为2mgcsβ
B．由于人与跑步机保持相对静止，人不受到摩擦力
C．若人跑到跑步机靠近P端一些，O′M中的张力将变大
D．若跑步机加速，人跟跑后位置没有改变，绳OO′的张力将保持不变
5.
[2023·云南省昆明市第一中学高三检测]如图，光滑小球放置在斜劈上，静止于竖直墙壁和斜劈之间．小球的质量为m，斜劈尖端的角度为θ，下列说法中正确的是( )
A．墙壁对小球没有弹力
B．小球受到墙壁的弹力大小为mgcsθ
C．增大小球的质量，斜劈不可能向右滑动
D．使斜劈缓慢向右移动一小段距离后，若小球仍在斜劈上，小球将保持静止
6．如图所示，小球A、B的质量都为m，它们用三段轻绳分别连接在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点，稳定时MA段水平，BN段与水平天花板的夹角为45°，已知重力加速度为g，则轻绳AB段的张力大小为( )
A．2eq \r(2)mgB．eq \r(5)mgC．2mgD．eq \r(2)mg
7．[2023·四川巴中检测]如图所示，一轻弹性绳(遵循胡克定律)的一端固定在天花板上的O点，另一端悬挂一质量为m的小球，静止时小球位于B点，A点固定一光滑的小定滑轮，OA＝eq \f(l,2)，AB＝l.现对小球施加一沿BC方向的拉力F，使小球沿BC缓慢运动到C点．已知A、B、C三点刚好组成一个正三角形，D为BC的中点，重力加速度为g，则( )
A．小球在C点受到的拉力F等于eq \r(3)mg
B．在D点时弹性绳的弹力大小为eq \f(1,2)mg
C．该弹性绳的原长为eq \f(l,2)
D．从D点到C点的过程中拉力F可能先减小后增大
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)
8．如图，是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角的关系图像，下面的分析中正确的是( )
A．F的取值范围是2N≤F≤10N
B．F的取值范围是2N≤F≤14N
C．两个分力分别是6N和8N
D．两个分力分别是2N和10N
9．如图所示，倾角为45°的粗糙斜面置于水平地面上，有一质量为2m的滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行)，滑块静止在斜面上，斜面也保持静止，则(重力加速度为g)( )
A．绳子的拉力大小为mg，与斜面无关
B．滑块受到斜面的摩擦力大小等于mg
C．斜面受到地面的摩擦力方向水平向右
D．斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小eq \f(\r(2),2)mg
10．如图所示，一渔民欲把重力均为G的虾笼A、B从水中缓慢拉出，此时虾笼A已被拉出水面，虾笼B还未完全拉出水面，轻质绳索1、2与水平面的夹角分别为60°和30°.下列说法正确的是( )
A．绳索1上的拉力大小等于2G
B．绳索2上的拉力大小等于G
C．水对虾笼B的作用力等于G
D．水对虾笼B的作用力等于eq \f(G,2)
三、非选择题(本题共5个小题，共54分)
11．(8分)以下是某实验小组“探究两个互成角度的力的合成规律”的过程．
(1)首先进行如下操作：
①如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE；
②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环．小圆环在拉力F1、F2的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO；
③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍将其拉至O点，如图丙．
同学们发现，力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都使小圆环在O处保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同．即________，所以F等于F1、F2的合力．
(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1、F2的关系：
①由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F(三个力的方向沿各自拉线的方向，三个力的大小由弹簧测力计读出)；
②用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，得到的启示是________；
③多次改变拉力F1、F2的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形．实验小组发现：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形．这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作________．
12．(8分)在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两把弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到点O，作出这两个拉力F1、F2的图示(图甲)，然后用一把弹簧测力计将橡皮筋的端点仍然拉到O，弹簧测力计示数F如图乙所示．
(1)弹簧测力计的示数F＝________N；
(2)请帮他在图甲中画出力F的图示(图中a为记录F方向时所记录的一点)；
(3)该同学用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．他观察图形后受到了启发．你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是________．
A．整理实验器材
B．提出求合力方法的猜想
C．改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验
D．与同学交流讨论实验结果，得出结论
13．(12分)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字).
14．(11分)在一次课外活动中，某同学用图甲所示的装置测量放在水平光滑桌面上的金属板B与铁块A间的动摩擦因数．已知铁块A的质量mA＝1.0kg，金属板B的质量mB＝2.0kg.用水平力F向右拉金属板B，使其一直向右运动，稳定后弹簧测力计示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff＝________N，A、B间的动摩擦因数μ＝________．(g取10m/s2)该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带，图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F＝________N.
15．(15分)某同学探究如图甲中台秤的工作原理．他将台秤拆解后发现内部简易结构如图乙所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起、齿轮D可无摩擦转动，与齿条C完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E，两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上．他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置，若放上质量为m的物体指针偏转了θ弧度(θFfm＝μ（M＋m）g时斜劈向右滑动，C错误；斜劈向右移动一点后，小球受力情况不变，仍保持静止，D正确．
答案：D
6．解析：设AM的拉力为FAM，BN的拉力为FBN，轻绳AB段的张力大小为FT；以A、B组成的整体为研究对象，受力如图1.
则由平衡条件可得
FAM＝2mgtan45°＝2mg
FBN＝eq \f(2mg,cs45°)＝2eq \r(2)mg
以A球为研究对象，如图2，由平衡条件得FT＝eq \r(F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(AM)) ＋（mg）2)＝eq \r(5)mg，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
7．解析：小球在C点时，结合几何知识对小球进行受力分析可知，此时小球受到的拉力F＝mg，选项A错误；设小球在D点时弹性绳的弹力大小为FT，对小球进行受力分析并沿水平方向和竖直方向正交分解可得FTsin30°＝Fcs30°，FTcs30°＋Fsin30°＝mg，两式联立可解得FT＝eq \f(\r(3),2)mg，选项B错误；设弹性绳的原长为l0，则当小球在B点时，由胡克定律可得k（eq \f(3,2)l－l0）＝mg，在D点时有k（eq \f(\r(3),2)l＋eq \f(l,2)－l0）＝eq \f(\r(3),2)mg，两式联立可解得l0＝eq \f(l,2)，选项C正确；从D点到C点的过程中，设A点下方的弹性绳与水平方向的夹角为α，对小球受力分析并沿水平方向和竖直方向正交分解，在水平方向上有Fcs30°＝FTcsα，解得F＝eq \f(2\r(3),3)FTcsα，因该过程中弹性绳的伸长量越来越大，由FT＝kx可知弹性绳的弹力FT越来越大，而α由60°逐渐减小到30°，csα越来越大，可知拉力F也越来越大，选项D错误．
答案：C
8．解析：由图可知，两个力夹角为90°时合力为10N，夹角为180°时合力为2N，设较大的力为F1，较小的力为F2，则eq \r(F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )＝10N，F1－F2＝2N，联立解得F1＝8N，F2＝6N，合力F的取值范围是（8－6）N≤F≤（8＋6）N，即2N≤F≤14N，故选B、C.
答案：BC
9．解析：对小球受力分析，由二力平衡知，绳子的拉力大小为mg，与斜面无关，选项A正确；对滑块受力分析，沿斜面方向，有2mgsin45°＝Ff＋FT，受到斜面的摩擦力大小等于（eq \r(2)－1）mg，选项B错误；对滑块与斜面整体受力分析，受到地面水平向左的摩擦力，竖直方向上，有FN＝G总－FTcs45°，则斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小eq \f(\r(2),2)mg，选项C错误，D正确．
答案：AD
10．解析：如图对虾笼A受力分析，
由平衡条件可得FT1sin60°＝G＋FT2sin30°，FT1cs60°＝FT2cs30°，解得FT1＝eq \r(3)G，FT2＝G，A错误，B正确；对虾笼B分析，水对虾笼B的作用力与虾笼的重力及绳索2拉力的合力等大反向，有F水＝2G·cseq \f(120°,2)＝G，C正确，D错误．
答案：BC
11．解析：（1）橡皮条对小圆环的拉力相同，作用效果相同．
（2）②由题图丁得到的启示是可能构成平行四边形．③用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则．
答案：（1）作用效果相同
（2）②可能构成平行四边形
③平行四边形定则
12．解析：（1）弹簧测力计的最小刻度为0.2N，可知弹簧测力计的示数F＝2.8N；
（2）根据图示法作出F的图示，如图所示：
（3）用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．观察图形后受到了启发．提出求合力方法的猜想，然后改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，故B、C正确．
答案：（1）2.8 （2）见解析图 （3）BC
13．解析：主尺读数3.7cm，即37mm，游标卡尺第15个刻度线与主尺上某刻度线对齐，所以总读数为37mm＋15×eq \f(1,20)mm＝37.75mm＝3.775cm；
由F＝kΔx得k＝eq \f(F,Δx)＝eq \f(mg,x2－x1)
＝eq \f(0.100×9.8,（3.775－1.950）×10－2)N/m
＝eq \f(0.98,1.825×10－2)N/m≈53.7N/m
答案：3.775 53.7
14．解析：A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧测力计示数Ff＝2.50N
根据Ff＝μmAg
解得μ＝0.25
由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据Δx＝aT2
则加速度为a＝eq \f(xDG－xAD,9T2)＝eq \f(（39.00－2×10.50）×10－2,9×0.12)m/s2＝2.0m/s2
对B受力分析，根据牛顿第二定律有F－Ff＝mBa
解得F＝6.50N.
答案：2.50 0.25 6.50
15．解析：（1）由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿条C下降的距离，由于齿轮D与齿条C啮合，所以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的弧长，根据数学知识可得：s＝θeq \f(d,2)
即弹簧的变长Δx＝s＝eq \f(θ,2)d
（2）对托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C和重物整体研究，根据平衡条件得，mg＝2F弹簧弹力的胡克定律公式，F＝kΔx，联立解得k＝eq \f(mg,θd)
（3）根据k＝eq \f(mg,θd)，所以θ＝eq \f(g,kd)m
所以θ­m图像是一条过原点的倾斜直线，其斜率k′＝eq \f(g,kd)由题图丙可得k′＝eq \f(Δθ,Δm)＝eq \f(0.76,0.6)rad/kg≈1.27rad/kg
将d＝5.00cm，g＝9.8m/s2代入k′，
解得k≈154N/m.
答案：（1）eq \f(θ,2)d （2）eq \f(mg,θd) （3）154（151～159）