高中物理-相互作用测试题(含答案)

高中物理-相互作用测试题（含答案）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、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12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 ．两个力大小都是10N,方向相同,那么这两个力一定相同B ．没有相互接触的物体间也可能有力的作用C ．施力物体施力在前,受力物体受力在后D ．根据有一定距离的磁铁间的相互作用,可知力可以离开物体而独立存在2．如图所示,A 、B 是两个完全相同的长方形木块,长为l ,叠放在一起,放在水平桌面上,端面与桌边平行.A 木块放在B 上,右端有l4伸出,为保证两木块不翻倒,木块B 伸出桌边的长度不能超过( )A ．l 2B ．3l 8C ．l 8D ．l43．A 、B 、C 三物块的质量分别为M 、m 和m 0,按如图所示连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.若B 随A 一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定( )A ．物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0gB ．物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC ．桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0gD ．桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g4．一个长度为L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m 的小球时,弹簧的总长度变为2L .现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A 、B 两小球的质量均为m ,则两小球平衡时,B 小球距悬点O 的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )A ．3LB ．4LC ．5LD ．6L5．将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( )6．如图所示,用三根轻绳将A 、B 两小球以及水平天花板上的固定点O 两两连接.然后用一水平方向的力F 作用于A 球上,此时三根轻绳均处于伸直状态,且点O 和B 球间的轻绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态.已知三根轻绳的长度之比l 1∶l 2∶l 3＝3∶4∶5,两球质量关系为m A ＝2m B ＝2m ,则下列说法正确的是( )A ．点O 和B 球间轻绳的拉力大小为2mg B ．点O 和A 球间轻绳的拉力大小为10mg3 C ．F 的大小为4mg3此卷只装订不密封D．A、B两球间轻绳的拉力大小为mg7．将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°,则F的最小值为()A．33mg B．12mgC．32mg D．mg8．如图所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,则()A．F1≠F2 B．F1＝F2 C．F T1＞F T2 D．F T1＝F T29．下列说法中正确的是()A．人走路时,会受到静摩擦力作用B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力不变D．在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了10．如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑且质量分布均匀的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是()A．球一定受墙水平向左的弹力B．球可能受墙水平向左的弹力C．斜面对球弹力的方向一定通过铁球的重心D．球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力11．如图所示,有一倾角θ＝30°的斜面体B,质量为M,质量为m的物体A静止在B上.现用水平力F推物体A,在F由零逐渐增加到32mg再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止.对此过程下列说法正确的是()A．地面对B的支持力大于(M＋m)gB．A对B的压力的最小值为32mg,最大值为334mgC．A所受摩擦力的最小值为12mg,最大值为34mgD．A所受摩擦力的最小值为0,最大值为12mg12. 如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O′处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球A相连,小球静止于P点,OP与水平方向间的夹角为θ＝30°.若换为与质量为2m的小球B相连,小球B将静止于M点(图中未画出),下列说法正确的是()A．容器对小球B的作用力大小为2mgB．弹簧对小球A的作用力大于对小球B的作用力C．弹簧的原长为R＋mgkD．O′M的长度为mgR＋kR22mg＋kR二、非选择题(本题共6小题,共52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)13．(6分)某同学利用如图1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F1、F2和F3,回答下列问题：(1)改变钩码个数,实验能完成的是__________.A．钩码个数N1＝N2＝2N3B．钩码个数N1＝N3＝3N2C．钩码个数N1＝N2＝N3D．钩码个数N1＝3N2＝4N3(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是______________.A．标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图2中________是正确的.(填“甲”或“乙”)14．(8分)某学校物理学习小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”.(1)如图甲所示,将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边放置一刻度尺,刻度尺的零刻度线跟O点对齐,在弹簧的下部A处做一标记,如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50 g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重力F的不同而发生变化,将实验测得的相应F、x各点描绘在图乙中.请在图乙中描绘出x随F变化的图象.由图象得出弹簧的劲度系数k A＝______ N/m(结果取两位有效数字)；此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量Δx的关系是______.(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A．大于k A B．等于k A C．小于k A D．无法确定(3)如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A．大于k A B．等于k A C．小于k A D．无法确定15．(6分) “强台风”是一个巨大的能量库,其风速都在17 m/s以上,甚至在60 m/s以上.据测,当风力达到12级时,垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛.设某次台风登陆时的风力为9级,水平方向风速大小可达到22 m/s,经过流体阻力测算,在经过一个身高为1.7 m左右人体的面积时,所产生的水平风力约为164 N.假设这个人质量为60 kg,台风来临时此人站立在水平地面上,竖直方向不受风力作用,此人与地面间的动摩擦因数为0.26,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g取10 m/s2.试通过计算分析：(1)当风速达到22 m/s时,人能不能被吹动？(2)当风速达到15 m/s时,吹在人身上的水平风力达到76 N,站在地上的人受的摩擦力多大？(3)当风速达到25 m/s时,吹在人身上的水平风力达到212 N,站在地上的人受的摩擦力多大？16．(8分)如图所示,质量为M的斜劈倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑.如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑.(1)求拉力F的大小；(2)若m＝1 kg,θ＝15°,g＝10 m/s2,求F的最小值以及对应的α的取值.17．(12分)如图a所示,OA、OB、OC三段轻绳结于O点,轻绳OA与竖直方向的夹角为37°,下方轻绳OC悬挂质量为m1＝0.4 kg的沙桶.轻绳OB水平,B端与放置在水平面上的质量为m2＝1.8 kg的滑块相连,滑块处于静止状态,已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3,sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力按滑动摩擦力计算.(1)求滑块受到的摩擦力大小；(2)若缓慢往沙桶中添加细沙,要使滑块静止不动,沙桶和沙的总质量不能超过多少？(3)若移去滑块,保持O点位置不变,用手牵引OB由水平位置绕O点向上顺时针缓慢转动90°,如图b所示,求此过程中绳OB上拉力的最大值T max和最小值T min.18．(12分)如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA＝30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA＝30°,求：(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大？(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大？(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？物理答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12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．【答案】B【解析】力有大小、方向、作用点三个要素,故大小和方向相同的力不一定相同,A 错误；没有相互接触的物体间也可能有力的作用例如磁体之间的作用,B正确；施力物体施力和受力物体受力是同时进行的,C错误；力的物体间的相互作用,力不能脱离物体而单独存在；磁铁间的力是通过磁场来完成的,D错误.2．【答案】B【解析】将两木块看作一个整体,则其总长度为5l4,整体重心与A右边缘距离为5l8,为了保证两木块都不翻倒,整体的重心必须在桌面以内,恰好不翻倒时,整体的重心应恰好在桌子边缘,结合题图可知,此时B右边缘到桌子边缘的距离x＝5l8－l4＝3l8,B正确,A、C、D错误.3．【答案】A【解析】对整体受力分析可知,整体受C的拉力、重力、支持力,要使整体做匀速直线运动,M应受到桌面对其向左的摩擦力,大小与绳子的拉力相同,A正确；对B分析,B受重力、支持力,因B水平方向不受外力,故B不会受到A对B的摩擦力,故A、B间没有摩擦力,故BCD错误.4．【答案】C【解析】当挂一个小球时,根据胡克定律,有mg＝kΔx＝kL；当挂两个小球时,上面弹簧,有2mg＝kΔx1；下面弹簧,有mg＝kΔx2；故B球距悬点O的距离x＝2L＋Δx＝2L＋Δx1＋Δx2＝5L,C正确.5．【答案】C【解析】A中重力产生了使物体下滑的效果及挤压斜面的效果,故两分力即图中所示,A正确；B中重力产生了向两边拉绳的效果,B正确；C中重力产生了向墙壁和斜面的挤压的效果,故两分力应垂直于两接触面,C错误；D中重力产生了拉绳及挤压墙面的效果,D正确.6．【答案】B【解析】首先由平衡条件判定B球不受A、B两球间轻绳的作用力,即A、B两球间轻绳无拉力,否则B球无法平衡,T O B＝m B g＝mg,T AB＝0,A、D错误.隔离A球分析,A球受三个力作用而处于平衡状态,这三个力能组成一个矢量三角形,如图所示,F＝m A g tan θ＝8mg3,T O A cos θ＝m A g,得T O A＝10mg3,B正确,C错误.7．【答案】D【解析】将ab看成一个整体受力分析可知,当力F与Oa垂直时F最小,可知此时F ＝2mg sin θ＝mg,选项D正确.8．【答案】B【解析】对整体受力分析可知,整体受重力、拉力、支持力及摩擦力；因整体对地面的压力相同,故摩擦力相同,因此水平拉力相等,即F1＝F2,故B正确,A错误；再对A受力分析可知,A受重力、支持力及细线的拉力而处于平衡状态,对第一种状态有F T1cos θ＝μ(mg－F T1sin θ),解得T1cos sinmgFμθμθ+=；对第二状态有F T2cos θ＝μ(mg＋F T2sin θ),解得T2cos sinmgFμθμθ-=,故F T1＜F T2,故C、D错误.9．【答案】ACD【解析】人走路时,当人的鞋与地面之间无相对滑动时,人受到静摩擦力作用,选项A 正确；武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时,所受的向上的摩擦力与向下的重力平衡,选项B错误；将酒瓶竖直用手握住停留在空中,此时向上的摩擦力等于酒瓶的重力；当增大手的用力时,酒瓶受的摩擦力不变,仍然等于重力,选项C正确；在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了,选项D 正确.10．【答案】BC【解析】F的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有弹力,所以A错误,B正确；斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面且一定通过球的重心,所以C正确,D错误.11．【答案】BD【解析】因为A、B始终保持静止,对A、B整体受力分析,由竖直方向合力为零,可得地面对B的支持力一直等于(M＋m)g,A错误.当F＝0时,A对B的压力最小,为mg cos 30°＝32mg；当F＝32mg时,A对B的压力最大,为mg cos 30°＋F sin 30°＝334mg,B正确.单元训练卷答案第1页（共6页）单元训练卷答案第2页（共6页）单元训练卷答案 第3页（共6页） 单元训练卷答案 第4页（共6页）当F cos 30°＝mg sin 30°,即F ＝33mg 时,A 所受摩擦力为0；当F ＝0时,A 所受摩擦力大小f ＝mg sin 30°－12mg ,方向沿斜面向上；当F ＝32mg 时,A 所受摩擦力大小f ′＝F cos 30°－mg sin 30°＝14mg ,方向沿斜面向下；故A 所受摩擦力的最小值为0,最大值为12mg ,C 错误,D 正确.12. 【答案】ACD【解析】小球受三个共点力而平衡,这三个力构成一个矢量三角形,如图所示,矢量三角形刚好和几何三角形相似,则当弹簧另一端与质量为m 的小球A 相连时,mg R ＝N 1R ＝T 1R ；当弹簧另一端与质量为2m 的小球B 相连时,2mg R ＝N 2R ＝T 2L 2(L 2为O ′M 的长度),设弹簧的原长为L 0,则T 1＝k (L 0－R ),T 2＝k (L 0－L 2),联立可得T 1＝mg ,L 0＝R ＋mgk ,N 2＝2mg ,L 2＝mgR ＋kR 22mg ＋kR ,T 2＞T 1,综上所述,A 、C 、D 正确,B 错误.二、非选择题(本题共6小题,共52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)13．(6分)【答案】(1)BC (2)A (3)甲【解析】(1)对O 点受力分析如图所示,OA 、OB 、OC 分别表示F OA 、F OB 、F OC 的大小,由于三个共点力处于平衡,所以F OA 、F OB 的合力大小等于F OC ,则∣F OA －F OB ∣<F OC <F OA ＋F OB ,故B 、C 能完成实验.(2)为探究求合力的方法,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O 的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,应从力的三要素角度出发,要记录钩码的个数和记录OA 、OB 、OC 三段绳子的方向,故A 正确,B 、C 、D 错误.(3)以O 点为研究对象,F 3的实际作用效果在OC 这条线上,由于误差的存在,F 1、F 2的合力的理论值与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际.14．(8分)【答案】(1)如图所示 32 F 弹＝32Δx (2)B (3)A【解析】(1)如图所示直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数,即k ＝ΔFΔx ,代入数据得k A ＝6×0.4929.25－20.0×10－2N/m ＝32 N/m,所以弹簧的弹力大小F 弹跟弹簧伸长量Δx 的函数关系是F 弹＝32Δx .(2)如果将指针固定在A 点的下方P 处,指针在P 处变化的距离与指针在A 处变化的距离相同,故据k ＝ΔFΔx ,得出弹簧的劲度系数与k A 相比一样,故选B.(3)如果将指针固定在A 点的上方Q 处,指针在Q 处变化的距离比指针在A 处变化的距离小,故据k ＝ΔFΔx,得出弹簧的劲度系数与比k A 大,故选A. 15．(6分)【解析】(1)人和地面之间的压力F N ＝mg ＝600 N人和地面之间的最大静摩擦力f ＝μF N ＝0.26×600 N ＝156 N 因为F ＝164 N>f ,所以人能被吹走.(2)当风力F 1＝76 N 时,由于F 1<f ,所以人不能被吹动,人受到地面给他的摩擦力是静摩擦力,其大小f 1＝F 1＝76 N.(3)当风力F 2＝212 N 时,由于F 2>f ,所以人能被吹动,人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力,其大小f 2＝f ＝μF N ＝156 N.16．(8分)【解析】(1)由木块在斜面上匀速向下滑动,可得：mg sin θ＝μmg cos θ ①单元训练卷答案 第5页（共6页） 单元训练卷答案 第6页（共6页）在拉力F 作用下匀速向上滑动时,有： F cos α＝mg sin θ＋F f ② F sin α＋F N ＝mg cos θ ③ F f ＝μF N ④①②③④联立可解得：F ＝sin 2cos()mg θθα- ⑤(2)由⑤式可知：当α＝θ时,F 有最小值,即当α＝15°时,F 有最小值,F min ＝mg sin 2θ 代入题中已知数据,可解得：F min ＝5 N. 17．(12分)【解析】(1)以结点O 为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件可知OB 绳的拉力T OB ＝m 1g tan37°＝4×0.75 N ＝3 N对滑块,根据共点力的平衡条件可得f ＝T OB ＝3 N 所以滑块受到的摩擦力大小为3 N.(2)滑块受到的最大静摩擦力f m ＝μm 2g ＝0.3×18 N ＝5.4 N 由f m ＝T OB ′＝m 1′g tan37° 得m 1′＝0.72 kg.(3)若保持O 点位置不变,以O 点为研究对象,将OB 由水平位置绕O 点顺时针缓慢转动90°的过程中,BO 和AO 的拉力的合力始终与T OC 等大、反向、共线,如图乙所示,由平行四边形定则可知：当BO 竖直时,OB 上拉力最大,最大值T max ＝m 1g ＝4 N. 当BO ⊥AO 时,OB 上拉力最小,最小值T min ＝m 1g sin37°＝2.4 N. 18．(12分)【解析】(1)由于甲图中的杆可绕B 转动,是转轴杆(是“活杆”),故其受力方向沿杆方向,O 点的受力情况如图(a)所示,则O 点所受绳子OA 的拉力F T1、杆的弹力F N1的合力与物体的重力是大小相等、方向相反的,在直角三角形中可得：F T1＝mgsin 30°＝2mg乙图中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的,由于O 点处是滑轮,它只是改变绳中力的方向,并未改变力的大小,且AOC 是同一段绳子,而同一段绳上的力处处相等,故乙图中绳子拉力为F ′T1＝F ′T2＝mg .(2)由图(a)可知,甲图中轻杆受到的弹力为F ′N1＝F N1＝mgtan 30°＝3mg .(3)对乙图中的滑轮受力分析,如图(b)所示,由于杆OB 不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿OB 方向.即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等,方向相反,由图(b)可得：F 2＝2mg cos 60°＝mg 则所求力F ′N2＝F 2＝mg .。