新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试二 第二章 汇总

新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试二第二章相互作用本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下面关于重力、重心的说法中正确的是()A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不变化D．重力的方向总是垂直于地面解析：实际上，一个物体的各个部分都受到重力，重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念，重心是指一个点(重力的作用点)．由此可知，重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定，也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变，重心与物体的空间位置关系就保持不变．重心可能在物体外，也可能在物体内，对具有规则几何形状、质量均匀分布的物体，重心在物体的几何中心上．物体位置升高，其重心也跟着升高，根据以上分析可以判断选项A是正确的，选项B、C是错误的．重力的方向是“竖直向下”的，要注意“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同，所以选项D的说法是错误的．答案：A图12．如图1，加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时，上方的降落伞就会自动弹出．已知一根伞绳能承重2940 N，伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为30°，飞机的质量约为30吨．忽略其他因素，仅考虑当飞机处于平衡时，降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于(图中只画出了2根伞绳)()A．120B．90C．60 D．30解析：由力的平衡可知，2940×cos30°·n＝30×104, n＝118，则降落伞的伞绳至少所需的根数最接近120根，A正确．答案：A3．假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前图2部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大(如图2所示)，他先后做出过几个猜想，其中合理的是()A．刀刃前部和后部厚薄不一样，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B．在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为L，如图a所示．图3当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等(F1＝F2)，由此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图b所示．在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)，根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式F1F/2＝Ld/2＝1sinθ，得F1＝F2＝F2sinθ.由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大．但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚．答案：D图44．(2012·河北承德模拟)如图4所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向，故选B、C.答案：BC图55．如图5所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是()A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小解析：以悬挂点为研究对象，画出其受力图，则两侧绳子的拉力相等，设绳子长为L，左、右两侧绳子长为L1、L2，两杆之间的宽度为d，两绳与竖直方向的夹角为θ，L1sinθ＋L2sinθ＝d，所以sinθ＝d/L，可见θ只由d、L决定，与其他因素无关，根据G＝2F cosθ，F 的大小与绳子在B、B1、B2的位置无关，所以A正确．将杆移动到虚线位置时，d变小，θ变小，根据F＝G2cosθ，绳子张力变小，可见D正确．答案：AD6．如图6所示，水平地面上的物体A，在斜面上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是()图6A．物体A可能只受到三个力的作用B．物体A一定受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为F cosθD．物体A对水平地面的压力的大小一定为F sinθ解析：图7分析物体A受力如图7所示，由平衡条件可知，F cosθ＝F f，F N＋F sinθ＝mg，因F f≠0，F N一定不为零，故物体A一定受四个力作用，A错误，B、C正确；F N＝mg－F sinθ，故D 错误．答案：BC图87．如图8所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为m A、m B，绳与水平方向的夹角为θ，则() A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为m A g cosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为m B g－m A g sinθ解析：图9对B受力分析如图9所示，则水平方向上：F f＝F T cosθ，由于F T＝m A g，所以F f＝m A g cosθ，故A错B对；竖直方向上：F NB＋F T sinθ＝m B g.所以F NB＝m B g－F T sinθ＝m B g－m A g sinθ，故C错D对．答案：BD8．如图10所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(取g＝10 m/s2)()图10A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大解析：初态时，对A：图11得到F f＝F1－F2＝4 N，说明最大静摩擦力F f max≥4 N，当将总质量减小到0.3 kg时，F f′＝1 N<4 N，所以物体仍静止，故只有B正确．答案：B9．(2011·天津理综)如图12所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()图12A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小解析：B向右做匀减速直线运动，加速度大小不变、方向向左，故所受摩擦力的方向向左，大小不变，即A正确，B、C、D均错误．答案：A10．(2011·安徽理综)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图13所示．则物块()图13A ．仍处于静止状态B ．沿斜面加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大解析：物块恰好静止在斜面上，沿斜面方向有：mg sin θ＝μmg cos θ，得μ＝tan θ，摩擦力f ＝mg sin θ，施加一个竖直向下的恒力F 后，沿斜面向下的力(mg ＋F )sin θ与沿斜面向上的力μ(mg ＋F )cos θ仍然相等，所以物块仍处于静止状态，合外力不变，仍为零，故A 正确，B 、D 错误．受到的摩擦力f ′＝(mg ＋F )sin θ，变大，故C 错误．答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．“验证力的平行四边形定则”实验中．(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A ．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B ．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.图14C ．将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B 、C 的位置，使________，记录________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cos αcos β＝________.解析：(1)B.记录钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O ，细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C ．应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向．(2)对结点进行受力分析，设每个钩码的质量均为m ，由平衡条件可知，水平方向满足：4mg cos α＝3mg cos β，所以cos αcos β＝34.答案：(1)见解析 (2)3412．通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F 与形变量x 成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A ，B ，C ，D 四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，甲、乙有一名同学的看法是正确的．你认为正确的是________(填“甲”或“乙”)，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节________(填序号)．A ．分析与论证B ．进行实验与收集证据C ．猜想与假设D ．制定计划与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是________．(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示．实验数据记录(g ＝10 m/s 2)原长 钩码 质量弹簧长度 弹簧伸 长量x弹簧劲度 系数k弹簧A10.00 cm 0.3 kg 13.00 cm 3.00 cm 100 N/m 弹簧B15.00 cm 0.1 kg 16.49 cm 1.49 cm 67.1 N/m 弹簧C20.00 cm 0.2 kg 24.00 cm 弹簧D 30.00 cm 0.1 kg 32.99 cm 2.99 cm 33.4 N/m请完成上表，从中得出的结论为：________.解析：(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定，而与悬挂的重物无关，所以乙正确． 由于实验还没有被证实，所以属于猜想与假设环节．(2)实验中需要悬挂弹簧测力计，所以需要铁架台，还需要测量弹簧形变量，所以需要刻度尺．(3)根据数据计算可知道：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．答案：(1)乙 C (2)铁架台、刻度尺(3)4.00 cm 50 N/m结论为：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1513．如图15所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20 N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10 cm，现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数；(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6 cm，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向．解析：(1)对物体受力分析，则有：mg sinθ＝F此时F＝kx1联立以上两式，代入数据，得：k＝250 N/m.(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有：F f＝mg sinθ＋F′此时F′＝kx2＝5 N代入上式得F f＝15 N.答案：(1)250 N/m(2)15 N沿斜面向上图1614．如图16所示，板A的质量为m，滑块B的质量为2m，板A用绳拴住，绳与斜面平行，滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑，若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ解析：图17取B为研究对象，受力分析如图17所示．由平衡条件得2mg sinα＝μF N1＋μF N2①对于A，由平衡条件得F′N2＝F N2＝mg cosα②对于A 、B 整体，由平衡条件得F ′N1＝F N1＝3mg cos α③由①②③得μ＝12tan α答案：12tan α图1815．在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图18所示．不计一切摩擦，圆柱体质量为m ，求拉力F 的大小和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小．某同学分析过程如下：将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解．沿斜面方向：F cos β＝mg sin α①沿垂直于斜面方向：F sin β＋F N ＝mg cos α②问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F 及F N 的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．解析：不同意．平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，其受力如图19所示．图19①式应改为：F cos β＋F ＝mg sin α③由③得F ＝mg sin α1＋cos β④将④代入②，解得F N ＝mg cos α－F sin β＝mg cos α－mg sin βsinα1＋cos β. 答案：不同意，错误之处及正确结果见解析。