高三物理一轮复习测试专题《相互作用》含答案

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鲁科版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《相互作用》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)

1.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面

是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假设石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力F1和第1、3块石块间的作用力F2的大小之比为()

A． 1∶2

B．∶2

C．∶3

D．∶1

2.如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA

和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是 ()

A．F1＝mg sinθ

B．F1＝

C．F2＝mg cosθ

D．F2＝

3.如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是 ()

A．

B．

C．

D．

4.如图所示，物块a、b质量分别为2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则()

A．物块b受四个力作用

B．物块b受到的摩擦力大小等于2mg

C．物块b对地面的压力大小等于mg

D．物块a受到物块b的作用力水平向右

5.如图所示，某同学通过滑轮组将一重物吊起，该同学对绳的竖直拉力为F1，对地面的压力为F2，不计滑轮与绳的重力及摩擦，则在重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是()

A．F1逐渐变小

B．F1逐渐变大

C．F2先变小后变大

D．F2先变大后变小

6.如图所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是()

A．M受到的摩擦力不变

B．M受到的摩擦力变大

C．M可能减速下滑

D．M可能减速上滑

7.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f随拉力F变化的图象(木块与地面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)正确的是下图中的()

A．

B．

C．

D．

8.如图所示，用轻滑轮悬挂重为G的物体．轻绳总长为L，绳能承受的最大拉力是2G，现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为()

A．

B．L

C．

D．L

9.用一根长1 m的轻质细绳将一副质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)()

A．m

B．m

C．m

D．m

10.如图所示，滑轮固定在天花板上，物块A，B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上．如用F f和F N分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，那么若将物块B向左移动一小段距离，物块B仍静止在水平地面上，则F f和F N的大小变化情况是()

A．F f，F N都增大

B．F f，F N都减小

C．F f增大，F N减小

D．F f减小，F N增大

11.如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°，则每根钢索中弹力大小为()

A．

B．

C．

D．

12.“探究力的平行四边形定则”的实验原理是等效原理，其等效性是指()

A．使两分力与合力满足平行四边形定则

B．使橡皮筋与细绳套的结点两次都与某点O重合

C．使两次橡皮筋伸长的长度相等

D．把弹簧秤都拉到相同刻度

13.如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是 ()

A．杆对球的作用力沿杆向上，大于2 N

B．地面对斜面体的支持力为80 N

C．球对杆的作用力为2 N，方向竖直向下

D．杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上

14.如图所示，一个质量为m的小物体静止在固定的、半径为R的半圆形槽内，距内槽最低点高为处，则它受到的摩擦力大小为 ()

A．mg

B．mg

C．mg

D．mg

15.已知两个力的合力大小为18 N，则这两个力不可能是()

A． 10 N,20 N

B． 18 N,18 N

C． 8 N,7 N

D． 20 N,28 N

16.关于力的合成与分解，下列说法正确的是()

A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上

B．合力一定小于每一个分力

C．当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果可能是无数

D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的

17.据《城市快报》报道，北宁动物园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆小卡车缓慢拉动，如图所示．小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是()

A．李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力

B．李师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力，从而减少人与地面间的摩擦力

C．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力

D．若将绳系在车顶斜向下拉，拉动汽车将更容易

18.如下图所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1 000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为()

A． 10 N

B． 20 N

C． 40 N

D． 60 N

19.一个长度为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下图所示方式连接，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． 3L

B． 4L

C． 5L

D． 6L

20.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则()

A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等

B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等

C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等

D．小孩所受的重力和弹力的合力大于小孩所受的摩擦力

第Ⅱ卷

二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)

21.水平面上有一重40 N的物体，受到F1＝12 N和F2＝6 N的两方向相反的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2.求：

(1)此时物体所受的摩擦力大小；

(2)将F1撤去后，物体受的摩擦力大小；

(3)将F2撤去后，物体受的摩擦力大小．

22.用如图所示的方法我们可以估测一根细线能承受的最大拉力．在一根长为10 cm细线的中点悬挂一质量为60 g的玩具，开始两手并拢，然后对称的分开，当从刻度尺上读出两手间的距离为8 cm时，细线断了．g取10 m/s2，求这根细线承受的最大拉力．

23.如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向的夹角为60°，改变BC绳的方向，试求：

(1)物体能达到平衡时，θ角的取值范围；

(2)θ在0～90°的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值．

24.电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力F T，但不能到绳的自由端去直接测量，某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器(如图中B、C为该夹子的横截面)测量时，只要如图所示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F.现测得该微小偏移量为a＝12 mm，BC间的距离为2L＝250 mm，绳对硬杆的压力为F＝300 N，试求绳中的张力F T.

答案

1.【答案】B

【解析】以第1块石块为研究对象，受力分析如图所示，石块静止，则F1＝F2cos 30°，＝cos 30°＝，故B正确．

2.【答案】D

【解析】由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于物体的重力，则绳子拉O 点的力也等于物体的重力．求OA和OB的弹力，选择的研究对象为作用点O，受力分析如图，由平衡条件可知，F1和F2的合力与F T等大反向，则由平行四边形定则和几何关系可得：F1＝mg tanθ，F2＝，故D正确．

3.【答案】C

【解析】由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图．

4.【答案】B

【解析】物块b受重力、地面的支持力、物块a的水平弹力、物块a的竖直向下的摩擦力及外力F 作用而静止，A错；物块a受重力、墙壁的弹力、物块b的水平弹力和竖直向上的摩擦力作用而静止，所以物块a受到物块b的作用力是斜向右上方的，D错；物块b对物块a的摩擦力大小为2mg，所以物块b受到的摩擦力大小等于2mg，B对；由整体法可知物块b对地面的压力大小等于3mg，C错．

5.【答案】B

【解析】由题图可知，左滑轮两边绳的拉力均为F1，对滑轮有：2F1cos＝mg，当重物上升时，

变大，cos变小，F1变大．对该同学来说，应有F2′＋F1＝mg.而F1变大，mg不变，F2′变小，即对地面的压力F2变小，综上述可知选项B正确．

6.【答案】A

【解析】传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力．

传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于上面的传送带斜向上运动，而物块斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然斜向上，所以物块仍匀速下滑，故A正确，

B、C、D错误．

7.【答案】D

【解析】对木块受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力；木块静止不动时，拉力和静摩擦力二力平衡，此时静摩擦力随着拉力的增大而增大；木块运动以后，摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力与正压力成正比，故滑动摩擦力不变，等于μmg；最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；故选D.

8.【答案】D

【解析】以轻绳与滑轮接触处的一小段绳为研究对象，其受到轻滑轮对它的作用力大小等于G，两边的轻绳对它的等大的拉力为F T，设当d达到最大值时两绳张角为2θ，则F T cosθ＝，cosθ＝

，比较两式易得最大值为L，D项正确．

9.【答案】A

【解析】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大．题中当绳子拉力达到F＝10 N的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图．绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子长为L0＝1 m，则有mg＝2F cosθ，两个挂钉的间距离L＝2·sinθ，解得L＝m，A项正确．

10.【答案】B

11.【答案】D

【解析】设每根钢索的弹力大小为T，将重力分解如图所示，则T＝F1＝＝，故D正确．

12.【答案】B

【解析】该实验是探究力的平行四边形定则，即找两分力与合力的关系，前提是两分力与合力的作用效果相同，在“探究力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效法”，即要求两次拉橡皮筋到同一点O，从而使橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，故A错误，B正确；具体实验中，两次橡皮筋伸长的长度不需要相同，故C错误；该实验中不需要把两弹簧秤都拉到相同刻度，故D错误．13.【答案】C

【解析】把小球、杆和斜面作为一个系统受力分析可知，系统仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故B错；对小球受力分析知，小球只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，且二力平衡，故C对，A、D错．

14.【答案】B

【解析】对m进行受力分析如图所示．

由几何知识知θ＝30°

＝G·cos 30°＝mg.

FF

15.【答案】C

【解析】根据矢量合成法则可得合力与分力的大小关系满足|F1－F2|≤F≤F1＋F2，A选项合力范围在10 N到30 N之间，所以有可能等于18 N，故A错误；B选项合力范围在0到36 N，所以B错误；C选项合力在1 N到15 N之间，所以C正确；D选项合力在8 N到48 N之间，所以D错误．

16.【答案】D

【解析】合力与分力是等效替代关系，但不是同时作用在物体上，A错误；当两个力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于分力，由此可见：合力可能大于分力也有可能小于分力，B错误；当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果是唯一的，C错误；已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的，D正确．

17.【答案】A

【解析】小卡车缓慢移动可认为F合＝0.

(1)若斜向上拉，如图甲所示F cosθ－F f＝0；F N＋F sinθ－mg＝0，F f＝μF N，解得F＝；

(2)若斜向下拉，如图乙所示F′cosθ－F f＝0；F N－F′sinθ－mg＝0，F f＝μF N，解得F′＝.经比较可知F

18.【答案】D

【解析】当物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，且达到最大静摩擦力时，测力计的示数最大，此时

F＋kΔx＝mg sinθ＋F fmax

解得F＝45 N，故F不能超过45 N，选D.

19.【答案】C

【解析】一根弹簧，挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L，即伸长L，劲度系数k＝.若两个小球如题图所示悬挂，则下面的弹簧伸长L，上面的弹簧受力为2mg，伸长2L，则弹簧的总长为L＋L＋L＋2L＝5L，故C正确．

20.【答案】C

【解析】小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则F N＝mg cosθ，F f＝mg sinθ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，故C正确，D错误．

21.【答案】(1)6 N(2)6 N(3)8 N

【解析】物体所受最大静摩擦力为：F fm＝μG＝0.2×40 N＝8 N

(1)根据平衡条件，由于F1－F2＝12－6＝6 N＜F fm

所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：

故有：F f1＝F1－F2＝6 N.

(2)将F1撤去后，因为F2＝6 N＜F fm，物体保持静止，

故所受静摩擦力为：F f2＝F2＝6 N；

(3)因为F1＝12 N＞F fm，所以物体相对水平面滑动，

故物体受的滑动摩擦力大小为：F f3＝μG＝0.2×40 N＝8 N.

22.【答案】这根细线承受的最大拉力0.5 N.

【解析】受力分析如图：

两个力的合力不变始终等于F′，且夹角在逐渐变大，故两个力逐渐变大，两侧绳子拉力达到了最大为F，则由这两侧的力在竖直方向的分量之和等于重力F得：2F cos＝mg

根据几何关系，结合长为10 cm细线，两手间的距离为8 cm，

可求得cos＝

则解得：F＝0.5 N.

23.【答案】(1)0°≤θ<120°(2)mg mg

【解析】(1)改变BC绳的方向时，AC绳的拉力F TA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时FTA＝0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以θ角的取值范围是0°≤θ<120°.

(2)θ在0～90°的范围内，当θ＝90°时，F TB最大，

F max＝mg tan 60°＝mg

当两绳垂直时，即θ＝30°时，F TB最小，

F min＝mg sin 60°＝mg.

24.【答案】1.6×103N

【解析】A点受力如图，由平衡条件根据力的合成规律得

F＝2F T sinα，

当α很小时，有sinα≈tanα.

由几何关系得tanα＝，解得F T＝，

代入数据解得

F T＝1.6×103N.