（江蘇專用）2022年高考物理大一輪復習 第二章 相互作用章末過關檢測

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1、（江蘇專用）2022年高考物理大一輪復習 第二章 相互作用章末過關檢測 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1.假期里，一位同學在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀產(chǎn)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖所示，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是(　　) A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關 B．在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關 C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時，

2、頂角越小，分開其他物體的力越大 解析：選D. 把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設頂角為2θ，背寬為d，側面長為l，如圖所示．當在刀背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體．由對稱性知，這兩個分力大小相等(F1＝F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖所示，在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)．根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關系，有關系式＝＝，得F1＝F2＝.由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側面分開其他物體的力跟頂角的大小有關，頂角越小，sin θ 的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故D正確．

3、 2．“竹蜻蜓”是一種在中國民間流傳甚廣的傳統(tǒng)兒童玩具，是中國古代一個很精妙的小發(fā)明，距今已有兩千多年的歷史．其外形如圖所示，呈T字形，橫的一片是由木片經(jīng)切削制成的螺旋槳，中間有一個小孔，其中插一根筆直的竹棍，用兩手搓轉這根竹棍，竹蜻蜓的槳葉便會旋轉獲得升力飛上天，隨著升力減弱而最終又落回地面．二十世紀三十年代，德國人根據(jù)“竹蜻蜓”的形狀和原理發(fā)明了直升機的螺旋槳．下列關于“竹蜻蜓”的說法正確的是(　　) A．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運動到最高點的過程中，始終在加速上升 B．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運動到最高點的過程中，始終在減速上升 C．為使“竹蜻蜓”能以圖示方向旋轉上升，

4、其槳葉前緣應比后緣略高 D．為使“竹蜻蜓”能以圖示方向旋轉上升，其槳葉前緣應比后緣略低 答案：C 3．如圖所示的容器內盛有水，器壁AB部分是一個平面且呈傾斜狀，有一個小物塊P處于圖示位置并保持靜止狀態(tài)，則該物體(　　) A．可能受三個力作用 B．可能受四個力作用 C．一定受三個力作用 D．一定受四個力作用 解析：選B.物體一定受到地球的吸引而產(chǎn)生的重力，同時因為排開一定質量的液體，故一定受浮力，若浮力大小等于重力，則二者可以平衡，物體與AB間沒有相互作用，故可能受兩個力作用；若浮力大于重力，則物體一定會受AB對P的彈力，由于彈力垂直于接觸面向下，物體只有受到向下的摩

5、擦力才能受力平衡，故物體可能受四個力；故只有B項正確，A、C、D錯誤． 4.(2019·鄭州一中模擬)如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為α＝30°.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細繩連接兩小環(huán)，靜止時細繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質量的比值為(　　) A.＝ B．＝3 C.＝ D．＝ 解析：選B.對小環(huán)P進行受力分析如圖，設繩子拉力大小為T，由幾何關系有T1＝m1gtan α，對小環(huán)Q進行受力分析，由幾何關系有T2＝m2gcot α，T1＝T2，聯(lián)立解得＝co

6、t2α＝3，選項B正確． 5.(2019·揚州模擬)如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔．質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉?。F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是(　　) A．F減小，F(xiàn)N不變 B．F不變，F(xiàn)N減小 C．F不變，F(xiàn)N增大 D．F增大，F(xiàn)N減小 解析：選A.對小球受力分析，其所受的三個力組成一個閉合三角形，如圖所示，力三角形與圓內的三角形相似，由幾何關系可知＝＝，小球緩慢上移時mg不變，R不變，L減小，F(xiàn)大小減小，F(xiàn)N大小不變，A正

7、確． 二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 6．將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質水平細繩與滑塊相連，滑塊放在較長的小車上．如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律曲線．一水平輕質細繩跨過光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系砂桶，整個裝置開始處于靜止狀態(tài)．在滑塊與小車分離前緩慢向砂桶里倒入細砂，力傳感器采集的F－t 圖象如圖乙所示．則下列分析正確的是(　　) A．2.5 s前小車、滑塊均處于靜止狀態(tài) B．2.5 s后小車

8、做變加速運動 C．2.5 s前小車所受摩擦力不變 D．2.5 s后小車所受摩擦力不變 解析：選ABD.由題圖乙可知，在F變化的階段，砂桶質量由小變大，滑塊與小車之間沒有相對滑動，屬于靜摩擦力，所以2.5 s 前，小車、滑塊均處于靜止狀態(tài)，A正確；2.5 s后小車受恒定摩擦力，但是外力增加，因此小車做變加速直線運動，B正確；根據(jù)上述分析，2.5 s前滑塊受靜摩擦力，且靜摩擦力在變化，2.5 s后受滑動摩擦力，且大小不變，C錯誤，D正確． 7.光滑水平地面上放有截面為圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B.對A施加一水平向左的力F，整個裝置保持靜止．若將A的位置向右移動少許，

9、整個裝置仍保持平衡，則(　　) A．水平外力F增大 B．墻對B的作用力減小 C．地面對A的支持力不變 D．B對A的作用力增大 解析：選ACD.A、B之間的彈力方向沿A、B圓心連線方向．以B為研究對象，如圖所示，B受重力GB、墻壁對B的彈力F1、A對B的彈力F2，根據(jù)共點力平衡條件有，F(xiàn)2cos α＝GB，F(xiàn)2sin α＝F1，解得F1＝GBtan α，F(xiàn)2＝.若將A向右移動少許，α變大，可見F1、F2都變大，B錯誤，D正確；以A和B整體為研究對象，有F＝F1＝GBtan α，則F隨α的增大而變大，地面對A的支持力始終等于A、B的總重力，保持不變，A、C正確． 8．

10、如圖所示，一條細線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質量不計的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O′點，細線與豎直方向所成角度為α，則(　　) A．如果將物體B在地板上向右移動一點，α角將增大 B．無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，α角將不變 C．增大小球A的質量，α角一定減小 D．懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力 解析：選AD.O、A之間的細線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動一點，O、B間的細線將向右偏轉，OA與OB間的夾角將增大．OA與OB兩段細線上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細線的彈力大小相等、方向

11、相反，懸掛定滑輪的細線的彈力方向(即的方向)與∠AOB的角平分線在一條直線上，顯然物體B在地板上向右移動時α角將增大，A正確，B錯誤；增大小球A的質量，只要物體B的位置不變，α角也不變，C錯誤；因物體B無論在地板上移動多遠，∠AOB也不可能達到120°，故懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力，D正確． 9．如圖，質量分別為M、m的兩個木塊A、B通過輕彈簧連接，木塊A放在水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止狀態(tài)，繩與水平方向成α角．設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪與繩間的摩擦．則可以求下列哪些量(　　) A．木塊A對桌面的壓力 B．彈簧與水平方

12、向的夾角 C．木塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù) D．彈簧的形變量 解析：選ABC.以A、B整體為研究對象，進行受力分析，如圖甲，根據(jù)平衡條件，水平方向：Fcos α＝Ff，豎直方向：FN＝(M＋m)g－Fsin α，再由牛頓第三定律可以求出木塊A對桌面的壓力，故A正確；由于此時恰好靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則Ff＝μFN，木塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ可求出，故C正確；以B為研究對象進行受力分析如圖乙，設彈力與水平方向夾角為β，則根據(jù)平衡條件，水平方向：F彈cos β＝Fcos α，豎直方向：Fsin α＝mg＋F彈sin β，兩方程聯(lián)立可求得F彈與β，但勁度系數(shù)k未知，不能求出彈簧

13、的形變量，故B正確、D錯誤． 三、非選擇題(本題共2小題，共46分．按題目要求作答，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 10．(23分)一重為G的圓柱體工件放在V形槽中，槽頂角α＝60°，槽與工件接觸處的動摩擦因數(shù)處處相同且大小為μ＝0.25，則：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)要沿圓柱體的軸線方向(如圖甲)水平地把工件從槽中拉出來，人要施加多大的拉力？ (2)現(xiàn)把整個裝置傾斜，使圓柱體的軸線與水平方向成37°角(如圖乙)，且保證圓柱體對V形槽兩側面的壓力大小相等，發(fā)現(xiàn)圓柱體能自動沿槽下滑，求此時工件和槽之間的摩擦力大?。?

14、解析：(1)分析圓柱體的受力可知，沿軸線方向受到拉力F、兩個側面對圓柱體的滑動摩擦力，由題給條件知，F(xiàn)＝f.將重力進行分解如圖． 因為α＝60°，所以G＝F1＝F2， 由f＝μF1＋μF2，得F＝0.5G. (2)把整個裝置傾斜，則圓柱體重力壓緊斜面的分力：F′1＝F′2＝Gcos 37°＝0.8G，此時圓柱體和槽之間的摩擦力大?。篺′＝2μF′1＝0.4G. 答案：見解析 11．(23分)(2019·江西白鷺洲中學模擬)一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ＝45°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示．設鎖舌D的

15、側面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由Ffm＝μFN(FN為正壓力)求得．有一次放學后，當某同學準備關門時，無論用多大的力，也不能將門關上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點，彈簧由于被壓縮而縮短了x. (1)求自鎖狀態(tài)時D的下表面所受摩擦力的方向． (2)求恰好關不上門時(自鎖時)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大?。? (3)無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，則μ至少要多大？ 解析：(1)設鎖舌D下表面受到的靜摩擦力為Ff1，則其方向向右． (2)設鎖舌D受鎖槽E的最大靜摩擦力為Ff2，正壓力為FN，下表面的正壓力為F，彈力為kx，如圖所示，由力的平衡條件可知： kx＋Ff1＋Ff2cos 45°－FNsin 45°＝0 ① F－FNcos 45°－Ff2sin 45°＝0 ② Ff1＝μF③ Ff2＝μFN ④ 聯(lián)立①②③④式解得正壓力大小FN＝. (3)令FN趨近于∞，則有1－2μ－μ2＝0 解得μ＝－1≈0.41. 答案：(1)向右　(2)　(3)0.41