2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 高考真題備選題庫 第二章 相互作用.DOC

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 高考真題備選題庫 第二章 相互作用 1．(xx全國卷Ⅱ)某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系。實驗裝置如圖(a)所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，各指針的位置記為x。測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88 cm。 P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 (m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________，②________。 (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出－n圖像。 (b) (3)圖(b)中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點。若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表達式為k＝________N/m。 解析：根據(jù)胡克定律解題。 (1)根據(jù)胡克定律有mg＝k(x－x0)，解得k＝＝ N/m≈81.7 N/m，≈0.012 2。 (2) n圖像如圖所示。 (3)根據(jù)圖像可知，k與n的關(guān)系表達式為k＝，k與l0的關(guān)系表達式為k＝。 答案：(1)①81.7?、?.012 2 (2) n圖像如圖所示 (3) 2．(xx浙江高考)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，某同學(xué)把兩根彈簧如圖1連接起來進行探究。 鉤碼數(shù) 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 (1)某次測量如圖2所示，指針示數(shù)為________cm。 (2)在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表。用表中數(shù)據(jù)計算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為________N/m(重力加速度g＝10 m/s2)。由表中數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。 解析：(1)刻度尺讀數(shù)時需要估讀到精確位的下一位，由題圖可知指針示數(shù)為16.00 cm，考慮到誤差范圍，15.95～16.05 cm均算對。 (2)由胡克定律F＝kx，結(jié)合題表中數(shù)據(jù)可知彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)k1＝N/m＝12.5 N/m，考慮到誤差范圍，12.2～12.8 N/m均算正確；對于計算彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)，只需要測出彈簧Ⅱ的形變量，結(jié)合兩個指針的讀數(shù)，可知指針B的變化量減去指針A的變化量，就是彈簧Ⅱ的形變量，所以能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。 答案：(1)16.00(15.95～16.05均可) (2)12.5(12.20～12.80均可)　能 第2節(jié) 摩擦力 1．(xx廣東高考)如圖所示，水平地面上堆放著原木。關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是(　　) A．M處受到的支持力豎直向上 B．N處受到的支持力豎直向上 C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向 解析：選A　M處支持力方向垂直于地面，因此豎直向上，A項正確；N處的支持力方向垂直于原木P，因此B項錯誤；M處受到的靜摩擦力方向平行于地面，C項錯誤；N處受到的靜摩擦力方向平行于原木P，D項錯誤。 第3節(jié) 力的合成與分解 1．(xx重慶高考)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律，同學(xué)們設(shè)計了如圖3所示的實驗裝置。他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計(不計質(zhì)量及長度)固定在相距為D的兩立柱上，固定點分別為P和Q，P低于Q，繩長為L(L>)。 他們首先在繩上距離P點10 cm處(標(biāo)記為C)系上質(zhì)量為m的重物(不滑動)，由測力計讀出繩PC、QC的拉力大小TP和TQ。隨后，改變重物懸掛點C的位置，每次將P到C點的距離增加10 cm，并讀出測力計的示數(shù)，最后得到TP、TQ與繩長P的關(guān)系曲線如圖4所示。由實驗可知： 圖3 ①曲線Ⅱ中拉力最大時，C與P點的距離為________cm，該曲線為________(選填：TP或TQ)的曲線。 ②在重物從P移到Q的整個過程中，受到最大拉力的是________(選填：P或Q)點所在的立柱。 ③曲線Ⅰ、Ⅱ相交處，可讀出繩的拉力T0＝________N，它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為T0＝________。 解析：①由題圖，曲線Ⅱ的最高點即拉力最大時，對應(yīng)的PC長度為60 cm；因為繩長大于兩立柱間的距離，當(dāng)PC從零開始增大時，重物處于P點正下方，此時TQ＝0，一直增大到QC繃直時，TQ的拉力由零開始增大，結(jié)合題圖可知，曲線Ⅱ為TP的曲線。②由題圖，最大拉力出現(xiàn)在曲線Ⅰ上，所以最大拉力出現(xiàn)在Q點所在的立柱。③由題圖，兩曲線交點的縱坐標(biāo)即拉力T0＝4.30 N，對結(jié)點受力分析，沿水平和豎直方向正交分解，兩拉力水平分力相等，故兩繩與水平方向夾角相等，設(shè)為θ，在豎直方向上，2T0sin θ＝mg，又由幾何關(guān)系有cos θ＝，解兩式得T0＝。 答案：①60(56～64之間的值均可)　TP　②Q?、?.30 (4.25～4.35之間的值均可)　 2．(xx江蘇高考)小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則。 圖1 (1)實驗記錄紙如圖1所示，O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力F3的方向過P3點。三個力的大小分別為：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。請根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力。 (2)仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗結(jié)果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。 實驗裝置如圖2所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過程，再次記錄下N的軌跡。 兩次實驗記錄的軌跡如圖3所示。過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為________。 (3)根據(jù)(2)中的實驗，可以得出的實驗結(jié)果有哪些？(填寫選項前的字母) A．橡皮筋的長度與受到的拉力成正比 B．兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長 C．兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較大 D．兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大 (4)根據(jù)小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項。 解析：(1)作出的圖示如圖所示。 (2)以重物為研究對象，進行受力分析：重物受到重力、水平向右的拉力和橡皮筋的拉力，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)的合力為零，因橡皮筋的拉力方向相同，故橡皮筋的拉力相等。 (3)橡皮筋的形變量和所受到的力有關(guān)，選項A錯誤；從圖上看，第二次運動軌跡遠離O點，橡皮筋第2次的形變量大，B正確；兩次拉伸到相同長度，第二次對應(yīng)的力小，選項C錯誤；拉力越大，由題圖3可得橡皮筋兩次的長度差越大，故選項D正確。 (4)注意選取橡皮筋的技巧：一要新，二要彈性好；三不要超過彈性限度。故拉力不應(yīng)該太大；橡皮筋不能太長；選用彈性較好的橡皮筋。 答案：(1)如圖(F合＝4.6～4.9 N都算對)　(2)Fa＝Fb (3)BD　(4)橡皮筋拉伸不宜過長；選用新橡皮筋。(或：拉力不宜過大；選用彈性好的橡皮筋；換用彈性好的彈簧。) 3．(xx浙江理綜)如圖所示，與水平面夾角為30的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0 kg的物體。細繩的一端與物體相連。另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連。物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9 N。關(guān)于物體受力的判斷(取g＝9.8 m/s2)。下列說法正確的是(　　) A．斜面對物體的摩擦力大小為零 B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N，方向沿斜面向上 C．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向豎直向上 D．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上 解析：因物體的重力沿斜面方向的分力mgsin 30＝19.80.5 N＝4.9 N，與彈簧秤的示數(shù)相等，故斜面對物體的摩擦力大小為0，則選項A正確，選項B錯誤；斜面對物體的支持力大小為mgcos 30＝19.8 N＝4.9 N，方向垂直斜面向上，則選項C、D錯誤。 答案：A 4．(xx廣東理綜)如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是(　　) A．FA一定小于G B．FA與FB大小相等 C．FA與FB是一對平衡力 D．FA與FB大小之和等于G 解析：本題考查共點力作用下物體的平衡、二力合成的平行四邊形定則，意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力．A、B等高，且兩繩AO、BO長度相等，由平衡條件可知FA、FB大小相等，它們的合力大小等于G，而FA與G的大小關(guān)系不能確定，故B項正確． 答案：B 5．(xx山東理綜)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是(　　) A．N＝m1g＋m2g－Fsinθ B．N＝m1g＋m2g－Fcosθ C．f＝Fcosθ D．f＝Fsinθ 解析：本題考查整體法和隔離法及受力分析、物體平衡條件應(yīng)用等知識點，意在考查考生對新情景的分析能力和綜合運用知識的能力．把兩個物體看做一個整體，由兩個物體一起沿水平方向做勻速直線運動可知水平方向f＝Fcosθ，選項C正確，D錯誤；設(shè)輕彈簧中彈力為F1，彈簧方向與水平方向的夾角為α，隔離m2，分析受力，由平衡條件知，在豎直方向有，F(xiàn)sinθ＝m2g＋F1sinα，隔離m1，分析受力，由平衡條件知，在豎直方向有，m1g＝N＋F1sinα，聯(lián)立解得，N＝m1g＋m2g－Fsinθ，選項A正確，B錯誤． 答案：AC 第4節(jié) 受力分析 共點力的平衡 1. (xx上海高考)如圖，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切。穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運動，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對球的彈力為N。在運動過程中(　　) A．F增大，N減小 B．F減小，N減小 C．F增大，N增大 D．F減小，N增大 解析：選A　小球一直受到重力、支持力、拉力作用，根據(jù)共點力平衡，有：F＝mgsin α，N＝mgcos α(α是小球轉(zhuǎn)過的角度)，隨著夾角的增大，支持力逐漸減小，拉力逐漸增大，A項正確。 2.(xx海南高考)如圖，一不可伸長的光滑輕繩，其左端固定于O點，右端跨過位于O′點的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體；OO′段水平，長度為L；繩上套一可沿繩滑動的輕環(huán)?，F(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L。則鉤碼的質(zhì)量為(　　) A. M B. M C. M D. M 解析：選D　平衡后，物體上升L，說明環(huán)下移后，將繩子拉過來的長度為L，取環(huán)重新平衡的位置為A點，則OA＝O′A＝L，由圖可得mg＝ Mg，選項D正確。 3．(xx山東高考)如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后(　　) A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1不變，F(xiàn)2變小 C．F1變大，F(xiàn)2變大 D．F1變小，F(xiàn)2變小 解析：選A　如果維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持兩輕繩等長且懸掛點不變，根據(jù)物體的平衡條件可知，木板靜止時，木板受到的合外力始終為零，因此木板所受合力的大小F1始終不變，由力的平行四邊形定則可知，當(dāng)兩繩的合力大小不變，在剪短輕繩后，由于懸點不變，使兩繩之間的夾角變大，而合力不變，所以兩繩上的分力F2變大，由此可知該題答案為A，選項B、C、D皆不正確。 4．(xx新課標(biāo)全國Ⅱ)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2＞0)。由此可求出(　　) A．物塊的質(zhì)量 B．斜面的傾角 C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力 C．物塊對斜面的正壓力 解析：選C　本題考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡條件及其相關(guān)知識，意在考查考生分析解決問題的能力。設(shè)斜面傾角為θ，斜面對物塊的最大靜摩擦力為f。平行于斜面的外力F取最大值F1時，最大靜摩擦力f方向沿斜面向下，由平衡條件可得：F1＝f＋mgsin θ；平行于斜面的外力F取最小值F2時，最大靜摩擦力f方向沿斜面向上，由平衡條件可得：f＋F2＝mgsin θ；聯(lián)立解得物塊與斜面間的最大靜摩擦力f＝(F1－F2)/2，選項C正確。 5．(xx山東理綜)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為(　　) A.∶4 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 解析：選D　本題考查共點力平衡問題，意在考查考生利用整體法處理平衡問題的能力。將兩小球及彈簧B視為一個整體系統(tǒng)，該系統(tǒng)水平方向受力平衡，故有kΔxAsin 30＝kΔxC，可得ΔxA∶ΔxC＝2∶1，D項正確。 6．(xx重慶理綜)如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G，則椅子各部分對他的作用力的合力大小為(　　) A．G　　　　　　　　　　 B．Gsin θ C．Gcos θ D．Gtan θ 解析：選A　本題考查力的平衡，意在考查考生聯(lián)系生活實際的能力。人躺在椅子上受椅子兩個面的支持力和重力，三力平衡，則椅子各部分對人的作用力的合力大小等于重力，A項正確；B、C、D項錯誤。 7．(xx北京理綜)傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是(　　) A．木塊受到的摩擦力大小是mgcos α B．木塊對斜面體的壓力大小是mgsin α C．桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsin αcos α D．桌面對斜面體的支持力大小是(M＋m)g 解析：選D　本題考查受力分析，意在考查考生對力的平衡條件、隔離法和整體法的運用能力。根據(jù)力的平衡條件，可知木塊受到的靜摩擦力為mgsin α，木塊對斜面的壓力為mgcos α，則A、B項錯誤；由整體法知，桌面對斜面體的摩擦力為0，支持力為(M＋m)g，則C項錯誤，D項正確。 8．(xx新課標(biāo)全國)如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦，在此過程中(　　) A．N1始終減小，N2始終增大 B．N1始終減小，N2始終減小 C．N1先增大后減小，N2始終減小 D．N1先增大后減小，N2先減小后增大 解析：對小球受力分析，如圖所示，根據(jù)物體的平衡條件，可將三個力構(gòu)建成矢量三角形，隨著木板順時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮2逐漸減小，墻面對球的壓力大小N1逐漸減小，故B對。 答案：B 9．(2011江蘇)如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為 m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為 α，重力加速度為 g．若接觸面間的摩擦力忽略不計，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為(　　) A.　　　　　　 B. C.mgtanα D.mgcotα 解析：以楔形石塊為研究對象，它受到豎直向下的重力和垂直側(cè)面斜向上的兩個支持力，利用正交分解法可解得：2Fsinα＝mg，則F＝，A正確． 答案：A 10．(xx江蘇)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機．三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30角，則每根支架中承受的壓力大小為(　　) A.mg　　　　 B.mg C.mg D.mg 解析：本題考查力的平衡，意在考查考生受力分析的能力．題中每根支架對照相機的作用力F沿每根支架向上，這三個力的合力等于照相機的重力，所以有3Fcos30＝mg，得F＝＝mg，故選項D正確． 答案：D