【物理】2020届一轮复习人教新课标相互作用专题练（解析版）

【物理】2020届一轮复习人教新课标相互作用专题练（解析版）

‎2020年高考物理考点精选精炼：相互作用（基础卷)‎ ‎1．物块静止在水平桌面上，物块对水平桌面的压力　　‎ A．就是物块的重力 B．是由于桌面的形变而产生的 C．是由于物块的形变而产生的 D．与水平桌面对物块的支持力是一对平衡力 ‎2．如图所示，物体在3个共点力的作用下保持平衡。如果将力F1绕O点转动180°角，而保持其余2个力不变，则物体受到的合力大小为（　　）‎ A．2F1 B．F1 C．F1 D．零 ‎3．如图所示，在水平桌面上放着一本书，书与桌面间的动摩擦因数为，现用一水平推力把书向桌沿推出直至翻倒掉下，书本从开始运动到翻倒的过程中，桌面对书的摩擦力 A．保持不变 B．逐渐减小到零 C．先增大后不变 D．先增大后减小 ‎4．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )。‎ A．必定是OA B．必定是OB C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC ‎5．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是 ( ) ‎ A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小`‎ B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越大 C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移 ‎6．下列说法中正确的是 ( ) 。‎ A．物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比 B．由可知，动摩擦因数和滑动摩擦力成正比，与正压力正反比 C．摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反 D．摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用 ‎7．（多选）如图所示，A、B、C三个物体重力均为100 N，小球P重40 N，作用在物块B的水平力F＝20 N，整个系统静止，不计绳子质量，下列说法正确的是(　　)‎ A．物块C受4个力作用 B．A和B之间的摩擦力是20 N C．B和C之间的摩擦力是20 N D．C与桌面间的摩擦力是40 N ‎8．（多选）重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示。若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( )‎ A．OA绳上的拉力先增大后减小 B．OA绳上的拉力逐渐增大 C．OB绳上的拉力逐渐增大 D．OB绳上的拉力逐渐减小 ‎9．（多选）如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( 　　) ‎ A．水平外力F增大 B．墙对B的作用力减小 C．地面对A的支持力减小 D．B对A的作用力减小 ‎10．（多选）如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B上相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移动到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是（　　）‎ A．F1保持不变 B．F1逐渐增大 C．F2保持不变 D．F2逐渐增大 ‎11．做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图a所示。‎ ‎（1）实验中需要的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板（一个）、图钉若干、弹簧测力计等，还必须要有的器材是_____________（填选项前的字母）。‎ A．天平 B．刻度尺 C．打点计时器 ‎（2）在实验过程中，橡皮条的一端固定在木板上。先用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将橡皮条的结点拉到某一位置O点；然后再用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条。在同一实验过程中，前后两次应把橡皮条的结点拉到__________（填“相同”或“不同”）位置。在用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的时候，弹簧测力计应与木板平面________（填“平行”或“垂直”）。‎ ‎（3）图b是某同学得到的实验结果，A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，其中F′与A、O共线，则________（填“F”或“F′”）表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果。‎ ‎（4）在实验中，为减小实验误差，下列哪些措施是必需的_______‎ A．两个分力F1、F2间的夹角必须为90°‎ B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 C．拉橡皮条的细绳要尽量长一些 ‎ D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零 ‎12．如图为“验证力的平行四边形定则”的实验，将贴有白纸的木板竖直固定放置，三个细绳套L1、L2、L3一端共系于同一结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，弹簧测力计A的另一端挂于固定点P，手持弹簧测力计B拉动细绳，使结点静止于O点。‎ ‎(1)某次实验中，弹簧测力计A的指针位置如图所示，其读数为_____N；‎ ‎(2)实验时要读出弹簧测力计A、B的示数，还要在白纸上记录O点的位置和L1、L2、L3的________；‎ ‎(3)下列实验要求中必要的是_______________。‎ A．弹簧测力计需要在实验前进行校零 B．多次实验时弹簧测力计B始终保持水平 C．多次实验时结点必须在同一点 D．需要测量重物M的重力 ‎13．如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板向上滑行的最远距离x将发生变化,重力加速度为g.‎ ‎（1）求小物块与木板间的动摩擦因数;‎ ‎（2）当θ=300角时,小物块沿木板向上滑行的最远距离为多大？‎ ‎（3）当θ角为何值时,小物块沿木板向上滑行的最远距离最小？‎ ‎14．如图所示，虚线上方有方向竖直向下的匀强电场，虚线上下有相同的匀强场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的电场中，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带正电的电荷量为q、质量为m的小球（重力不计）从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数=0.3，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，其半径为，求：‎ ‎（1）小球到达b点的速度vb；‎ ‎（2）匀强电场的场强E；‎ ‎（3）带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。‎ ‎15．如图所示，轻杆的一端A用铰链与竖直墙壁连接，它的另一端B用绳子连结至墙的C点，使轻杆保持水平，绳与轻杆的夹角为在B端悬挂重10N的物体，求轻杆和BC绳子张力大小。‎ ‎16．如图所示，质量为m的小环套在一动摩擦因数为的竖直固定杆上，所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。另一质量为 m的小球B与小环A用细线相连，现用一水平向右的恒力作用在小球B上系统保持静止。已知细线与竖直杆夹角为α.求: ‎ ‎(1)细线AB中拉力大小； ‎ ‎(2)小环A所受的摩擦力大小及杆对其弹力的大小；‎ ‎(3)改用斜向右上方的恒力F作用于小球B上，要使系统刚好能保持静止，F最小为多大?‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据平衡条件可知物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力大小等于物体的重力，但不能说就是重力；压力是由于物体的形变而产生的；最后依据平衡力与相互作用力，即可判定。‎ ‎【详解】‎ 物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力大小等于物体的重力，由于压力与重力的施力物体和受力物体都不同，不能说压力就是重力，故A错误；物体对水平桌面的压力是由于物体发生向上的微小形变，要恢复原状，对桌面产生向下的弹力，即是压力，故B错误，C正确；根据牛顿第三定律，则物块对水平桌面的压力与水平桌面对物块的支持力是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎【点睛】‎ 要知道压力是一种弹力，弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体在3个共点力的作用下处于平衡状态时，其中两个力的合力与第三力等值方向；可知F2和F3的合力大小等于F1，方向沿F1的反方向。将力F1绕O点转动180°角，物体受到的合力是F2、F3的合力与新F1合成的结果。‎ ‎【详解】‎ 物体在3个共点力的作用下处于平衡状态时，其中两个力的合力与第三力等值方向；可知F2和F3的合力大小等于F1，方向沿F1的反方向。‎ 如果将力F1绕O点转动180°角，则物体受到的合力大小为。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎3．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ABCD、当书的重心离开桌面时，书即翻转掉下，当重心在桌面上时，物体受到桌面的支持力不变，根据滑动摩擦力的定义可知桌面对书的摩擦力不变。故A正确；BCD错误；故选A ‎4．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 以结点O为研究,在绳子均不被拉断时受力图如图. ‎ 根据平衡条件,结合力图可以知道:即OA绳受的拉力最大,而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA绳的拉力先达到,故OA最先被拉断.故A正确，BCD错误，故选A ‎5．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．因为衣服钩时光滑的，所以绳子两端的拉力大小相同，设两杆间距为d，绳子长为L，左右两端绳子长度分别为L1、L2，绳子拉力为T，两部分与竖直夹角分别为、，根据题意有：，因为绳子拉力相对，所以，即：，，所以：，，d与L均为定值，所以为定值，为定值，绳子拉力不变，AB错误 C．杆N向右移一些，d变大，，变大，变小，拉力变大，C正确 D．挂质量更大的衣服，d与L均不变，绳中拉力变大，位置不变，D错误 ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、由滑动摩擦力公式，与成正比，而大小不一定等于重力的大小，故选项A 错误；‎ B、动摩擦因数由接触面的性质决定，与和无关，故选项B错误；‎ C、滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，故选项C正确；‎ D、当滑动摩擦力是动力时（即与运动方向相同时），摩擦力对物体起推动作用而不是阻碍作用，故选项D错误。‎ ‎7．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对结点受力分析，由共点力的平衡可求得绳子对C的拉力；再将A、B、C作为整体受力分析，由共点力的平衡可求得C与桌面间的摩擦力．‎ ‎【详解】‎ 结点受P的拉力及两绳子的拉力，如图所示，由几何关系可知，绳子对C的拉力F1=GP=40N； 对C用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力，桌面对它的摩擦力共6个力的作用，所以A错误。对A用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即AB之间没有摩擦力，所以B错误；对AB整体进行受力分析，根据平衡条件B受C对它的摩擦力f=F=20N，所以C正确。对ABC整体受力分析，整体受重力、支持力、两拉力；根据平衡条件，在水平方向：F+f=F1，得：f=20N方向向左，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】‎ 整体法与隔离法在共点力的平衡中经常用到，在解题时要注意灵活选取；正确的研究对象的选取可在解题中起到事半功倍的效果．‎ ‎8．BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ OA绳的A端沿半圆形支架从C点缓慢移至水平位置D 点的过程中，物体始终处于平衡状态，重力不变，OB绳子的拉力方向不变，根据共点力平衡条件并结合平行四边形定则进行分析．‎ ‎【详解】‎ 对结点O受力分析如图：‎ 结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的；OA绳上的拉力不断增大，OB绳上的拉力逐渐变大；故选BC.‎ ‎【点睛】‎ 本题为三力平衡中的动态分析问题，其中一个力恒定，一个方向不变、大小变化，第三个力的大小和方向都变化．‎ ‎9．BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况。‎ ‎【详解】‎ 对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图所示： 当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，故B D正确；再对 A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图所示： 根据平衡条件，有F=N，FN=G，故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故A C错误。所以BD正确，AC错误。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是先对小球B受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对A、B整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析。‎ ‎10．AD ‎【解析】‎ 设圆环B的质量为M．以整体为研究对象，分析受力，如图，‎ 根据平衡条件得：F2=F；F1=（M+m）g ，则杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变．再以结点为研究对象，分析受力，如图2．根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大．故选AD．‎ 点睛：本题是动态平衡问题，关键是灵活选择研究对象．力学问题分析受力是基础，要培养分析受力，作出力图的基本功．‎ ‎11．B 相同 平行 F′ D ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较，用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值；‎ ‎【详解】‎ ‎（1）做“验证力的平行四边形定则”实验中：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较，所以我们需要的实验器材有：方木板和图钉（固定白纸）、白纸（记录方向画图）、弹簧测力计（测力的大小）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），还需要刻度尺（选标度），故选项B正确，AC错误；‎ ‎（2）在同一实验过程中，为了使作用效果相同，前后两次应把橡皮条的结点拉到相同位置，在用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的时候，为了减小实验误差，弹簧测力计应与木板平面平行；‎ ‎（3）由于与A、O共线，则表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果，即为实验的实际值；‎ ‎（4）A、方向间夹角大小适当即可，不一定要为，故A错误； B、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，故B错误； C、为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要适当长一些，不宜太长，故C错误； D、弹簧秤使用前应先校零，即实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零，故D正确。‎ ‎【点睛】‎ 在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解。‎ ‎12．2.00N 三条细线的方向 AD ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为2.00N(1.99-2.01均可).‎ ‎(2)实验时要读出A、B的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置以及三个拉力即三条细线的方向.‎ ‎(3)A．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A正确；‎ B．该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力，是否与绳L3的拉力（或者说M重力）等大反向，B弹簧不一定非要保持水平，故B错误；‎ C．由于两拉力的合力的效果是将重物吊起，故不需要结点位置相同，故C错误；‎ D．由于两测力计拉力的合力等于物体的重力，实验时应测量物体的重力，故D正确；‎ ‎【点睛】‎ 对于中学中的实验，同学们尽量亲自动手做一下，这样对于实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理、误差分析等才有深刻的认识，在该题中考查了弹簧测力计读数、减小实验误差的方法，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直.‎ ‎13．（1） （2） （3）60°‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）当，木块处于平衡状态，对木块受力分析，列平衡方程可得：‎ ‎ ‎ 由以上两方程可求：‎ ‎（2）当物体上滑动，对木块受力分析，列方程可得：‎ ‎ ‎ 由以上两方程可求：‎ 当上滑的速度等于零时，上滑的距离最大，由运动学公式可得：‎ 由此可求：。‎ ‎（3）当变化时，设木块的加速度为，对木块由牛顿第二定律可得：‎ 设木块的最大位移为：‎ 由运动学方程可得：‎ 由以上两方程可求：‎ 令 当时，是最小的，此时 故有最小距离为：‎ ‎14．（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）小球在磁场中做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律有：Bqvb=m,，又r=，解得小球到达b点的速度vb=。‎ ‎（2）小球沿杆向下运动时，受力情况如图，受左的洛伦兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力f；当小球做匀速运动时qE=f，而洛伦兹力F=Bqvb，弹力N=F，摩擦力f=N，解得匀强电场的场强E=。‎ ‎（3）小球从a运动到b过程中，由动能定理：W电-Wf=mvb2-0，又W电=qEl=，所以克服摩擦力所做的功Wf=-mvb2=，克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值=。‎ ‎15．和20N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对B点受力分析，受物体的拉力等于、轻杆对B点的弹力F和绳BC的拉力T，根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解。‎ ‎【详解】‎ 对B点受力分析，如图所示：‎ ‎ ‎ 根据根据共点力平衡条件有：‎ BC绳子张力:T==2G=20N 轻杆对B点的弹力：F=G=10N=10N ‎【点睛】‎ 本题关键是对物体受力分析后运用合成法求解，也可以用分解法作图求解，要熟悉力与角度的数学关系。‎ ‎16．（1）（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）对小球B：‎ ‎（2）对小球B：‎ 对AB整体，杆对A的摩擦力为 杆对A弹力 解得 : ‎ ‎（3）对AB整体，设F与水平方向夹角为 由平衡条件 ‎ ‎ 解得：‎ 当时，‎