（2）相互作用——高考物理一轮复习单元检测卷（含解析）

（2）相互作用——高考物理一轮复习单元检测卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。
1.网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示。下列说法正确的是( )
A.小孩所受的重力方向一定垂直于地面
B.小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方
C.奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的
D.凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力
2.如图所示，碳纤维三脚架凭借其轻量化、高强度和稳定性，成为专业摄影、摄像和实验领域的理想选择。它由三根轻杆通过铰链与云台组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，忽略轻杆与铰链的摩擦。将三脚架静置在水平地面上，三根轻杆的底端连线始终构成一个正三角形。若三根轻杆的长度相等且保持不变，增大杆间夹角，降低相机高度，每根轻杆受到( )
A.云台的压力减小 B.云台的压力不变
C.地面的摩擦力变大 D.地面的摩擦力不变
3.如图所示，水平地面上固定有倾角为45°的斜面体A，A的斜面上垂直固定有一挡板B，一小球C静止放置在斜面体与挡板之间，A的斜面与挡板B均光滑，球C对斜面的压力大小为，对挡板的压力大小为，则( )
A. B. C. D.
4.如图所示，轻绳的一端与静止在斜面上的物块a相连，另一端通过滑轮与静止在弹簧上的容器b相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦。现缓慢向容器b中加水，在物块a保持静止状态的过程中( )
A.轻绳的拉力逐渐增大 B.弹簧的弹力逐渐增大
C.物块a受到的摩擦力逐渐增大 D.轻绳对滑轮的作用力保持不变
5.中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是( )
A. B. C. D.
6.甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为，如图所示，已知甲的质量为、乙的质量为，下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是( )
A.同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力
B.同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力
C.同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力
D.同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。
8.下列哪几组共点力同时作用在同一物体上，这个物体受到合力可能为零的是( )
A.8N、18N和9N B.4N、30N和28N
C.3N、5N和10N D.20N、20N和20N
9.重为G的电灯悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为β，且此时OA与OB夹角为锐角，如图所示。现保持β角不变，缓慢调整OB方向至水平位置的过程中，则( )
A.OB的拉力不断减小 B.OA的拉力不断增大
C.OB的拉力先减小后增大 D.OA的拉力先减小后增大
10.筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“挟”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度大小为g，小球静止，则( )
A.若小球光滑，每根筷子对小球的压力
B.若小球光滑，只增大筷子对小球的压力N，小球仍能静止
C.若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力不可能为零
D.若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力可能沿接触面向下
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）用弹簧和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验，每次实验均保持O点位置不变：
（1）用图1所示的装置进行实验，下述说法中会使实验误差变大的操作有( )
A.弹簧OC换成橡皮绳
B.弹簧秤a、b与纸面平行
C.O与弹簧秤a之间的绳长度太短
（2）纠正错误操作后，在某次实验中，弹簧秤a的读数如图2中所示，则弹簧秤a的读数为_________N。
（3）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤b与弹簧OC的夹角不变，现使弹簧秤a逆时针转动，则弹簧秤a的读数_________（填“变大”“变小”或“不变”）。
12.（6分）某同学利用如图1所示装置测定物块与木板间的动摩擦因数。实验器材有：左端带有挡板的长木板、轻质弹簧、带有遮光片的小滑块、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。
实验过程如下：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度d如图2所示，_________mm；
（2）长木板固定在水平地面上，将弹簧左端固定在挡板P上，右端与滑块不拴接，在O点安装光电门1，当弹簧自由伸长时，遮光片恰好被光电门1遮挡，右侧B点处安装光电门2，并都与数字计时器相连；
（3）用滑块压缩弹簧，然后在A点开始释放，滑块依次经过光电门1、2，数字计时器显示的遮光时间分别为、，用刻度尺测量出OB间的距离L。重力加速度为g。
请回答下列问题：
（4）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小_________；
（5）滑块与木板间的动摩擦因数_________（均用题目中所给的物理量符号表示）。
13.（13分）如图所示质量的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°.今用与水平方向成60°角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，.求：
（1）小球的质量m；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.
14.（14分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲、人均处于静止状态。已知。g取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？
（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？
（3）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？
15.（15分）如图所示，在水平地面上竖立一硬质杆，一中心有孔的物块A套在竖直杆上，现将A用一不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮与物块B相连，物体A所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轻绳与水平方向的夹角（，），则：
（1）若硬质杆光滑，均恰好保持静止，求物块的质量比；
（2）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使A恰好能向上运动，求物块的质量比。
（3）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使A恰好能向下运动，求物块的质量比。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.小孩所受的重力方向竖直向下，不一定垂直于地面，故A错误；
B.小孩被提起后，小孩受重力与秤钩的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，小孩的重心一定位于秤钩的正下方，故B正确；
C.奶奶对凳子的压力是由于奶奶的形变引起的，故C错误；
D.凳子对奶奶的支持力与奶奶、小孙子、杆秤所受的总重力是一对平衡力，故D错误。
故选B。
2.答案：C
解析：AB.根据共点力的平衡及对称性可知，每根轻杆对云台的作用力在竖直方向上的分量等于相机重力的三分之一，当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，故轻杆对云台的作用力也变大，根据牛顿第三定律可知，每杆轻杆受到云台的压力变大，AB均错误；
CD.当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，与水平方向的夹角变小，考虑到云台对轻杆的压力变大，这个压力在水平方向上的分量也变大，对轻杆受力分析可知，地面对其的摩擦力与轻杆受到云台的压力的水平分量大小相等，故轻杆受到地面的摩擦力变大，C正确，D错误。
故选C。
3.答案：B
解析：根据题意，对小球C进行受力分析，如图所示
则有
由牛顿第三定律有
，
则球对斜面的压力和对挡板的压力大小相等。
故选B。
4.答案：A
解析：AB.由题意，a保持静止，说明轻绳未移动，b保持静止，则弹簧弹力不变，对b受力分析可知，加入水后向下的力增大，则轻绳向上的拉力增大，A正确，B错误；
C.a初状态平衡，受斜面摩擦力可能沿斜面向下，可能为零，也可能沿斜面向上，所以细绳拉力增大，摩擦力可能沿斜面向下增大，也可能沿斜面向上减小，C错误；
D.两部分轻绳拉力大小增大，夹角不变，则合力增大，所以对滑轮的作用力增大，D错误。
故选A。
5.答案：A
解析：设每颗棋子质量为m，根据题意三颗相同象棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同，设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f，则2、3棋子间最大静摩擦力为2f，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是A。
故选A。
6.答案：C
解析：设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙受力分析，乙受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力，故
对甲、乙整体受力分析，整体受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力，故
因此
故选C 。
7.答案：D
解析：A.对同学和木箱的整体分析，水平方向受合外力为零，则同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力大小相等，方向相反，选项A错误；
B.同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力因作用在两个物体上，不是一对平衡力，选项B错误；
C.弹力和摩擦力是不同性质的力，则同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力不是作用力与反作用力，选项C错误；
D.同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力，选项D正确。
故选D。
8.答案：BD
解析：A.8N和18N的合力范围是，9N不在这个范围内，所以合力不可能为0，A错误；
B.4N和30N的合力范围是，28N在这个范围内，所以合力可能为0，B正确；
C.3N和5N的合力范围是，10N不在这个范围内，所以合力不可能为0，C错误；
D.20N和20N的合力范围是，20N在这个范围内，所以合力可能为0，D正确。
故选BD。
9.答案：BC
解析：结点O受到三个力，只有一个力的方向发生改变，图解法就可以判断出各个力的变化情况，受力情况如图
由图可知，OA中的拉力一直增大，OB中的拉力先减小后增大。
故选BC。
10.答案：AD
解析：A.对小球受力分析如图
正交分解压力可得
故每根筷子对小球的压力
A正确；
B.若小球光滑，只增大筷子对小球的压力N，有
小球向上移动，B错误；
CD.若小球不光滑，筷子对小球的摩擦力可能沿接触面向下、向上、或者为零。C错误，D正确。
故选AD。
11.答案：（1）C（2）3.00（3）变大
解析：（1）A.弹簧OC换成橡皮绳，只要保证拉到同一节点O，对实验误差不会产生影响，故A错误；
B.实验中弹簧秤a、b要与纸面平行，能减小实验误差，故B错误；
C.O与弹簧秤a之间的绳长度太短，不利于作图，会使实验误差增大，故C正确。
故选C。
（2）该弹簧测力计的最小分度值为0.1N，读数需要估读一位，所以图中示数为3.00N；
（3）弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤b与弹簧OC的夹角不变，现使弹簧秤a逆时针转动，如图所示根据平行四边形定则，则可知合力不变，两弹簧秤的示数均变大。
12.答案：（1）2.9（4）（5）
解析：（1）游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），由图可读出为
（4）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小
（5）根据速度与位移关系公式得
根据牛顿第二定律
滑块与木板间的动摩擦因数
13.答案：（1）1kg（2）
解析：（1）m受力平衡，合力为零，以小球为研究对象
水平方向：
竖直方向：
所以小球质量：
（2）以M和m的整体为研究对象，受力平衡，合力为零
水平方向，
竖直方向，
联立解得：
14.答案：（1）、（2），方向水平向左（3）24kg
解析：（1）以结点O为研究对象，如图所示
沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将分解，由平衡条件有
联立解得
（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示
由平衡条件得
方向水平向左；
（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值
由平衡条件得
又
联立解得
即物体甲的质量最大不能超过24kg。
15.答案：（1）（2）1:5（3）1:1
解析：（1）对物体B受力分析，其受重力以及绳子的拉力且处于平衡状态，有
对物体A受力分析，其受重力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态，竖直方向有
解得
（2）对物体A受力分析，其受重力、摩擦力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态。若A恰好向上运动，则物体A所受的静摩擦力方向向下，有
解得
（3）若A恰好向下运动，则物体A所受的静摩擦力方向向上，有
解得