2022届高中物理力学相互作用基本知识过关训练.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理力学相互作用基本知识过关训练届高中物理力学相互作用基本知识过关训练 单选题 1、质量分别为 2kg、1kg、2kg 的三个木块 a、b、c 和两个劲度系数均为 500N/m 的相同轻弹簧 p、q 用轻绳连接如图，其中 a 放在光滑水平桌面上。开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止，现用水平力缓慢地向左拉 p弹簧的左端，直到 c 木块刚好离开水平地面为止，g取 10m/s2，该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是（）A6cmB8cmC10cmD12cm 答案：D 解析：当F=0 时，对 b，根据受力平衡得 1=解得 1=2cm 当 c 木块刚好离开水平地面时，对 c 根据平衡条件得 2=解得 2=4cm 2 当 c 木块刚好离开水平地面时，对 b 根据平衡条件得 3=(+)解得 3=6cm 该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离为 =1+2+3=12cm 故选 D。2、一物体重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则（）AF1、F2的合力是G BF1、F2的合力是F C物体对绳OA的拉力方向与F1方向相同，大小相等 D物体受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2和F共四个力 答案：B 解析：AB合力与分力具有等效替代的关系，所谓等效是指合力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同。F1、F2的合力是F，故 A 错误，B 正确；C物体对绳OA的拉力与绳OA对物体的拉力等大反向，故 C 错误；D合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故 D 错误。3 故选 B。3、一块滑块在三个共点力作用下做匀速直线运动，则这三个力可能是（）A2N、2N、5NB6N、6N、5NC8N、11N、20ND3N、6N、10N 答案：B 解析：滑块做匀速直线运动，受平衡力作用，合力为 0。A2N 和 2N 的合力范围为0，4N，5N 不在其范围内，所以 2N、2N、5N 三个力的合力不可能为零，故 A 不符合题意；B6N 和 6N 的合力范围为0，12N，5N 在其范围内，所以 6N、6N、5N 三个力的合力可能为零，故 B 符合题意；C8N 和 11N 的合力范围为3N，19N，20N 不在其范围内，所以 8N、11N、20N 三个力的合力不可能为零，故 C 不符合题意；D3N 和 6N 的合力范围为3，9N，10N 在其范围内，所以 3N、6N、10N 三个力的合力不可能为零，故 D 不符合题意。故选 B。4、如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，AOB在同一水平面内，初始时AOB90，CO为一根轻杆，可绕C点在空间无摩擦转动，转轴 C 在AB中点D的正下方，在O点处悬挂一个质量为m的物体，整个系统处于平衡状态，现将绳AO的A端缓缓向D端移动，O点位置保持不动，系统仍然保持平衡，则（）4 A绳AO的拉力逐渐增大 B绳BO的拉力逐渐增大 C杆CO受到的压力逐渐增大 D绳AO、BO的拉力的合力逐渐增大 答案：A 解析：CD设绳AO和绳BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F，作出力的示意图如图所示 当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时，杆的支持力F2不变，绳AO与绳BO拉力的合力F也不变，仍沿OD方向，故 CD 错误；AB当A点逐渐靠近D点时，将绳AO和绳BO的拉力合成如图所示 可知绳AO的拉力逐渐增大，绳BO的拉力逐渐减小，故 A 正确，B 错误。故选 A。5 5、如图是七孔桥正中央孔，位于中央的楔形石块 1，左侧面与竖直方向的夹角为，右侧面竖直。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块 1 左、右两侧面所受弹力的比值为（）A1tanBsinC1cosD12cos 答案：C 解析：对石块 1 受力分析，受到重力、两边石块对它的弹力，如图所示 则石块 1 左、右两侧面所受弹力的比值为 12=1cos 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。6、如图所示，竖直面内光滑固定的大圆环上套有两个轻质小环A、B，小环上各系一条轻质细线，细线另一端连质量为m的物体，静止于M点，此时AM处于竖直位置。现沿大环缓慢移动两轻质小环，使AM、BM均绕M点沿逆时针方向缓慢转过 60角的过程中，=120保持不变，细线的形变忽略不计以下表述错误的是（）6 A细线AM中拉力先增大后减小 B细线BM中拉力先增大后减小 C细线AM、BM的长度相等 D在初、末两状态时，细线AM中拉力大小相等 答案：B 解析：C轻质小环套在光滑大环上，弹力沿过接触点的半径方向，两细线沿半径方向，结点 M 在大环的圆心处，故C 正确,不符合题意；ABD=120不变，、的夹角保持不变，矢量三角形置于圆中，如图所示 由此可知，逐渐增大，先增大再减小，转过60时，A、B在同一水平线上，两力大小相等且等于初状态时的大小，故 AD 正确，不符合题意，B 错误，符合题意。故选 B。7、如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角 缓慢地增大到 90的过程中（）7 小球对薄板的正压力增大小球对墙的正压力减小 小球对墙的压力先减小，后增大小球对木板的压力不可能小于球的重力 ABCD 答案：B 解析：根据小球重力的作用效果 可以将重力G分解为使球压板的力F1和使球压墙的力F2，作出平行四边形如右图所示，当 增大时如图中虚线所示，F1、F2均变小，而且在 90时，F1变为最小值，等于G，正确，ACD 错误，B 正确。故选 B。多选题 8、如图所示，一重为 50N 的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、8 F2的作用，其中F1=20N，F2=8N，已知木块与桌面间的动摩擦因数为 0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A木块受到的摩擦力的大小为 15N，方向水平向左 B木块受到的摩擦力的大小为 12N，方向水平向左 C若将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小为 8N，方向水平向右 D若将F2撤去，木块受到的摩擦力的大小为 20N，方向水平向左 答案：BC 解析：AB最大静摩擦力为 fm=N=15N F1、F2的合力 =1 2=12N15N 方向向右，所以木块处于静止状态，所受的合力为零，故静摩擦力向左，大小为 12N，A 错误 B 正确；C若将F1撤去，因为2 15N，木块将运动，受到的是滑动摩擦力，大小为 15N，方向水平向左，D 错误。故选 BC。9、如图所示为机场的行李转盘，使用水平传送带和倾斜转盘组合完成乘客行李箱的传送。水平传送带的运动方向与转接处转盘的运动方向垂直，行李箱由传送带的A处滑上水平移动的转盘，最后运动至转盘下方的挡板处与转盘一起运动，则从A至B过程中，下列说法正确的是（）9 A行李箱相对地面做曲线运动 B行李箱相对转盘可能做直线运动 C行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向相同 D增大转盘的转速，行李箱所受摩擦力大小不变 答案：AD 解析：ABC设行李箱滑上传送带时的速度为1，转盘的速度为2，倾斜转盘与水平方向的夹角为,则行李箱相对转盘的速度方向如图中的所示，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，如图中所示，行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向不相同。沿转盘所在斜面，行李箱受重力分力与滑动摩擦力作用，这两个力的合力方向与行李箱相对转盘的初速度、行李箱的对地初速度1都不在一条直线上，所以行李箱相对转盘和相对地面均做曲线运动，故 A 正确，BC 错误；D转盘与行李箱间的摩擦力为滑动摩擦力，增大转盘的转速不会增加二者间的正压力，摩擦力大小不变，故D 正确。故选 AD。10、一个质量为m的小物块放在一个半圆柱体上，截面如图所示，O为圆心，A为最高点，现使小物块在半圆10 柱体表面上沿图中的圆弧缓慢向下移动，当小物块不能在圆弧上平衡时用一个沿该点圆弧切线方向的最小外力进行维持，直到小物块到达水平地面，在此过程中半圆柱体始终处于静止状态。已知小物块与半圆柱体表面间的动摩擦因数=33，小物块所在位置与 O 点的连线与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（）A当 30时不需要外力维持 B在没有外力维持时半圆柱体受到地面水平向右的摩擦力 C需要外力维持后外力随着 的增大而增大 D需要外力维持后地面受到的摩擦力随着 的增大而增大 答案：AC 解析：A当物块没有外力维持而恰好平衡时有 N cos=0 f sin=0 f=N 解得 =30 所以当 30时，小物块不需要外力维持，故 A 正确；B当 30时将小物块和半圆柱体看成整体受力分析可知，水平地面的支持力和整体的重力平衡，半圆柱体不受地面的摩擦力，故 B 错误；11 C当 30时，物块在最小外力维持下恰好平衡时有 N cos=0 +f sin=0 f=N 解得 =sin 33cos 所以当增大时外力F增大，故 C 正确；D当 30时，物块在外力维持下恰好平衡时对整体受力分析有 f 地=cos 即 f 地=sincos 33cos2 可知当=90时f 地等于零，所以当增大时f 地不会一直增大，故 D 错误。故选 AC。填空题 11、一个物体受三个共点力作用，它们的大小分别为1=1.9N，2=2.3N，3=3.5N，则该物体所受合力可能的最大值是_N，最小值是_N。答案：7.7 0 解析：12两个力的合力的最大值为1+2，最小值为|1 2|，第三个力只要在这两个力范围内，三个力的合力就可能为零，而F3的大小范围在 4.2NF30.4N，所以物体所受合力的最大值是 7.7N，最小值为 0。12、一质量m=4kg 的物体受到五个共点力的作用处于静止状态，若将其中F1=20N 撤掉，其余四个力不变，则12 物体将做加速度大小为_m/s2，方向为_的匀加速运动。若将其中两个力F2=10N，F3=6N 撤掉，其余三个力不变，则物体的最大加速度为_m/s2。答案：5 与F1方向相反 4 解析：1物体将做加速度大小为 =5m/s2 2撤掉F1物体受力方向与F1相反，加速度方向与F1方向相反。3将其中两个力F2=10N，F3=6N 撤掉，物体受到的最大力为 16N，最大加速度为=4m/s2 13、（1）钢球由静止开始做自由落体运动，落地时的速度为 40m/s，g=10m/s2。则它在最后 1s 内下落的高度为_m；（2）动车车厢内悬吊着一个质量为m的小球，动车匀加速行驶时，悬线偏离竖直方向的角度为 并相对车厢保持静止，重力加速度为g。则动车的加速度大小为_；（3）如图所示，光滑斜面上有一个重力为 70N 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为 45，斜面倾角为 37，整个装置处于静止状态。sin37=0.6，cos37=0.8。则斜面对小球支持力的大小为_N。答案：35 tan 50 解析：（1）1 因为钢球由静止开始做自由落体运动，落地时的速度为 40m/s，则钢球落地前最后一秒初的速度为 13 1=(40 10 1)m s=30m s 所以落地前最后一秒的平均速度为 =1+2=35m s 所以落地前最后一秒的位移为 =35m（2）2对小球受力分析，由牛顿第二定律得 tan=故 =tan（3）3对小球受力分析如图，将拉力和支持力沿水平方向和竖直方向分解得 sin45=sin37 cos45+cos37=联立解得=50