山东专用2024年高考物理一轮复习专题二相互作用专题检测含解析.docxVIP

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专题二相互作用

【专题检测】

A组

一、选择题

1.(2024福建莆田3月质检)如图,某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他测得足球的直径约为20cm,质量约为0.48kg,收纳架两根平行等高的横杆之间的距离d约为12cm。忽视足球的形变以及球与横杆之间的摩擦,重力加速度g取10m/s2,则可估算出一根横杆对足球的弹力约为 ()

A.2.4NB.3.0NC.4.0ND.4.8N

答案B设每根横杆对足球的弹力方向与竖直方向夹角为α,由几何关系可知cosα=R2-d22R=0.8,对足球竖直方向有2FNcosα=mg,解得

规律归纳接触面的弹力方向肯定沿垂直于接触面的方向,当接触面是曲面时垂直于曲面的切面,接触面是球面时沿球面半径方向。

2.(2024江苏苏锡常镇四市二模)(多选)如图所示,水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸,每一张纸的质量均为m。摩擦轮竖直向下压第1张纸,并以肯定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为μ1,纸张间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1μ2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是 ()

A.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左

B.第2张纸受到的合外力为零

C.第2张纸到第10张纸之间不行能发生相对滑动

D.第10张纸不受第9张纸对它的摩擦力作用

答案BC摩擦轮逆时针转动,第1张纸相对于与轮接触处有向左运动的趋势,故其受到摩擦轮的摩擦力方向向右,故A错误;第2张纸受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的静摩擦力,第1与第2张纸间的滑动摩擦力f12=μ2(mg+F),第2与第3张纸间的最大静摩擦力f32=μ2(2mg+F),因为f32f12,所以第2张纸静止不动,所受到的合外力为零,即第2张纸上、下表面所受摩擦力等值反向,B正确;同理可知,第2张纸到第10张纸每张纸上、下表面所受摩擦力均等值反向,受到的合外力为零,所以不会发生相对滑动,C正确,D错误。

3.(多选)作用于同一点的两个力,大小分别为F1=5N,F2=4N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为 ()

A.30°B.45°C.60°D.75°

答案AB作出两力合成的示意图如图所示,由于两个力的大小肯定,则表示合力F的有向线段末端在以F1的末端为圆心、以F2为半径的圆周上,可以看出,当合力方向沿圆周切线方向即与F2垂直时合力与F1之间的夹角最大,即sinθm=F2F1=45,解得θm=53°,故选

4.(多选)如图所示,竖直杆固定在木块C上,两者总重为20N,放在水平地面上。轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端,轻细绳b连接小球A和B,小球B重为10N。当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时,A、B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则下列推断正确的是 ()

A.力F的大小为10N

B.地面对C的支持力大小为40N

C.地面对C的摩擦力大小为10N

D.A球重为10N

答案AD以B为探讨对象分析受力,水平方向受力平衡,有Fcos30°=Tbcos30°,得Tb=F,竖直方向受力平衡,则有Fsin30°+Tbsin30°=mBg,解得F=mBg=10N;以A为探讨对象分析受力,竖直方向上有mAg+Tbsin30°=Tasin60°,水平方向上有Tasin30°=Tbsin60°,联立得mA=mB,即A球重为10N,A、D两项正确。以A、B、C整体为探讨对象受力分析,水平方向f=Fcos30°=53N,竖直方向N+Fsin30°=(M+mA+mB)g,解得N=35N,B、C两项错误。

5.如图所示,滑块放在水平地面上,左边受一个弹簧拉力作用,弹簧原长小于悬挂点的高度,水平向右的拉力F拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正确的是 ()

A.弹簧弹力在竖直方向的重量不变,滑块受到的摩擦力不变

B.弹簧弹力在竖直方向的重量不变,滑块受到的摩擦力变小

C.弹簧弹力在竖直方向的重量增大,滑块受到的摩擦力变小

D.弹簧弹力在竖直方向的重量增大,滑块受到的摩擦力不变

答案C设悬挂点的高度为H,弹簧的原长为l0,劲度系数为k,弹簧弹力在竖直方向的重量Fy=k(Hsinθ-l0)sinθ,故Fy=kH-kl0sinθ,当滑块向右移动时夹角θ减小,可知弹簧弹力的竖直重量在增大,由平衡条件可知滑块与地面间的弹力减小,则滑块与地面间的摩擦力减小

方法归纳解动态问题的关键是分清变量与不变量,依据不变量去确定变量的改变规律。当你运用解析法时,首先对探讨对象的任一状态而不是某一特定状态进行受力分析,利