2015高三物理一轮相互作用复习题（有答案）

(时间：60分钟，分值：100分)

一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)

1.轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示.现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是()

A.变大 B.不变

C.变小 D.无法确定

2.如图所示，长木板L的一端固定在铰链上，木块放在木板上，初始木板处于水平状态.在木板向下转动，角逐渐增大的过程中，木块受到的摩擦力f的大小随变化的情况可能是()

3.如图所示，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳连在墙C处，在B端悬挂一重物P，在水平向右的力F缓慢拉起重物P的过程中，杆AB所受压力的变化情况是()

A.变大 B.变小

C.先变小再变大 D.不变

4.一根长2 m，重为G的不均匀直棒AB，用两根细绳水平悬挂在天花板上，当棒平衡时细绳与水平面的夹角如图所示，则关于直棒重心C的位置下列说法正确的是()

A.距离B端0.5 m处 B.距离B端0.75 m处

C.距离B端32 m处 D.距离B端33 m处

5.

如图所示，小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为，则两物块的质量比m1∶m2应为()

A.cos2 B.sin2

C.2sin2 D.2cos2

二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)

6.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到外力的个数可能为()

A.2个 B.3个

C.4个 D.5个

7.(多选)如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而运动，则下列说法正确的是()

A.物体可能只受两个力作用

B.物体可能受三个力的作用

C.物体可能受四个力作用

D.物体一定受四个力作用

8.一根轻绳一端系小球P，另一端系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一矩形物块Q.如图所示，在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下，下列有关说法正确的是()

A.物块Q受3个力

B.小球P受4个力

C.若O点下移，物块Q受到的静摩擦力将增大

D.若O点上移，绳子的拉力将变小

9.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()

A.Ff变小 B.Ff不变

C.FN变小 D.FN变大

三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

10.(12分)在探究求合力的方法实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.

(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：

弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50

伸长量x

(10-2 m)0.741.802.803.724.605.586.42

用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m;

(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在下列虚线框中上画出这两个共点力的合力F合;

(3)由图得到F合=________N.

11.(14分)(原创题)如图所示，两个共点力F1、F2的方向夹角为75，大小分别为F1=10 N、F2=102 N.现过O点在F1、F2所在平面内建立直角坐标系xOy，求当Ox轴沿何方向时，F1、F2在x轴上的分力的合力最大?最大为多少?

12.(20分)如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：

(1)物体与斜面间的动摩擦因数;

(2)这一临界角0的大小.

章末检测(二)

1.[解析]选B.由于滑轮位置不变，绳中的拉力不变，滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件可知，杆对滑轮P的作用力不变，B正确.

2.[解析]选B.当较小时，木块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与木块重力沿木板方向的分力大小相等，其大小为f=mgsin ，按正弦规律变化;当较大时，木块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为f=mgcos ，按余弦规律变化，故选项B正确.

3.[解析]选D.根据力的合成与分解可知，CB绳的拉力增大，BP绳的拉力也增大，但杆与竖直方向的夹角不变，杆所受压力沿竖直方向的分力始终与重物的重力大小相等，故杆所受压力不变，D正确.

4.

[解析]选A.当一个物体受三个力作用而处于平衡状态，如果其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点，把O1A和O2B延长相交于O点，则重心C一定在过O点的竖直线上，如图所示.由几何知识可知：BO=12AB=1 m，BC=12BO=0.5 m，故重心应在距B端0.5 m处.A项正确.

5.[解析]选C.法一：相似三角形法.

对小圆环A受力分析，如图所示，

FT2与FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知m2gR=m1g2Rsin2，

得m1m2=2sin2.

法二：正交分解法.

建立如解法一中图所示的坐标系，可知：

FT2=FN=m2g

2FT2sin2=FT1=m1g

解得m1m2=2sin2.

法三：三力平衡的推论法.

FT2与FN的合力与FT1平衡，则FT2与FN所构成的平行四边形为菱形，有2FT2sin2=FT1，FT2=m2g，FT1=m1g，解得m1m2=2sin2.

6.AC 7.AC

8.[解析]选BD.对P和Q进行受力分析可知，P受重力、绳子的拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力，Q受重力、墙壁的弹力、P对Q的弹力、P对Q的摩擦力，因此A错误，B正确;分析Q的受力情况可知，若O点下移，Q处于静止状态，其受到的静摩擦力等于重力不变，C错误;对P进行受力分析可知，若O点上移，绳子的拉力将变小，D正确;所以答案选BD.

9.

[解析]选BD.系统处于平衡状态，以整体为研究对象.在竖直方向：2Ff=(2m+M)g，Ff=2m+M2g，与两板间距离无关，B正确;以点O为研究对象，受力如图，挡板间的距离稍许增大后，硬杆OO1、OO2之间的夹角变大，F=Mg2cos 2=Mg2cos 2变大，又FN=Fsin2变大，则木块与挡板间正压力FN变大，D正确.

10.[解析](1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(610-2,3.2)，则k=3.2610-2N/m53 N/m.

(2)弹簧秤的读数为2.10 N，选标度

合力的图示如图所示.

(3)经测量，合力F合=3.3 N

[答案](1)见解析图 53(说明：2范围内都可)

(2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02范围内都可) 见解析图

(3)3.3(说明：0.02范围内都可)

11.[解析]由于F1、F2大小、方向都已知，故两力的合力确定，

当x轴沿合力方向时，在x轴上的分力之和最大.(2分)

设x轴与F1的夹角为，由正弦定理得：

F1sin75-=F2sin =F合sin 105(6分)

代入数据解得：=45(4分)

F合=5(6+2)N(2分)

[答案]见解析

12.[解析](1)斜面倾角为30时，物体恰能匀速下滑，满足

mgsin 30mgcos 30(4分)

解得=33(2分)

(2)设斜面倾角为，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：

Fcos =mgsin +Ff(3分)

FN=mgcos +Fsin (3分)

Ff=FN(3分)

解得：F=mgsin mgcos cos sin (3分)

当cos sin =0，即cot 时，F，

即不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行

此时，临界角0==60(2分)

[答案](1)33 (2)60

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