二《相互作用》-宁夏石嘴山市第三中学2020届高三物理二轮模块综合训练.docx

1、(二）模块综合训练相互作用【学生版】1、 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是A. 小车静止时，F=mgsin，方向沿杆向上B. 小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时，一定有F=masinD. 小车向左以加速度a运动时，F=(ma)2+(mg)22、如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A

2、. 112B. 11212C. 1+1212D. 2+12123、如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长，若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动，在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力F1大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是()A. F1保持不变，f始终减小B. F1保持不变，f先减小后增大C. F1始终增大，f始终减小D. F1先不变后增大，f先减小后增大4、两个质量分别为2m和m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆

3、盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A. a比b先达到最大静摩擦力B. a、b所受的摩擦力始终相等C. =kg2L是b开始滑动的临界角速度D. 当=2kg3L时，a所受摩擦力的大小为5kmg35、如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是() A. 拉力F的冲量大小为FtcosB. 摩擦力的冲量大小为FtsinC. 重力的冲量大小为mgtD. 物体所受支持力的冲量是mgt6、

4、将物块AB叠放在水平地面上，现用相同的水平恒力F以甲乙两种不同的方式拉物块，AB始终相对静止，设A、B之间的摩擦力大小为f，下列判断正确的是()A. 若两物块仍静止，则甲、乙两图中的f大小可能相等B. 若地面光滑，则甲、乙两图中的大小f可能相等C. 若两物块做匀速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等D. 两物块做加速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等7、如图，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化()A. OA绳拉力逐渐变大B. B. OA绳拉力逐渐

5、变小C. OB绳拉力先变小后变大D. OB绳拉力逐渐变小8、如图，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A，B，C都处于静止状态，则()A. 将细绳剪断，小物块B对斜面体C的压力不变B. 小物块B不一定受到斜面体的摩擦力作用C. 斜面体C一定受到水平地面的摩擦力作用，且方向水平向左D. 将细绳剪断，若物块B沿斜面匀加速下滑，此时水平地面对C的摩擦力为零9、 如图所示，质量为m的物体置于倾角为=37的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为=0.5，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改

6、用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)两次推力之比F1F2；(2)两次物体受到的摩擦力之比f1f2(二）模块综合训练相互作用【教师版】1. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是() A. 小车静止时，F=mgsin，方向沿杆向上B. 小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时，一定有F=masinD. 小车向左以加速度a运动时，F=(ma)2+(mg)22. 如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用

7、下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A. 112B. 11212C. 1+1212D. 2+12123. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长，若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动，在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力F1大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是()A. F1保持不变，f始终减小B. F1保持不变，f先减小后增大C. F1始终增大，f始终减小D. F1先不变后增大，f

8、先减小后增大4. 两个质量分别为2m和m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A. a比b先达到最大静摩擦力B. a、b所受的摩擦力始终相等C. =kg2L是b开始滑动的临界角速度D. 当=2kg3L时，a所受摩擦力的大小为5kmg35. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下

9、列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是() A. 拉力F的冲量大小为FtcosB. 摩擦力的冲量大小为FtsinC. 重力的冲量大小为mgtD. 物体所受支持力的冲量是mgt6. 将物块AB叠放在水平地面上，现用相同的水平恒力F以甲乙两种不同的方式拉物块，AB始终相对静止，设A、B之间的摩擦力大小为f，下列判断正确的是()A. 若两物块仍静止，则甲、乙两图中的f大小可能相等B. 若地面光滑，则甲、乙两图中的大小f可能相等C. 若两物块做匀速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等D. 两物块做加速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等7. 如图，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬

10、重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化()A. OA绳拉力逐渐变大B. OA绳拉力逐渐变小C. OB绳拉力先变小后变大D. OB绳拉力逐渐变小8. 如图，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A，B，C都处于静止状态，则()A. 将细绳剪断，小物块B对斜面体C的压力不变B. 小物块B不一定受到斜面体的摩擦力作用C. 斜面体C一定受到水平地面的摩擦力作用，且方向水平向左D. 将细绳剪断，若物块B沿斜面匀加速下滑，此时水

11、平地面对C的摩擦力为零9. 如图所示，质量为m的物体置于倾角为=37的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为=0.5，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)两次推力之比F1F2；(2)两次物体受到的摩擦力之比f1f21.【答案】D本题考查了利用牛顿第二定律及平衡条件分析弹力的问题；本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿运动定律分析确定。结合小车的运动状态对小车进行受力分析，小车所受合

12、外力的方向与加速度的方向一致，从而确定杆对小球的作用力。【解答】AB.小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：F=mg，方向竖直向上，故AB错误；C.当小球向右以加速度a运动时，对其受力分析，受重力和弹力，如图合力为：F合=ma，水平向右，根据平行四边形定则，弹力为：，不一定会等于，故C错误；D.与C同理，小车向左以加速度a运动时，如图，竖直方向Fy=mg，水平方向Fx=ma，则F=(ma)2+(mg)2，方向斜向左上方，故D正确。故选D。2.【答案】B【解析】【分析】对A、B整体和B

13、物体分别受力分析，然后根据平衡条件列式后联立求解即可。本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。【解答】对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，设推力为F，根据平衡条件，有：F=2(m1+m2)g 再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=1N联立有：m2g=1F 联立解得：m1m2=11212故B正确，ACD错误。故选B。3.【答案】B【解析】【分析】在A被推动之前的过程中，弹簧仍处于原状，因此弹力不变，而物体A先开始受到向

14、左的静摩擦力，当推力渐渐增大时，导致出现向右的静摩擦力，因而根据受力分析，即可判断。本题解题的关键是对A物体进行正确的受力分析，知道当A没有运动时，弹簧弹力不变，而由于推力的变化，从而导致静摩擦力的方向变化，难度适中。【解答】由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度小于原长，则弹簧对A的推力向右，由于水平面粗糙，因此同时受到水平向左的静摩擦力。当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动前过程中，弹簧仍处于原状，因此弹力不变，物体A受到的静摩擦力从向左变为水平向右。所以其大小先减小后增大。故B正确，ACD错误。故选B。4.【答案】D【解析】【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦

15、力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定。当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动。因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定。本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答。【解答】A.木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，a和b的质量分别是2m和m，而a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为2L，所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的；b受到的静摩擦力先达到最大，故A错误；B.在b的摩擦力没有

16、达到最大前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，a和b的质量分别是2m和m，而a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为2L，所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的；当b受到的静摩擦力达到最大后，b受到的摩擦力与绳子的拉力的和提供向心力，即：kmg+F=m22L，而a的受力：，联立得：，可知二者受到的摩擦力不一定相等，故B错误；C.当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2m2L+m22L，解得：=3kg4L，故C错误；D.当=2kg3L时，此时b所受摩擦力已达最大，a所受摩擦力的大小为：，故D正确。故选D。5.【答案】C【解析】【分析】根据力的大小，结合冲量的公式I=ft

17、求出各力的冲量大小。解决本题的关键知道冲量的大小等于力与时间的乘积，结合力的大小进行求解，基础题。【解答】A.拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；B.物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=Fcos，则摩擦力的冲量大小为ft=Ftcos，故B错误；C.重力的冲量大小为mgt，故C正确；D.支持力的大小为N=mgFsin，则支持力的冲量为(mgFsin)t，故D错误。故选C。6.【答案】BD【解析】【分析】本题考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解。【解答】A.若两物块仍处于静止状态，通过受力分析可知，甲图中AB间存在摩擦力，乙图中AB间不存在摩擦力，

18、故A错误；B.若地面光滑，设两种情况下的加速度均为a，对甲图有：f=FmBmA+mB，对乙图有：，由于两物体质量关系未知，甲、乙两图中的大小f可能相等，故B正确；C.若两物块处于匀速运动状态，通过受力分析可知，甲图中AB间存在摩擦力，乙图中AB间不存在摩擦力，故C错误；D.结合B项分析可知，故D正确。故选BD。7 【答案】BC , OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中，物体始终处于平衡状态，找出不变的物理量，画出平行四边形进行分析。此题为物体平衡条件的一个应用：动态分析，处理这个类型的题需要找出不变的物理量，然后作图或找变化的物理量与不变的物理量之间的关系再加以分析，就

19、是以不变应万变。【解答】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。所以OA绳受力大小变化情况：逐渐变小；OB绳受力大小变化情况是：先变小后变大，故BC正确，AD错误。故选BC。8.【答案】ABC【解析】【分析】以B为研究对象，分析绳子的拉力与重力沿斜面向下的分力的关系，判断B是否受到C的摩擦力，以B、C整体为研究对象，根据平衡条件分析水平面的摩擦力。本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象当几个物体的加速度相同时可以采用整体法研究，往往比较简捷。【解答】设A、B、C的重力分别为GA,GB,GCA.将细绳剪断，垂直

20、与斜面方向上受力不变，小物块B对斜面体C的压力不变，故A正确；B.对物块B，由于不知道B的重力沿斜面向下的分力和A的重力的关系，故小物块B不一定受到斜面体的摩擦力作用，故B正确；C.以B、C整体为研究对象，分析受力如图：根据平衡条件得：地面对C的摩擦力f=Fcos=GAcos，方向水平向左，故C正确；D.将细绳剪断，若物块B沿斜面匀加速下滑，物块B的加速度沿斜面向下，物块B的加速度在水平方向的分量水平向左，把物块B与斜面体C作为一个整体可知，此时水平地面对C的摩擦力一定水平向左，故D错误。故选ABC。9.【答案】1:3；1：1【解析】【分析】本题主要考查共点力平衡的条件及其应用、机械能守恒定律、功率的计算。分别对物体受力分析，由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比；剪断细线后，两物体在重力的作用下自由下落，由机械能守恒可求得落地的速度，由功率公式可求得两物体所受重力做功的功率之比。【解答】两物体均处于平衡状态，受力分析如图所示；绳子对AB的拉力大小相等，对A有：mAgsin60=T；对B有：mBgsin30=T则有：mAmB=13；绳子剪断后，两物体均自由下落，落地高度相同，故落地时的速度相同，而两速度在竖直方向上的分量之比：；功率P=mgv竖；故功率之比：PAPB=mAgvAmBgvB=11。故答案为：1:3；1：1。