相互作用章末测试-2023年高三物理一轮复习精讲精练

相互作用章末检测 一、单项选择题 1、如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙脚，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是(　 　) A．铁球一定受墙面水平向左的弹力 B．铁球可能受墙面水平向左的弹力 C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力 D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力 【答案】B 【解析】F的大小合适时，铁球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙面才会对铁球有弹力，选项A错误，B正确；斜面必须有对铁球斜向上的弹力才能使铁球不下落，该弹力方向垂直于斜面且通过铁球的球心，但不一定通过铁球的重心，选项C、D错误。 2、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力(　 　) A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为1 N，方向平行于斜面向上 C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2 N，方向竖直向上 【答案】D 【解析】小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与重力等大、反向，即大小为2 N，方向竖直向上。 3、(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为(　　) A．150 kg　 B．100 kg　　 C．200 kg　 D．200 kg 【答案】A 【解析】物块沿斜面向上匀速运动，受力示意图如图所示，根据平衡条件有 F＝Ff＋mgsin 30° ① Ff＝μFN ② FN＝mgcos 30° ③ 由①②③式得F＝mgsin 30°＋μmgcos 30° 所以m＝ 代入数据得m＝150 kg，选项A正确。 4、(2020·安康联考)如图所示，两个小球a、b的质量均为m，用细线相连并悬挂于O点。现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为30°，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的最短伸长量为(　　) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，如图所示。根据平衡条件得知，F与FT的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值Fmin＝kx＝2mgsin θ＝mg，则弹簧的最短伸长量为x＝，故B正确。 5、如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的光滑定滑轮悬挂一质量为1 kg的物体，OO′段水平，长度为1.6 m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升0.4 m。则钩码的质量为(　　) A．1.2 kg B．1.6 kg　　　 C． kg D． kg 【答案】A 【解析】重新平衡后，绳子形状如图所示设钩码的质量为M，由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为θ＝53°，则根据平衡可求得2mgcos 53°＝Mg，解得M＝1.2 kg，选项A正确。 6、如图所示，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为(　　) A．1∶ B．1∶2 C．∶1 D．∶2 【答案】A 【解析】分别对A、B进行受力分析，如图所示，以A为研究对象，则A受到重力和绳的拉力的作用，直杆对A没有力的作用，否则A水平方向受力不能平衡，所以FT＝mAg；以B为研究对象，根据几何知识可知，绳的拉力FT′与B受到的支持力FN与竖直方向之间的夹角都是30°，所以FT′与FN大小相等，得mBg＝2×FT′cos 30°＝FT′，故mA∶mB＝1∶，A正确。 7、(2021·1月湖南普高校招生适应性考试，6)如图，一根质量为m的匀质绳子，两端分别固定在同一高度的两个钉子上，中点悬挂一质量为M的物体。系统平衡时，绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为α，钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为β，则(　　) A．＝ B．＝ C．＝ D．＝ 【答案】B 【解析】以M为研究对象，2FT1cos α＝Mg① 以M和m整体为研究对象，则2FT2cos β＝(m＋M)g② FT1sin α＝FT2sin β③ 由①②③得：＝，