第2章 相互作用 周测四-【师大金卷】2025年高考物理一轮复习提升卷

物理５—２　 一、选择题(本题共５小题,每小题４分,共２０分) １．(２０２４􀅰浙江十校联考)春 节晚会上杂技«绽放»表演 了花样飞天,如图是女演 员举 起 男 演 员 的 一 个 场 景,两位杂技演员处于静 止状态．下列说法正确的 是 (　　) A．水平地面对女演员的摩 擦力水平向右 B．水平地面对女演员的支持力和女演员所受重 力是一对平衡力 C．女演员对男演员的作用力大小小于男演员对 女演员的作用力大小 D．女演员对男演员的作用力大小等于男演员所 受重力大小 ２．(２０２４􀅰广东深圳模拟)如图所示 的装置,杆QO沿竖直方向固定,且 顶端有一光滑的定滑轮,轻杆OP 用铰链固定于O 点且可绕O 点转 动,用两根轻绳分别拴接质量分别 为m１、m２ 的小球并系于P 点,其 中拴接 m１ 小球的轻绳跨过定滑 轮,已知O点到滑轮顶端Q 的距离等于OP,当 系统平衡时两杆的夹角为α＝１２０°,则m１∶m２ 为 (　　) A．１∶２ B．３∶２ C．１∶１ D．３∶１ ３．某小区晾晒区的并排等高门形晾衣架A′ABB′ －C′CDD′如图所示,AB、CD 杆均水平,不可伸 长的轻绳的一端 M 固定在AB 中点上,另一端 N 系在C 点,一衣架(含所挂衣物)的挂钩可在 轻绳上无摩擦滑动．将轻绳 N 端从C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点,整个过程中衣物始终没 有着地．则此过程中轻绳上张力大小的变化情 况是 (　　) A．一直减小 B．先减小后增大 C．一直增大 D．先增大后减小 ４．光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球 通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向, 球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示．将 悬点A 缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直 方向,在这个过程中,轻绳的拉力 (　　) A．逐渐增大 B．大小不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 ５．(多选)(２０２４􀅰湖南师大附中 月考)如图所示,a、b两个小 球穿在一根粗糙的固定杆上 (球的小孔比杆的直径大),并 且通过一条细绳跨过定滑轮 连接．已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不 计滑轮的一切摩擦,重力加速度为g．当两球静 止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖 直方向,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　　) A．a一定受到４个力的作用 B．b只可能受到２个力的作用 C．绳子对a的拉力大小有可能等于mg D．a的质量为 mtanθ 二、非选择题(本题共３小题,共３０分) ６．(６分)(２０２４􀅰河北衡水摸底)如图所示,某实验 小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证 力的平行四边形定则．固定在竖直木板上的量角器 直边水平,橡皮筋一端固定于量角器圆心O的正上 方A处,另一端系着绳套１和绳套２． (１)主要实验步骤如下: ①弹簧测力计挂在绳套１上,竖直向下拉橡皮 筋,使橡皮筋的结点到达O 处,记下弹簧测力计 的示数F; ②将弹簧测力计挂在绳套１上,手拉着绳套２, 缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O 处,此时 绳套１沿０°方向,绳套２沿１５０°方向,记下拉绳 套１的弹簧测力计的示数F１; ③根据力的平行四边形定则,计算此时绳套１ 的拉力F′１＝　　　　F; ④比较　　　　,即可初步验证力的平行四边 形定则; ⑤改变绳套２的方向,重复上述实验步骤． (２)保持绳套２方向不变,绳套１从图示位置向下 缓慢转动的过程中为保持橡皮筋的结点在O处不 动,绳套１旋转角度应满足的范围是　　　　． ７．(８分)(２０２４􀅰天津模拟)某同学用图 (a)所示装置做“探究弹簧弹力与形变 量的关系”的实验． (１)请按合理的操作顺序将步骤的序号 写在横线上　　　　; A．以弹簧长度l为横坐标,以钩码质量m 为纵 坐标,标出各组数据(l,m)对应的点,并用平 滑的曲线或直线连接起来; B．记下弹簧下端不挂钩码时,其下端A 处指针 所对刻度尺上的刻度l０; C．将铁架台固定于桌面上,将弹簧一端系于横 梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; D．依次在弹簧下端挂上１个、２个、３个􀆺􀆺钩 码,待钩码静止后,读出弹簧下端指针指示的 刻度记录在表格内,然后取下钩码; E．由m－l图像,进一步找出弹簧弹力与弹簧形 变量之间的关系． (２)图(b)为根据实验测得数据标出的对应点,在 图中作出钩码质量m与弹簧长度l间的关系图线; (３)由图像可知,弹簧下端不挂钩码时,指针A 处所对刻度尺上的刻度l０＝　　　　cm; (４)此弹簧的劲度系数k＝　　　　N/m．(g取 １０m/s２,结果保留三位有效数字) ８．(１６分)如图,在粗糙的水平地 面上放置一重力为５０N的劈形 木块,在劈形木块斜面上有一个 重力为１００N的光滑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３０°,斜 面倾角为３０°,整个装置处于静止状态．则: (１)斜面对小球支持力的大小为多少? (２)地面与木块间的动摩擦因数至少多大? (３)若在小球上施加一个外力F,让小球脱离劈 形木块,这个外力的最小值为多少? 物理５—１ 周测四　 　　考点３:牛顿第三定律 T１　考点４:共点力平衡 T２、T３、T４、T５、T８　考点５:实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 T７ 　　考点６:探究两个互成角度的力的合成规律 T６ 物理答案 — ５　 的斜率变小,所以B、D正确． ６．[解题思路](１)在B 位置时,根据几何关系可得弹簧长度L１＝ OA２＋AB２＝１５cm,设此时弹簧与水平面的夹角为θ１,则由 几何关系有cosθ１＝０􀆰６,设 小 物 体 在 B 点 时,弹 簧 的 拉 力 为 FT１,对小物体受力分析,有FT１cosθ１＝F１,解得FT１＝ F１ cosθ１ ＝ １５N,弹簧的劲度系数k＝ FT１ ΔL１ ＝５００N/m． (２)设小物体在C点时,弹簧的拉力为FT２,弹簧与水平面的夹 角为θ２,由几何关系可得L２＝ OA２＋AC２＝２０cm,弹簧的弹 力FT２＝k(L２－L０)＝４０N,则sinθ２＝０􀆰６,对小物体受力分析 有FT２sinθ２＝mg,代入数据解得m＝２􀆰４kg． [参考答案](１)５００N/m　(２)２．４kg ７．[解题思路](１)分析圆柱体工件的受力可知,沿轴线方向受到拉 力F 和两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力,由题给条件知F ＝Ff,将工件的重力进行分解,如图所示,由平衡条件可得G＝ F１＝F２,由Ff＝μF１＋μF２ 得F＝０􀆰５G． (２)把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力F′１＝F′２ ＝Gcos３７°＝０􀆰８G,此时工件所受槽的摩擦力大小F′f＝２μF′１＝ ０．４G． [参考答案](１)０．５G　(２)０．４G ８．[解题思路](１)物块Q 所受到的滑动摩擦力的大小 Ff１＝μFNQ＝μGQ＝０􀆰４×２０N＝８N 方向水平向右． (２)物块P 所受桌面的滑动摩擦力的大小 Ff２＝μFNP＝μ(GP＋GQ)＝０􀆰４×(４０＋２０)N＝２４N 方向水平向左． (３)设跨过定滑轮的轻绳拉力大小为FT,对物块Q,由平衡条件 得FT＝Ff１＝８N 对物块P 受力分析,P 水平方向受到向右的拉力F、向左的轻绳 拉力FT、Q 对P 向左的摩擦力F′f１及桌面对 P 向左的摩擦力 Ff２,根据平衡条件,有F＝F′f１＋Ff２＋FT＝８N＋２４N＋８N＝ ４０N． [参考答案](１)８N　水平向右　(２)２４N　水平向左 (３)４０N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 周测四 １．D　[解题思路]对男、女演员整体受力分析,根据平衡条件可 知,水平地面对女演员的摩擦力为零,水平地面对女演员的 支持力与男、女演员重力之和是一对平衡力,故 A、B错误; 女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一 对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,女演员对男演员的 作用力与男演员对女演员的作用力大小相等、方向相反,故 C错误;对男演员受力分析,根据平衡条件得,女演员对男 演员的作用力大小等于男演员所受重力大小,故 D正确． ２．D　[解题思路]以结点P 为研究对象,受力分析如图所示,则拴 接小球m１ 的轻绳的拉力大小等于m１g,由力的平衡条件将 杆OP 的支持力与轻绳的拉力合成,可得 m１g＝２m２gcos ３０°,解得m１∶m２＝ ３∶１,故 A、B、C错误,D正确． ３．B　[解题思路]轻绳N 端由C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点的 过程中,衣架两侧轻绳与水平方向的夹角先增大后减小,设 该夹角为θ,轻 绳 上 的 张 力 为 F,由 平 衡 条 件 有 ２Fsinθ＝ mg,故F＝ mg２sinθ ,可见张力大小先减小后增大,B正确． ４．C　[解题思路]方法一　图解法:在悬点A 缓慢向上移动的过 程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力 mg 的大小和 方向都不变,支持力的方向不变,对小球进行受力分析如图 甲所示,由图可知,拉力FT 先减小后增大,C正确． 方法二　解析法:如图乙所示,由正弦定理得 FT sinα＝ mg sinβ , 得FT＝ mgsinα sinβ ,由于mg和sinα不变,而sinβ先增大后减 小,可得FT 先减小后增大,C正确． ５．CD　[解题思路]对a和b受力分析可知,a可能受重力、杆的支 持力、绳的拉力３个力的作用,可能还受摩擦力共４个力 的作用,b受重力、绳的拉力２个力或重力、绳的拉力、杆的 支持力、摩擦力４个力的作用,A、B错误;对b受力分析可 知,b受绳子拉力大小可能等于mg,因此绳子对a的拉力 大小可能等于mg,C正确;对a受力分析,如果a、b所受 摩擦力均为零,则由Gasinθ＝mgcosθ可得Ga＝ mg tanθ ,即 ma＝ m tanθ ,D正确． ６．[解题思路](１)根据力的平行四边形定则,绳套１的拉力与绳套 ２的拉力的矢量和等于F,由几何关系知F′１＝Ftan６０°＝ ３F 实际测量绳套１的拉力F１ 和应用平行四边形定则计算的绳套 １的拉力F′１ 进行比较,若两者在误差允许的范围内近似相等, 即可初步验证力的平行四边形定则． (２)保持绳套２方向不变,绳套１从图示位置向下缓慢转动的过 程中为保持橡皮筋的结点在 O 处不动,即保持两力的合力沿 AO 方向,故绳套１旋转角度应满足的范围是０~９０°． [参考答案](１)③ ３　④F１ 和F′１　(２)０~９０° ７．[解题思路](１)本实验的操作步骤是:将铁架台固定于桌面上, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 物理答案 — ６　 将弹簧一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺,记下 弹簧下端不挂钩码时,其下端 A 处指针所对刻度尺上的刻度 l０,依次在弹簧下端挂上１个、２个、３个􀆺钩码,待钩码静止后, 读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内,然后取下钩码,以 弹簧长度l为横坐标,以钩码质量 m 为纵坐标,标出各组数据 (l,m)对应的点,并用平滑的曲线或直线连接起来,由 m－l图 像,进一步找出弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系．故步骤顺序 为 CBDAE． (２)舍去误差比较大的点,将其他点用直线拟合,如图所示． (３)图像的横截距即为弹簧下端不挂钩码时,指针 A 处所对刻 度尺上的刻度l０＝１５cm． (４)图像的斜率与重力加速度的乘积表示弹簧的劲度系数,即 k＝ ０．３０(３９－１５)×１０－２ ×１０N/m＝１２􀆰５N/m． [参考答案](１)CBDAE　(２)见解析图　(３)１５　(４)１２．５ ８．[解题思路](１)以小球为研究对象,受力分析如图所示 由平衡条件得FNsin３０°＝FTsin３０° FNcos３０°＋FTcos３０°＝G 联立解得FN＝FT＝ １００ ３ ３ N． (２)以木块和小球为研究对象,由平衡条件得 F′N＋FTcos３０°＝G＋G′ μF′N≥FTsin３０° 联立解得μ≥ ３ ６ ． (３)要能够把小球拉离斜面,当所用的拉力与轻绳垂直斜向左上 方时拉力最小,根据平衡条件可得拉力的最小值为 Fmin＝Gsin３０°＝５０N． [参考答案](１)１００ ３３ N　 (２)３６ 　 (３)５０N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 单元素养集训卷二 １．B　[解题思路]把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生 的,A错误;根 据 胡 克 定 律 可 得 ２k＝２Fx ＝ ２４０ ０．３ N /m,k＝ ４００N/m,B正确,C错误;弹性绳原长未知,每只手的拉力 改为８０N,弹性绳长度不知,D错误． ２．C　[解题思路]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶 后还能恢复原状,为弹性形变,故 A 错误;手对矿泉水瓶的 作用力是由手的形变而产生的,故 B错误;矿泉水瓶的瓶盖 以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶 时可以增大最大静摩擦力,故 C正确;矿泉水瓶里的水对瓶 底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力, 故 D错误． ３．B　[解题思路]对蒸锅及里面的食物整体进行受力分析可得 ４F支 cosα＝G,解得F支 ＝ G４cosα ,A、C、D错误,B正确． ４．A　[解题思路]设弦的拉力(弓力)为FT,则F＝２FTcos θ ２ ,可 得FT＝ F ２cosθ２ ,故选 A． ５．C　[解题思路]小车静止时,由平衡条件知此时杆 对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的 重力mg,故 A、B错误,C正确;小车向右以加速 度a运动时,此时弹力F 的方向一定指向右上 方,只有这样,才能保证小球在竖直方向上受力 平衡,水平方向上具有向右的加速度．设小球所受弹力方向 与竖直方向的夹角为α,如图所示,据力的平衡条件和牛顿 第二 定 律 得 Fsinα＝ ma,Fcosα＝ mg,解 得 F ＝ m g２＋a２,故 D错误． ６．D　[解题思路]缓慢改变绳的方向,设细绳与竖直方向的夹角 为α,对物体B 受力分析,如图所示,根据平衡条件,水平拉 力F＝mgtanα,可知当α增大,水平拉力F 逐渐增大,A 错 误;物体A 受细绳的拉力、重力、支持力和静摩擦力(可能为 零),根据平衡条件,在垂直斜面方向有FN＝mAgcosθ,故 支持力不变,B 错 误;根 据 选 项 A 可 知 细 绳 的 拉 力 FT＝ mg cosα ,可知当α增大,细绳的拉力FT 逐渐增大,C错误;由 选项 C 可知细绳的拉力 FT 逐渐增大,若 mgsinθ＝Ff＋ FT,则斜面对A 的摩擦力将减小,若 mgsinθ＋Ff＝FT,则 斜面对A 的摩擦力将增大,D正确． ７．B　[解题思路]在圆环顺时针缓慢旋转９０° 过程中,保持两手臂伸直状态,两手拉 力夹角不变,由三力平衡推论知三力平 移后会组成一闭合三角形,如图所示, 则由图可知:左手拉力先变大后变小, 右手拉力一直变小,故选B． ８．BC　[解题思路]对A、B 整体受力分析可知,钳子与物体A 之 间的摩擦力大小为G,A 错误,B正确;钳子与物体A 之间 的摩擦力大小等于A 的重力G,则物体 A、B 之间无相对 运动趋势,摩擦力大小为０,C正确,D错误． ９．AB　[解题思路]设斜面的倾角为α,未撤去F 前,将物块的重力分解为沿斜面方向和垂 直于斜面方向两个分力,在斜面方向的分 力大小为 mgsinα,方向沿斜面向下,作出 物块在斜面平面内的受力情况,如图所示, 由平衡条件得,摩擦力Ff＝ F２＋(mgsinα)２,Ff 的方向 与F 和mgsinα合力方向相反,所以物块与斜面之间的最 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋