测试二 相互作用（综合训练）（浙江专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

测试二 相互作用 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．在物理学的重大发现中科学家们运用了许多物理学的方法，如理想实验法，控制变量法、极限思想法、类比法、假设法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．根据速度定义式，当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 C．在研究重力的作用点重心的过程中，利用了等效的思想 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，将每一小段都看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限思想的方法 2．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．桥面受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 3．小明在暑假里做了一次城市道路破损情况调查，发现在平直的道路上，交通红绿灯前斑马线附近路面破损开裂比较严重。小明针对这个问题提出了各种解释，你认为造成这种现象最主要的原因是（　　） A．斑马线附近通过的行人多，路面被踩踏严重 B．斑马线附近交通信号设备多，路面下管道多导致路面不结实 C．行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大 D．行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的正压力增大 4．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角增大时，物体由静止变为运动，发现倾角θ为30°和37°时，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块与木板间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 5．（2025·浙江·二模）如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C．同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 6．（2026高三·全国·专题练习）如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（　　） A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B．钢箱梁3所受合力最大 C．钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力 D．钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力 7．如图所示，小宁利用计算机研究分力F1、F2与合力F的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为（　　） A． B． C． D． 8．固定斜面上有一木盒恰能沿斜面匀速下滑，则盒（　　） A．如在木盒内放一砝码，木盒与砝码将加速下滑 B．如在木盒内放一砝码，木盒与砝码将减速下滑 C．如在木盒上作用一竖直向下力，木盒将继续匀速下滑 D．如在木盒上作用一竖直向下力，木盒可以减速至静止 9．（2025·湖北·三模）有一劲度系数为k、原长为l的轻质弹性绳（弹性绳的形变满足胡克定律）两端固定在天花板上，如图甲所示，此时弹性绳处于原长。现分别将质量为m₁和m₂的重物系在弹性绳中点O处（系m₂前取下m₁），并最终保持平衡，如图乙所示，两次悬挂弹性绳与水平面夹角分别为60°和30°，弹性绳始终处在弹性限度内。则等于（　　） A． B．3 C． D． 10．（2025·河北邯郸·模拟预测）我国明代综合性科技巨著《天工开物》“五金”篇中提到为了将矿石从矿坑中运出，工人们会搭建简易的斜面通道，这是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，若斜面的倾角为，方形矿石与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现用轻绳拉着质量为m的矿石沿斜面匀速上滑，所需的拉力最小值为（　　） A． B． C． D． 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．（2025·河北石家庄·二模）如图所示，倾角为的斜面体和木块分别静置在水平地面上，斜面体的光滑斜面上放置质量为的小球，小球通过轻绳与木块相连，轻绳绕过斜面顶端的光滑定滑轮，系统静止时定滑轮两侧的轻绳与竖直方向夹角均为。已知，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．轻绳对定滑轮的作用力大小等于木块、小球和斜面体的总重力大小 B．地面对木块和斜面体的摩擦力大小相等 C．斜面体对小球的支持力大小10N D．轻绳对木块的拉力大小为N 12．（2024·湖北·模拟预测）国庆期间，秋风送爽，桂花飘香。小明注意到小区里有四个固定连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，如图所示，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力相等，风向水平，重力加速度大小为g，则（　　） A．每根绳与竖直方向的夹角均相同 B．四个灯笼所受到的风力之和等于4mg C．2号灯笼与3号灯笼之间的作用力等于 D．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角会变化 13．（2024·宁夏吴忠·一模）如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A．瓦片所受的合力大小为mg B．每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C．两根椽子对瓦片作用力大小为mg D．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsinθ 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14．实验题（每空2分，共14分）Ⅰ．已知力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不显示。某同学用图（a）所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。先将传感器安装在竖直圆盘上，使其中轴线沿圆盘径向固定，细绳OC竖直悬挂一只钩码，细绳OA、OB分别挂在力传感器1、2的挂钩上，O点为绳的结点，测量前将结点O调整至圆盘圆心处。图（b）为某次计算机根据测得细绳OA、OB上的拉力、作出的力的图示，、分别为传感器1、2的中轴线与竖直方向的夹角。以、为邻边作平行四边形得到对角线，记为，细绳OC对结点O的拉力记为（说明：与F的大小可由计算机算出）。已知砝码的质量，重力加速度大小。 (1)根据实验数据可计算出 （结果保留3位有效数字。若改变细绳OA、OB所成角度多次测量，在实验误差允许范围内，均有与F大小相等，方向相反，则说明力的合成遵循平行四边形定则； (2)实验中，圆盘未竖直安装，对实验结果 选填“有”或“无”影响； (3)若在实验过程中将细绳的结点调节至圆盘圆心的正下方，则 选填“大于”“小于”或“等于”钩码的重力。 Ⅱ．（2024·广东·模拟预测）某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品，在家中“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下： ①用电子秤测量3个水瓶的重量FA、FB、FC，在墙面上贴上白纸，固定两个墙钉P、Q，将3根细线一端打结结点为O，其中两根细线跨过墙钉，3根细线下端挂上水瓶，如图甲； ②等3个水瓶处于静止时，在白纸上记下结点O的位置上、记录3根细线的方向； ③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F的图示，如图乙。回答下面问题： （1）该实验采用的科学方法是： 。 （2）下面实验操作事项中，哪些操作可以减小实验误差 A．选用粗糙的绳线 B．记录细线方向时两点的距离远一点 C．夹角∠POQ尽可能大一些 D．作力的图示时，选用的标度适当的小一点 Ⅲ．人们散步时并不觉得空气有阻力，但跑步时就会明显感觉迎面有风阻挡，说明物体所受空气阻力的大小与速率有关。当然，物体所受空气阻力的大小还跟运动物体的形状有关系．某物理小组想研究气球运动时所受空气阻力与其运动速率的关系。该实验小组找来一个气球，在气球的气嘴上绑定一根硬细铁丝，下面悬吊一个小重物，使气球下落时保持竖直方向。在无风环境下，从某高度处释放气球，当气球做匀速运动时，可认为气球所受空气阻力的大小等于气球、重物以及铁丝的总重力该实验小组用数码相机拍摄气球运动的视频，并得到如图1所示的分帧照片。已知相机闪光频率为，测量照片与实物尺寸的缩放比例为。 同一个气球，改变重物质量，测量出气球所受空气阻力和对应的气球匀速运动速率，建立直角坐标系，纵轴为气球所受空气阻力，横轴为气球匀速运动时的速率，得到如图2所示的图片，从这些点的分布可以得到的结论为： 。图像中的比例系数 （保留2位有效数字） 15．（8分）（2024·安徽·模拟预测）中国人民解放军的口号是“首战用我，用我必胜！”为此人民解放军在平时进行刻苦训练。如图为一名解放军战士在负重训练的过程中，拖着一个质量为的轮胎，轮胎与水平地面之间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。不计绳子质量，绳长可自由调节。 （1）当绳子与地面的夹角为，且刚好能拉动轮胎时，求绳子对轮胎的拉力大小（，）； （2）已知某次解放军战士对轮胎的拉力为，A、B两地相距，为使轮胎从A处运到B处，则该战士用力拉轮胎的最短作用时间是多少？ 18．（11分）轻绳上端固定，下端系一可视为质点的物块，现对物块施加一个能保持其在图甲所示位置静止且最小的力作用，此时轻绳与竖直方向的夹角。再将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态。然后再对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，已知斜面ABCD为矩形，，斜面的倾角，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的质量m； （2）物块与斜面间的动摩擦因数及物块在斜面上运动时受到的摩擦力f的大小； （3）拉力的大小。 19．（12分）智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人把质量m=1kg的包裹从供包台由静止出发，沿直线运至相距L=30m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人运行最大加速度a=2m/s2，运行最大速度v=2m/s，机器人运送包裹途中看作质点。 (1)求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t； (2)若包裹与水平托盘的动摩擦因数为，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹能够下滑，托盘的最小倾角θm应该是多少； 20．（13分）脑卒中是老年高发病，其后遗症的康复治疗越来越引起人们的重视。通过“筷子夹小球”可对病人进行手部复健训练。若所用小球质用m=5g，直径d=2cm，小球与筷子间的动摩擦因数μ=0.2，g取10N/kg。如图（a）所示，病人用筷子夹起小球并使之保持静止，接触点A、B与小球球心O等高，两筷子方向平行。 （1）求小球在接触点A受到的摩擦力f1； （2）若小球受到方向如图（b）所示的水平风力，要使小球仍保持静止，筷子对小球的弹力N2至少要多大（答案可用根号表示）； （3）如图（c）所示，改变筷子夹住小球的位置，令两等高接触点C、D间的距离为l.6cm。两筷子仍平行，且与水平方向成角（满足，），环境中存在对小球作用力水平向右、大小未知的风。因病人尚未康复，指力不足，小球沿筷子方向匀速下滑（非滚动），求与小球重力mg的比值。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 测试二 相互作用 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．在物理学的重大发现中科学家们运用了许多物理学的方法，如理想实验法，控制变量法、极限思想法、类比法、假设法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．根据速度定义式，当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 C．在研究重力的作用点重心的过程中，利用了等效的思想 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，将每一小段都看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限思想的方法 【答案】C 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B．根据速度定义式 当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B错误； C．重心就是从作用效果上相当于重力作用在那个点上，是采用等效的思想，故C正确； D．在匀变速运动时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，就是整体位移，这样分的越细，值越接近真实值，这是采用了微元法，故D错误。 故选C。 2．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．桥面受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 【答案】C 【详解】A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变要恢复原状，故A错误； B．汽车与桥面接触且相互挤压，都发生了弹性形变，故B错误； CD．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变要恢复原状，故C正确，D错误。 故选C。 3．小明在暑假里做了一次城市道路破损情况调查，发现在平直的道路上，交通红绿灯前斑马线附近路面破损开裂比较严重。小明针对这个问题提出了各种解释，你认为造成这种现象最主要的原因是（　　） A．斑马线附近通过的行人多，路面被踩踏严重 B．斑马线附近交通信号设备多，路面下管道多导致路面不结实 C．行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大 D．行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的正压力增大 【答案】C 【详解】行驶的汽车在遇到红灯时，要在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大，所以斑马线附近路面破损开裂比较严重，故ABD错误，C正确。 故选C。 4．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角增大时，物体由静止变为运动，发现倾角θ为30°和37°时，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块与木板间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当木板倾角是30°时，物块受到是静摩擦力，其大小等于 当木板倾角是37°时，物块受到是滑动摩擦力，其大小等于 由题意可得 解得 5．（2025·浙江·二模）如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C．同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 【答案】D 【详解】A．对同学和木箱的整体分析，水平方向受合外力为零，则同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力大小相等，方向相反，选项A错误； B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力因作用在两个物体上，不是一对平衡力，选项B错误； C．弹力和摩擦力是不同性质的力，则同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力不是作用力与反作用力，选项C错误； D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力，选项D正确。 故选D。 6．（2026高三·全国·专题练习）如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（　　） A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B．钢箱梁3所受合力最大 C．钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力 D．钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力 【答案】C 【详解】A．钢箱梁1对2的作用力与钢箱梁2对1的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A错误； B．每个钢箱梁都处于平衡状态，合力均为零，故B错误； C．对钢箱梁2受力分析，设钢索的拉力与水平方向的夹角为，如图所示 由平衡条件得 所以钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力，故C正确； D．由竖直方向受力平衡得 可得 钢索拉力的方向相同，所以三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等，故D错误。 故选C。 7．如图所示，小宁利用计算机研究分力F1、F2与合力F的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】若以O点为坐标原点，以F1的方向为x轴正向建立坐标系，则合力F的箭头的坐标满足 消掉θ角可得 因F1和F2的大小都不变，则使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为圆。 故选A。 8．固定斜面上有一木盒恰能沿斜面匀速下滑，则盒（　　） A．如在木盒内放一砝码，木盒与砝码将加速下滑 B．如在木盒内放一砝码，木盒与砝码将减速下滑 C．如在木盒上作用一竖直向下力，木盒将继续匀速下滑 D．如在木盒上作用一竖直向下力，木盒可以减速至静止 【答案】C 【详解】在木盒内放砝码或作用一竖直向下力，重力的下滑分力与滑动摩擦力同时增加，且依然相等，故木盒还是继续匀速下滑，ABD错误，C正确。 故选C。 9．（2025·湖北·三模）有一劲度系数为k、原长为l的轻质弹性绳（弹性绳的形变满足胡克定律）两端固定在天花板上，如图甲所示，此时弹性绳处于原长。现分别将质量为m₁和m₂的重物系在弹性绳中点O处（系m₂前取下m₁），并最终保持平衡，如图乙所示，两次悬挂弹性绳与水平面夹角分别为60°和30°，弹性绳始终处在弹性限度内。则等于（　　） A． B．3 C． D． 【答案】D 【详解】设弹性绳一侧与水平方向夹角为θ，根据几何关系，可得一侧弹性绳伸长量为 则弹性绳弹力为 对结点O受力分析，根据平衡条件，可知竖直方向上满足 分别将θ=60°和30°代入解得 故选D。 10．（2025·河北邯郸·模拟预测）我国明代综合性科技巨著《天工开物》“五金”篇中提到为了将矿石从矿坑中运出，工人们会搭建简易的斜面通道，这是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，若斜面的倾角为，方形矿石与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现用轻绳拉着质量为m的矿石沿斜面匀速上滑，所需的拉力最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对矿石受力分析如图 将与合成，设其合力方向与成夹角，易知，得 分别作出与合力的反向延长线，可知重力与的反向延长线夹角与斜面倾角相等，即，由几何关系得，过重力的下端点作与合力反向延长线的垂线，即为所需的拉力最小值，，得。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．（2025·河北石家庄·二模）如图所示，倾角为的斜面体和木块分别静置在水平地面上，斜面体的光滑斜面上放置质量为的小球，小球通过轻绳与木块相连，轻绳绕过斜面顶端的光滑定滑轮，系统静止时定滑轮两侧的轻绳与竖直方向夹角均为。已知，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．轻绳对定滑轮的作用力大小等于木块、小球和斜面体的总重力大小 B．地面对木块和斜面体的摩擦力大小相等 C．斜面体对小球的支持力大小10N D．轻绳对木块的拉力大小为N 【答案】BCD 【详解】ACD．对各部分进行受力分析， 小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子拉力T。沿水平方向与竖直方向将小球受到的力分解，得到水平方向有：Tcos45°=Nsin37° 竖直方向有：Tsin45°+Ncos37°=mg 代入数据解得：N=10N，T=6N。 可知轻绳对木块的拉力大小为N，斜面体对小球的支持力大小10N；定滑轮两侧绳子拉力夹角为90°，根据平行四边形定则，轻绳对定滑轮的作用力F=T=12N，而木块、小球和斜面体的总重力远大于此值，故A错误，CD正确。 B．对木块受力分析，木块受到绳子拉力T、地面摩擦力f1等，水平方向f1=Tsin45°； 对斜面体和小球整体受力分析，受到绳子拉力T、地面摩擦力f2等，水平方向f2=Tsin45° 所以地面对木块和斜面体的摩擦力大小相等，故B正确。 故选BCD。 12．（2024·湖北·模拟预测）国庆期间，秋风送爽，桂花飘香。小明注意到小区里有四个固定连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，如图所示，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力相等，风向水平，重力加速度大小为g，则（　　） A．每根绳与竖直方向的夹角均相同 B．四个灯笼所受到的风力之和等于4mg C．2号灯笼与3号灯笼之间的作用力等于 D．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角会变化 【答案】AC 【详解】B．假设每个灯笼所受的风力均为f，对4个灯笼的整体受力分析可知 可得四个灯笼所受到的风力之和为 故B错误； A．对下面的n个灯笼（）的整体分析可知 可得 即每根绳与竖直方向的夹角均相同，故A正确； C．以3、4号灯笼为整体受力分析，2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小为 故C正确； D．若再挂上一个同样的灯笼，对下面的n个灯笼（）的整体分析可知 可得 则最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不会变化，故D错误。 故选AC。 13．（2024·宁夏吴忠·一模）如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A．瓦片所受的合力大小为mg B．每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C．两根椽子对瓦片作用力大小为mg D．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsinθ 【答案】CD 【详解】A．瓦片静止，处于平衡状态所受合力为零，故A错误； B．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，但瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是，故B错误； C．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为，故C正确； D．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为，故D正确。 故选CD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14．实验题（每空2分，共14分）Ⅰ．已知力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不显示。某同学用图（a）所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。先将传感器安装在竖直圆盘上，使其中轴线沿圆盘径向固定，细绳OC竖直悬挂一只钩码，细绳OA、OB分别挂在力传感器1、2的挂钩上，O点为绳的结点，测量前将结点O调整至圆盘圆心处。图（b）为某次计算机根据测得细绳OA、OB上的拉力、作出的力的图示，、分别为传感器1、2的中轴线与竖直方向的夹角。以、为邻边作平行四边形得到对角线，记为，细绳OC对结点O的拉力记为（说明：与F的大小可由计算机算出）。已知砝码的质量，重力加速度大小。 (1)根据实验数据可计算出 （结果保留3位有效数字。若改变细绳OA、OB所成角度多次测量，在实验误差允许范围内，均有与F大小相等，方向相反，则说明力的合成遵循平行四边形定则； (2)实验中，圆盘未竖直安装，对实验结果 选填“有”或“无”影响； (3)若在实验过程中将细绳的结点调节至圆盘圆心的正下方，则 选填“大于”“小于”或“等于”钩码的重力。 【答案】(1)1.98 (2)有 (3)小于 【详解】（1）根据二力平衡可得 （2）实验中，圆盘未竖直安装，由于力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不显示，则力传感器测量的是绳子拉力沿圆盘平面的分力，并不是绳子的实际拉力，所以对实验结果有影响。 （3）根据受力平衡可知，、的合力大小等于钩码的重力，若在实验过程中将细绳的结点调节至圆盘圆心的正下方，则角度、的测量值偏大，即、的夹角测量值偏大，根据平行四边形得到合力理论值偏小，则小于钩码的重力。 Ⅱ．（2024·广东·模拟预测）某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品，在家中“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下： ①用电子秤测量3个水瓶的重量FA、FB、FC，在墙面上贴上白纸，固定两个墙钉P、Q，将3根细线一端打结结点为O，其中两根细线跨过墙钉，3根细线下端挂上水瓶，如图甲； ②等3个水瓶处于静止时，在白纸上记下结点O的位置上、记录3根细线的方向； ③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F的图示，如图乙。回答下面问题： （1）该实验采用的科学方法是： 。 （2）下面实验操作事项中，哪些操作可以减小实验误差 A．选用粗糙的绳线 B．记录细线方向时两点的距离远一点 C．夹角∠POQ尽可能大一些 D．作力的图示时，选用的标度适当的小一点 【答案】 等效替代法 BD/DB 【详解】（1）[1]该实验采用的科学方法是等效替代法； （2）[2]A．本实验中，探究的是A、B水瓶的拉力的合力与C瓶拉力的关系，所以选用粗糙的绳线不会减小实验误差，故A不符合题意； B．为了确定FA、FB、FC的方向，记录细线方向时两点的距离远一点，故B符合题意； C．为了减小实验误差，夹角∠POQ尽适当即可，不宜太大或太小，故C不符合题意； D．为了减小实验误差，作力的图示时，选用的标度适当的小一点，故D符合题意。 故选BD。 Ⅲ．人们散步时并不觉得空气有阻力，但跑步时就会明显感觉迎面有风阻挡，说明物体所受空气阻力的大小与速率有关。当然，物体所受空气阻力的大小还跟运动物体的形状有关系．某物理小组想研究气球运动时所受空气阻力与其运动速率的关系。该实验小组找来一个气球，在气球的气嘴上绑定一根硬细铁丝，下面悬吊一个小重物，使气球下落时保持竖直方向。在无风环境下，从某高度处释放气球，当气球做匀速运动时，可认为气球所受空气阻力的大小等于气球、重物以及铁丝的总重力该实验小组用数码相机拍摄气球运动的视频，并得到如图1所示的分帧照片。已知相机闪光频率为，测量照片与实物尺寸的缩放比例为。 同一个气球，改变重物质量，测量出气球所受空气阻力和对应的气球匀速运动速率，建立直角坐标系，纵轴为气球所受空气阻力，横轴为气球匀速运动时的速率，得到如图2所示的图片，从这些点的分布可以得到的结论为： 。图像中的比例系数 （保留2位有效数字） 【答案】 物体形状一定时，在误差允许的范围内，气球所受到的空气阻力的大小跟气球匀速运动的速率成正比 0.31/0.32/0.33 【详解】从图像中点的分布可以看出，图像基本是一条过坐标原点的直线，由此可以得出：气球在空气中运动时所受阻力的大小跟气球运动的速率成正比，由图像斜率可得 15．（8分）（2024·安徽·模拟预测）中国人民解放军的口号是“首战用我，用我必胜！”为此人民解放军在平时进行刻苦训练。如图为一名解放军战士在负重训练的过程中，拖着一个质量为的轮胎，轮胎与水平地面之间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。不计绳子质量，绳长可自由调节。 （1）当绳子与地面的夹角为，且刚好能拉动轮胎时，求绳子对轮胎的拉力大小（，）； （2）已知某次解放军战士对轮胎的拉力为，A、B两地相距，为使轮胎从A处运到B处，则该战士用力拉轮胎的最短作用时间是多少？ 【答案】（1）240N；（2）9s 【详解】（1）对轮胎恰好被拉动时，受力如图所示 根据受力分析可知 联立解得 （2分） （2）由题意知撤去拉力前轮胎以最大加速度运动，撤去拉力刚好滑行停在B处时，战士拉轮胎时间最短。设拉力与地面的夹角为，其受力如图所示 根据受力分析可知 解得 （2分） 由数学关系解得最大加速度为 撤去拉力后减速 解得 设撤去拉力时速度大小为v，则有 解得 （2分） 则 解得 （2分） 18．（11分）轻绳上端固定，下端系一可视为质点的物块，现对物块施加一个能保持其在图甲所示位置静止且最小的力作用，此时轻绳与竖直方向的夹角。再将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态。然后再对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，已知斜面ABCD为矩形，，斜面的倾角，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的质量m； （2）物块与斜面间的动摩擦因数及物块在斜面上运动时受到的摩擦力f的大小； （3）拉力的大小。 【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】（1）图甲中，当施加力与绳子方向垂直时，力具有最小值，则有 （2分） 解得物块的质量为 （2分） （2）将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态，则有 可得物块与斜面间的动摩擦因数为 （2分） 对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，则物块受到滑动摩擦力作用，大小为 （2分） （3）由于物块重力沿斜面方向的分力为 则有 （2分） 根据受力平衡可知，拉力的方向与和夹角的角平分线在同一直线上，则拉力的大小为 （1分） 19．（12分）智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人把质量m=1kg的包裹从供包台由静止出发，沿直线运至相距L=30m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人运行最大加速度a=2m/s2，运行最大速度v=2m/s，机器人运送包裹途中看作质点。 (1)求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t； (2)若包裹与水平托盘的动摩擦因数为，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹能够下滑，托盘的最小倾角θm应该是多少； 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当机器人A先做匀加速直线运动加速至2m/s，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至零时，机器人A从供包台运行至分拣口所需时间最短。做匀加速直线运动阶段根据运动学的公式可得 ，（2分） 匀减速直线运动阶段根据运动学的公式得 ，（2分） 匀速直线阶段根据运动学的公式得 （2分） 运行总时间 （2分） （2）设要使包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角，对包裹，受力分析得 ， 其中 （2分） 解得托盘的最小倾角 （2分） 20．（13分）脑卒中是老年高发病，其后遗症的康复治疗越来越引起人们的重视。通过“筷子夹小球”可对病人进行手部复健训练。若所用小球质用m=5g，直径d=2cm，小球与筷子间的动摩擦因数μ=0.2，g取10N/kg。如图（a）所示，病人用筷子夹起小球并使之保持静止，接触点A、B与小球球心O等高，两筷子方向平行。 （1）求小球在接触点A受到的摩擦力f1； （2）若小球受到方向如图（b）所示的水平风力，要使小球仍保持静止，筷子对小球的弹力N2至少要多大（答案可用根号表示）； （3）如图（c）所示，改变筷子夹住小球的位置，令两等高接触点C、D间的距离为l.6cm。两筷子仍平行，且与水平方向成角（满足，），环境中存在对小球作用力水平向右、大小未知的风。因病人尚未康复，指力不足，小球沿筷子方向匀速下滑（非滚动），求与小球重力mg的比值。 【答案】（1）0.025N；（2）；（3） 【详解】（1）对小球受力分析，可知小球在竖直方向受重力和接触点A、B对小球竖直向上的摩擦力，则小球在接触点A受到的摩擦力为 （2分） （2）要使小球仍保持静止，则小球在接触点A受到的摩擦力恰好为滑动摩擦力，则有 对俯视图小球受力分析，小球受力如下图所示 根据平衡条件有 （2分） 联立解得，要使小球仍保持静止，筷子对小球的弹力N2至少为 （2分） （3）对刨面图中的小球分析，由几何知识可得，两根筷子对小球的弹力与的夹角为，如下图所示 可得，两根筷子对小球的弹力的合力为 （2分） 小球沿筷子方向匀速下滑，则有 （2分） 对俯视图小球受力分析，如下图所示 根据平衡条件，在沿筷子方向和垂直于筷子方向有 （2分） 联立可得，与小球重力mg的比值为 （1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$