第二单元 相互作用——力 单元检测-2026届高考物理一轮复习

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第二单元　相互作用——力 单元检测 满分100分,限时75分钟 一、选择题(本题共10小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1—7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8—10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.某同学在书柜里放置一个直角书立,在书立上倾斜摆放着几本课外书,如图所示。若书与书柜没有接触,根据所学知识,下列叙述正确的是 (　　) A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为0 C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力 2.如图所示,树枝上挂一灯笼,一阵微风吹过,悬挂灯笼的细线缓慢倾斜,该过程中　 (　　) A.细线拉力不变　　　　　　 B.细线拉力变小 C.灯笼所受合力增大　　　　　　 D.灯笼所受合力不变 3.如图所示,一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上,另一端系住质量为m的小球,整个系统处于静止状态,轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 4.如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面ABCD上,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的另一对角线AC做匀速直线运动。已知斜面ABCD为正方形,重力加速度大小为g,则 (　　) A.恒力F大小为mg B.恒力F大小为mg C.物体与斜面间的动摩擦因数为 D.物体与斜面间的动摩擦因数为 5.据考古发现我国在春秋战国时期就开始利用杆秤来称量物体的质量。如图所示,悬挂秤盘的三根细绳等长,当将秤提起,秤杆平衡时　 (　　) A.手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力 B.每根细绳的拉力一定大于秤盘及盘中物体总重力的 C.每根细绳的拉力一定等于秤盘及盘中物体总重力的 D.每根细绳的拉力一定小于秤盘及盘中物体的总重力 6.如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50 g,细线c、d倾斜部分平行且与水平方向成θ=30°角。不计摩擦,重力加速度g=10 m/s2,则细线a、b的拉力分别为 (　　) A.2 N,1 N　　　　　　B.2 N,0.5 N C.1 N,1 N　　　　　　D.1 N,0.5 N 7.如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见,要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙,一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P,另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内,地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳,室外机缓慢竖直上升,绳子Q与竖直方向的夹角(小于90°)近似不变,室外机视为质点,绳子的质量忽略不计,则在这段时间内,以下说法正确的是 (　　) 　 A.绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B.绳子Q给室外机的拉力不断变大 C.地面给人的支持力不断变大 D.绳子P、Q给室外机的拉力的合力不断变大 8.图甲中轻杆OA的A端固定在竖直墙壁上,另一端O光滑,一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物,OB水平;图乙中轻杆O'A'可绕A'点自由转动,另一端O'光滑,一端固定在竖直墙壁B'点的细线跨过O'端系一质量也为m的重物。已知图甲中∠BOA=30°,重力加速度为g,以下说法正确的是 (　　) 　　 A.图甲轻杆中弹力大小为mg B.图乙轻杆中弹力大小为mg C.图甲轻杆中弹力与细线OB中拉力的合力方向一定沿竖直方向 D.图乙中绳子对轻杆的弹力可能不沿杆 9.如图所示,竖直墙壁与光滑水平地面交于B点,质量为m1的光滑半圆柱体紧靠竖直墙壁置于水平地面上,O为半圆柱体截面所在圆的圆心,质量为m2且可视为质点的匀质小球用长度等于A、B两点间距离的细线悬挂于竖直墙壁上的A点,小球静置于半圆柱体上。当换用质量不变,而半径不同的光滑半圆柱体时,细线与竖直墙壁的夹角θ就会跟着发生改变。已知重力加速度为g,不计各接触面间的摩擦,可能用到的数学知识是sin 2θ=2 sin θ cos θ,下列正确的是 (　　) A.当θ=60°时,细线对小球的拉力大小为m2g B.当θ=60°时,半圆柱体对小球的支持力大小为N=m2g C.换用半径更小的半圆柱体时,半圆柱体对地面的压力保持不变 D.换用半径不同的半圆柱体时,半圆柱体对竖直墙壁的最大压力大小为m2g 10.粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接,轻绳绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A,有一拉力F作用在结点上,F与结点右侧轻绳的夹角α=135°,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持α大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的轻绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　) A.拉力F一直减小 B.B、C间的摩擦力先增大再减小 C.物体C对地面的压力先增大再减小 D.物体C对地面的摩擦力的最大值为mg 二、非选择题(本题共5小题,共60分) 11.(6分)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验: 　　 (Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上; (Ⅱ)如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤掉拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N。请回答下列问题: (1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'。 (2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.(10分)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。 　　 (1)实验装置如图甲,下列操作规范的有　　　;  A.实验前,必须先把弹簧水平放置测量其原长 B.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指位置的刻度尺读数和对应的钩码总重 C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指位置的刻度尺读数和对应的钩码总重 D.实验结束后,不需要整理并复原实验器材 (2)该同学在实验过程中,每次都待弹簧处于静止状态时读出弹簧的长度,某次测量指针指在刻度尺的位置如图乙所示,则该读数为　　　　cm;  (3)该同学根据记录的数据进行处理,描绘出弹簧的伸长量Δx与弹力F相关的点如图丙所示,请你根据所学知识用线来拟合这些点; (4)根据拟合的线,回答以下问题: ①根据所测得的数据和关系曲线可以判断,弹簧量的伸长量在0～6 cm范围内弹力大小与弹簧伸长的关系满足胡克定律,这种规格弹簧的劲度系数k=　　　N/m(结果保留3位有效数字);  ②图线中后半部分明显偏离直线,你认为造成这种现象的主要原因是　。  13.(11分)如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A和B的质量分别为mA=6 kg、mB=1.5 kg,弹簧的劲度系数k=400 N/m(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2),求: (1)弹簧的伸长量x; (2)物块A受到的摩擦力。 14.(15分)如图所示,粗细均匀的直杆倾斜固定放置,杆与水平面夹角为37°,质量为m的小球A套在杆上,质量为m的小球B用细线与A相连,给小球施加一个与杆平行的恒定拉力F,小球A、B均处于静止状态,A、B连线水平,小球A刚好不上滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)拉力F的大小及A与杆之间的动摩擦因数; (2)保持拉力F的方向不变,缓慢减小拉力F的大小,小球A始终保持静止,拉力F最小为多大。 15.(18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。对物体施加一方向水平向右的恒力F,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θ0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行。重力加速度为g,求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数; (2)水平恒力F的大小; (3)临界角θ0的大小。 答案 1.C　 2.D　 3.B　 4.C　 5.B　 6.D　 7.B　 8.AC　 9.BD　 10.AB　 11. 解　(1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示 (2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计。 12.(1)B(2分)　(2)39.82(39.81～39.83均可)(2分) (3)见解析(2分)　(4)①100(2分)　②超过了弹簧的弹性限度(2分) 解　(1)实验前,为了防止因弹簧本身的重力而产生的误差,则必须先把弹簧竖直放置测量其原长,故A错误;逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指位置的刻度尺读数和对应的钩码总重,不能随意增减钩码,故B正确,C错误;实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材,故D错误。 (2)刻度尺的分度值为1 mm,则刻度尺的读数为39.82 cm。 (3)作出拟合的图线如图所示 (4)①根据所测得的数据和关系曲线可以判断,弹簧伸长量在0～6 cm范围内,图线为直线,即弹力大小与弹簧伸长量的关系满足胡克定律,这种规格弹簧的劲度系数为k== N/m=100 N/m。 ②图线中后半部分明显偏离直线,造成这种现象的主要原因是超过了弹簧的弹性限度。 13.(1)0.05 m　(2)11 N,方向沿斜面向上 解　(1)设弹簧的弹力大小为T,OC段绳子的拉力大小为F,对结点O受力分析,由平衡条件有F==25 N(2分) T=mBg tan θ=20 N(2分) 由胡克定律可得T=kx (1分) 所以弹簧的伸长量为x=0.05 m(1分) (2)对物块A受力分析,由于F<mAg sin α=36 N,由此可知,物块A所受摩擦力方向沿斜面向上,  根据平衡条件可得F+f=mAg sin α (3分) 解得f=11 N(2分) 14.(1)mg　　(2)mg 解　(1)对小球B受力分析,根据力的平衡条件有 F sin 37°=mg (2分) 解得F=mg (1分) A、B间细线的拉力T=F cos 37°=mg (1分) 对小球A受力分析,根据力的平衡条件有 T cos 37°=mg sin 37°+f (2分) N=mg cos 37°+T sin 37° (2分) 又f=μN (1分) 解得μ= (1分) (2)对A、B整体分析,当A刚好不下滑时拉力F最小,此时根据力的平衡条件有Fmin+f'=2mg sin 37° (2分) N'=2mg cos 37° (2分) 又f'=μN' 解得Fmin=mg (1分) 15.(1)　(2)mg　(3)60° 解　(1)斜面倾角为30°时,物体恰能沿斜面匀速下滑,由力的平衡条件有mg sin 30°=μmg cos 30° (2分) 解得μ= (1分) (2)物体匀速上滑,摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件可得 F cos 30°=mg sin 30°+Ff(2分) FN=mg cos 30°+F sin 30° (2分) Ff=μFN(1分) 解得F=mg (2分) (3)若物体不能沿斜面上滑,则需满足 F(cos θ-μ sin θ)≤mg sin θ+μmg cos θ (2分) 由上式可知,若cos θ-μ sin θ=0(θ=θ0) (1分) 则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行。引入辅助角α,上述方程可表示为 cos θ-μ sin θ= sin (α-θ)=0(2分)  又因为 tan α==(1分)  所以α=θ=60° (1分) 故临界角θ0=60° (1分) $