内容正文:
最新5年高考真题分类优化卷·物理(二〉
卷2相互作用
本卷共15小题,满分100分,考试时间75分钟
姓名
班级
考号
得分
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选
项中,第1~7题是只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·广西)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完
全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙
程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为F1、
F2和F3,则
()
A.Fn<Fp<F
B.Fn=F<F
C.Fn=F<Fp
D.Fn=F=F/s
2.(2025·山东)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它
可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等
于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于
()
A.2
c号
3.(2025·黑吉辽蒙)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如
图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水
平向左时
()
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【最新5年高考真题分类优化卷·物理(二)2-1】3A
4.(2024·浙江)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于所受重力
5.(2024·河北)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀
球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面
夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,
挡板对球体支持力的大小为
()
60°
70
AF
3
B.1.0N
c.2y3
N
3
D.2.0N
6.(2024·浙江)如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小
铁球,两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上,间距为1.5m。小球
平衡时,A端细线与杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆
动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆,重力加速度g
=10m/s2,则
()
<J30
A.摆角变小,周期变大
B.小球摆动周期约为2s
C.小球平衡时,A端拉力为)V
D.小球平衡时,A端拉力小于B端拉力
7.(2024·广东)如图所示,在细绳的拉动下,半径为r的卷轴可绕其固定
的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为1的细
【2-2】3A
管,管底在O点。细管内有一根原长为。、劲度系数为k的轻质弹簧,
弹簧底端固定在管底,顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速
度v匀速拉动细绳时,插销做匀速圆周运动。若过大,插销会卡进固
定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力,弹簧在弹性限度内。要使卷
轴转动不停止,?的最大值为
()
端盖
卷轴
细绳
插销
细管
A.r2m
B.2m
2k
C.rm
n
8.(2021·河北)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够
长,且PQ杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量
为m的小球,小球穿过PQ杆,金属框绕MN轴分别以角速度ω和w'匀
速转动时,小球均相对PQ杆静止,若ω'>w,则与以ω匀速转动时相
比,以w'匀速转动时
()
M
A.小球的高度一定降低
B.弹簧弹力的大小一定不变
C.小球对杆压力的大小一定变大
D.小球所受合外力的大小一定变小
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选
项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有
选错的得0分。
9.(2023·全国)用水平拉力使质量分别为甲、m乙的甲、乙两物体在水平
桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为
甲和:乙。甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线
如图所示。由图可知
()
甲
乙
【2-3】3A
A.m甲<m乙
B.m甲>m乙
C.h甲<μz
D.以甲>μz
10.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳
跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连,系统
处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳
与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
三、非选择题:本题共5小题,共58分
11.(12分)(2021·辽宁)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体
的阻力(∫)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,
通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系∫=kv,k为
比例系数。该同学为探究这一关系利用如图()所示装置测量k。具
体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静
止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时
间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图(b)中实线
所示。
0
12345678910121314s
10
200
0
70
0
100
图(a)
图b)
(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做
运动。
(2)已知液体密度p=8.0×10kg/m3,小球体积V=5.0×10-1°m3、质
量m-4.0×10-6kg,结合h-t图像可得k=
kg/s(浮力不
能忽略,取重力加速度g=9.8m/s2)。
(3)若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图
像也是一条直线,则该直线可能是图(b)中的
虚线
12.(10分)某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在
研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
【2-4】3A
↑xm/2
弹簧1
A
000m
弹簧2
刻度尺
B
m/kg
丙
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同
的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,
2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,
得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到
类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越
(填
“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度
系数,弹簧2的重力
(填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系
数的测量误差。
(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身
重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数
为
13.(10分)(2024·福建)两绳拉木板,每条拉力F=250N,15s内匀速前
进20m,0=22.5°,c0s22.5°≈0.9。求:
(1)阻力∫大小;
(2)两绳拉力做的功;
(3)两绳拉力的总功率。
【2-5】3A
14.(12分)(2024·全国)将重物从高层楼房的窗外运到地面时,为安全起
见,要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图,一种简单的操
作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控
制另一根一端系在重物上的绳子Q,二人配合可使重物缓慢竖直下降。
若重物的质量m=42kg,重力加速度大小g=10m/s2,当P绳与竖直
方向的夹角a=37°时,Q绳与竖直方向的夹角3=53°(sin37°=0.6)。
p a
(1)求此时P、Q绳中拉力的大小:
(2)若开始竖直下降时重物距地面的高度h-10,求在重物下降到地
面的过程中,两根绳子拉力对重物做的总功。
15.(14分)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有
一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为号,
与地面间的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移
动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
B
(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;
(2)动摩擦因数的最小值4mn;
(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W。
【2-6】3A卷2相互作用
1.D根据滑动摩擦力的公式f=μFN可知滑动摩擦
力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度
和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和
粗糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,
即F1=F2=Fa,故选D。
2.B根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大
于30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有
吸sn3D≤mgms3.可得以≥m30=后故
选B。
3.C当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向
左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A
错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向
水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的
摩擦力方向水平向右,故B错误;由于砚台处于静止
状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对
平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚
台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支
持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。故选C。
4,D飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的
作用力,故A错误:蝴蝶转弯时做曲线运动,所受合
力与速度方向不在一条直线上,故B错误;小猫在空
中与其他物体间没有接触,不受弹力的作用,故C错
误;小猫蹬地时有向上的加速过程,故弹力大于所受
重力,故D正确。故选D。
5.A对小球受力分析如图所示
T
60Y
mg
X30°
amakaimmm2224444474
由几何关系易得力F与力F、与竖直方向的夹角均
为30°,因此由正交分解方程可得
Fxsin30°=Fsin30°,Fcos30°+Fcos30°+T=mg
解得F=R,=
3
故选A。
6.B根据单摆的周期公式T=2mVg
可知周期与摆角无关,故A错误:同一
根绳中,A端拉力等于B端拉力,平衡
时对小球受力分析如图
可得2 FAcos30°=mg
3
解得F1=FB=2c0s30°3
mg
N
mg
故C、D错误;
根据几何知识可知摆长为
L=1.5 mXtan 30
=1m
c0s30
故周期为T=2π√g
≈2s
故B正确。
故选B。
7.A有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸
长量为△x=乞,根据胡克定律有
【3】
kl
F=k△x=2
插销与卷轴同轴转动,角速度相同,对插销有弹力提
供向心力F=mlw
对卷轴有v=rw
联立解得v=r√2m
故选A。
8.B对小球受力分析,设弹力为T,弹簧与水平方向
的夹角为0,则对小球竖直方向Tsin0=mg
而T=k(MP】
cosg-1,》
可知0为定值,T不变,则当转速增大后,小球的高
度不变,弹簧的弹力不变。则A错误,B正确;
水平方向当转速较小时,杆对小球的弹力F、背离转
轴,则Tcos0-F=wr
即Fv=Tcos0-mw2r
当转速较大时,F、指向转轴
Tcos 0+F=mo'r
即F'怎mw,-Tcos0
则因'>w,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压
力不一定变大。则C错误;
根据F合=w”r可知,因角速度变大,则小球受合外
力变大。则D错误。
故选B。
9.BC根据牛顿第二定律有
F-umg=ma
整理后有
F=ma+以mg
则可知F-a图像的斜率为m,纵截距为umg,则由题
图可看出
m甲>m元,pm甲g=A元m元g
则
HRH艺
故选BC
10.BD如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向
左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方
向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子
拉力T逐渐增大:
¥mg
对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿
斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f
也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力∫沿斜面向
上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力∫可能先减
小后增加。故选BD。
11.解析:(1)根据ht图像可知,下落的距离随时间均
匀变化,所以小球近似做匀速直线运动。
(2)根据h-t图像可知小球下落的速度为
40×10-2m1
6s
15 m/s
小球下落过程中受到竖直向下的重力,竖直向上的
浮力和阻力,小球做匀速直线运动,受力平衡
mg=ku十PgV
式中PgV表示液体对小球的浮力,代入数据可得比
例系数
-3A
k
mg-pgV
4.0×106×9.8-8.0×10×9.8×5.0X100
=5.292×
1
15
10-4kg/s
(3)若选择一个密度更大,体积相同的小球,浮力
PgV不变,根据m=pV可知小球的质量增大,根据
平衡方程mg=kv十pgV可知小球的速度增大,所
以在相同的时间内小球下落的高度增大,所以该直
线可能是图像中的①虚线。
答案:(1)匀速直线(2)5.292×101(3)①
12.解析:(1)根据胡克定律有mg=kx
整理后有x=
g
则m图像的斜牵为冬,则图像斜率越大弹簧的劲
度系数越小,由图乙可看出直线2的斜率大于直线
1的斜率,则k1>k2
由于1的圈数少,2的圈数多,则可知弹簧单位长度
的圈数越多,弹簧的劲度系数越小。
g
(2)根据x=友m
结合图乙可计算出
g
g
341-kmkm
由于弹簧1的劲度系数为k,则
k
k1=k,k,=3
△F
(3)根据k=
△.x
可知,弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影
响,所以弹簧2不会引起弹簧1劲度系数测量的
误差。
(4)由题意可知,弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2
的劲度系数为3,所以把两个弹簧串联起来,当下
面挂质量为m。物体时,根据平衡条件得
k1△x1=mog
k2△x2=mog
k(△x1+△x2)=mog
解得'=·人一飞
k1十k24
答案:1)多(2令(3)不会(4冬
13.解析:(1)由于木板匀速运动则有
2F cos 0=f
带入数据解得
f=450N
(2)根据功的定义式有
W=2Flcos 0
带入数据解得
W=9.0×103J
(3)根据功率的定义式有
W
P=
带入数据有
P=600W
答案:(1)450N(2)9.0×103J(3)600W
14.解析:(1)重物下降的过程中受力平衡,设此时P、Q
【4】
绳中拉力的大小分别为T,和T2,竖直方向
T cos a=mg+T2cos B
水平方向
Ti sin a=T2sin B
联立代入数值得
T1=1200N,T,=900N
(2)整个过程根据动能定理得
W+mgh=0
解得两根绳子拉力对重物做的总功为
W=-4200J
答案:(1)1200N,900N(2)-4200J
15.解析:(1)由题意知,C受力平衡,则竖直方向满足
2Fcos30°=mg
解得F=
(2)C恰好降落到地面时,即对地面压力仍为零时,
B受C压力的水平分力最大,由几何关系知
2F'c0s60°=mg
则水平分力为Fmx=F′cos30°
此时B受地面的摩擦力为∫=μF、
1
其中F=2mg+F'sin30°=mg
根据题意fin=Fxmax
解得以min=2
(3)由题意得,C下降的高度为
h=(3-1)R
A的位移x=2(-1)R
则摩擦力做功的大小为
W,=fx=2(3-1)μmgR
根据动能定理W-W,十mgh=0一0
解得W=(2μ-1)(3-1)mgR
答案:g《2号
(3)(2μ-1)(3-1)mgR
卷3运动和力的关系
1A根据题意,对整体应用牛顿第二定律有
F=(M+m)a
对空间站分析有
F'=Ma
解两式可得飞船和空间站之间的作用力
M
F'=M+m
F
故选A。
2.C0一t。时间内:物体轻放在传送带上,做加速运
动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦
力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故
做匀加速运动。。之后:当物块速度与传送带相同
时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为
零,物块做匀速直线运动。C正确,A、B、D错误。故
选C。
3.A返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超
重状态,故A正确,B错误;主伞的拉力与返回舱运
动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;返回舱的
重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,
故D错误。故选A。
4.D设P的质量为M,P与桌面的动摩擦力为∫;以
P为对象,根据牛顿第二定律可得
T-f=Ma
-3A