单元过关(二) 相互作用-【衡水真题密卷】2027年高考物理单元过关检测(山东专版)

2026一2027学年度单元过关（二） 物理·相互作用 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 8 答案 1.榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼 的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为0，在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其 竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为F1和F2,不计凿子的重力及摩擦力，下列说法 正确的是 ) A.F1大于F2 B.夹角0越小，F1越大 C.F大于F2 D.夹角日越大，凿子越容易凿入木头 2.如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成如图乙所示，手 指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角 均为37°，手指和杯盖间的动摩擦因数4=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知 杯盖质量为m,重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8，杯盖始终在竖直平面内处 于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为 () 接触点1 37032 接触点2 乙 A.12.5mg B.6.25mg C.1.25mg D.mg 单元过关（二）物理第1页（共8页） 学海无渣，志在干里 3.我国古代利用水轮从事农业生产，其原理简化如图所示，细绳跨过光滑固定转轴B,一端 班级 绕在固定转轮A上，另一端与重物相连。已知转轮A与水轮圆心O等高，且距离为 6m,转轴B到圆心O的距离为3m,重物质量为4kg。现水轮绕O点缓慢转动（重物 姓名 未与圆盘接触)，通过转轮A收放细绳，使细绳始终绷紧，那么细绳对转轴B的作用力 F合范围为 ) 得分 A.20N≤F合≤40N B.203N≤F合≤40N C.40N≤F合≤40√3N D.40√2N≤F合≤40√5N 4.图甲中台秤的内部简易结构如图乙所示：托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定 连在一起，齿轮D可无摩擦转动，且与齿条C完全啮合，在齿轮D上固定指示示数的轻 质指针E,两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上。经过调校，托盘中不放物 品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为m的物体，指针偏转0弧度(0< 2π)，齿轮D的直径为d,重力加速度为g,则每根弹簧的劲度系数为 () H 乙 mg A.28d B.nd mg 2mg Amg C.d D. Od 5.如图所示，在一个半球形的绝缘光滑球壳内，有M、N两个半径较小的均匀带电的绝缘 小球。N球固定，M球静止时如图所示，球壳球心为O,OC为过圆心的竖直线，交M、N 的连线于Q点。现M球的电荷量缓慢减小（仍分布均匀），下列说法正确的是() A.两小球间的库仑力将增大 O B.M球受到的弹力减小 C.OC和MN的交点Q不会移动 M N D.OC和MN垂直时，库仑力大小等于M球的重力 单元过关（二）物理第2页（共8页） 3 6.沿轴线切除一部分后的圆柱形材料水平放置，该材料的横截面如图所示，O为其圆心， ∠AOB=60°，质量为m的均匀圆柱形木棒沿轴线放置在“V”形槽中。初始时，A、O、C 三点在同一水平线上，不计一切摩擦，重力加速度为g。在材料绕轴线逆时针缓慢转过 90°角的过程中，下列说法正确的是 A槽面OA对木棒的弹力的最大值为2,3mg 3 B.槽面OB对木棒的弹力先增大后减小 C.槽面OA对木棒的弹力一直增大 D.槽面OA与槽面OB对木棒弹力的合力先减小后增大 7.某景区挂出32个灯笼，相邻两个灯笼间由轻绳连接，从高到低依次标为1、2、3、…、32。 在无风状态下，32个灯笼均处于静止状态，简化图如图所示，与第32个灯笼右侧相连的 轻绳处于水平状态，已知每一个灯笼的质量m=1kg,g取10m/s2,悬挂灯笼的轻绳最 大承受力Tm=320√2N,最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为0。下列说法正确的是 () A.0最大为60 B.当0最大时，最右端轻绳的拉力为320√2N C.当tan0=2时，第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖 直方向的夹角为45° 3 D.当tam0=时，第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直 四四①@光 方向的夹角为30° 8.如图甲的玩具吊车，其简化结构如图乙所示，杆AB固定于平台上且不可转动，其B端 固定一光滑定滑轮；轻杆CD用铰链连接于平台，可绕C端自由转动，其D端连接两条 轻绳，一条轻绳绕过定滑轮后悬挂一质量为m的重物，另一轻绳缠绕于电动机转轴O 上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将重物吊起至一定高度后保持静止， 此时各段轻绳与杆之间的夹角如图乙所示，其中两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直 方向，Y=37°，0=90°，sin37°=0.6，c0s37°=0.8，重力加速度为g,则 () B O电动机 甲 A.a一定等于3 B.杆AB受到绳子的作用力大小为3mg C.杆CD受到绳子的作用力方向沿∠ODB的角平分线方向，大小为mg D.当启动电动机使重物缓慢下降时，杆AB受到绳子的作用力将逐渐增大 3 单元过关（二）物理第3页（共8页） 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 9 10 11 12 答案 9.如图为一承重装置，两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定，用四根相同的轻杆铰 接。已知轻杆长度均为L,铰接处α、b间距与轻弹簧原长相等，弹簧劲度系数为k,弹簧 轴线与轻杆夹角为0。在托盘上放置重物，平衡时0=45°。现用外力控制重物缓慢下移 直至0=30°。弹簧始终处于弹性限度内，不计铰支座质量，不计摩擦阻力，则() 托盘 重物 铰支座 轻杆 b 铰支座 777777777777777777 A.0=45时弹簧弹力大小为√2kL B.0=45°时轻杆弹力大小为√2kL C.托盘和重物的总重力大小为L D.从0=45°到0=30°过程中重物下降高度为(2一1)L 10.质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k,现将物块A、 B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能 保持静止，已知斜面的倾角为0，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,则下列说法正确的是 () ⑦WWw B 0 A.斜面和水平地面间可能有静摩擦力 B.若将弹簧拿掉，物块一定不会发生滑动 C.斜面对A、B组成的系统的静摩擦力大于2 ng sin0 D.弹簧可能的最大压缩量为mgco0-sin0 11.如图所示，不可伸长的轻绳两端拴接在固定水平直杆上的M、N两点，a、b、c为三个完 全相同且质量为m的小环，a、b套在轻绳上，c环穿过轻绳后套在直杆上。三个小环均 处于静止状态且可看作质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是 () A.直杆对c环的弹力为3mg B.若将N点缓慢向左移动少许，轻绳的弹力将减小 C.若将c环缓慢向右移动少许，夹角α等于夹角y D.若将小环a、b的质量都变为2m,轻绳对c环的弹力为mg 单元过关（二）物理第4页（共8页） 12.春节前夕，某同学需移开沙发，清扫污垢。质量m=10kg的沙发放置在水平地面上， 沙发与地面间的动摩擦因数= =3,该同学用力F=100N推沙发，认为最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，g取10m/s2。下列说法正确的是 A.若力F斜向下，且与水平方向成0角，当0=30°时沙发做匀 速直线运动 B.若力F斜向下，且与水平方向成0角，当0>60°时，无论力F 多大，沙发都不会动 C.若F为变力，让沙发匀速运动，F斜向上与水平方向成30°时，F最小 D.若F为变力，让沙发匀速运动，F斜向上与水平方向成60°时，F最小 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.(6分)弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计 了如图甲所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直 放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 (1)某次测量时，螺旋测微器的示数如图乙所示，此时读数为 mm。 测微螺杆 49 弹簧 压力传感器 甲 (2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度1的关系如图丙所示，由图 可得弹簧原长为 mm,弹簧的劲度系数为 N/m(结果均保留 3位有效数字)。 3.000N 2.50月 2.00 1.50 1.00 0.50 0.004 4.06.08.010.012.014.016.018.01mm 丙 14.(8分)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图甲，细绳1、2和橡皮筋相连 于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为 确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套， 使绳1每次与竖直方向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的 单元过关（二）物理第5页（共8页） 橡皮筋长度。根据测得数据作出xm关系图线，如图乙所示。 x/m 12.0 11.5 绳套 30 11.0 橡皮筋 10.5 水杯 10.0 50 100 150m/g 乙 回答下列问题： (1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得x=11.60cm,由图乙可知，该芒果的质量 mo= g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角 为30°但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与。相比 (填“偏 大”或“偏小”)。 (2)另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，下列原因可能 的是 A.水杯质量过小 B.绳套长度过大 C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 (3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施 15.(8分)如图甲所示，倾角0=37°的斜面体放置在水平面上，右侧靠着半径为R的球，球上端 固定一轻杆，轻杆在固定装置约束下只能沿竖直方向运动。已知斜面体的高度为3.2R,斜 面体和球的质量均为m,不计一切摩擦，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)水平向右推动斜面体，求最小推力的大小F。 (2)若斜面体在推力作用下由静止开始向右做加速度a=0.8g的匀加速直线运动，求 斜面对球作用力的大小FN。 0 77777777 单元过关（二）物理第6页（共8页） 3 16.(8分)如图所示，两柱体甲、乙的截面为半径均为R的圆和半圆，已知甲、乙的质量相 等，两柱体的曲面光滑，半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略，圆柱体甲的右侧用一 光滑挡板挡住，开始两球心连线沿竖直方向，现将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲 刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩 擦力。 (1)两球心的连线与水平方向分别为60°和45°时，求挡板所受压力之比。 (2)为了保证半圆柱乙始终静止，求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。 17.(14分)如图甲所示，质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数 k=3N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢 上移，B运动之前，力F随上升高度h的变化关系如图乙所示，已知物块A、B处于水平 面时距离l=16cm,弹簧原长l。=18cm,物块A与杆间动摩擦因数μ=0.5，图中c点 的高度h。=0.12m,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取10m/s2,sin37°= 0.6,c0s37°=0.8) (1)当A在地面时，求B所受摩擦力的大小。 (2)求F。的数值。 (3)求坐标a、b的数值。 B 0 a h/cm 3 单元过关（二）物理第7页（共8页） 18.(16分)如图所示，倾角a=37的斜面固定在水平地面上。质量分别为1=2.6kg、m2= 1.4kg的物块A、B置于斜面上，B的上表面水平，物块A、B之间用跨过光滑定滑轮（滑轮固 定在竖直固定杆上)的轻质细线连接，物块A、B与左侧滑轮间的两段细线均保持水平。物 块C穿在固定在地面上的光滑竖直杆上，A与C之间用跨过光滑定滑轮（滑轮固定在斜面 上)的轻质细线连接，滑轮左侧的细线与斜面平行，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹 角B=53°。当物块C的质量m3=0.6kg时，A恰好相对于B静止，且A与左侧滑轮间的细 线绷直但无弹力。已知物块B与斜面间的动摩擦因数μ2=0.5，各接触面间的最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求物块A、B间的动摩擦因数1。 (2)求物块B对斜面的摩擦力大小f和方向。 (3)为确保A、B、C均静止，求物块C的质量m的取值范围。 B 单元过关（二）物理第8页（共8页）·物理· x行=Vmt5 (1分) 解得x泥=84m,x行=48m 由于x泥<x0十x2十x行 2026一2027学年度单元过 一、单项选择题 1.B【解析】作出力F分解的关系图，如图所示，根 据牛顿第三定律可知F1=F1,F2=F2,由图可 知F2>F1,F2>F,A、C错误；根据几何关系 有F一品gR一后力F一定时，夫角9地 小，F1和F2越大，B正确；力F一定时，夹角日越 大，F1和F2越小，凿子越不容易凿入木头，D 错误。 *F引 2.A【解析】令0=37°，根据题意，对杯盖两接触，点受 力分析，如图所示，由平衡条件有2mg十Nsin日= fcos0,又有f=uN,联立解得N=12.5mg,A 正确。 R 2 mg 3.C【解析】如图甲所示，在水轮缓慢转动过程中， 虚线圆为固定转轴B的轨迹，因为B光滑且缓慢 转动，所以轴两边绳子上的拉力均为mg,根据平 行四边形定则，可知当两边绳子之间的夹角最小 时合力最大，夹角最大时合力最小，由几何关系可 知，图甲中B1位置时合力最大，B2位置时合力最 小。B在B,位置处进行受力分析如图乙所示，设 ∠OAB1=0,在直角三角形OB1A中，根据几何关 ·5 参考答案及解析 可知，行人能脱离危险，泥石流与行人间的最小距离 (1分) xmin=x0十x2十x行一x泥=16m。 (1分) 关（二） 物理·相互作用 系可得m0=8限-日郎科0=的，准移平行四 边形定则，可得合力与竖直方向的夹角0=30°，则有 F合=2 ng cos30°=40√3N,同理，B在B2位置处 进行受力分析，如图丙所示，根据几何关系可知 ∠AB2B1=90°一0=60°，则AB2与竖直方向的夹 角为60°，根据平行四边形定则，可知合力与竖直 方向的夹角B=60°，则可得F合=mg=40N,故细 绳对固定转轴B的作用力范围为40N≤F◆≤ 405N,C正确。 B 0 甲 mg mg 0 F金 mg 丙 4,B【解析】由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿 条C下降的距离，由于齿轮D与齿条C啮合，所 以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的孤长，根 那数学知识可得8=0，号，即弹簧仲长Ar=5 2,对托盘A,竖直杆B、水平横杆H与齿条C 和重物整体研究，根据平衡条件得mg=2F,根据 胡克定律公式F=k△x,联立，解得每根弹簧的劲 度系数一昭，B正确。 5.B【解析】对两球受力分析，并构建失量三角形，如 国所示，肉于三商影相级可器微后在 3 2027 MN之间距离不支时，由F,=K9,g,由于电荷量减 小，小球之间的库仑力减小，M球下移，Q点也下移， OQ长度增加，所以k值减小，又因为mg、OM不变， 所以N1减小，A、C错误，B正确；OC和NM垂直 时，有F=QM mg=OQQM与0Q不一定相等，所以库仑 力不一定等于M球的重力，D错误。 Q mg M F mg 6.A【解析】在材料绕轴线逆时针缓慢转过90°角 的过程中，对均匀圆柱形木棒受力分析，由力的平 衡条件可知，重力g、槽面OA对木棒的弹力 FOA和槽面OB对木棒的弹力FOB构成封闭的三 角形，即三力的合力是零，如图所示，在转动中两 弹力FA、FOB的夹角不变，可知当由题图示位置 逆时针缓慢转过30°时，槽面OA对木棒的弹力 F有表大位，报大位F--2A 正确；由图可知，槽面OB对木棒的弹力FOB一直 增大，B错误；槽面OA对木棒的弹力先增大后减 小，C错误；由力平衡条件可知，槽面OA与槽面 OB对木棒弹力的合力始终等于木棒的重力，合力 大小不变，D错误。 60° Q60 0 309 mg 7.C【解析】对32个灯笼整体受力分析，如图甲所 示，由平衡条件可知，最右端轻绳的拉力T。= 32 ng tan日，对从最右侧开始的第n(n≤32，且为 正整数)个灯笼整体为研究对象，受力分析，如图 乙所示，由平衡条件可知，连接在此整体最左侧的 轻绳拉力Tm=√JT日十(nmg)产，则可知n越大，Tm 越大，且Tm均大于T。,故当T32=Tm时，0最大， 3 单元过关 32mg√2 由图甲可知c0s0m=Tn ,解得0。-45°，此 时最右端轻绳的拉力T。=32 ng tan0m=320N, AB错误；当am0二2时，则有T。=32 mng tan0= 160N,第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直 T 方向的夹角a16满足tana16=16mg =1,解 3 得a=45°，C正确；当tan0=时，则有T。- 32 ng tan0=240N,第8个灯笼与第9个灯笼间 轻绳与竖直方向的夹角a2满足tana4一24mg 1,解得a24=45°，D错误。 To 32mg nmg 甲 e 8.D【解析】杆AB固定于平台，杆力不一定沿杆， 同一条绳的力大小相等，其合力一定在其角平分 线上，由于杆力不一定沿杆，所以α不一定等于B, A错误；如图所示，两个力T所作力的平行四边形 为菱形，根据平衡条件可得T=mg,根据几何关 系可得α十B=53°，对角线为F杆，则杆AB受到绳 子的作用力大小F#=2Tcos)≠3mg,B错】 误；根据题意，D端连接两条轻绳，两条轻绳的力 不一定大小相等，且杆CD为铰链连接，为“活”杆， 杆力沿着杆的方向，根据F#cos53°=Tcos37°= 4 mgc0s37°，解得F#=3mg,C错误；当启动电动 机使重物缓慢下降时，T=mg不变，a十B变小，根 据F#=2Tcos《2P,可知F#变大，D正确 B 绕过 T53 F杆 D =37 T 电机 0 ·物理· 二、多项选择题 9.AD【解析】根据题意，铰接处a、b间距与轻弹簧原 长相等，当0=45°时，弹簧的伸长量△x=2Lcos45°， 弹簧弹力大小F弹=k△x,联立解得F弹=√2kL,A 正确；当日=45°时，对托盘和重物整体进行受力分 析，在竖直方向上，由平衡条件有2F杆c0s45°= G,对弹簧与轻杆连接点进行受力分析，在水平方 向上有2F赶c0s45°=F弹，联立解得F杆=kL,G= √2kL,B、C错误；根据几何知识，当0=45°时，托 盘离地面的高度h1=2Lsin45°，当0=30°时，托 盘离地面的高度h2=2Lsin30°，则重物下降高度 △h=h1-h2=（√2-1)L,D正确。 10.BD【解析】对斜面、两物块与弹簧整体进行分析， 受到重力与地面的支持力，水平方向没有运动趋势， 可知斜面和水平地面间不可能有静摩擦力，A错误； 对物块进行分析，物块受到重力、斜面的支持力、斜 面的静摩擦力及弹簧的弹力，重力沿斜面向下的分 力为mgsin0,令弹簧弹力为F,根据平衡条件可知， 撤去弹簧之前，每一个物块所受静摩擦力的大小为 f1=√(mgsin0)2+F2>mng sin0,当撤去弹簧后， 由于沿斜面重力的分力为mg sin0,结合上述可知 mngsin日小于最大静摩擦力，可知，此时物块所受静 摩擦力大小等于mg sin0,即若将弹簧拿掉，物块一 定不会发生滑动，B正确；对A、B与弹簧组成的整 体进行分析，整体受到重力、斜面的支持力与静摩擦 力，将重力沿斜面分解，根据平衡条件可知，斜面对 A、B组成的系统的静摩擦力等于2 ngsin0,C错误； 若此时A所受静摩擦力恰好为最大静摩擦力，则有 fmax=uN=mg cos0,结合上述有fmax=f1= √(mg sin0)2+F2=√(ng sin0)2+(kx)产，解 得x=mg ucos0-sin20 即弹簧可能的最大 压缩量为mg ucos0-sin20 D正确。 k 11.BC【解析】因不计摩擦，则细绳上任意一，点的弹 力都相等，对a、b分析可知，细绳弹力的竖直分量 为0.5mg,则对c环分析可知，直杆对c环的弹 力Fe=mg十0.5mg十0.5g=2mg,若将a、b环 的质量都变为2m,轻绳对c环的弹力F.=mg十 mg十mg=3mg,A、D错误；由于轻绳上各，点的弹 力都相等，且b重力相等，根据2Tcos2=mg= 参考答案及解析 2T0s2,可知日=Y,则即使将c环缓慢向右移动 少许，夹角a仍等于夹角Y,C正确；若将N点缓 慢向左移动少许，则轻绳与竖直方向的夹角减小， 根据2Tcos2=mg,可知轻绳的弹力将减小，B 正确。 12.ABC【解析】若力F斜向下，且与水平方向成 0=30°时，地面对沙发的摩擦力大小F:=u(mg十 Fsin30°)=50W3N,力F在水平方向的分力大 小F.=Fcos30°=50W3N,两个力大小相等、方 向相反，故沙发做匀速运动，A正确；若力F斜向 下，且与水平方向成日角，则最大静摩擦力大小 F:=μ(mg十Fsin0),若要物体静止不动，应该满足 Fcos0≤(mg+Fsin0),变形得F(cos0-usin0)≤ pmg,如果满足cos0-μsin0<0,即0>60°，则此时无 论F多大，物体都会保持静止，B正确；当力F斜向上 时，F有最小值，设与水平方向成日角，物体做匀速运 动，则有Fcos0=μ(mg一Fsin0),变形可得F= umg umg cos 0usin sin ( 、,其中sinp= 后分即p-音成当0=看时F有最小值C 13 正确，D错误。 三、非选择题 13.(1)7.413(2分)(2)188(2分)17.6(2分) 【解析】(1)根据螺旋测微器的读数规则，可知题 图乙读数为7mm+41.3×0.01mm= 7.413mm。 (2)由题图丙可知，当弹力为零时弹簧处于原长， 为17.6mm,将题图反向延长与纵坐标的交点约 为2.55N,则根据胡克定律可知弹簧的劲度系数 k=≈188N/m。 14.(1)106或107(2分)偏大(2分)(2)C(2分) (3)减小细绳1与竖直方向的夹角(2分)（意思正 确即可) 【解析】(1)操作测得x=11.60cm,由题图乙的 图像坐标可知，该芒果的质量为106g或107g; 如图所示，若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向 夹角为30°但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡 可知橡皮筋的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏 大，若仍然根据图像读出芒果的质量，则与。相 3 2027 比偏大。 309 (2)若得到的x-m图像在后半部分弯曲，可能是 所测物体的质量过大，导致橡皮筋所受的弹力过 大，超过了橡皮筋的弹性限度，从而使橡皮筋弹 力与其伸长量不成正比，C正确。 (3)根据共，点力平衡条件，由kx=mg sin0知，当 减小绳子1与竖直方向的夹角日时，相同质量的 物体对应橡皮筋的拉力较小，橡皮筋的伸长量较 小，故对相同的橡皮筋，可通过减小细绳1与竖 直方向的夹角，增大质量测量范围。 15.(1)元mg(2)2mg 【解析】(1)球刚好被推离地面时推力最小，可认 为此时球和杆处于静止状态，对球和杆受力分析 如图甲所示 竖直方向有F斜支cos0=mg (1分) 对斜面受力分析如图乙所示 水平方向有F球压sin0=F。 (1分) 根据牛顿第三定律有F饼支=F球压 (1分) 3 解得F。=4mg (1分) 777777777 Y mg 甲 7777 才77777777777 F球乐 mg 乙 (2)斜面沿水平方向运动，位移为x,同时球沿竖 直方向运动，位移为y,由几何关系可知 tan =y (1分) x 3 ·8 单元过关 1 由x=wl+2au (1分) 可得a球=atan0 如图丙所示，在竖直方向，由牛顿第二定律 有FNcos0-mg=ma球 (1分) 解得FN=2mg (1分) mg 16.1)1：3(2)3 【解析】(1)设两球心连线与水平方向的夹角为 日，对圆柱体甲进行受力分析，如图所示 根据平衡条件有 F=taneFNsin 0=G (1分) 当日=60°时，挡板对圆柱体甲的支持力 G√3 F1= tan 603 -G (1分) 当0=45°时，挡板对圆柱体甲的支持力 G F:-tan 45-G (1分) 由牛顿第三定律可知，0分别为60°和45°时，圆柱 体甲对挡板的压力分别为 F1=F1,F2=F2 则两球心的连线与水平方向分别为60°和45°时， 挡板所受压力之比 F1:F2=1:W3 (1分) (2)当圆柱体甲恰好降到地面时（甲对地面无压 力)，乙受甲的压力在水平方向的分力最大，根据 几何关系，结合上述，对甲进行受力分析可知 Fmcos60°=G (1分) 对乙有Fxm=Fmsin60° (1分) 解得Fxm=√3G 此时乙受地面的摩擦力 ·物理· F:=Fxm=√3G 对甲、乙整体受力分析可知，地面对乙的支持力 N-G+G=2G 根据题意，乙保持静止，则有 uN≥FE (1分) 部得≥咨。 (1分) 17.(1)6N(2)16(3)8217 【解析】(1)当A在地面时，根据平衡关系，B所 受的摩擦力大小与弹簧弹力大小相等 f=F1=k(1。一I)=3×(18一16)N=6N (2分) (2)当A上升到c点时，此时弹簧长度 l'=√h:+l2 (1分) 弹簧弹力 T'=k(L'-l) (1分) 设此时弹簧与水平方向夹角为a,对A受力分 析得 F:-mg-T'sin a-uT cos a=0 (1分) 又tana=i (1分) 联立解得F。=16N (1分) (3)A缓慢上升，视为平衡状态，弹簧弹力先减小 再增大，因为存在 F=mg=10 N (1分) 可知在a点时弹簧处于压缩状态，在b点时弹簧 处于原长状态。在a点时弹簧弹力斜向上，设弹 簧弹力为T,弹簧与水平方向夹角为日，则有 F-mg+Tsin 0-uTcos 0=0 (1分) 解得tan0=2 (1分) 故ha=ltan0=0.08m=8cm (1分) 在b点时弹簧处于原长，有 hb=√16-l2=0.02/17m=2√17cm(2分) 坐标a、b的数值分别为8、2√17 (1分) 18.(1)0.4(2)14N,方向平行于斜面向下 558kg (akg≤m 【解析】(1)对物块C受力分析，竖直方向上有 Ficos B=m3g (1分) 对物块A受力分析，水平方向上有 Ficos a=fi (1分) 竖直方向上有 参考答案及解析 FN+Fisin a=mig (1分) 其中f1=h1FN 联立解得μ1=0.4 (1分) (2)对物块A、B构成的整体受力分析，由于 F<(m1+m2)gsin a (1分) 斜面对物块B的摩擦力沿斜面向上，平行于斜面 方向上有 F1+f2=(m1+m2)gsin a (1分) 根据牛顿第三定律可知，物块B对斜面的摩擦力 大小 f=f2 (1分) 解得f=14N,方向平行于斜面向下 (1分) (3)设物块C的质量为m4时，物块A、B构成的 整体恰好不下滑，对物块C有 F2cos B=m4g （1分) 对物块A、B构成的整体，垂直于斜面方向上有 F2=(m1+m2)gcos a (1分) 平行于斜面方向上有 F2十u2FN2=(m1十mz)gsin a (1分) 12 解得m:25kg 即物块C的质量应满足 、12 m4≥25kg (1分) 设物块C的质量为m5时，物块A、B恰好要被拉 动，此时连接物块A、B的细线上的拉力大小为 T,对物块C有 F3cos B-msg 对物块A受力分析，有 F3 cos a-T+u(m1g-F3 sin a) (1分) 对物块A、B构成的整体，平行于斜面方向上有 Fa+μ2F=(m1+m2)gsin a+2 Tcos a(1分) 垂直于斜面方向上有 FNs+2Tsin a=(m1+m2)gcos a (1分) 联立解得 g .10 N.m mo kg 260 558 即物块C的质量应满足 55 m5≤805 kg 因此物块C的质量m的取值范围为 1 558 2 kg≤m≤805 kg。 (1分) 3