1、第二单元 相互作用（B）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710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)
2、1如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()A容器受到的摩擦力不断增大B容器受到的摩擦力不变C水平力F必须逐渐增大D容器受到的合力逐渐增大2(2019浙江4月选考)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是()A小明与船之间存在摩擦力B杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C杆对岸的力大于岸对杆的力D小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力3叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为，则()A上方球与下方三个球间均没有弹力B下方三个
3、球与水平地面间均没有摩擦力C水平地面对下方三个球的支持力均为mgD水平地面对下方三个球的摩擦力均为mg4如图所示，在粗糙的水平面上，长度为L、质量M2 kg的长木板某时刻正以速度v0向右运动。现对长木板施加一水平向左的恒力F(大于3 N)，同时将一质量m1 kg的光滑小球无初速度地放置于长木板上表面与左端距离为处，发现长木板向右运动距离后立即反向向左运动已知长木板与水平面间的动摩擦因数0.1，g取10 m/s2，规定水平向左为正方向，则长木板受到的摩擦力f随时间t的变化规律正确的是图中的( ) 5(2019全国III卷)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之
4、间，如图所示。两斜面I、固定在车上，倾角分别为30和60。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、压力的大小分别为F1、F2，则()A BC D6如图所示，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A点正上方O点(滑轮大小及摩擦均不计)，轻杆B端吊一重物，现将轻绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉(均未断)，在轻杆达到竖直前，以下分析正确的是()A轻绳的拉力越来越大 B轻绳的拉力越来越小C轻杆的弹力越来越大 D轻杆的弹力越来越小7(2019全国I卷)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。
5、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BM所受细绳的拉力大小一定一直增加CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加8如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P和圆心O的连线与水平面的夹角为.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终保持静止状态在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)( )A框架对小球的支持力先减小后增大B力F的最小值为mgcosC地面对框架的摩擦力始终在减小D框架对地面
6、的压力先增大后减小9如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，则下列说法正确的是()A弹簧原长为l B弹簧原长为lC力F的大小为mg D力F的大小为mg10如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，两圆柱体表面光滑，重力均为G，其中b的下半部固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。现过a的轴心施以水平作用力F，缓慢地将a拉离水平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有()A拉力F先增大后减小，最大值是GB开始时拉力F最大为G，之后逐渐减小为0Ca、b间
7、的压力由0逐渐增大，最大为FDa、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(6分)在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小张同学用如图甲所示的实验装置进行实验。将该弹簧竖直悬挂，在自由端挂上钩码，通过改变钩码的个数，记录钩码的质量m和弹簧上指针在刻度尺上的读数x。(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出xm图象如图乙所示，由图象可求得该弹簧的劲度系数k N/m。(当地的重力加速度g9.8 m/s
8、2，结果保留3位有效数字)(2)在本次实验中，考虑到弹簧自身有重量，测得弹簧劲度系数k的值与真实值相比较 。(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)12(9分)某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验。(1)他们的实验步骤分别是：A在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，如图甲所示。B只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计
9、的示数F和记下细绳的方向。请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是。B中是。 (2)该学习小组纠正了(1)中的问题后，在某次实验中两个弹簧测力计的拉力Fa4 N、Fb3 N已在图乙中画出，图中方格每边的长度表示1 N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出合力F的图示，并求出合力的大小为 N。(3)图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的Fa、Fb与水平方向的夹角分别为和，它们一定满足cos cos 。(4)该实验小组想创新一下该实验，用如图丙所示的贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂在固定于木板上的P点，下端用细线挂一重物M。 他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，下列关于此实验的说法中
10、正确的是。A应测量重物M所受的重力B拉线方向应与竖直木板平面平行C图丁中F表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置13(10分)用一轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体，静止时弹簧的伸长量为x。现用该弹簧沿倾角为30的斜面向上拉住质量为3m的物体匀速向下运动时，弹簧的伸长量也为x，如图所示，已知当地的重力加速度为g，求：(1)质量为3m的物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小。(2)当用该弹簧沿该斜面向上拉住质量为3m的物体匀速向上运动时，弹簧的伸长量为多少。14(10分)如图所示，用细线OC的一端将质量m1 kg的物体系住，另一端与
11、细线AO、BO结在一起，O为结点，A端系在竖直的墙壁上，与墙壁间的夹角为30，B端与另一个质量M10 kg的物体相连， M放在倾角为30的粗糙斜面上，OB与斜面平行，整个系统处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，当地的重力加速度g10 m/s2，求：(1)OA、OB线的拉力大小。(2)B与斜面间动摩擦因数的最小值。15(12分)如图所示(截面图)，质量为M的直角三棱柱A放在粗糙的水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，斜面倾角为。一质量为m的均匀光滑圆柱体放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，试求：(1)地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小。(2)若将A水平向左推动一点点后撤
12、去推力，A和B能否静止不动。16(13分)一般教室门上都会安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角45)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力fm由fmFN(FN为正压力)求得。有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x。(1)试判断自锁状态时，D的下表面所受摩擦力的方向；(2)求自锁时锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小；(3)无论用多大的力拉门，暗
13、锁仍然能够保持自锁状态，则至少为多大？第二单元 答 案一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710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【答案】A【解析】因注水过程中容器始终静止，故容器受到的合力始终为零，D错误；由平衡条件可得，墙对容器的静摩擦力Ffm总g，随m总的增大而增大，A正确，B错误；只要m总gF，不增大水平力F也可使容器静止不动，C错误。2【答案】A【解析】小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确；杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；杆对岸的力与岸
14、对杆的力是作用与反作用力，大小相等，选项C错误；小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误。3【答案】C【解析】将四个球看做一个整体，地面的支持力与球的重力平衡，设其中一个球受到的支持力大小为FN，因此3FN4mg，选项C正确。最上面的球对下面三个球肯定有压力，即有弹力，选项A错误。以下方三个球中任意一个球为研究对象，受力如图所示，由此可知选项B错误。由于地面与球之间的摩擦力为静摩擦力，因此不能通过FfFN求解，根据平衡条件结合几何知识可得Ffmg，选项D错误。4【答案】A【解析】长木板向右减速运动的过程中，长木板所受的摩擦力f1(mM)g3 N，方向水平向左；长木板反向向左加速运
15、动的过程中，小球仍在长木板上，则长木板所受的摩擦力f2(mM)g3 N，方向水平向右；当小球脱离长木板后，长木板所受的摩擦力f3Mg2 N，方向水平向右，选项A正确。5【答案】D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，由几何关系容易找出两斜面对圆筒支持力与重力的关系，由牛顿第三定律知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相同。6【答案】B【解析】以B端为研究对象，它受三个力的作用而处于动态平衡状态，其中一个是轻杆的弹力T，一个是轻绳斜向上的拉力F，一个是重物竖直向下的拉力F(大小等于重物所受的重力)，如图所示，根据相似三角形法，可得，由于OA和AB不变，OB逐渐减小，因此轻杆的弹力
16、大小不变，而轻绳的拉力越来越小，故选项B正确，A、C、D错误。7【答案】BD【解析】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；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f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加，故选B、D。8【答案】BC【解析】小球受重力mg、外力F、弹力FN作用，因小球受力平衡，其对应的平衡三角形如图所示，力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90的过程中，力F先减小后增大，其最
17、小值为mgcos，支持力FN一直减小，选项A错误，B正确；对小球和框架整体，由于F在水平方向的分力不断减小，在竖直方向的分力不断增大，可得地面对框架的摩擦力始终在减小，结合牛顿第三定律，可得框架对地面的压力也是一直减小，选项C正确，D错误。9【答案】AD【解析】对滑块A，据平衡条件得mgsin 30kx，其中xl0l，解得l0l，A正确，B错误；对A、B构成的整体，据平衡条件得Fcos 302mgsin 30，解得Fmg，C错误，D正确。10【答案】BD【解析】据力的三角形定则可知，圆柱a处于初状态时，圆柱a受到的支持力，拉力；当圆柱a缓慢滑动时，增大、拉力减小；当圆柱a滑到圆柱b的顶端时，圆
18、柱a受到的拉力最小，为0，故A错误，B正确；圆柱a受到的支持力，增大，则支持力减小，滑到b的顶端时，支持力N最小，为G，故C错误，D正确。二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(6分)【答案】(1)70 (3分) (2)没有影响 (3分)【解析】(1)由胡克定律mgk(xx0)，变化为xmx0。图乙所示的xm图象的斜率等于，由xm图象可得k70 N/m。(2)弹簧自身重力不影响xm图象的斜率，对弹簧劲度系数的测量没有影响。12(9分) 【
19、答案】(1)没有记录两拉力的方向(1分) 没有说明要把结点拉至O点(1分) (2)见解析 (1分)6 (或 5.86.2)(2分) (3)43 (2分) (4)ABC(2分)【解析】(1)A中是没有记录两拉力的方向，B中是没有说明要把结点拉至O点；(2)作图如图戊所示，合力大小为6 N；(3)根据Facos Fbcos ，得cos cos 43；(4)实验通过作出三个力的图示来验证平行四边形定则，因此重物的重力要知道，A对；拉线方向应与竖直木板平面平行，B对；图丁中F表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力，C对;当结点O位置确定后，弹簧测力计A的示数也是确定的，由于重物的重
20、力已确定，两力大小与方向均一定，因此D错误。13(10分) 【解析】(1)对竖直悬挂的物体，处于静止状态，故有kxmg (2分)对斜面上的物体进行受力分析，当物体沿斜面下滑时，摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得：3mgsin 30kx+f (3分)解得：f0.5mg。(1分)(2)当物体沿斜面上滑时，摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得：3mgsin 30+fkx (3分)解得：x2x。(1分)14(10分) 【解析】(1)对结点O进行受力分析，如图所示，受OC向下的拉力(大小等于mg)和OA、OB的拉力F1、F2，有：F1mgcos 305 N8.66 N(2分)F2mgsin 305 N。(
21、2分)(2)M在四个力的作用下处于静止状态，根据力的平衡，有：Mgsin 30F2f(2分)FNMgcos 30(1分)fFN(1分)解得：0.64。 (2分)15(12分) 【解析】(1)选取A和B的整体为研究对象，它受到重力(Mm)g，地面的支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用处于平衡状态，如图所示。根据平衡条件，有FN(Mm)0(2分)Ff(2分)可得FN(Mm)g (1分)再以B为研究对象，它受到重力、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用处于平衡状态，如图所示，根据平衡条件，有：在竖直方向上，有FABcos mg(1分)在水平方向上，有FABsin F (1分)解得：Fmgtan ，所以fFmgtan 。(2分)(2)若将A向左推动一点点后撤去推力，由于A、B的受力情况(大小和方向)均不变，所以A和B仍能静止不动。(3分)16(13分) 【解析】(1)自锁状态时，D有向左运动的趋势，所以它的下表面所受摩擦力的方向为水平向右。(2分)(2)D的受力情况如图所示，根据平衡条件：水平方向FNsinf1f2coskx (1分)竖直方向Ff2sinFNcos (1分)又f1F，f2FN (2分)解得：FN。 (2分)(3)自锁状态时，无论FN多大，都不能将门关上，所以有：1220 (3分)解得：1。(2分)