2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用随堂检测（打包4套）新人教版.zip

1实验三 验证力的平行四边形定则1．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的 A点．b．只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O，记下弹簧测力计的示数 F′和细绳的方向，按同样比例作出力 F′的图示．c．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．d．记下两只弹簧测力计的示数 F1、 F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出 F1和 F2的图示，用平行四边形定则求出合力 F.e．比较力 F′与 F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的．f．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置 O.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是______________(填写步骤前面的字母)．(2)下列措施中能减小实验误差的是________．A．两条细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些D．实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同解析：(1)先固定好白纸和橡皮条，两个弹簧测力计拉橡皮条到结点 O，记下两个力的大小和方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条到 O 点，记下拉力的大小和方向，由平行四边形定则画出两个力的合力，与第二次的一个力比较大小和方向；改变两个分力的大小和夹角，重复实验．故实验步骤为 afdbec.(2)两条细绳是否等长，不会影响实验误差，A 错误；避免拉力和纸面不平行，那样画出的力就不是实际作用力了，B 可以减小误差，B 正确；细绳稍长些，这样在描点画力的方向时，偏差少，误差小，C 正确；实验前调节弹簧测力计，使得两个读数标准相同，这样画出的平行四边形才准确，可以减小误差，D 正确．答案：(1)afdbec (2)BCD22．(2016·高考浙江卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为 500 N/m.如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、 b 做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下：(1)若弹簧秤 a、 b 间夹角为 90°，弹簧秤 a 的读数是________N(图 2 中所示)，则弹簧秤 b 的读数可能为________N.(2)若弹簧秤 a、 b 间夹角大于 90°，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数________、弹簧秤 b 的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．解析：(1)弹簧秤 a 的读数是 3.00 N；弹簧 OC 的拉力F＝ kx＝500×1.00×10 －2 N＝5.00 N，则弹簧秤 b 的读数可能为 N＝4.00 N.5.002－ 3.002(2)若弹簧秤 a、 b 间夹角大于 90°，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，由力的平行四边形定则和力的图示可知，弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读数变大．答案：(1)3.00(3.00～3.02) 4.00(3.90～4.10)(2)变大 变大3．(2018·广西桂林第十八中学月考)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉， O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是________．(2)某同学在做该实验时认为： A．拉橡皮条的细绳长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置 O 时，拉力要适当大些D．拉力 F1和 F2的夹角越大越好其中不正确的是________________(填入相应的字母)．3解析：(1) F 是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而 F′是通过一个弹簧秤沿 AO 方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到 O 点，其方向一定沿 AO 方向．(2)在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故 A 正确；作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板平面平行，故B 正确；拉力越大，则读数中出现的相对误差越小，故拉力应适当大些，故 C 正确；两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，故 D 错误．答案：(1) F′ (2)D4.(2015·高考山东卷)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为 O1、 O2，记录弹簧秤的示数 F，测量并记录 O1、 O2间的距离(即橡皮筋的长度 l)．每次将弹簧秤示数改变 0.50 N，测出所对应的 l，部分数据如表所示：F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05③找出②中 F＝2.50 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、 O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到 O 点，将两笔尖的位置标记为 A、 B，橡皮筋 OA 段的拉力记为 FOA， OB 段的拉力记为 FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在坐标纸上画出 F－ l 图线，根据图线求得 l0＝________cm.4(2)测得 OA＝6.00 cm， OB＝7.60 cm，则 FOA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出 FOA和 FOB的合力 F′的图示．(4)通过比较 F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧．如图甲所示，由图线可知与横轴的交点 l0＝10.0 cm.甲乙(2)橡皮筋的长度 l＝ OA＋ OB＝13.60 cm，由图甲可得 F＝1.80 N，所以FOA＝ FOB＝ F＝1.80 N.5(3)利用给出的标度作出 FOA和 FOB的图示，然后以 FOA和 FOB为邻边的平行四边形，对角线即为合力 F′，如图乙．(4)FO O′ 的作用效果和 FOA、 FOB两个力的作用效果相同， F′是 FOA、 FOB两个力的合力，所以只要比较 F′和 FO O′ 的大小和方向，即可得出实验结论．答案：(1)如解析图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1 均正确)(2)1.80(1.70～1.90 均正确)(3)如解析图乙所示(4)FO O′1第一节 重力 弹力 摩擦力1．(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，两个轻环 a和 b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m的小球．在 a和 b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时， a、 b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )A. B． mm2 32C． m D．2 m解析：选 C.由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C 项正确．2.(2015·高考山东卷)如图，滑块 A置于水平地面上，滑块 B在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、 B接触面竖直)，此时 A恰好不滑动， B刚好不下滑．已知 A与 B间的动摩擦因数为 μ 1， A与地面间的动摩擦因数为 μ 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力． A与 B的质量之比为( )A. B．1μ 1μ 2 1－ μ 1μ 2μ 1μ 2C. D．1＋ μ 1μ 2μ 1μ 2 2＋ μ 1μ 2μ 1μ 2解析：选 B.B恰好不下滑时， μ 1F＝ mBg， A恰好不滑动，则 F＝ μ 2(mAg＋ mBg)，所以＝ ，选项 B正确．mAmB 1－ μ 1μ 2μ 1μ 23．如图所示，质量为 m的木块在质量为 M的长木板上，受到向右的拉力 F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为 μ 1，木板与地面间的动摩擦因数为 μ 2，下列说法正确的是( )2A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ 2mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ 2(m＋ M)gC．当 Fμ 2(m＋ M)g时，木板便会开始运动D．无论怎样改变 F的大小，木板都不可能运动解析：选 D.由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为 μ 1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为 μ 1mg.又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力 μ 1mg和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项 A、B 错误；若增大 F的大小，只能使木块的加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项 C错误，D 正确．4.如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为 37°，其长 AD为 0.8 m，宽 AB为 0.6 m．一重为 20 N的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于 AB边的恒力 F时，刚好使木块沿对角线 AC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数 μ 和恒力 F的大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析：木块在斜面上的受力示意图如图所示，由于木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知：F＝ mgsin 37°·tan α＝20×0.6× N＝9 N0.60.8木块受到的摩擦力为Ff＝ （ mgsin 37°） 2＋ F2＝ N＝15 N（ 20×0.6） 2＋ 92由滑动摩擦力公式得3μ ＝ ＝ ＝ ＝ .FfFN Ffmgcos 37° 1520×0.8 1516答案： 9 N15161第二节 力的合成与分解1．(多选)(2015·高考广东卷)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有( )A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力解析：选 BC.杆静止在水平地面上，则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力．根据平衡条件，则三条绳的拉力的合力竖直向下，故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零．杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和，选项 B、C 正确．由于三条绳长度不同，即三条绳与竖直方向的夹角不同，所以三条绳上的张力不相等，选项 A 错误．绳子拉力的合力与杆的重力方向相同，因此两者不是一对平衡力，选项 D 错误．2．如图所示，三角形 ABC 三边中点分别是 D、 E、 F，在三角形中任取一点 O，如果 、OE→ 、 三个矢量代表三个力，那么这三个力的合力为( )OF→ DO→ A. B．OA→ OB→ C. D．OC→ DO→ 解析：选 A.由矢量三角形可知 与 的合力为 ，由三角形中位线性质知 ＝ ，所DO→ OF→ DF→ DF→ EA→ 以 与 的合力即为 、 、 三力的合力．由矢量三角形可得 与 的合力为 ，则选项EA→ OE→ OE→ OF→ DO→ EA→ OE→ OA→ A 正确．3.2小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用 A、 B 两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是( )A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C．这有可能， A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这有可能，但 A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析：选 C.由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近 180°，根据平行四边形定则可知，分力可远大于小明的重力，选项 C 正确．4.如图所示，用一根长为 l 的细绳一端固定在 O 点，另一端悬挂质量为 m 的小球 A，为使细绳与竖直方向成 30°角且绷紧，小球 A 处于静止，对小球施加的最小的力是( )A. mg B． mg332C. mg D． mg12 33解析：选 C.将小球重力分解如图，其中一个分力等于施加的力的大小．当施加的力与OA 垂直时最小， Fmin＝ mgsin 30°＝ mg，C 正确．12