2023年高考物理预测题之相互作用

试卷更新日期：2023-02-09 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图所示，一轻质A型梯置于水平地面上，重力为G的人站在其顶部水平横杆中点处，静止时，限位轻绳松弛，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角 $θ = 60 °$ 。则每根斜杆受到地面的（）

A、作用力为 $\frac{\sqrt{3}}{3} G$ B、作用力为 $\frac{\sqrt{3}}{6} G$ C、摩擦力为 $\frac{\sqrt{3}}{4} G$ D、摩擦力为 $\frac{\sqrt{3}}{8} G$

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2. 截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为的斜面上，当 $θ$ =37 $^{\circ}$ 时，木块恰能静止在斜面上，如图甲．现将 $θ$ 改为30 $^{\circ}$ ，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37 $^{\circ}$ =0.6，cos37 $^{\circ}$ =0.8，则（）

A、A、B仍一定静止于斜面上 B、若M=4m，则A受到斜面的摩擦力为 $\frac{5}{2}$ mg C、若M=2m，则A受到的摩擦力为 $\frac{3}{2}$ mg D、以上说法都不对

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3. 如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）

A、大小等于 $m g$ B、大小等于 $\sqrt{2} m g$ C、方向竖直向上 D、方向水平向左

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4. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距 $\frac{3}{5} L$ 时，它们加速度的大小均为（）

A、 $\frac{5 F}{8 m}$ B、 $\frac{2 F}{5 m}$ C、 $\frac{3 F}{8 m}$ D、 $\frac{3 F}{10 m}$

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5. 如图所示，ab绳一端固定在竖地墙上，另一端系在竖直固定的直杆上，质量为 $m$ 的重物用细线系于ab绳上的 $c$ 点，ac段水平， $a$ 点到杆的距离为ac段长度的2倍，bc段绳长度是ac段长度的 $\sqrt{3}$ 倍，重力加速度为 $g$ ，将绳b端沿杆缓慢下移，当移到与 $a$ 点等高的位置时，ac段和bc段绳上的张力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 大小分别为（）

A、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g$ ， $F_{2} = \frac{1}{2} m g$ B、 $F_{1} = \frac{1}{2} m g$ ， $F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g$ C、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g$ ， $F_{2} = \frac{2 \sqrt{3}}{3} m g$ D、 $F_{1} = \frac{2 \sqrt{3}}{3} m g$ ， $F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g$

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6. 新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包，然后平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为 $120 °$ 固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，使BP板由水平位置逆时针缓慢转动，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、棉包对AP板的压力一直减小 B、棉包始终受到三个力的作用 C、在AP板转到水平前，BP板与AP板对棉包的作用力的合力不变 D、当BP板转过 $60 °$ 时，棉包对BP板的作用力大小为mg

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7. 如图，倾角为 $θ$ 且表面光滑的斜面固定在水平地面上，轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接物体a，另一端连接物体b，b与物体c之间连接轻弹簧，a与地面接触且a、b、c均静止。已知b、c的质量均为m，重力加速度大小为g。则（）

A、a的质量可能小于 $2 m s i n θ$ B、剪断竖直绳后瞬间，b的加速度大小为 $2 g s i n θ$ C、剪断竖直绳后瞬间，c的加速度大小为 $g s i n θ$ D、剪断竖直绳后的一小段时间内，b、c的距离变大

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8. 如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q（含砂子）。现有另一个砂桶P（含砂子）通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是（）

A、若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 B、若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 C、若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变 D、若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升

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9. 哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，用合成“肌肉”做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁，足够长的细绳绕过d端滑轮，一端也固定于墙壁，另一端连接质量为m的物体，合成“肌肉”的c和e处类似于人手臂的关节，由“手臂”合成“肌肉”控制。设cd的连线与竖直墙壁ac夹角为?，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法不正确的是（）

A、撤除轻质细杆ce瞬间物体的下落加速度为重力加速度g B、若保持θ＝90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向 C、若保持ac等于ad，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向 D、若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac＞cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小

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10. 如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度 $ω$ 匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（）

A、小物块a和b做圆周运动的向心力之比为 $\sqrt{3} ： 1$ B、小物块a和b对容器壁的压力之比为 $\sqrt{3} ： 1$ C、小物块a与容器壁之间无摩擦力 D、容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下

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11. 如图所示，小球A、B由不可伸长的轻绳串连悬挂于O点，A质量为 $m$ ， B质量为 $2 m$ ，在外力F作用下处于平衡状态。重力加速度为 $g$ 。为使悬线OA与竖直方向的夹角 $θ$ 保持 $45 °$ ， F的大小（）

A、可能为 $3 \sqrt{2} m g$ B、可能为 $2 m g$ C、可能为 $\sqrt{2} m g$ D、可能为 $m g$

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二、多选题

12. 如图所示，质量为m的小环套在位于竖直面内的固定光滑圆弧上。轻质弹性细绳一端固定在圆弧最高点A，另一端系在小环上。弹性绳原长 $l_{0}$ 与圆弧半径R之比为 $\frac{l_{0}}{R} = \frac{4}{5}$ ，小环静止于B时，弹性绳的弹力大小为 $F_{1}$ 、方向与竖直方向成 $60 °$ 角。将小环移至圆弧最低点C后轻轻放手，小环静止在C点，此时圆弧对小环的作用力大小为 $F_{2}$ 。重力加速度为g，弹性绳的弹力符合胡克定律，且始终处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（）

A、 $F_{1}$ 一定等于 $m g$ B、 $F_{1}$ 可能大于 $m g$ C、 $F_{2} = 5 m g$ D、 $F_{2} = 6 m g$

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13. 用如图（a）所示的装置研究安培力，线圈的一端悬挂于弹簧测力计上，另一端放置在匀强磁场中。某次实验获得测力计读数随电流变化的F-I图像如图（b）所示，图中F₁、F₀和I₁为已知量，线圈匝数为n，重力加速度为g，忽略线圈上边所在位置处的磁场，通过以上已知量可求出（）

A、线圈的质量 B、线圈在磁场中的有效长度 C、线圈所在磁场的磁感应强度 D、磁感应强度与线圈有效长度的乘积

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三、实验探究题

14. 某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量（已知当地重力加速度g）。

(1)、在智能手机上显示的加速度 $a -$ t图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在 $1.20 s \sim 1.90 s$ 内可认为做运动（选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”），根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为 $m/s$ ；（计算结果保留两位有效数字）

(2)、根据手机记录的木块运动加速度a，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为 $μ =$ （用所测物理量的字母表示）。

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15. 如图所示，有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置，下端系在一个轻质勾上。两绳在同一竖直面内，不缠绕。1的长度比2短，1自然伸长时，2处于松弛状态。现测量这两条弹性绳的劲度系数。进行以下操作：每个钩码质量为100g，g取 $10 m / s^{2}$ 。
①测量短绳的自然长度 $L_{0}$ ；
②下端逐个加挂钩码。测量短绳1的长度L，并记录对应钩码数量n。两条弹性绳一直处于弹性限度内；
③在坐标纸上建立坐标系。以L为纵坐标，以所挂钩码数为横坐标，描出部分数据如图所示；
④根据图像求出弹性绳的劲度系数 $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 。

(1)、加挂第个钩码，弹性绳2开始绷紧；

(2)、弹性绳1、2的劲度系数分别为 $k_{1} =$ N/m， $k_{2} =$ N/m。

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16. 利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上端滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离x，记下相应的t值，所得数据如表中所示．
x(m)
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
0.950
t(ms)
292.9
371.5
452.3
552.8
673.8
776.4
(m/s)
1.71
1.62
1.55
1.45
1.34
1.22
完成下列填空和作图：

(1)、若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值x和t四个物理量之间所满足的关系式是；

(2)、根据表中给出的数据，在下图给出的坐标纸上画出 $\frac{x}{t}$ －t 图线；

(3)、由所画出的 $\frac{x}{t}$ －t图线，得出滑块加速度的大小为a＝ m/s²(保留2位有效数字)．

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x(m)	0.500	0.600	0.700	0.800	0.900	0.950
t(ms)	292.9	371.5	452.3	552.8	673.8	776.4
(m/s)	1.71	1.62	1.55	1.45	1.34	1.22