高考一轮复习:相互作用
试卷更新日期:2025-08-24 类型:一轮复习
一、选择题
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1. 2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在( )A、避开障碍物时可以被看作质点 B、空中翻转时重心位置始终保持不变 C、单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上 D、起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力2. 如图所示为起重机吊起铁管的场景。质量为200kg的铁管两端固定有一钢绳,起重机挂钩勾住钢绳,使铁管从静止开始先竖直向上做匀加速直线运动,达到某一速度后做匀速运动。若铁管始终保持水平,不计钢绳质量与一切阻力。下列说法正确的是( )A、匀加速阶段铁管处于超重状态 B、匀速阶段钢绳的张力大小为1000N C、钢绳对铁管的拉力是由于铁管形变引起的 D、匀加速阶段钢绳对铁管的作用力大于铁管对钢绳的作用力3. 如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为 , 重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为( )A、 B、 C、 D、04. 如图所示,质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是( )A、斜面对物块的支持力大小为 B、斜面对物块的摩擦力大小为 C、斜面对物块作用力的合力大小为 D、物块所受的合力大小为5. 一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A、86cm B、92cm C、98cm D、104cm6. 如图所示,网球以很大的速度v沿着水平方向冲击球拍,再以等大的速度被反向打回,作用时间很短,冲击过程可以认为网球速度方向始终在水平方向上,作用过程忽略重力和空气阻力的影响,下列关于这个过程描述正确的( )A、球拍受到的弹力是由球拍的形变产生的 B、网球冲击球拍的过程中,惯性先减小后增大 C、网球从接触球拍到离开球拍速度变化量大小为 D、网球从接触球拍到离开球拍先做匀减速运动再做匀加速运动7. 如图所示,在光滑的竖直墙壁上用网兜把足球挂在点,足球与墙壁接触,保持静止。已知足球的重力大小为 , 悬绳与墙壁的夹角为 , 网兜与悬绳的质量不计。下列说法正确的是( )A、足球所受到的合力大小为 B、悬绳对足球的拉力大小为 C、足球对墙壁的压力大小为 D、足球对墙壁的压力是由墙壁的形变产生的8. 如图所示,足够长的光滑斜面固定,轻质弹簧下端连接在斜面底端的固定挡板上,上端有一个与弹簧不相连的物块压缩弹簧后静止。现用沿斜面的外力缓慢向下推动物块到某一位置(弹簧弹性限度内),撤去外力后,在物块沿斜面向上运动到最高点的过程中,其速度v随时间t变化关系图像可能正确的是( )A、
B、
C、
D、
9. 如图甲所示,小球在一竖直的轻弹簧正上方由静止开始自由下落,直到压缩弹簧到最低点,其运动的a-x图像如图乙所示,小球在最低点时的加速度大小为。已知小球的质量为m,重力加速度为g,小球在运动过程中的空气阻力忽略不计。弹簧始终在弹性限度内,则A、弹簧的劲度系数为 B、小球运动过程中的最大速度为 C、等于2g D、10. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向上滑动,下列说法正确的是( )A、穿过线圈a的磁通量增大 B、从上往下看,线圈a中将产生顺时针方向的感应电流 C、线圈a有收缩的趋势 D、桌面对线圈a的支持力增大11. 如图所示,某商场采用的电源驱动电机带动阶梯式电梯以的恒定速度运行,质量为的顾客静立在电梯上随电梯向上运动,若电梯的倾角为 , 运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是( )A、顾客向上运动的过程中机械能守恒 B、顾客重力的平均功率为 C、顾客受到电梯给予的静摩擦力 D、电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A12. 现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停,轻绳M端和N端系住钢管,轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°,钢管水平。则MO的弹力大小为( )(重力加速度为g)A、2mg B、mg C、 D、13. 如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为 , 细线c、d平行且与水平成(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为( )A、 , B、 , C、 , D、 ,14. 如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )A、 B、 C、G D、15. 如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )A、 B、 C、2f D、3f16. 如图所示,长方体物块叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为( )A、4 B、5 C、6 D、717. 如图所示,原长为的轻质弹簧,一端固定在点,另一端与一质量为的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数恒定不变。杆上M、N两点与点的距离均为 , P点为中点,重力加速度大小为。小球以某一初速度从点向下运动到点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )A、从点到点的运动过程中,小球动能的变化量等于摩擦力所做的功 B、从点到点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大 C、小球在M、N两点的加速度不相等 D、从点到点和从点到点的运动过程中,小球、地球和弹簧组成的系统机械能的减少量相同18. 如图(俯视图),用自然长度为 , 劲度系数为k的轻质弹簧,将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起,放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上,物体P、Q和O点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为 , 现使圆盘带动两个物体以的角速度做匀速圆周运动,则小物块P所受的静摩擦力大小为( )A、 B、 C、 D、19. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为θ,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,MNQ=θ.若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为µ,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )A、 B、 C、 D、二、多项选择题
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20. “独竹漂”是一种传统的交通工具,人拿着竹竿站在单竹上,人和单竹筏在水里减速滑行,人与竹筏相对静止,则( )A、人受合力为零 B、人对竹筏的力方向竖直向下 C、人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上 D、人和竹竿构成的整体的重心,与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上21. 如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A、b一定比a先开始滑动 B、a、b所受的摩擦力始终相等 C、是b开始滑动的临界角速度 D、当时,a所受摩擦力的大小为kmg22. 两个共点力之间夹角为θ,它们的合力为F,下列说法正确的是( )A、合力F的大小不一定大于的大小 B、和F同时作用于同一物体上 C、若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越大 D、若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越小23. 如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中 ( )A、小球对墙的压力减小 B、小球对薄板的压力增大 C、小球对墙的压力先减小后增大 D、小球对薄板的压力不可能小于球的重力24. 如图所示,是一直升机通过软绳打捞河中物体,物体质量为m,由于河水的流动将物 体冲离使软绳偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角度,下 列说法正确的是A、绳子的拉力为 B、绳子的拉力可能小于mg C、物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力 D、物体受到河水的作用力大于绳子拉力的水平分力25. 如图1所示,冰坑挑战是我国东北的传统游戏。某同学将该情景简化后的模型如图2所示,可看作游戏者在一圆心角为120°的圆弧轨道上移动,圆弧的半径为R。已知冰面与鞋底间的动摩擦因数为 , 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,游戏者的质量m=60kg,游戏者可看作质点,则下列说法正确的是( )A、游戏者在从O点向上缓慢移动过程中,最大静摩擦力不断增大 B、游戏者在从O点向上缓慢移动过程中,离O点的高度最大为 C、若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后,可再次回到最高点 D、若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点,游戏者的切向加速度先减小后增大26. 如图所示的装置可测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂通过绝缘细线挂着正六边形线框,线框的边长为 , 底边水平,恰有一半处于匀强磁场中,该磁场的磁感应强度的方向与线框平面垂直。当线圈中通入顺时针电流时,调节砝码使两臂达到平衡。然后改变电流的方向,大小不变,在右盘中增加质量为的砝码后,两臂再次达到新的平衡,则( )A、大小为 B、大小为 C、磁场方向垂直线框平面向里 D、线框所受安培力大小为27. 如图,与水平面成夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量为的滑块,弹性轻绳一端固定于O点,另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接,弹性轻绳原长为OQ,PQ为且垂直于OM。现将滑块无初速度释放,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16,弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足。 , g取 , 。则滑块( )A、与杆之间的滑动摩擦力大小始终为 B、下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同 C、从释放到静止的位移大小为 D、从释放到静止克服滑动摩擦力做功为28. 如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l , P点到O点的距离为 , OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )A、弹簧的劲度系数为 B、小球在P点下方处的加速度大小为 C、从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大 D、从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同29. 如图所示,足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块,以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断正确的是( )A、 B、 C、 D、
三、非选择题
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30. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图(a),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且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线,如图(b)所示。
回答下列问题:(1)、将一芒果放入此空杯,按上述操作测得 , 由图(b)可知,该芒果的质量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。31. 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数的实验,所用器材如下:钉有橡胶皮的长木板、质量为的木质滑块(含挂钩)、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。实验步骤如下:
①将长木板放置在水平台面上,滑块平放在橡胶面上;
②调节定滑轮高度,使细线与长木板平行(此时定滑轮高度与挂钩高度一致);
③用电机缓慢拉动长木板,当长木板相对滑块匀速运动时,记录弹簧测力计的示数F;
④在滑块上分别放置和的砝码,重复步骤③;
⑤处理实验数据(重力加速度g取)。
实验数据如下表所示:
滑块和砝码的总质量
弹簧测力计示数
动摩擦因数
250
1.12
0.457
300
1.35
a
350
1.57
0.458
400
1.79
0.457
完成下列填空:
(1)、表格中a处的数据为(保留3位有效数字);(2)、其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小 , 与接触面上压力的大小(以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”);(3)、若在实验过程中未进行步骤②,实验装置如图乙所示,挂钩高于定滑轮,则的测量结果将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。32. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为 N/m;
(2)为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案更合理;
②若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0 N,b的示数为11.0 N,c的示数为4.0 N,则A和B间的动摩擦因数为。
33. 一质量m=1 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为的足够长的斜面,某同学利用计算机系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,通过计算机绘制出的滑块上滑过程中速度v随时间t变化的v-t图像如图所示。已知 , , g取10 m/s2 , 求:(1)、滑块与斜面间的动摩擦因数;(2)、滑块重新回到斜面底端的动能。34. 如图所示,质量为M的物体甲通过两段轻绳和一根劲度系数为k的轻弹簧悬挂,结点为O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m的物体乙相连,轻弹簧OA的中轴线与竖直方向的夹角α=37°,物体甲、乙均处于静止状态(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g)。求:(1)物体乙对水平面的压力;
(2)轻弹簧OA的伸长量x;
(3)物体乙受摩擦力的大小。
35. 如图甲所示为《天工开物》中记载的我国传统提水工具桔槔。图乙为其原理示意图,O为支点,A端用细绳悬挂一重石,B端用细绳悬挂水桶。已知水桶重力为、容积为 , 悬挂桶的绳子始终保持在竖直状态,忽略杆和绳的重力。(取)(1)、桶装满水时,求水桶中水的质量;(2)、空桶在水中漂浮时,求桶排开水的体积;(3)、一重力为的人用桔槔将装满水的桶提出水面(忽略桶外壁沾水),当桔槔处于水平平衡状态时,人对地面的压力为 , 求重石的重力。36. 如图所示的单摆摆线长为l,摆球直径为d(1)、①利用该单摆测量当地的重力加速度g,测得单摆周期为T。则测量重力加速度g的表达式为;②以下是实验过程中的一些做法,其中正确的是;
A.摆线粗些、弹性好些
B.摆球密度大些,体积小些
C.由静止释放摆球的同时开始计时,当摆球回到初始位置停止计时,由此测得单摆振动周期T
D.单摆周期大些,可以提高测量精度,因此在拉开摆球时应使摆线与竖直方向有较大的角度
(2)、将该单摆置于机车上,测量机车在水平路面上启动过程中的加速度。在机车上观测到摆线偏离竖直方向的角度为θ角,则该机车加速度为(已知重力加速度g);(3)、利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置,静止释放,则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动,为了测量小球摆到最低点时的速度,在该位置放置了光电门,小球通过光电门的挡光时间为Δt,则从静止到最低点过程中,①机械能守恒需要验证的表达式为(用题目中的已知量表示,当地重力加速度为g)
②实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量,则可能的原因是
A.空气阻力对小球做负功
B.摆线没有拉直时静止释放
C.光电门位置偏低,小球球心没过光电门
37. 如图所示,一长度为L、内壁光滑的细圆筒,其上端封闭,下端固定在竖直转轴的O点,圆筒与水平方向的夹角为θ。原长为的轻质弹簧上端固定在圆筒上端,下端连接一质量为m的小球,小球的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时,弹簧长度为。重力加速度为g。求:(1)、弹簧的劲度系数k;(2)、当弹簧恢复原长时,转轴的角速度ω1;(3)、当弹簧的形变量时,转轴的角速度ω。