2019-2021 年河南省各地高考物理模拟考试试题分类——专题 2 相互作用 一．选择题（共 6 小题） 1．（2021•河南模拟）坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场 所得到广泛应用。考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶 梯时，通过传感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一 名乘客踏上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．只有在提速阶段乘客才受到摩擦力 B．在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上 C．在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用 D．在提速阶段乘客受到扶梯的作用力斜向上，而在高速匀速运动时所受扶梯的作用力 则竖直向上 2．（2020•濮阳模拟）将大小为 100N 的力 F 沿如图所示的 x、y 方向分解，若 F 在 x 轴上 的投影大小为 50 ❑ √3 N，而沿 x 方向的分力大小为 200 ❑√ 3 N，则 F 在 y 轴上的投 3 影为（　　） A．50N B．100 ❑ √3 N C．50 ❑ √3 N D．0N 3．（2020•河南模拟）如图所示，两杆直立在水平地面上，一根粗细均匀的软绳两端分别 连接在两竖直杆上的同一高度处，现将两竖直杆间的距离减小一些，下列说法正确的是 （　　） A．绳对杆的作用力增大 B．绳对杆的作用力大小不变 C．杆对地面的压力增大 D．杆对地面的压力不变 4．（2019•开封模拟）如图所示，长为 3L 的木板从光滑水平面滑上长为 5L 的粗糙桌面， 停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为 L，则该过程中，木板所受摩擦力 f 与位移 x 的关系图线是（　　） A． B． C． D． 5．（2021•河南模拟）如图所示，物体 A 与劲度系数为 k 的轻弹簧一端相连，用大小为 F0 的拉力提起弹簧另一端，物体可以静止悬挂。现把物体放在粗糙水平地面上，物体与地 面间的动摩擦因数为 μ，用一大小为 F 的力水平向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动， 则弹簧的伸长量为（　　） A． μ F0 k B． F0 k C． μF k D． F0+ F k 6．（2021•河南模拟）如图所示，质量为 2kg 的物体，以某一速度冲上倾角为 37°的斜面， 一沿斜面向下的力 F＝3N 作用在物体上，物体与斜面间的动摩擦因数为 0.5，则物体沿 斜面向上运动的过程中，受摩擦力的大小和方向为（sin37°＝0.6.cos37°＝0.8，重力加速 度 g 取 10m/s2）（　　） A．大小为 8N，方向沿斜面向上 B．大小为 8N，方向沿斜面向下 C．大小为 3N，方向沿斜面向上 D．大小为 15N，方向沿斜面向上 二．多选题（共 1 小题） 7．（2019•郑州三模）倾角为 θ 的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一长木板，木板与 斜面之间的动摩擦因数为 μ，平行于斜面的力传感器上端连接木板，下端连接一光滑小 球，如图所示。当木板固定时，传感器的示数为 F1，现由静止释放木板，木板沿斜面下 滑的过程中，传感器的示数为 F2，则下列说法正确的是（　　） A．若 μ＝0，则 F1＝F2 B．若 μ＝0，则 F2＝0 C．若 μ≠0，则 μ＝tanθ D．若 μ≠0，则 μ ¿ F 2 tanθ F1 三．实验题 8．（2019•安阳二模）某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的 动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为 M，重物质量为 m，遮光板的 宽度为 d（d 很小），遮光板与光电门之间的距离为 L，重力加速度为 g，细线恰伸直， 重物由静止释放。 （1）在完成本实验时，下列操作或说法正确的是　 　 A．细线必须平行于水平桌面 B．拉力传感器的示数始终等于 mg C．实验时必须满足条件 m＜＜M D．拉力传感器固定在重物上时误差更小 （2）某次实验时，测出遮光板通过光电门所用的时间为△t，则此实验过程物块运动的 加速度 a＝　 　。 （3）实验时，改变重物 m 的质量，多次实验，记录拉力传感器的示数 F，计算物块的 加速度 a，根据实验数据画出 a﹣F 图象，图线与纵轴的交点为（0，﹣b），则物块与水 平桌面间的动摩擦因数为　 　。 9．（2021•河南模拟）某实验小组的同学欲测量滑块与木板间的动摩擦因数 μ，设计了一 套如图甲所示的装置，图中 A 为滑块，B 为打点计时器，C 为弹簧测力计，P 为小桶 （内有砂子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。实验 时，先接通电源再松开滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点，此过程弹簧测力计的 读数为 F，测出滑块质量为 m。该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开 始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离 x，并计算该点与 零点之间速度的平方差 Δv2＝v2﹣v02，然后建立 Δv2﹣x 坐标系，通过描点法得到的图像 是一条过原点的直线，如图乙所示。（重力加速度 g 取 10m/s2） （1）本实验中 　 　（选填“需要”或“不需要”）测量小桶（含内部砂子）的质量； （2）在图乙中这条直线的斜率的表达式为 　 　；（用 F、μ、m 等题中所给字母填写 表达式） （3）若测出滑块质量为 0.4kg，弹簧测力计读数为 2N，结合图乙可求得滑块与木板间 的动摩擦因数为 　 　。 10．（2021•河南模拟）如图所示，张老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”的实验时， 在黑板上方的 A 点固定橡皮条的一端，用两个弹簧测力计将另一端拉到 O 点。 （1）下列原因可能会导致实验结果不准确的是　 　。 A．弹簧测力计在实验前没有调零 B．弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C．弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响 （2）为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法　 　（一条即可）。 （3）两弹簧测力计的读数分别为 F1 和 F2 两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为 α1 和 α2，此时 α1+α2＜90°，如图所示，以下说法正确的是　 　。 A．为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力 B．实验中用平行四边形定则求得的合力 F 一定与 OA 在一条直线上 C．若保持 O 点的位置和夹角 α1 不变，夹角 α2 可变，若 F1 增大，则 F2 可能减小 D．若保持 O 点的位置和 F2 大小不变，增大 α2，则 F1 增大，α1 可能增大 11．（2021•开封一模）甲、乙、丙三位同学分别设计了测量动摩擦因数的实验（重力加速 度大小为 g）。 （1）甲同学设计的实验装置如图 a 所示，实验时把 A 水平拉出，弹簧测力计稳定时示 数为 F，已知 A 和 B 的质量分别为 M 和 m，则能测出　 　（填 A 与 B 或 A 与地面） 之间的动摩擦因数，且 μ＝　 　。 （2）乙同学设计的实验装置如图 b 所示，已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，物 块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图 c 所示，图中标出了五个连续点之间的距离， 为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是　 　（填正确答案标号）。 A．物块的质量 B．斜面的高 C．斜面的倾角 （3）丙同学设计的实验装置如图 d 所示，物块从斜面顶端 A 由静止释放，滑至水平部 分 C 点停止。已知斜面高为 h，滑块运动的整个过程水平距离为 s，设转角 B 处无动能 损失，斜面和水平部分与物块的动摩擦因数相同，则物块与斜面间的动摩擦因数 μ＝ 。 12．（2021•河南模拟）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量木块与斜面间的动摩擦 因数。让带遮光片的木块从固定斜面上某处滑下，斜面上 A、B 处各有一光电门，当木 块依次经过两光电门时，测得遮光片对光电门的挡光时间分别为 t1、t2，遮光片的宽度 为 d，A、B 两点间的距离为 l，斜面倾角为 θ，重力加速度为 g。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度 d＝　 　mm。 （2）根据测得量，遮光片经过 A 处时的速度 vA＝　 　，同样方法可得遮光片经过 B 处时的速度 vB。 （3）木块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝　 　（用 vA、vB、l、θ、g 等字母表示）。 13．（2021•河南模拟）在“探究求合力的方法”的实验中，某同学采用如图乙所示的装置。 弹簧测力计 a、b 的示数分别为 Fa、Fb，保证节点 O 位置不变，改变 Fa、Fb 大小进而改 变两细绳间的夹角。 （1）实验中首先使用一个弹簧测力计测量，把弹簧拉到 O 点，弹簧测力计示数如甲图 所示，则弹簧 OC 中的拉力为　 　N。 （2）保证节点 O 位置不动，若弹簧测力计 a、b 间夹角大于 90°，保持弹簧测力计 a 与 弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧测力计 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧测力计 a 的读数 、弹簧测力计 b 的读数　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．（2020•河南模拟）在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中： （1）某次研究轻弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系实验时得到如图甲所示的 F﹣L 图象。 由图象可知：弹簧原长 L0＝　 　cm，由此求得弹簧的劲度系数 k＝　 　N/m。 （2）按如图乙的方式挂上两个钩码，使（1）中研究的轻弹簧压缩，稳定后指针指示如 图乙，则指针所指刻度尺示数为　 　cm，由此可得每个钩码重为　 　N。 15．（2020•河南模拟）如图所示，某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数的实验 装置，将斜面固定在桌子边缘，在斜面上装有两个光电门 1、2，绕过斜面顶端光滑定滑 轮的细线一端连在装有遮光片的物块上，另一端吊着装有砂的砂桶，物块静止在斜面上。 （1）通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；给物块一个初速度使物块 沿斜面向上滑动，观察物块通过光电门 1、2 时光电计时器记录的遮光片遮光的时间， 如果通过光电门 1 的遮光时间 t1 小于通过光电门 2 的遮光时间 t2，则需要　 　（填“增 加”或“减少”）砂桶内砂的质量，直到物块上滑时，通过两个光电门的遮光时间相等。 （2）已知斜面的高为 h、长为 L，测出物块和遮光片的总质量为 M，要测量物块和斜面 间的动摩擦因数，还需要测量　 　（写出需要测量的物理量名称和符号），则物块与 斜面间的动摩擦因数为 µ＝　 　（用已知的和测量的物理量表示）。 16．（2020•河南二模）某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩 擦因数：一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与