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1、專題摸底卷(二) 相互作用
[時間:60分鐘 分值:70分]
一、單項選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分)
1.下列說法正確的是 ( )
A.形狀規(guī)則的物體重心一定在其幾何中心
B.運動員將足球踢出,球在空中飛行是因為球受到一個向前的推力
C.靜止的物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力
D.兩個物體發(fā)生相互作用不一定相互接觸
2.如圖D2-1所示的兩個實驗中體現出的共同的物理思想方法是( )
圖D2-1
A.極限法
B.放大法
C.控制變量法
D.等效替代法
3.足球運動是目前全球體育界最具影響力
2、的項目之一,深受青少年喜愛.關于如圖D2-2所示的四種與足球有關的情景,下列說法正確的是 ( )
甲
乙
丙
丁
圖D2-2
A.如圖甲所示,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它受到的重力
B.如圖乙所示,靜止在光滑水平地面上的兩個足球因接觸而受到彈力作用
C.如圖丙所示,被踩在腳下的靜止在水平草地上的足球可能受到3個力的作用
D.如圖丁所示,落在球網中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變
圖D2-3
4.如圖D2-3所示,青銅雕像“馬踏飛燕”是漢代藝術家高度智慧、浪漫想象和高超藝術技巧的結晶,是我國古代雕塑藝術的稀世之寶,被譽為中國旅游業(yè)的象征.飛奔的
3、駿馬三足騰空,只用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛翔的燕子上,是因為 ( )
A.馬跑得快
B.馬蹄大
C.馬的重心在飛燕上
D.馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上
圖D2-4
5.如圖D2-4所示,小明在傾斜的路面上使用一臺沒有故障的體重秤,那么測出來的體重示數比他實際體重 ( )
A.偏大
B.偏小
C.準確
D.不準確,但無法判斷偏大偏小
6.F1、F2是力F的兩個分力,若F=10 N,則下列不可能是F的兩個分力的是 ( )
A.F1=10 N,F2=10 N
B.F1=20 N,F2=20 N
C.F1=2 N,F2=6 N
D.F1=20 N,F2=3
4、0 N
7.如圖D2-5所示,某人手拉彈簧,使其伸長了5 cm(在彈性限度內),若此時彈簧的兩端受拉力均為10 N,則 ( )
圖D2-5
A.彈簧所受的合力大小為10 N
B.彈簧的勁度系數為200 N/m
C.彈簧的勁度系數為400 N/m
D.彈簧的勁度系數隨彈簧拉力的增大而增大
圖D2-6
8.如圖D2-6所示,相隔一定距離的兩個相同的圓柱體A、B固定在同一水平線上,一細繩套在兩圓柱體上,細繩下端懸掛一重物,繩和圓柱體之間無摩擦.當重物質量一定時,繩越長,則 ( )
A.繩的彈力大小不變 B.繩的彈力越小
C.重物受到的合力越大 D.繩對圓柱體A的作用力
5、越大
圖D2-7
9.傳送帶靠靜摩擦力把貨物從低處勻速送往高處,則( )
A.貨物所受靜摩擦力方向沿傳送帶向上
B.貨物越重則越不容易相對傳送帶滑動
C.貨物越輕則越不容易相對傳送帶滑動
D.若使傳送帶反轉,將貨物從高處勻速送往低處,則靜摩擦力的方向沿傳送帶向下
圖D2-8
10.如圖D2-8所示,在不計滑輪摩擦和繩子質量的條件下,當小汽車勻速向右運動時,物體A的受力情況是 ( )
A.繩的拉力大于A的重力
B.繩的拉力等于A的重力
C.繩的拉力小于A的重力
D.拉力先大于重力,后變?yōu)樾∮谥亓?
圖D2-9
11.如圖D2-9所示,在傾角為θ的光滑斜面
6、上,重力為G的物體受到水平推力F的作用,物體靜止不動,則物體對斜面的壓力大小為 ( )
A.Gsin θ B.Gcos θ
C.Gcos θ+Fsin θ D.Gcos θ+Fcos θ
12.如圖D2-10所示為小朋友喜歡的磁性黑板,下面有一個托盤,讓黑板撐開一個安全角度(黑板平面與水平面的夾角為θ),不易傾倒,不但小朋友可以在上面用專用畫筆涂鴉,而且磁性黑板擦可以直接吸在上面.小朋友把一塊質量為m的黑板擦吸在上面保持靜止,黑板與黑板擦之間的動摩擦因數為μ,重力加速度為g,則下列說法正確的是 ( )
圖D2-10
A.黑板擦對黑板的壓力大小為 mgcos θ
B.
7、黑板斜面對黑板的摩擦力大小為μmgcos θ
C.黑板對黑板擦的摩擦力大于 mgsin θ
D.黑板對黑板擦的作用力大小為 mg
13.如圖D2-11所示,斜面頂端固定有半徑為R的輕質滑輪,用不可伸長的輕質細繩將半徑為r的球沿斜面緩慢拉升.不計各處摩擦,且R>r.設繩對球的拉力為F,斜面對球的支持力為FN,則關于F和FN的變化情況,下列說法正確的是( )
圖D2-11
A.F一直增大,FN一直減小
B.F一直增大,FN先減小后增大
C.F一直減小,FN保持不變
D.F一直減小,FN一直增大
14.如圖D2-12所示,把光滑斜面上的物體所受重力G分解為F1、F2兩個力
8、,圖中FN為斜面對物體的支持力,則下列說法正確的是 ( )
圖D2-12
A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力
B.物體受到G、FN、F1、F2共四個力的作用
C.F2是物體對斜面的壓力
D.力FN、F1、F2這三個力的作用效果與G、FN這兩個力的作用效果相同
圖D2-13
15.長直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與水平面的夾角 α 變大),另一端不動,如圖D2-13所示,則鐵塊受到的摩擦力 f 隨角度 α 的變化圖像可能正確的是圖D2-14中的(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) ( )
圖D2-14
二、實驗題(本
9、題共2小題,16題5分,17題5分,共10分)
16.某同學在做“探究求合力的方法”實驗時,把橡皮條的一端用圖釘固定于P點,同時用兩個彈簧測力計將橡皮條的另一端拉到位置O,這時兩彈簧測力計的示數分別為FA=3.5 N、FB=4.0 N,其位置記錄如圖D2-15所示.倘若橡皮條的活動端僅用一個彈簧測力計拉著,也把它拉到O點位置,則彈簧測力計的示數為FC=6.0 N,其位置如圖D2-15所示.
圖D2-15
(1)用4 mm表示1 N,在圖D2-16中作出力FA、FB和FC的圖示.
圖D2-16
(2)根據平行四邊形定則在圖D2-16中作出FA和FB的合力F,F的大小為
10、 N.?
(3)實驗的結果 (選填“能”或“不能”)驗證平行四邊形定則.?
圖D2-17
17.如圖D2-17所示,某同學在做“探究求合力的方法”實驗,三個細繩 L1、L2、L3 共系于一個結點,另一端分別系于輕質彈簧測力計 A、B 和重物 M 上,A 掛于固定點 P.手持 B 拉動細繩,使結點靜止于 O 點.
(1)某次實驗中A 的指針位置如圖所示,其讀數為 N.?
(2)下列實驗要求中必要的是 (填選項前的字母).?
A.彈簧測力計需要在實驗前進行校零
B.細繩方向應與木板平面平行
C.需要用彈簧測力計測量重物 M 的重力
D.彈簧測
11、力計 B 始終保持水平
三、計算題(本題共3小題,18題10分,19題10分,20題10分,共30分)
18.如圖D2-18所示,重力為500 N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重力為200 N的物體,當繩與水平面成60°角時,物體靜止.不計滑輪與繩的摩擦,求地面對人的支持力大小和摩擦力大小.
圖D2-18
19.一質量 mB=4 kg的物塊B放于粗糙水平桌面上并處于靜止狀態(tài),另有一質量 mA=2 kg的物塊A連著繩子靜止在空中,如圖D2-19所示,繩子的結點為O,OC繩子的一端C固定在豎直墻面上,并且與墻面的夾角為θ=37°
12、.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
(1)求OB繩子上的拉力大小F1和OC繩子上的拉力大小F2.
(2)求此時物塊B與桌面之間的摩擦力大小f.
(3)發(fā)現當物塊A的質量增大到 mA=4 kg時,物塊B剛好要滑動,求物塊B與桌面間的動摩擦因數.(假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)
圖D2-19
20.如圖D2-20所示,A、B都是重物,A被繞過小滑輪P的細線所懸掛,B放在粗糙的水平桌面上;小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點,O'是三根細線的結點,細線bO'水平拉著重物B,cO'沿豎直方向且拉著彈簧.彈簧、細線、
13、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個裝置處于靜止狀態(tài).若重物A的質量為2 kg,彈簧的伸長量為5 cm,∠cO'a=120°,重力加速度g取10 m/s2,則:
(1)桌面對重物B的摩擦力為多大?
(2)彈簧的勁度系數為多少?
(3)懸掛小滑輪的斜線的拉力F的大小和方向為何?
圖D2-20
專題摸底卷(二)
1.D [解析] 物體的重心跟物體的形狀和質量分布有關,形狀規(guī)則且質量分布均勻的物體的重心一定在其幾何中心,故A錯誤;運動員將足球踢出,球在空中飛行是因為球的慣性,故B錯誤;靜止的物體受到的摩擦力不一定為靜摩擦力,也可以是滑動摩擦力,故C錯誤;彼此不接觸
14、的物體之間也會有力的作用,例如磁鐵對鐵釘有吸引力,故D正確.
2.B
3.C [解析] 圖甲中,彈力與重力性質不同,可以認為彈力大小等于重力,選項A錯誤.圖乙中,兩個足球之間沒有彈力,選項B錯誤.被踩在腳下的靜止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力、腳對球的壓力三個力作用,選項C正確.落在球網中的足球受到彈力是由于球網發(fā)生了形變,選項D錯誤.
4.D
5.B [解析] 因為人肯定是垂直接觸體重秤的,在傾斜的路面上使用一臺沒有故障的體重秤,可將該情景簡化為斜面模型,人站在斜面上,對斜面的壓力為FN=mgcos θ(θ為斜面的傾角),故小于重力,測出的體重比實際的小,B正確.
6.
15、C [解析] 根據|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,10 N和10 N的合力范圍為[0 N,20 N],可能為10 N;20 N和20 N的合力范圍為[0 N,40 N],可能為10 N;2 N和6 N的合力范圍為[4 N,8 N],不可能為10 N;20 N和30 N的合力范圍為[10 N,50 N],可能為10 N.
7.B
8.B [解析] 假設繩與豎直方向的夾角為θ,根據平衡條件得2Tcos θ=mg,當重物質量一定時,繩越長則夾角越小,所以cos θ 越大,拉力T越小,故A錯誤,B正確;重物一直處于平衡狀態(tài),所以重物受到的合力為零,故C錯誤;繩和圓柱體之間無摩擦,圓柱體相當于定
16、滑輪,不省力,繩子上各處張力大小相等,繩對圓柱體A的作用力位于兩繩夾角的角平分線上,由于繩子的拉力變小,且夾角變大,所以繩子對圓柱體A的作用力變小,故D錯誤.
9.A [解析] 由于貨物勻速運動,受力平衡,所以靜摩擦力方向沿傳送帶向上,A正確;貨物是否容易相對傳送帶滑動主要看動摩擦因數和斜面傾角,與貨物質量無關,B、C錯誤;傳送帶反轉,但只要貨物還是勻速運動,根據平衡條件知,靜摩擦力方向仍沿傳送帶向上,D錯誤.
10.A
11.C [解析] 分析物體的受力情況,如圖所示,根據平衡條件得FN=Fsin θ+Gcos θ,則物體對斜面的壓力大小F'N=FN=Fsin θ+Gcos θ,故C
17、正確.
12.D [解析] 對黑板擦受力分析,受到豎直向下的重力、黑板給的支持力FN,以及垂直于黑板向下的吸引力F、沿黑板平面向上的摩擦力f,根據正交分解法可知,f=mgsin θ,FN=mgcos θ+F,根據牛頓第三定律可知,黑板擦對黑板的壓力大小為F'N=FN=mgcos θ+F,由于黑板擦處于靜止狀態(tài),所以重力和其余三個力的合力(黑板對黑板擦的作用力)相平衡,故黑板對黑板擦的作用力大小為mg,D正確.
13.A [解析] 小球受到三個力作用,重力G為恒力,斜面的支持力FN方向垂直于斜面向上,當球沿斜面緩慢上升時,細繩的拉力F與豎直方向的夾角減小,畫出受力的矢量三角形,根據平衡條
18、件可知FN一直減小,F一直增大,A正確.
14.D [解析] F1是重力沿斜面向下的分力,其作用效果是使物體沿斜面下滑,施力物體是地球,故選項A錯誤.物體受到重力G和支持力FN兩個力的作用,F1、F2是重力的分力,故選項B錯誤.F2是重力沿垂直于斜面方向的分力,其作用效果是使物體壓斜面,F2的大小等于物體對斜面的壓力,但二者的受力物體不同,F2的受力物體是物體本身,物體對斜面的壓力的受力物體是斜面,故選項C錯誤.合力與分力有相同的作用效果,故選項D正確.
15.C [解析] 使鐵塊沿著斜面下滑的力是F=mgsin α,對于一個確定的角度α,最大靜摩擦力是fm=μmgcos α.如果F
19、,那么鐵塊所受的是靜摩擦力,由平衡條件知,摩擦力f=F=mgsin α,當α逐漸變大,會出現F>fm,這樣,出現滑動摩擦力,摩擦力f=fm=μmgcos α,在階段1,f=F=mgsin α,α的變化范圍在0到90°之間,sin α隨α變大而變大,在第2階段,f=fm=μmgcos α,f隨α變大而變小,由題知,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,所以兩階段在銜接處沒有數值突變,故C正確.
16.(1)如圖甲所示 (2)如圖乙所示 5.8 (2)能
[解析] (1)FA、FB和FC的圖示如圖甲所示.
(2)根據平行四邊形定則作出FA和FB的合力F,如圖乙所示,量出其長度,對應4 mm表示1
20、N,可得F=5.8 N.
(3)利用平行四邊形定則得出的合力與FC在實驗誤差允許的范圍內相等,故實驗的結果能驗證平行四邊形定則.
17.(1)2.00 (2)ABC
[解析] (1)彈簧測力計讀數每1 N被分成10小格,則1小格就等于0.1 N,所以讀數為2.00 N.
(2)彈簧測力計必須在測量之前校零,故A正確;細繩方向必須與木板平面平行,這樣才能確保力的大小準確,故B正確;實驗中需要用彈簧測力計測量出重物的重力,故C正確;該題中需要驗證彈簧測力計A、B拉力的合力是否與繩L3的拉力(或者說M的重力)等大反向,B彈簧測力計不一定非要保持水平,故D錯誤.
18.100(5-3) N
21、100 N
[解析] 人與物體靜止,所受合力為零,對物體受力分析可知,繩的拉力F1=200 N;
對人受力分析,人受到重力G、拉力F'1(F'1=F1)、支持力FN、摩擦力f,可將繩的拉力F'1正交分解,根據平衡條件得
水平方向上,有f=F'1cos 60°=100 N
豎直方向上,有FN=G-F1sin 60°=100(5-3) N.
19.(1)15 N 25 N (2)15 N (3)0.75
[解析] (1)由正交分解法可得
F2cos 37°=mAg
F2sin 37°=F1
解得F2=25 N,F1=15 N.
(2)對B,由平衡條件得f=F'1 ,又F
22、'1=F
解得f=15 N.
(3)當mA=4 kg時,OB繩子的拉力變?yōu)?0 N,此時B所受的摩擦力剛好達到最大靜摩擦力,所以fm=30 N
又因為fm=μmBg
解得μ=0.75.
20.(1)103 N (2)200 N/m (3)203 N 方向與豎直方向夾角為30°斜向右上
[解析] (1)重物A的質量為2 kg,則細線O'a上的拉力為
FO'a=GA=20 N
對結點O'受力分析,如圖所示,根據平行四邊形定則得,水平細線上的力為FO'b=FO'asin 60°=103 N
重物B靜止,由平衡條件可得,桌面對重物B的摩擦力f=FO'b=103 N.
(2)彈簧的拉力大小為F彈=FO'acos 60°=10 N
根據胡克定律得F彈=kx
解得k=F彈x=100.05 N/m=200 N/m.
(3)懸掛小滑輪的斜線的拉力F與滑輪兩側細線拉力的合力等大反向,則懸掛小滑輪的斜線的拉力F=2FO'acos 30°=2×20×32 N=203 N,方向與豎直方向夾角為30°斜向右上.
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