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第三章 相互作用 章末檢測試卷(三) (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分，每小題給出的選項中只有一個符合題目要求) 1.下列說法正確的是(　　) A.木塊放在桌面上受到一個向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B.質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反 D.由磁鐵間存在相互作用可知：力可以離開物體而單獨存在 答案　B 2.兩個共點力F1和F2的合力大小為6 N，則F1和F2的大小可能是(　　) A.F1＝2 N，F(xiàn)2＝9 N B.F1＝4 N，F(xiàn)2＝8 N C.F1＝1 N，F(xiàn)2＝8 N D.F1＝2 N，F(xiàn)2＝1 N 答案　B 3.如圖所示的情景中，物體所受重力的方向表示正確的是(　　) 答案　D 解析　重力的方向始終豎直向下，故D正確. 4.(2017湖州市期中)物體在固定斜面上勻速下滑，如圖所示的四個受力示意圖中能正確反映物體受力情況的是(　　) 答案　A 5.如圖1所示，A、B兩物體重力都等于10 N，各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，同時有F＝1 N的兩個水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對B和B對A的摩擦力分別為(　　) 圖1 A.6 N，3N B.1 N，1 N C.0，1 N D.0，2 N 答案　C 6.如圖2所示，在粗糙水平面上有質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，兩木塊之間用原長為L、勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧連接起來，兩木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起做勻速直線運動時，兩個木塊間的距離為(　　) 圖2 A.L＋m1g B.L＋(m1＋m2)g C.L＋m2g D.L＋()g 答案　A 解析　對木塊1進行受力分析，水平方向受到彈簧對它的彈力及滑動摩擦力作用而做勻速直線運動，滑動摩擦力大小為：Ff＝μm1g，彈簧的伸長量為：x＝＝m1g，則兩木塊間的距離為：L＋m1g，A正確. 7.如圖3所示，傾角為θ、質(zhì)量為m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ.施加一個垂直BC面的外力F，柱體仍保持靜止，地面對柱體的摩擦力大小等于(　　) 圖3 A.μmg B.Fsin θ C.Fcos θ D.μ(Fcos θ＋mg) 答案　B 8.如圖4所示，三個相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止狀態(tài)，此時彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則(　　) 圖4 A.x1∶x2∶x3＝∶1∶2 B.x1∶x2∶x3＝∶2∶1 C.x1∶x2∶x3＝1∶2∶ D.x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 答案　D 解析　以結(jié)點O為研究對象進行受力分析如圖所示，運用合成法： 由幾何知識知：FT1＝ FT2＝mgtan 30，F(xiàn)T3＝mg 故：FT1∶FT2∶FT3＝2∶1∶ 根據(jù)胡克定律：FT＝kx 則：x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 故選D. 9.在圖5中，AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30角.若把球O的重力按照其作用效果分解，則兩個分力的大小分別為(　　) 圖5 A.G，G B.G，G C.G，G D.G，G 答案　A 解析　對球所受重力進行分解如圖所示，由幾何關(guān)系得F1＝Gsin 60＝G，F(xiàn)2＝Gsin 30＝G，A正確. 10.小船被繩索拉向岸邊，如圖6所示，船在水中運動時設(shè)水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖6 A.繩子的拉力FT不斷減小 B.繩子的拉力FT不變 C.船受的浮力減小 D.船受的浮力增大 答案　C 解析　小船的受力情況如圖所示.據(jù)平衡條件知 F＋FTsin θ＝G FTcos θ＝Ff 則拉力FT＝.小船向岸邊運動時，角θ增大，F(xiàn)T增大，A、B都錯.浮力F＝G－FTsin θ，因為FT增大，sin θ增大，所以浮力F減小，C對，D錯. 二、選擇題Ⅱ(本題共2小題，每小題4分，共8分.每小題給出的選項中至少有一個選項是正確的) 11.如圖7是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計的一個牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個光滑定滑輪和一個光滑動滑輪后兩端各掛著一個相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實驗)，整個裝置在同一豎直平面內(nèi).如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(　　) 圖7 A.只增加繩的長度 B.只增加重物的重量 C.只將手指向下移動 D.只將手指向上移動 答案　BC 解析　繩上的拉力等于懸掛重物的重力mg，手指受力分析如圖， 三個力的合力為零，兩個拉力的大小恒定，夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大；只增加繩的長度時，由于兩個繩拉力不變，動滑輪位置不變，故三個力大小方向都不變，故A錯誤；只增加重物的重量，兩個拉力變大，動滑輪位置不變，則兩拉力夾角不變，故合力變大，故手要用較大的力，故B正確；手指向下移動，兩個拉力大小不變，夾角變小，故兩拉力合力變大，故手要用較大的力，故C正確；手指向上移動，兩個拉力大小不變，夾角變大，故兩拉力合力變小，故手要用較小的力，故D錯誤. 12.氣象研究小組用圖8所示簡易裝置測定水平風(fēng)速，在水平地面上豎直固定一直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來時，球在水平風(fēng)力的作用下飄起來.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速v0＝3 m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30.重力加速度為g，則(　　) 圖8 A.細線拉力的大小為 B.若風(fēng)速增大到某一值時，θ可能等于90 C.細線拉力與風(fēng)力的合力大于mg D.θ＝30時，風(fēng)力的大小F＝mg 答案　AD 解析　選取小球為研究對象，則小球受重力、細線拉力和風(fēng)力處于平衡，如圖所示， 根據(jù)共點力平衡得，F(xiàn)T＝＝，細線拉力和風(fēng)力合力的大小等于mg，故A正確，C錯誤；因為風(fēng)力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90，故B錯誤；當(dāng)風(fēng)速v0＝3 m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30，則風(fēng)力F＝mg，D正確. 三、實驗題(本題共2小題，共12分) 13.(4分)不同的運動項目對運動鞋摩擦力的要求不同.某研究性學(xué)習(xí)小組測量“不同類型的運動鞋底與木板之間動摩擦因數(shù)的大小”.他們先測出每只不同類型運動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等.接著用彈簧測力計先后拉動不同類型的運動鞋，使它們沿固定在水平桌面上的木板勻速滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù). (1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了________法. (2)測量時，某組同學(xué)是沿水平方向拉動放在木板上的鞋，當(dāng)勻速拉動鞋時，則彈簧測力計拉力的大小________(選填“大于”“小于”或“等于”)運動鞋所受滑動摩擦力的大小.這種測摩擦力的方法是________(選填“直接”或“間接”)測量法. (3)另一組同學(xué)的方法是把彈簧測力計一端固定在墻上，另一端系在鞋下，從鞋底下把木板抽出.請指出這種操作方式相對于上面的操作過程的優(yōu)點：______________________________. 答案　(1)控制變量　(2)等于　間接　(3)不必保持木板勻速運動(或讀數(shù)方便) 解析　(1)使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等，則鞋子對木板壓力相等，控制其中的參量相等，是物理中的控制變量法. (2)鞋子勻速運動時彈簧測力計的拉力等于鞋子受到的滑動摩擦力，這是通過測量拉力知道滑動摩擦力，是間接測量法. (3)第二種做法的優(yōu)點是在抽動木板的過程中不用保持木板勻速運動，木板運動時鞋處于平衡狀態(tài)，只要讀出彈簧測力計讀數(shù)即可，讀數(shù)方便. 14.(8分)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一只彈簧測力計. (1)為了完成實驗，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表： 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長量x(10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖9甲所示，其讀數(shù)為________N；同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力F合的圖示； 　 圖9 (3)由圖得到F合＝________N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)見解析圖　54 (2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，0.02范圍內(nèi)都可) 見解析圖　(3)3.3(說明：0.2范圍內(nèi)都可) 解析　(1)以水平方向為x軸，豎直方向為F軸，建立直角坐標系，然后描點，選盡可能多的點連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點，如(610－2，3.25)，則k＝ N/m≈54 N/m. (2)彈簧測力計的讀數(shù)為2.10 N，設(shè)每單位長度為1 N，則合力F合的圖示如圖所示. (3)經(jīng)測量，合力F合＝3.3 N. 四、計算題(本題共4小題，共40分.要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 15.(8分)如圖10所示，物體A重GA＝40 N，物體B重GB＝20 N，A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)相同，用水平繩將物體A系在豎直墻壁上，用水平力F向右拉物體B，當(dāng)F＝30 N時，才能將B勻速拉出，則接觸面間的動摩擦因數(shù)多大？ 圖10 答案　0.3 解析　設(shè)接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體A與B間的摩擦力為Ff1＝μGA 物體B與地面間的摩擦力為Ff2＝μ(GA＋GB) 將B勻速拉出，拉力大小與兩個摩擦力的合力大小應(yīng)相等，有F＝Ff1＋Ff2＝μ(2GA＋GB) 解得μ＝0.3 16.(10分)如圖11所示，A、B兩球完全相同，質(zhì)量為m，用兩根等長的細線懸掛在O點，兩球之間夾著一根原長為l0、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動時，彈簧位于水平方向，兩根細線之間的夾角為θ，此時彈簧的長度為多少？ 圖11 答案　l0－ 解析　對A球受力分析如圖所示： 由平衡條件得：F＝mgtan ，又F＝kx， 則彈簧的壓縮量x＝ 則彈簧此時的長度為l0－. 17.(12分)(2018寧波市第一學(xué)期期末)在動畫片《熊出沒》中，熊二用一根輕繩繞過樹枝將光頭強懸掛起來，如圖12所示，此時輕繩與水平地面的夾角θ＝37.已知光頭強的質(zhì)量為60 kg，熊二的質(zhì)量為300 kg，不計輕繩與樹枝間的摩擦.(已知sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，g＝10 m/s2)求： 圖12 (1)輕繩對熊二的拉力的大??； (2)地面對熊二的支持力的大??； (3)地面對熊二的摩擦力大小和方向. 答案　(1)600 N　(2) 2 640 N　(3)480 N，方向水平向右 解析　(1)以光頭強為研究對象進行受力分析，得到拉力FT＝mg＝600 N，則輕繩對熊 二的拉力FT′＝FT＝600 N. (2)以熊二為研究對象，進行受力分析，如圖所示. 豎直方向FN＋FT′sin θ＝Mg 得到FN＝2 640 N. (3)水平方向Ff＝FT′cos θ，得到Ff＝480 N，方向水平向右. 18.(12分)如圖13所示，質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點上并處于靜止狀態(tài)，PA與豎直方向的夾角為37，PB沿水平方向.質(zhì)量為M＝10 kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37的斜面上(取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8).求： 圖13 (1)輕繩PB拉力的大?。? (2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小. 答案　(1)6 N　(2)64.8 N　76.4 N 解析　(1)分析P點的受力如圖甲所示，有 FAcos 37＝mg FAsin 37＝FB 可解得FB＝6 N (2)再分析木塊的受力情況如圖乙所示，有 Ff＝Mgsin 37＋FBcos 37 FN＋FBsin 37＝Mgcos 37 解得Ff＝64.8 N FN＝76.4 N