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相互作用 一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。其中第1-6題為單選題；第7-12題為多選題,全部選對得4分,選不全得2分,有選錯或不答的得0分) 1.人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上做勻速直線運動，如圖所示．以下說法中正確的是(　　) 圖1 A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C．人受到的合外力不為零 D．人受到的合外力方向與速度方向相同 2.如圖2所示，質量為m的物體A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑，物體A在上滑過程中受到的力有(　　) 圖2 A．向上的沖力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 B．重力、斜面的支持力和下滑力 C．重力、對斜面的正壓力和沿斜面向下的摩擦力 D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 3.如圖3所示，一小球用輕繩懸于O點，用力F拉住小球，使懸線保持偏離豎直方向75角，且小球始終處于平衡狀態(tài)．為了使F有最小值，F與豎直方向的夾角θ應該是(　　) 圖3 A．90 B．45 C．15 D．0 4．目前，我市每個社區(qū)均已配備了公共體育健身器材．如圖4所示為一秋千，用兩根等長輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點．由于長期使用，導致兩根支架向內發(fā)生了稍小傾斜，如圖中虛線所示，但兩懸掛點仍等高．座椅靜止時用F表示所受合力的大小，F1表示單根輕繩對座椅拉力的大小，與傾斜前相比(　　) 圖4 A．F不變，F1變小 B．F不變，F1變大 C．F變小，F1變小 D．F變大，F1變大 5．如圖5所示，在粗糙水平面上有質量分別為m1和m2的木塊1和2，兩木塊之間用原長為L、勁度系數為k的輕彈簧連接起來，兩木塊與地面間的動摩擦因數均為μ.現用水平力向右拉木塊2，當兩木塊一起做勻速直線運動時，兩個木塊間的距離為(　　) 圖5 A．L＋m1g B．L＋(m1＋m2)g C．L＋m2g D．L＋()g 6.為了研究合力和分力的大小關系,甲、乙兩個同學做了如圖所示實驗,甲同學將一細繩兩端系在兩拇指上并拉直該細繩,乙同學用一個手指推動細繩中間部分。對將可能發(fā)生的情況,以下說法正確的是(　　) 圖6 A.根據生活經驗可知,乙同學不需用太大的力,就能使細繩發(fā)生彎曲 B.根據力的合成與分解原理可知,乙同學只要輕輕用力沿著與繩垂直的方向推細繩,細繩就會發(fā)生彎曲 C.根據力的合成與分解原理可知,乙同學需用很大的力沿著與繩垂直的方向推細繩,細繩才會發(fā)生彎曲 D.因為甲同學用兩只手拉直細繩,所以乙同學需用很大的力才能推動細繩 7.如圖所示,在探究摩擦力的實驗中,用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運動狀態(tài)與彈簧測力計的讀數如下表所示(每次實驗時,木塊與桌面的接觸面相同)。則由下表分析可知,下列哪些選項是正確的是(　　) 實驗次數 小木塊的運動狀態(tài) 彈簧測力計讀數/N 1 靜止 0.4 2 靜止 0.6 3 直線加速 0.7 4 勻速直線 0.5 5 直線減速 0.3 A.木塊受到的最大靜摩擦力為0.7 N B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6 N C.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的 D.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小各不相同 8．下列對“畫陰影”的物體受力分析正確的是(　　) A．兩接觸面均光滑 B．光滑斜面，掛物體的繩子處于豎直狀態(tài) C．物體以初速度v沖上粗糙斜面 D．兩物體疊放在水平傳送帶上一起向右勻速運動 9．重100 N的木塊放在水平面上，它與水平面間的動摩擦因數為0.25，最大靜摩擦力為27 N，現用水平拉力拉木塊，當此拉力的大小由零增大到25 N時，木塊受到的摩擦力大小為Ff1；當拉力的大小由30 N減小到27 N時，木塊受到的摩擦力大小為Ff2，則下列關于Ff1、Ff2的大小中正確的是(　　) A．Ff1＝25 N B．Ff2＝26 N C．Ff2＝25 N D．Ff2＝27 N 10．如圖7所示是探究某根彈簧的彈力F與彈簧伸長量x之間關系的相關圖象．下列說法正確的是(　　) 圖7 A．彈簧的勁度系數是2 N/m B．彈簧的勁度系數是2103 N/m C．當彈簧彈力F2＝800 N時，彈簧的伸長量x2＝40 cm D．當彈簧的伸長量x1＝20 cm時，彈簧產生的彈力F1＝200 N 11．小船被繩索拉向岸邊，如圖8所示，船在水中運動時設水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖8 A．繩子的拉力FT不斷增大 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 12．如圖9所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻壁之間放一光滑球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)．若把A向右移動少許后，它們仍處于靜止狀態(tài)，則(　　) 圖9 A．B對墻的壓力減小 B．A與B之間的作用力增大 C．地面對A的摩擦力減小 D．A對地面的壓力不變 二、實驗題(本題共2小題,共16分。把答案填在題中的橫線上) 13.在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時,某同學把兩根彈簧如圖甲連接起來進行探究。 甲 鉤碼數 1 2 3 4 lA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 lB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 (1)某次測量如圖乙所示,指針示數為　　　　 cm。 乙 (2)在彈性限度內,將50 g的鉤碼逐個掛在彈簧下端,得到指針A、B的示數lA和lB如表。用表中數據計算彈簧Ⅰ的勁度系數為　　　　 N/m(重力加速度g取10 m/s2)。由表Ⅰ數據　　　　(選填“能”或“不能”)計算出彈簧Ⅱ的勁度系數。 14.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上A點，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條至某一確定的O點，如圖所示。 (1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾點： A．兩彈簧測力計的拉力必須等大 B．同一次實驗過程中，O點的位置不允許變動 C．為了減小誤差，兩彈簧測力計的讀數必須接近量程 其中正確的是________。(填選項前的字母) (2)上述實驗中所說的合力與兩個分力具有相同的效果，是指下列說法中的________。 A．彈簧測力計的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力產生形變 C．繩套受拉力產生形變 D．使橡皮條在同一方向上伸長同一長度 15.如圖10所示，三根輕質繩子OA、OB與OC將一質量為10 kg的重物懸掛空中而處于靜止狀態(tài)，其中OB與天花板夾角為30，OA與天花板夾角為60，要求畫出結點O的受力分析圖，標出對應的力及角度． (g取10 m/s2) 圖10 (1)求繩子OA、OB對應的拉力大小FA、FB； (2)若保持O、B點位置不變，改變OA繩長度，將A點移動到D點，使得OD＝OB，求此時繩子OD對應的拉力大小FD. 16.如圖11所示,在托盤里放重物,使木塊A的木質面與木板表面接觸,當木塊質量為300 g時,木塊在木板上勻速運動,托盤里重物質量為60 g,不計托盤重力,g取10 m/s2,求: 圖11 (1)木塊所受摩擦力大小以及木塊與木板之間的動摩擦因數為多少? (2)如果在木塊上再加一質量為600 g的物體,要使木塊(包括物體)仍做勻速直線運動,則重物質量應為多少?這時繩子的拉力多大? 17.如圖12所示，質量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結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12 (1)輕繩PB拉力的大小； (2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小.  參考答案 1. 答案　A 解析　人在豎直方向上受到重力和支持力作用，因做勻速直線運動，所以豎直方向所受合外力為0，水平方向上是否受摩擦力作用呢？假設人受到水平向左的靜摩擦力作用，則在水平方向上合外力不為零，人受到的總合外力也不為零，則人不能做勻速直線運動與人勻速運動矛盾，故水平方向不應該受力，即人不受摩擦力的作用。 2.答案　D 解析　物體受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用，物體由于慣性向上運動，不受向上的沖力，下滑力是重力的一個分力。 3.答案　C 解析　對小球進行受力分析，作出小球平衡狀態(tài)下動態(tài)的受力情況變化圖如圖所示．小球重力不變，與O點相連的繩子上的拉力方向不變，在力F變化的過程中，當力F與細繩的方向垂直時，力F取得最小值，此時，F與豎直方向的夾角θ滿足θ＋75＝90，則θ＝15，選項C正確． 4.答案　A 解析　如圖所示，木板靜止時，受重力和兩個拉力而平衡，故三個力的合力為零，即：F＝0；根據共點力平衡條件，有：2F1cos θ＝mg 解得：F1＝.由于長期使用，導致兩根支架向內發(fā)生了稍小傾斜，故圖中的θ角減小了，故F不變，F1變小．故選A. 5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． 6.答案 AB 解析 根據平行四邊形定則,兩個分力大小一定的情況下,兩個分力夾角越大,合力越小,A、B正確。 7.答案 BC 解析 第一次和第二次實驗都沒有拉動木塊,說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力,第三次實驗時,木塊做加速運動,說明拉力已經大于最大靜摩擦力Ffmax,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6 N≤Ffmax<0.7 N,故選項A錯誤,B正確?；瑒幽Σ亮εc運動情況無關,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故選項C正確,D錯誤。 8.答案　BD 解析　因為兩接觸面光滑，物體不受摩擦力，但圖中所示重力G與支持力FN2平衡，物體與斜面沒有擠壓，所以沒有彈力產生，故選項A錯誤；物體受到重力外，還有繩子的拉力，若斜面有彈力，則物體無法平衡，細繩不可能豎直，故選項B正確；物體沖上粗糙的斜面，則滑動摩擦力方向與相對運動方向相反，即為沿著斜面向下，故選項C錯誤；兩物體疊放在水平傳送帶上一起向右勻速運動，因此物體間沒有相對運動或相對運動趨勢，所以物體只受到重力與支持力，故選項D正確。 9.答案　AC 解析　物體運動時，與水平面之間的滑動摩擦力為Ff＝μFN＝μmg＝25 N。當此拉力由零增大到25 N時，因為25 N小于最大靜摩擦力27 N，則物體處于靜止狀態(tài)，摩擦力為靜摩擦力，大小為25 N，故A正確，B錯誤。當拉力的大小由30 N減小到27 N時，木塊處于運動狀態(tài)，木塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為Ff2＝25 N，故C正確，D錯誤。 10. 答案　BC 解析　彈簧的勁度系數為k＝ N/m＝2103 N/m，選項B正確，A錯誤；根據胡克定律F＝kx得，x2＝ m＝0.4 m＝40 cm，選項C正確；當彈簧伸長量x1＝20 cm時，彈簧產生的拉力F1＝kx1＝21032010－2 N＝400 N，選項D錯誤。 11.答案　AC 解析　小船的受力情況如圖所示．據平衡條件知 F＋FTsin θ＝G FTcos θ＝Ff 則拉力FT＝.小船向岸邊運動時，角θ增大，FT增大，A對，B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． 12.答案　ACD 解析　設物體A對球B的支持力為F1，豎直墻對球B的彈力為F2，F1與豎直方向的夾角θ因物體A右移而減小．對球B受力分析如圖所示，由平衡條件得：F1cosθ＝mBg，F1sinθ＝F2，解得F1＝，F2＝mBgtanθ，θ減小，F1減小，F2減小，選項A對，B錯；對A、B整體受力分析可知，豎直方向，地面對整體的支持力FN＝(mA＋mB)g，與θ無關，即A對地面的壓力不變，選項D對；水平方向，地面對A的摩擦力Ff＝F2，因F2減小，故Ff減小，選項C對． 13.答案:(1)(15.95~16.05),有效數字位數正確 (2)(12.2~12.8)　能 解析:(1)由題圖乙可知刻度尺能精確到0.1 cm,讀數時需要往后估讀一位。故指針示數為16.00 cm0.05 cm。 (2)由題目表中數據可知每掛一個鉤碼,彈簧Ⅰ的平均伸長量Δx1≈4 cm,彈簧Ⅱ的總平均伸長量Δx2≈5.80 cm,根據胡克定律可求得彈簧Ⅰ的勁度系數為12.5 N/m,同理也能求出彈簧Ⅱ的勁度系數。 14.答案　(1)B　(2)D 解析　(1)兩彈簧測力計的彈力大小要適中，但不一定大小相同，也不一定必須接近彈簧測力計的量程，選項A、C錯誤；只有將繩套與橡皮條的結點每次都拉至O點，橡皮條才沿同一方向產生相同的形變，彈簧測力計的拉力才產生相同的效果，選項B正確。 (2)該實驗中所說的合力與兩個分力具有相同的效果，是指合力與兩個分力分別拉橡皮條時，使橡皮條在同一方向上伸長同一長度，選項D正確。 15.答案　見解析圖　(1)50 N　50 N　(2)100 N 解析　對結點O受力分析如圖甲所示， (1)根據平衡條件，由幾何知識得： FA＝mgcos 30＝50 N FB＝mgsin 30＝50 N. (2)將A點移動到D點后畫出受力圖如圖乙所示，運用合成法，由幾何知識得： FD＝mg＝100 N. 16.解析:(1)木塊做勻速運動,摩擦力與重物重力相等 Ff1=m1g=0.6 N,μ==0.2. (2)加物體之后摩擦力 Ff2=μM2g=1.8 N, Ff2=m2g,m2=0. 18 kg, 繩子拉力 F2=Ff2=1.8 N. 答案:(1)0.6 N　0.2 (2)0.18 kg　1.8 N 17.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