第三單相互作用綜合練習(xí)

第三單相互作用綜合練習(xí)一、選擇。1．關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（）A、物體受到摩擦力作用時，一定受到彈力作用B、只有運動的物體才有可能受滑動摩擦力作用C、具有相對運動的兩物體間一定存在摩擦力作用D、摩擦力的方向一定與物體運動方向相反2．關(guān)于兩個大小不變的共點力與其合力的關(guān)系，下列說法正確的是A．兩個分力夾角小于180°時，合力大小隨夾角的減小而增大B．合力大小隨兩力夾角增大而增大C．合力一定大于每一個分力D．合力的大小不能小于分力中最小者3．如圖所示，物體靜止在固定的斜面上，則對物體的受力分析，下列正確的是（）A、重力、支持力、壓力；B、重力、支持力、摩擦力；C、重力、下滑力、支持力、摩擦力；D、重力、下滑力、支持力、壓力、摩擦力；4．體育運動中包含著豐富的力學(xué)知識，如圖所示，舉重運動員舉起質(zhì)量為120kg2的杠鈴，雙臂夾角為120°，取g=10m/s，則運動員兩臂對杠鈴的作用力為（）A．750NB．800NC．1000ND．1200N5．如圖一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N．現(xiàn)撤去F1保留F2．則木塊在水平方向受到的合力為（）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左D．零6．（多選）小陳在地面上從玩具槍中豎直向上射出初速度為v0的塑料小球，若小球運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比，小球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，t1時刻到達最高點，再落回地面，落地速率為v1，下列說法中正確的是（）A．小球上升過程中的平均速度大于v02v12B．小球下降過程中的平均速度大于C．小球射出時的加速度值最大，到達最高點的加速度值為0D．小球的加速度在上升過程中逐漸減小，在下降過程中也逐漸減小27．（多選）某物體以20m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g=10m/s，則1s內(nèi)物體的A．路程為25mB．位移大小為15m，方向豎直向上C．速度改變量的大小為10m/s，方向豎直向下D．平均速度大小為5m/s，方向豎直向上8．伽利略在對自由落體運動的研究過程中，開創(chuàng)了如下框圖所示的一套科學(xué)研究方法，其中方框2和4試卷第1頁，總4頁中的方法分別是A．實驗檢驗，數(shù)學(xué)推理B．?dāng)?shù)學(xué)推理，實驗檢驗C．提出假設(shè)，實驗檢驗D．實驗檢驗，合理外推9．已知兩個相互垂直的力的合力為50N，其中一個力為40N，則另一個力為（）A．10NB．20NC．30ND．40N10．（多選）如圖所示,傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜面上,輕質(zhì)細線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的滑輪固定在c點,滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點c向右移動少許,而a與斜劈始終靜止,則A．細線對物體a的拉力增大B．斜劈對地面的壓力減小C．斜劈對物體a的摩擦力減小D．地面對斜劈的摩擦力變大二、填空：11．一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示，下列表述正確的是（）A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．測得的彈力與彈簧的長度成正比如圖所示，是探究某根彈簧的伸長量X與所受拉力F之間的關(guān)系圖：（1）彈簧的勁度系數(shù)是______N/m；（2）當(dāng)彈簧受F=600N的拉力作用時（在彈性限度內(nèi)），彈簧伸長為x=______cm12．在“探究兩個共點力的合成”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖）。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。(1)某同學(xué)認為在此過程中必須注意以下幾項：A．兩根細繩必須等長B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行D．細繩要適當(dāng)長些其中正確的是________。（填入相應(yīng)的字母）(2)實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________。②本實驗采用的科學(xué)方法是（）A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法三、計算。試卷第2頁，總4頁13．如圖所示，用水平力F將一個木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊重G=5N，木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，問：（1）當(dāng)F=25N時，木塊沒有動，木塊受到的摩擦力為多大？（2）當(dāng)F增大為30N時，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？（3）當(dāng)F=10N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊受到的摩擦力為多大？14．在現(xiàn)代汽車技術(shù)中，一般轎車都設(shè)置有“汽車懸架”，麥弗遜式及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機組合，對緩沖沖擊和消減沖擊產(chǎn)生的振動全面考慮，大大提高了乘坐者的舒適性．現(xiàn)在有一組合彈簧，一根大彈簧內(nèi)套了一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長0．2m．為了測量彈簧的勁度系數(shù)，把組合彈簧的一端平齊并豎直固定，另一端處于自由狀態(tài)，如圖甲所示．當(dāng)壓縮此組合彈簧時，測得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖線如圖乙所示，則大彈簧的勁度系數(shù)k1和小彈簧的勁度系數(shù)k2分別為多少？15．如圖所示，輕細繩OA、OB在結(jié)點O懸掛一個重力G=60N的重物，繩OA與豎直方向的夾角θ=30°，繩OB沿水平方向．求：（1）繩OA和繩OB中的彈力分別多大？（2）若繩OA承受的最大彈力為100N．繩OB能承受的最大彈力為40N，此懸掛裝置能懸掛的最大重量多大？16．如圖所示，一個質(zhì)量為2Kg的滑塊在一大小為F=40N的水平恒力的作用下恰好能沿斜面向上做勻速直oOO2線運動，斜面始終靜止在水平地面上，傾角θ=37，（sin37=0．6cos37=0．8g=10m/s）。求：滑試卷第3頁，總4頁塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)的大小。17．在一次低空跳傘演練中，當(dāng)直升飛機懸停在離地面224m高處時，傘兵離開飛機做自由落體運動．運2動一段時間后，打開降落傘，展傘后傘兵以12．5m/s的加速度勻減速下降．為了傘兵的安全，要求傘兵2落地速度最大不得超過5m/s，（取g＝10m/s）求：（1）傘兵展傘時，離地面的高度至少為多少？（2）著地時相當(dāng)于從多高處自由落下？（3）傘兵在空中的最短時間為多少？18．如圖所示，質(zhì)量M=23kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m=3kg的小球相連。今用跟水平方向成α=30角的力F=10N,拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m相對位置保持不變，取g=10m/s。求：（1）運動過程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為μ。20試卷第4頁，總4頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。參考答案1．A【解析】試題分析：物體受到摩擦力作用時，兩物體之間一定有形變，則一定受到彈力作用，選項A正確；運動和靜止的物體都有可能受滑動摩擦力作用，選項B錯誤；具有相對運動的兩物體間，必須有彈力且接觸面粗糙時才存在摩擦力作用，選項C錯誤；摩擦力的方向一定與物體相對運動方向相反，選項D錯誤；故選A．考點：摩擦力2．A【解析】試題分析：當(dāng)夾角θ＜180°時，由公式Fθ減小而增大，故A正確，B錯誤；由力的合成三角形定則知兩個力及它們的合力構(gòu)成一個矢量三角形，合力不一定大于任何一個分力，故C錯誤；由力的合成三角形定則知兩個力及它們的合力構(gòu)成一個矢量三角形，合力可以小于任何一個分力，故D錯誤；故選A．考點：合力和分力的關(guān)系【名師點睛】對于合力與分力大小關(guān)系的各種情況應(yīng)對應(yīng)數(shù)學(xué)三角形的三邊關(guān)系來理解，合力隨兩個分力夾角θ的變化關(guān)系可根據(jù)合力大小公式F來判斷。3.【答案】B【解析】試題分析：物體受到豎直向下的重力G的作用，與物體相接觸的是斜面，物體與斜面間相互擠壓，所以物體受斜面的支持力N，方向垂直于斜面向上，物體有沿斜面向下的運動趨勢，所以物體還受到沿斜面向上的靜摩擦力f的作用，如圖所示．物體不受壓力作用．所以選項ACD錯誤，B正確。考點：物體的彈性和彈力【名師點睛】該題考查了對物體的受力分析，解答該類型的題時要注意，不要漏掉力，也不要隨意添加力，受力分析時按照一定的順序，這樣不易漏掉力，特別是對彈力的分析時，要注意與物體接觸面的個數(shù)；每個力都找一下施力物體，這樣不會添加力．受力分析時，下滑力，向心力是不能分析的。4．D【解析】試題分析：以杠鈴為研究對象，分析受力情況：重力mg和運動員兩臂對杠鈴的作用力F1和F2，作出力圖如圖．根據(jù)對稱性得知，F(xiàn)1=F2．根據(jù)平衡條件得：答案第1頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。2F1cos60°=mg得到：F1=mg=1200N故選：D．5．D【解析】試題分析：木塊開始在水平方向受三個力而平衡，則有：f=F1-F2=10-2=8N；物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則說明物體受到的最大靜摩擦力大于等于8N；撤去F1后，外力為2N，小于8N，故物體仍能處于平衡，故合力一定是零，故選D．考點：物體的平衡【名師點睛】本題是初學(xué)摩擦力的同學(xué)易錯的一個題目，解答本題應(yīng)準(zhǔn)確理解靜摩擦力的定義，并能根據(jù)受力分析得出力之間的關(guān)系。6．BD【解析】試題分析：上升過程若是勻減速直線運動，其平均速度為v0，而從圖中可以看出其面積小2于勻減速直線運動的面積，即小球?qū)嶋H上升的位移小于做勻減速上升的位移，而平均速度等v0．故A錯誤．同2v理，可知小球下降過程中的平均速度大于勻加速下降的平均速度，即大于1．故B正確．小2于位移與時間之比，故其平均速度小于勻減速運動的平均速度，即小于球拋出時，根據(jù)牛頓第二定律得：mg+kv=ma，此時速率最大，可知此時的加速度最大，到最高點時，v=0，加速度a=g，不是0．故C錯誤．上升過程有：mg+kv=ma，v減小，a減?。陆颠^程有：mg-kv=ma，v增大，a減小，故D正確．故選BD?？键c：牛頓第二定律；v-t圖像?！久麕燑c睛】本題關(guān)鍵是受力分析，只有分析好小球的受力，判斷出小球加速度的變化情況，利用的面積表示位移，平均速度等于位移比時間分析平均速度。7．BC【解析】20s=2s，所以1s內(nèi)物體還沒有上升到最1012高點，故路程和位移大小相等，規(guī)定向上為正方向，有s=20?1-?10?1=15m，方向2試題分析：物體上升到最高點需要的時間為t0=豎直向上，A錯誤B正確；根據(jù)v=gt=-10m/s，負號表示方向豎直向下，C正確；平均2答案第2頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。速度為v=x15=m/s=15m/s，方向豎直向上，D錯誤；t1考點：考查了豎直上拋運動8．C【解析】試題分析：這是依據(jù)思維程序排序的問題，這一套科學(xué)研究方法，要符合邏輯順序，即通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，根據(jù)假設(shè)進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗驗證，緊接著要對實驗結(jié)論進行修正推廣．故選C．考點：伽利略在對自由落體運動的研究方法【名師點睛】伽利略將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，以實驗事實為基礎(chǔ)，開辟了嶄新的研究物理的方法道路，同學(xué)們要從中汲取營養(yǎng)，提高科學(xué)素質(zhì)。9．C【解析】解：根據(jù)平行四邊形定則得，F(xiàn)2=ABD錯誤；故選C10．AD【解析】試題分析：對物體b分析可得：2Tcosθ=mbg，若將固定點c向右移動少許，則兩條繩的夾角變大，則繩的拉力T變大，選項A正確；對斜面體、物體a和b的整體而言，斜劈對地面的壓力等于三個物體的重力減去c點的細繩的拉力的豎直分量，而對物體b分析可知，細繩在豎直方向的分量總等于b的重力的一半不變，故斜劈對地面的壓力不變，選項B錯誤；對物體a受力分析可知，物體受重力、斜面的支持力以及摩擦力和繩的向上的拉力，因摩擦力的方向不能確定，故當(dāng)繩的拉力增加時，無法判斷摩擦力的變化，選項C錯誤；對斜面體、物體a和b的整體而言，地面對斜劈的摩擦力等于在c點的細繩拉力的水平分量，因?qū)⒐潭cc向右移動少許，在c點的細繩拉力變大，水平分量變大，故地面對斜劈的摩擦力變大，選項D正確；故選AD．考點：物體的平衡；摩擦力【名師點睛】整體法和隔離法使用技巧：當(dāng)分析相互作用的兩個或兩個以上物體的整體的受力情況及分析對系統(tǒng)作用力時，宜用整體法；而分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（或一個物體各部分）間的相互作用時常用隔離法．整體法和隔離法不是獨立的，對一些較復(fù)雜問題，通常要多次變換研究對象，交替使用整體法和隔離法。11．（1）B（2）2000,30【解析】試題分析：（1）由圖像可知，直線與橫軸交點的坐標(biāo)為彈簧的原長，可知a的原長比b的短，選項A錯誤；根據(jù)F=kx可知，直線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，可知a的勁度系數(shù)比b的大，選項B正確，C錯誤；由圖像可知彈力與彈簧的伸長量成正比，但是與長度不成正比，選項D錯誤；故選B．（2）彈簧的勁度系數(shù)為：k==N=30N．因此C正確，F(xiàn)800==2000N/m；由圖像可知，當(dāng)彈簧受F=600Nx0.4的拉力作用時（在彈性限度內(nèi)），彈簧伸長為x=30cm考點：此題是對胡克定律的考查；關(guān)鍵是理解定律的基本意義：彈簧的彈力與彈簧的形答案第3頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。變量成正比，而不是和長度成正比．【名師點睛】12．（1）CD（2）①F′②B【解析】試題分析：（1）細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長，故A錯誤；兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上，故B錯誤；在拉彈簧秤時必須要求彈簧秤與木板平面平行，否則會因為摩擦力的存在影響力的大小，故C正確；為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細繩要長些，標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些，D正確；（2）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實驗采用的等效替代法考點：“探究兩個共點力的合成”實驗【名師點睛】本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別13．（1）當(dāng)F=25N時，木塊沒有啟動，木塊受到的摩擦力為5N．（2）當(dāng)F增大為30N時，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為5N．（3）當(dāng)F=10N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊受到的摩擦力為2.5N【解析】試題分析：木塊靜止時，在豎直方向上受重力和靜摩擦力平衡；根據(jù)平衡條件可求摩擦力；當(dāng)木塊運動時，受滑動摩擦力，根據(jù)f=μF求出滑動摩擦力的大?。猓海?）當(dāng)F=25N時，最大靜摩擦力為Fm=0.25×25=6.25N；重力小于最大靜摩擦力；故木塊沒有啟動，則木塊在豎直方向上受重力和靜摩擦力平衡，即f=G=5N．（2）當(dāng)F增大為30N時，同理可知木塊仍靜止，木塊在豎直方向上仍然受重力和靜摩擦力平衡，即f=G=5N．（3）水平方向上，木塊受水平推力和墻壁的彈力平衡，當(dāng)F=10N時，N=F=10N，則f=μN=0.25×10N=2.5N．木塊的受到的重力大于摩擦力；故物體沿墻面下滑，此時木塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，在水平方向上，木塊受水平推力和墻壁的彈力平衡；故摩擦力f=2.5N；答：（1）當(dāng)F=25N時，木塊沒有啟動，木塊受到的摩擦力為5N．（2）當(dāng)F增大為30N時，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為5N．（3）當(dāng)F=10N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊受到的摩擦力為2.5N【點評】解決本題的關(guān)鍵知道靜摩擦力的大小與正壓力的大小無關(guān)，但是滑動摩擦力的大小與正壓力的大小有關(guān)．同時一般認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．14．10N/m20N/m【解析】試題分析：從題圖可知：壓縮距離x在0～0．2m范圍內(nèi)，此時只有大彈簧起作用，小彈簧沒承受壓力，有：F=k1x；解得：k1=10N/m壓縮距離x在0．2～0．3m范圍內(nèi)，兩個彈簧都被壓縮，都產(chǎn)生彈力，當(dāng)大彈簧壓縮x時，小彈簧壓縮了（x－0．2），所以F=k1x+k2(x-0.2)；答案第4頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。解得：k2=20N/m?？键c：胡克定律【名師點睛】此題是對胡克定律的考查；關(guān)鍵是弄清圖像的物理意義，斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，注意分析彈簧的狀態(tài)。15．（1）40N、20N．（2）40N【解析】試題分析：（1）由題系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，作出力圖，由平衡條件求出AO繩和OB繩的拉力．（2）運用假設(shè)法，判斷哪根繩子的拉力先達到最大，再由平衡條件求解能懸掛的物體最大重量．解：（1）以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖．CO繩對O點的拉力大小等于重力G，即FCO=G=60N．由平衡條件得知：CO繩的拉力FCO和OB繩的拉力FBO的合力與FAO等值、反向．由幾何關(guān)系得：FAO===N=40N，F(xiàn)BO=mgtanθ=60×tan30°N=20N，（2）隨著懸掛物體重力的增加，繩OA和繩OB的彈力都增大，假設(shè)OA繩的彈力達到最大值時，OB的拉力為：FOB=FAOsinθ=100×sin30°N=50N＞40N，即大于繩OB能承受的最大彈力可知OB繩的彈力先達到最大值，應(yīng)根據(jù)繩OB能承受的最大彈力40N求解懸掛裝置能懸掛的最大重量．最大重量為Gmax===40N答：（1）繩OA和繩OB中的彈力分別是40N和20N．（2）若繩OA承受的最大彈力為100N．繩OB能承受的最大彈力為40N，此懸掛裝置能懸掛的最大重量是40N．【點評】本題是懸繩固定的物體平衡問題，往往以結(jié)點為研究對象，正確分析受力，作出力圖，再靈活運用假設(shè)法，由平衡條件解題．16．μ=0.50答案第5頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考?！窘馕觥吭囶}分析：當(dāng)滑塊在斜面上做勻速直線運動時，受力分析并正交分解，根據(jù)平衡條件有：在平行于斜面的方向上，有：Fcosθ-f-mgsinθ=0?①在垂直于斜面方向，有：FN-Fsinθ-mgcosθ=0?②由題意知：f=μFN?③聯(lián)立①②③式解得：μ=0.50考點：考查了共點力平衡條件的應(yīng)用【名師點睛】在處理共點力平衡問題時，關(guān)鍵是對物體進行受力分析，然后根據(jù)正交分解法將各個力分解成兩個方向上的力，然后列式求解，如果物體受到三力處于平衡狀態(tài)，則可根據(jù)矢量三角形法，將三個力移動到一個三角形中，然后根據(jù)角度列式求解，17．（1）99m（2）1．25m（3）8．6s【解析】試題分析：（1）設(shè)傘兵展傘時，自由下落高度為h1，末速度為v1，再下落h2著地，加速度v12為-a，此時速度為v2，則：h1=2g2v2-v12h2=2-ah1+h2=224聯(lián)立解得v1＝50m/s，h2＝99m2v2（2）以5m/s的速度落地相當(dāng)于從h高處自由落下，有h=2g所以h＝1．25m（3）設(shè)傘兵在空中的最短時間為t，有：t1=v1=5sgt2=v2-v1=3.6s-a故所求時間t＝t1＋t2＝（5＋3．6）s＝8．6s考點：自由落體運動；勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】本題涉及兩個過程的運動學(xué)問題，既要單獨研究兩個過程，更要抓住它們之間的聯(lián)系：比如位移關(guān)系、速度關(guān)系等等．18．（1）30°（2HYPERLINK"/retype/zoom/2440210e4531b90d6c85ec3a87c24028915f852b?pn=10&x=0&y=2&raww