高三复习_第三章相互作用习题及答案

1、爱数学网 第三章 相互作用3.1 力的概念与常见的几种力【知识梳理】一力1力的定义：力是物体与物体的相互作用。2力的分类：性质力，如重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力，所以可以归并为四种力：万有引力、电磁作用、强相互作用、弱相互作用； 效果力，由力的效果命名的力，如支持力、动力、向心力、回复力等等。3力的三要素：大小、方向、作用点。二常见的力1重力：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。大小：G = mg；方向：竖直向下；作用点：作用点。2弹力：发生在形变物体之间，物体恢复形变的力。弹簧的弹力：胡克定律F=kx；物体间的压力、支持力也是弹力，方向垂直于接触面或接触点的切面；绳的

2、拉力也是弹力，总是沿绳背向受力物体。3摩擦力：分为动摩擦力与静摩擦力。动摩擦力：发生在相对滑动物体之间。大小F = FN；方向与物体相对运动方向相反；静摩擦力：发生在有相对滑动趋势物体之间。大小在零与最大静摩擦之间；方向与物体相对运动趋势方向相反。【典型例题】例1 在图3.1-1中，A均处于静止，请画出图中A物体所受弹力的示意图（接例2 有两根相同的轻弹簧a和b，劲度系数均为K，现将它们按如图3.1-2(a)所示连接,下挂质量均为m的两个小物体，此时两根弹簧总长为l若将两个物体按图(b)所示方法挂在两弹簧上，则两根弹簧总长为多少?思考：若A的质量大于B的质量，有一位学生将b图中的A、B调换位置

3、，调换前后两根弹簧的总长还相同吗_。例3 如图3.1-3为皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是( )AA点受到的摩擦力沿顺时针方向BB点受到的摩擦力沿顺时针方向 CC点受到的摩擦力沿顺时针方向 图3.1-3 D点受到的摩擦力沿顺时针方向思考：若在水平皮带上轻放一个物体，试分析物体的受力和运动状况。例4 用弹簧秤测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数，有图示的两种装置图3.1-4（1）为了能够用弹簧秤读数表示滑动摩擦力，图示3.1-4装置的两种情况中，木块A是否都一定都要作匀速

4、运动？（2）若木块A做匀速运动，甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力Fa的大小？（3）若A、B的重力分别为100N和150N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧秤的读数为60N，拉力Fa = 110N，求A、B间的动摩擦因数例5 用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。17世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后伸长不超过原长为1/1000。由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，选用同种材料制成样品进行测

5、试，通过测试取得数据如下：料的截面积成_比。(2)上述金属细杆承受的最大拉力为_N。【巩固练习】1如图3.1-5所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为 ( )A.m1gk1 图3.1-5 B.m2gk1 C.m1gk2 D.m2gk22对如图3.1-6所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ）AA轮带动B轮沿逆时针方向旋转 BB轮带动A轮沿逆时针方向旋转 图3.1-6 CC轮带动D轮沿顺时针方向旋转DD轮带动C轮沿顺时针

6、方向旋转3如图3.1-7所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物体G1N，则弹簧测力计AB的示数分别( )图3.1-7 A1N，0 B0，1NB2N，1N D1N，1N4一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图3.1-8所示，下列哪一说法是错误的（ ）A铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板B铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力互相吸引的磁力和互相推斥的弹力C磁力和弹力是互相平衡的力D磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动5长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将图3.1-8 放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如

7、图3.1-9所示铁块受到摩擦力f大小随木板倾角变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小） （ ）图3.1-9 A 3B C D6一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图3.3-10甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动右端，这时所受摩擦力大小为F2，如图3.1-10乙所示则F1、F2的大小关系满足AF1 = F2BF1 < F2 图3.1-10 CF1 > F2D上述三种情况都有可能7一个物体在水平桌面上，受到如图3.1-11所示两个水平力作用，物体恰好处于静止状态，如果撤

8、消10N的水平拉力，则物体受到的摩擦力_N；如果撤消2N的水平拉力，物体受到的摩擦力大小为_N。图3.1-118下表是某同学探究弹力和弹簧伸长的关系所测得的几组数据：9如图3.1-12所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢地向上提上面的木块，直到m1 它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离 k1 m2 k2图3.1-1210如图3.1-13所示，重力为G1 = 10N的物体A与重力为G2 = 50N的物体B用跨过定滑轮的轻绳连接，B放在水平桌面上，且绳BO呈水平状态，AO段处于竖直

9、状态已知B与水平桌面间的最大摩擦力Fm = 8N，为了使A、B均保持静止状态，则可对B施加一个水平向左的拉力F，试确定拉力F的大小应满足的条件图3.1-1311两本书A、B逐页交叉叠放在一起，放在光滑水平桌面上，设张纸的质量为5克，两本书均为200页，纸与纸之间的动摩擦因数为0.3，A固定不动，用水平力把 B抽出来，求水平力F的最小值。3.2 力的合成与分解知识梳理一力的合成1合力：一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，这个力为那几个力的合力。2力的合成：遵循平行四边形定则，合力大小F =F2夹角，tan = F1sinF2+F1cosF1+F2+2F1F2cos22，方向与(如图3.2-1

10、)。二力的分解1分力：一个力可以同时有几个作用效果，即一个力可以等效为几 个力，那几个力为分力。2力的分解：也遵循平行四边形法则。一个力可以分解为无数对分力，通常按照力产生的效果进行分解。在解决实际问题，一般用正交分解的方法。 注意：力合成的平行四边形可以转化为三角形(如图3.2-2所示)，有时解决问题比较方便；合力、分力并不是客观存在的力。图3.2-2 典型例题例1将力F分解为两个力，已知其中一个分力F1的方向(即与F的夹角为 )。则( )A只要知道另一个分力的方向，就可以得到确定的两个分力；B只要知道F1的大小，就可得到确定的两个分力；C如果知道了另一个分力的大小，一定可以得到两个确定的分

11、力；D另一个分力的最小值是Fsin归纳：如果将一力分解为两个力：如果已知其中一个分力的大小与方向，另一个分力的大小与方向是_；已知两个分力方向，两个分力的解是_；已知一个分力的方向与另一个分力的大小，那个分力的大小解可能是_；已知一个分力的方向，另一个分力的大小例夹角（例3 重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置的过程中，分别研究下列几个位置球对斜面、球对挡板的压力。(1)当板垂直于水平面时；(2)挡板垂直于斜面时；(3)挡板在水平面时。图3.2-4 要求画出各种情况下力的分解图。 比较(1)与(2)球对斜面对压力。例4 如图3.2-5所示，重15N的物体由O

12、P、OM两条绳拉住，OP与竖直方向成角，若OP、OM能承受的最大拉力分别为103N和15N问为了保持绳不被拉断，角的最大值等于多少？【巩固训练】1如图3.2-6，用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上，当悬线变长时( )A绳子拉力变小，墙对球的弹力变大B绳子拉力变小，墙对球的弹力变小C绳子拉力变大，墙对球的弹力变大 D绳子拉力变大，墙对球的弹力变小2如图所示，一倾斜木板上放一物体，当板的倾角逐渐缓慢增大图3.2-5 时，物体始终保持静止，则物体所受 ( )A支持力变大 B摩擦力变大C合外力恒为零 D合外力变大图3.2-6 3用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图3.2-7所示 若AC能承受的最大拉

13、力为150 N，BC能承受的最大拉力为105 N，那么，下列正确的说法是 ( )A当重物重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力大B当重物重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力小C当重物重力为175 N时，AC不断，BC刚好断 图3.2-7 D当重物重力为200 N时，AC断，BC也断4物体受到如图3.2-8所示的三个共点力F1、F2、F3的作用(其中F2已经平移)，则物体所受的合力是 ( ）A2Fl BF2 CF3 D2F35如图3.2-9所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑劈面上，小球质量为m，斜面倾角为，向右缓慢推动劈，在此过程中绳上张力的最小值为

14、。6有五个力作用于一点O，这五个力构成一个正六边形的两邻边和三角对角线，如图3.2-10所3.2-10，设F3=20N，则这五个力的合力大小为_。7表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，如图3.2-11所示，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A侧的压力为_，对B侧的压力为_。图3.2-10 图3.2-11 图3.2-9 图3.2-88如图3.2-12所示,平行四边形ABCD两对角线的交点为G,在四边形所在平面上任取一点O,作出矢量OA、OB、OC、OD、OG证明:矢量OA、OB、OC、OD所代表的四个共点力的合力必等于4OG。9如图3.2-13所示，球重为G，半径为R，紧靠在竖直墙上，木块重为

15、W，厚为h，放在球边，当对木块施以水平推力F后，球刚好对地面压力为零，如不计一切摩擦，求：（l）F的大小；（2）木块对地面的压力10如图3.2-13是拔桩架示意图绳CE水平，CA竖直，已知绳DE与水平方向成角；绳BC与竖直方向成角若在E点施加竖直向下的大小为F的拉力作用，求CA绳向上拔桩的力的大小。11如图所示是汽车内常备的两种类型的“千斤顶”，是用于汽车换轮胎的顶升机。左图是“y”型的，右图是“菱形”的，顺时针摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间的距离变小，重物G就被顶升起来，反之则可使G下降，若顶升的是汽车本身，并能进行换轮胎的操作了。若物重为G，AB与AC间的夹角为，此时螺杆AB的拉力为多大？10 3.2-14 图第三章：相互作用课时1例1：略例2：l=l0-mgk例3：AC例4：（1）不是，甲图可作任何运动；（2）不等；（3）0.4 例5：（1）正比，反比；（2）104巩固练习1.C 2.BD 3.D 4.D 5.C 6.A72，88（1）略；（2）Fx；（3）k劲度系数9x=