相互作用章末质量检测doc

1、第二章相互作用(时间 90 分钟，满分100 分)命题设计难度题号较易中等稍难目标力和受力分析1、2、4、5、8、 117力的合成与分解3、6、 910、 12物体的平衡13、 1415、 16一、单项选择题 (本题共 6 小题，每小题5 分，共30 分)1如图 1 所示，质量均为 m 的物体 A、 B 通过一劲度系数k 的弹簧相连，开始时 B 放在地面上， A、 B 均处于静止状态，现通过细绳将A 向上拉起，当 B 刚要离开地面时，A 上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，则()2mg2mgA L kB LkmgmgC L kD L k解析： 拉 A 之前， A 静止时， mg kx1，弹

2、簧的压缩量为x1，当 B 刚要离开地面时，弹2mg簧的伸长量为 x2， mg kx2，所以 A 上升的距离为L x1 x2 k ，故 A 正确答案： A2.如图 2 所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A 悬挂起来， B 穿在一根竖直杆上， 两物体均保持静止，不计绳与滑轮、 B 与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角，则物体 A、 B 的质量之比 mA mB 等于()A cos 1B 1 cosC tan 1D 1 sin解析： 对 A、 B 受力分析可知 mAB ，则有mAmB1 cos， B 项正确gcosm g答案： B3.如图 3 所示，质量为m 的木块 P 在质量为 M 的长木

3、板 ab 上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若长木板 ab 与地面间的动摩擦因数为 ，木块 P 与长木板 ab 间的动摩擦因数为，则长木板 ab 受到地面12的摩擦力大小为()A 1MgB 1(mM ) gC 2mgD 1Mg 2mg解析： 若长木板 ab 未动即地面对长木板ab 的摩擦力为静摩擦力，由于P 在长木板 ab上滑动，即P 对长木板 ab 的摩擦力大小为 由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力2mg.大小为 2mg.即只有 C 正确答案： C4. (2009 北·京高考 )如图 4 所示，将质量为m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块

4、与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A将滑块由静止释放，如果 tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是 2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是 mgsin解析： 对放在斜面上的滑块进行受力分析，当mgsin mgcos，即 tan时，滑块受力平衡， 若先前静止， 则滑块静止； 若有向下的初速度，则做匀速运动 A 中，tan，滑块静止在斜面上不会下滑；B 中，滑块要加速下滑；C 中，拉力沿斜面向上，滑动摩擦力向下，则拉力的

5、大小为2mgsin； D 中，滑块沿斜面向下匀速滑动，不需要外力作用答案： C5. (2008 全·国卷 )如图 5 所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和 B 紧挨着匀速下滑， A 与 B 的接触面光滑已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2 倍，斜面倾角为，B 与斜面之间的动摩擦因数是()22A.3tanB.3cotC tanD cot解析：A、 B两物体受到斜面的支持力均为mgcos，所受滑动摩擦力分别为：F fAAmgcos， F fB Bmgcos，对整体受力分析结合平衡条件可得：2mgsin Amgcos2 Bmgcos，且A 2B，解之得B 3

6、tan， A 项正确答案： A6(2010 苏·州模拟 )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6所示铁块受到的摩擦力 F f 随木板倾角 变化的图线在图7中正确的是 (设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小 )()解析： 本题应分三种情况进行分析：(1) 当 0° arctan (为铁块与木板间的动摩擦因数 )时，铁块相对木板处于静止状态，铁块受静摩擦力作用， 其大小与重力沿木板 (斜面 )方向分力大小相等， 即 F f mgsin， 0 °时， F f 0；F f

7、 随 的增大按正弦规律增大(2) 当 arctan 时处于临界状态，此时摩擦力达到最大静摩擦力，由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小(3) 当 arctan 90°时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，可知F f FN mgcos，F f 随 的增大按余弦规律减小答案： C二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题6 分，共 24 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，错选或不答的得0 分 )7如图 8 所示，在水平力F 作用下， A、 B 保持静止若A 与 B 的接触面是水平的， 且 F 0. 则关于 B 的受力个数可能为()A3 个B4

8、个C5 个D6个解析： 对于 B 物体，一定受到的力有重力、斜面支持力、A 的压力和A对 B 的摩擦力，若以整体为研究对象，当F 较大或较小时，斜面对B 有摩擦力，当 F 大小适当时，斜面对 B 摩擦力为零，故B 可能受 4 个力，也可能受5 个力答案： BC8一轻杆 BO，其 O 端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO 上， B 端挂一重物，且系一细绳， 细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮， 用力 F 拉住，如图 9 所示现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆 AO 间的夹角 逐渐减小，则在此过程中，拉力 F 及杆 BO 所受压力 F N 的大小变化情况是()A F N 先减小，后增大B F N 始终不变C

9、 F 先减小，后增大DF 逐渐减小解析： 取 BO 杆的 B 端为研究对象，受到绳子拉力(大小为 F)、 BO 杆的支持力 F N 和悬挂重物的绳子的拉力(大小为 G)的作用， 将 F N 与 G 合成，其合力与F 等值反向，如图所示，得到一个力三角形(如图中画斜线部分) ，此力三角形与几何三角形OBA 相似，可利用相似三角形对应边成比例来解如图所示，力三角形与几何三角形OBA 相似，设AO 高为 H ，BO 长为L ，绳长AB 为 l，则由对应边成比例可得：G F NFH L l ，式中 G、 H 、L 均不变， l 逐渐变小，所以可知 F N 不变， F 逐渐变小答案： BD9(2010

10、扬·州模拟 )如图 10 所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M 的小球，两铁环与小球都处于静止状态现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力F N 和摩擦力 F f 的可能变化是 ()AFN 不变BFN 增大C F f 增大D F f 不变解析： 分析本题可以先用整体法，把小球和两个铁环看做一个整体，且该整体受到竖直向下的重力和杆竖直向上的支持力作用，由题意整体平衡知该整体在竖直方向上受力必然平衡，即受到竖直向下的重力为(2mg Mg )，与竖直向上的支持力大小相等，所以选项 B 错误，

11、选项 A 正确；再用隔离法， 分析小球平衡得到细线中的拉力随两铁环间距离变大而增大， 所以当对其中一个铁环受力分析可以得到细线沿水平方向的分力F 在逐渐变大，则铁环水平方向受到的摩擦力必与F 大小相等， 所以摩擦力在变大， 选项 C 正确，选项 D 错综上所述，本题的正确答案应该为A、 C.答案： AC10.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A， A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态 现对 B 施加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对 B 的作用力为F 1，A 对 B 的作用力为 F 2，地面对 A 的作用力为 F 3，若 F 缓慢增大而整个装置仍保

12、持静止，截面如图11 所示，在此过程中 ()A F1 缓慢增大B F2 缓慢增大C F3 缓慢增大D 以上说法均不对解析： 如图所示，球 B 受到四个力作用，整个系统保持静止，则不变， F 2cos F mg.若 F 缓慢增加，则F 2 增加， F 2sinF 1，若 F 2 缓慢增加，则F 1 增加；对于整体而言，地面对A 的摩擦力F f F 1，地面对 A 的支持力 F N F G 总， F f和 F N 均缓慢增加，所以 F 3 缓慢增加，选项A、 B、 C 对答案： ABC三、简答题 (本题共 2 小题，共18 分请将解答填写在相应的位置)11 (9 分 )在“探究力的平行四边形定则”

13、的实验中(1) 其中的两个实验步骤分别是：A在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O 点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F 1 和F 2.B只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F 和记下细绳的方向请指出以上步骤中的错误或疏漏：A 中是 _ ； B 中是_ (2) 在某次实验中，两个弹簧测力计的拉力F 1、F 2 已在图 12 中画出，图中的方格每边长度

14、表示 2 N ， O 点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板严格作出合力出合力的大小为_ N.F 的图示，并求解析：(1)当用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔应记下O 点的位置，读出两个弹簧测力计的示数F 1 和F 2 及此时两细绳的方向当只用一只弹簧测力计拉时，应使结点拉到同样的位置O，并记下弹簧测力计的读数和细绳的方向(2) 如图所示：答案： (1)未记下两条细绳的方向应将橡皮条与细绳的结点拉到原来的位置O 点(2) 见解析图 10 212 (9 分 ) (2010 苏·南模拟 )在“探究力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的

15、一端固定在水平木板上， 另一端系上两根细绳， 细绳的另一端都有绳套 (如图 13)实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O.(1) 某同学在做该实验时认为：A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O 时，拉力要适当大些D拉力 F 1 和 F2 的夹角越大越好其中正确的是_(填入相应的字母)(2) 若两个弹簧测力计的读数均为4 N ，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则_(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N 的弹簧测力计测量出它们的合力

16、，理由是 _ 解析： (1) 拉力F 1 和F 2 的夹角越大， 而合力小， 作图时相对误差太大，正确的选项为A、B、 C.(2) 若两个弹簧测力计的读数均为4 N ，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为 4 2 N 5 N ，故不能用一个量程为5 N 的弹簧测力计测量出它们的合力答案： (1)A 、 B、 C(2) 不能量程太小四、计算题 (本题共 4 小题，共48 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13 (10 分 )如图 14 所示，轻杆BC 的 C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细

17、绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物已知重物的质量m 30kg，人的质量M 50kg， g 取10 m/s2.试求：(1) 此时地面对人的支持力的大小；(2) 轻杆 BC 和绳 AB 所受力的大小解析： (1)因匀速提起重物，则FT mg.且绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为： F N Mg mg(50 30)× 10 N 200 N ，方向竖直向上(2) 定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对 B 点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：3F AB 2mgtan30°2

18、15; 30× 10× 3 N2003 NF BC2mg2× 30× 10cos30N 400 3 N.°32答案： (1)200 N(2)400 3 N200 3N14 (12 分 )如图 15 所示，光滑小圆环A 吊着一个重为G1 的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A 上，另一端跨过固定在大圆环最高点B 处的一个小滑轮后吊着一个重为G2 的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小绳子又不可伸长，求平衡时弦AB 所对的圆心角.解析： 以小圆环A 为研究对象，它受到的力有：竖直绳对它的拉力F 1G1，其方向竖直向下；AB

19、绳对它的拉力F 2 G2，其方向沿AB 方向；大圆环对它的弹力FN ，其方向沿半径指向圆外，在F 1、 F 2、F N 三力的共同作用下，小圆环处于平衡状态将小圆环A 所受的三个力利用力的合成和力的分解，组成三角形，如图所示由几何关系得 OAB 与 F N AF 2 相似，得OAOBABF N F 1F2.1 2F 2所以 F N F 1 ，sin2 F 1，将 F 1G1、F 2G2代入解得 G22arcsin .2G1答案： 2arcsin G22G115(12 分 )雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v 与雨滴的半径 r 成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F 作了如下几种假设：(1) 阻力只与雨滴的半径成正比，即F kr(k 为常数 )(2) 阻力只与速度的平方成正比，即F kv2(k 为常数 )(3) 阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F krv2(k 为常数 )你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成