章末综合测评3　相互作用-力

章末综合测评(三)相互作用——力(时间：90分钟分值：100分)1．(4分)书静止放在水平桌面上时，下列说法错误的是()A．书和桌面都发生了微小的形变B．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力C．桌面对书的支持力和书对桌面的压力是同一种性质的力D．书对桌面的压力就是书受的重力D[书静止放在水平桌面上时，书和桌面都发生了微小的形变，选项A正确；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力，选项B正确；桌面对书的支持力和书对桌面的压力都是弹力，是同一种性质的力，选项C正确；书对桌面的压力作用在桌面上，是弹力；书受到的重力是由于地球对书的吸引产生的，两者不是相同的力，选项D错误。故D符合题意。]2．(4分)如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止。若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是()A．匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上B[传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外，还受沿斜面向上的静摩擦力的作用，选项A错误，B正确；传送带向上减速运动时，麻袋包相对传送带可能有向下的运动趋势、向上的运动趋势或无相对运动趋势，受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，选项C、D错误。]3．(4分)如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50g的钩码时，指针示数为L1＝3.40cm，当弹簧下端挂两个50g的钩码时，指针示数为L2＝5.10cm，g取9.8m/s2。由此可知()A．弹簧的原长是1.70cmB．仅由题给数据无法获得弹簧的原长C．弹簧的劲度系数是25N/mD．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数A[设弹簧原长为L0，由胡克定律得k(L1－L0)＝mg，k(L2－L0)＝2mg，解得L0＝1.70cm，k≈29N/m，A正确。]4．(4分)车厢内用a、b两细线悬挂一小球，如图所示，其中a竖直、b水平。关于小球的受力，下列说法正确的是()A．静止时小球受3个力的作用B．水平向左匀速运动时小球受3个力的作用C．水平向右匀速运动时小球受3个力的作用D．不论是静止还是匀速运动，小球都是受到2个力的作用D[无论是水平向左匀速运动，水平向右匀速运动，还是静止时，小球都受力平衡；竖直方向受重力和竖直细线的拉力2个力的作用，若水平细线有拉力，则水平方向受力不平衡，故水平方向的细线对小球无拉力，选项D正确。]5．(4分)如图所示，有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态，假设墙面光滑，地面粗糙，则地面对梯子的作用力可能沿()A．F1的方向B．F2的方向C．F3的方向D．F4的方向B[对梯子受力分析知，梯子受竖直向下的重力G，墙施加的水平向右的弹力FN，另外地面施加的作用力，此三力不平行，故三力应共点，如图所示，F应与G、FN交于一点，所以可能的方向是沿F2的方向，故B正确。]6．(4分)如图所示，放置三个完全相同的圆柱体。每个圆柱体质量为m，截面半径为R，为了防止圆柱体滚动，在圆柱体两侧固定两个木桩，不计一切摩擦，由此可知()A．木桩对圆柱体的作用力大小为eq\f(\r(3),6)mgB．上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力大小为eq\f(\r(3),2)mgC．地面对地面上一个圆柱体的作用力大小为mgD．地面对地面上两个圆柱体的作用力大小为2mgA[设下面一个圆柱体对上面圆柱体的作用力大小为F，受力分析可得2Fcos30°＝mg，解得F＝eq\f(\r(3),3)mg，则可知上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力大小为eq\f(\r(3),3)mg，选项B错误；隔离下面一个圆柱体，分析受力可得，木桩对圆柱体作用力大小为FN＝Fcos60°＝eq\f(\r(3),6)mg，选项A正确；对三个圆柱体整体受力分析可得，地面对下面两个圆柱体的作用力大小为3mg，根据对称性可知地面对下面其中一个圆柱体的作用力大小为，选项C、D错误。]7．(4分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A．86cm B．92cmC．98cm D．104cB[轻质弹性绳的两端分别固定在相距80cm的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律F＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)－\f(l0,2)))＝，由共点力的平衡条件和几何知识得F＝eq\f(mg,2sinα)＝eq\f(5mg,6)；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长度变为l′，由胡克定律得F′＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l′,2)－\f(l0,2)))，由共点力的平衡条件F′＝eq\f(mg,2)，联立上面各式解得l′＝92cm，选项B正确。]8．(8分)在做“验证力的平行四边形定则”实验时：(1)除已有的器材：方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有和。(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须。A．每次把橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧测力计的示数D．每次记准细绳的方向(3)某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与绳套结点的位置。图中是力F1与F2的合力的理论值，是力F1与F2的合力的实际值。[解析](1)做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。所以我们需要的实验器材有：方木板(固定白纸)、白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形)、橡皮条(让力产生相同的作用效果)，故还必须有的器材是橡皮条和三角板。(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，没有必要把橡皮条拉到最大长度，故B、C、D错误，A正确。(3)用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮条同线的那个是实际值，所以F′是理论值，F″是实际值，该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实际值是否相等。[答案](1)橡皮条三角板(2)A(3)F′F″9．(8分)如图所示，在水平地面上放一质量为1.0kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝N，F2＝N，g取10m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？[解析]由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝N，若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μFN＝μmg＝N，由于F<F′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即为N。当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同，它们的合力为F1＋F2＝N>N，此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为N。[答案]NN10．(10分)如图所示，若两物体的重力分别为GA＝20N，GB＝40N，A、B间动摩擦因数μ1＝，B与地面间动摩擦因数μ2＝，用力F作用在B上后，A、B间、B与地面间都发生了相对滑动，求各接触面间摩擦力的大小。[解析]物体A对B的压力大小FNA＝GA＝20N物体B对地面的压力大小FN＝GA＋GB＝60N由公式Ff＝μFN可得A、B间的滑动摩擦力Ff1＝μ1FNA＝×20N＝4NB与地面间的滑动摩擦力Ff2＝μ2FN＝×60N＝24N。[答案]A、B间滑动摩擦力的大小为4NB与地面间滑动摩擦力的大小为24N11．(4分)(多选)如图所示容器内盛有水，器壁AB呈倾斜状，有一个小物块P处于图示状态，并保持静止，则该物体受力情况正确的是()A．P可能只受一个力B．P不可能只受两个力C．P不可能只受三个力D．P不是受到两个力就是四个力CD[物体一定受到重力，同时一定受浮力，即可能受2个力；若浮力大于重力，则物体一定会受AB对它的弹力，由于弹力垂直于接触面向下，如图所示，物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故一定受四个力，故C、D正确。]12．(4分)(多选)如图所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则下列说法正确的是()A．拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D．小孩和车所受的合力为零CD[小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A错误；根据力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确。]13．(4分)(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角，则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是()A．FN＝m1g＋m2g－FB．FN＝m1g＋m2g－FC．Ff＝FcosθD．Ff＝FsinθAC[将(m1＋m2)看作一个整体，在竖直方向上Fsinθ＋FN－(m1＋m2)g＝0；在水平方向上Fcosθ－Ff＝0。故A、C正确。]14．(4分)(多选)如图所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F的作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面()A．无摩擦力B．支持力等于(m＋M)gC．支持力为(M＋m)g－FsinθD．有水平向左的摩擦力，大小为FcosθCD[解本题的关键是把物体和斜面整体作为一个对象进行研究，并且要知道静止和匀速运动均是平衡状态。由于物体沿着斜面匀速上滑，可把物体和斜面看成整体。整体受力如图所示，根据力的分解和二力平衡得，FN＝(M＋m)g－Fsinθ，Ff＝Fcosθ，选项A、B错误，C、D正确。]15．(4分)(多选)如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度 B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动BC[手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小，如图所示。只增加绳的长度，F1、F2的大小及其夹角不变，则合力F不变，A错误；只增加重物的重量，F1、F2的大小增大，夹角不变，则合力F变大，B正确；手指向下移动，F1、F2大小不变，夹角变小，则合力F变大，C正确；同理，D错误。]16．(6分)如图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置。方木块放在水平长木板上，方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上，长木板下面有轮子可以滚动，用一个平稳的水平力向左推动木板，木板向左缓慢移动，待弹簧测力计的指针稳定后，读出测力计的读数Ff，在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F的大小，将测得的各组Ff和F的数据用圆点标于坐标图上，如图乙所示。请你根据各点表示的数据描出Ff­F图线，求出方木块与长木板间的动摩擦因数μ＝。[解析]作出Ff­F图线如图所示：由Ff＝μF可知，图像的斜率k＝μ；由图像可知，μ＝eq\f(10N,50N)＝。[答案]～都正确)17．(10分)如图所示，气球重10N，受到空气的浮力为16N。由于受到水平风力的影响，系气球的绳子与水平方向成θ＝60°角；则绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大？[解析]分析气球受力如图所示，气球静止，故水平方向有F风＝F1＝F拉cosθ竖直方向有F浮＝G＋F2＝G＋F拉sinθ代入数值解得F拉＝4eq\r(3)N，F风＝2eq\r(3)N。[答案]4eq\r(3)N2eq\r(3)N18．(10分)两质量分别为M和m的物体用跨