第三章-相互作用综合练习题(新版)

第三章相互作用综合练习题(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题共9小题，每题5分，共45分．1~7为单选，8~9为不定项选择，选不全得3分，选对得5分，错选、不选或多选均不得分)1．下列关于弹力产生条件的说法中正确的是()A．只要两个物体接触就一定有弹力产生B．轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直C．压力和支持力的方向总是垂直于接触面D．形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大2．如图所示，将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内，书对A4纸的压力为3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为()A．0.6NB．1.2NC．2.4ND．3N3．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO>NO，则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)()A．ON绳先被拉断B．OM绳先被拉断C．ON绳和OM绳同时被拉断D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断4．如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体上，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法中正确的是()A．A受6个，B受2个，C受4个B．A受5个，B受3个，C受3个C．A受5个，B受2个，C受4个D．A受6个，B受3个，C受4个5．如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45°.墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g.则下列说法正确的是()A．N>mg，T>mg B．N>mg，T<mgC．N<mg，T>mg D．N<mg，T<mg6．如图所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A．6N，3N B．1N，1NC．0，1N D．0，2N7．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A．eq\r(3)∶4 B．4∶eq\r(3)C．1∶2 D．2∶18．如图所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块()A．所受合力逐渐增大B．所受斜面摩擦力逐渐增大C．所受斜面弹力逐渐增大D．所受斜面作用力逐渐变大9．如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．缓慢抬起铁板B端使θ角增加(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对铁板静止．下列说法正确的是()A．磁铁始终受到四个力的作用B．铁板对磁铁的弹力逐渐增加C．磁铁所受合外力逐渐减小D．磁铁受到的摩擦力逐渐减小班级姓名总分题号123456789答案二、实验题（共15分）10．(15分)将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，两根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如下图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出。(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力大小分别是_____N和_____N。(只需读到0.1N)(2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。三、计算题（共40分）11．(12分)如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆的左端用铰链固定，且它所能承受的最大压力为2000N，AC绳所能承受的最大拉力为1000N，α＝30°．为不使支架断裂，求悬挂的重物应满足的条件．12．(13分)如图所示，在水平面上放一质量为m2的物体B，物体A的质量为m1，A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，处于静止状态．现对物体A施加一竖直向上的拉力，使A以加速度a向上做匀加速直线运动，则A至少运动多长时间才能将B拉离地面？13．(15分)如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝60°，斜面倾角α＝30°，物块A和B的质量分别为mA＝5kg，mB＝1.5kg，弹簧的劲度系数为k＝500N/m，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)弹簧的伸长量x；(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。第三章相互作用综合练习题答案1.解析：物体相互接触，并且物体间有形变产生，才会产生弹力．A不合题意．轻杆一端所受弹力的作用线不一定与轻杆方向垂直，也可能与其方向垂直，弹力方向根据受力平衡来确定的．B不合题意．压力和支持力均属于弹力，它的方向总是垂直于接触面，C符合题意．物体发生弹性形变时才会产生弹力，但形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体产生的弹力大，还与劲度系数有关，D不合题意．故选C.答案：C2.解析：根据F＝μFN，F＝1.2N，因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力，所以要把纸从书中拉出，拉力至少应为2.4N，C正确．答案：C3.解析：作出力分解的平行四边形如图所示，由于MO>NO，所以α>β，由四边形的两个邻边的长短可以知道FON>FOM，所以在G增大的过程中，绳ON先断．答案：A4.解析：以整体为研究对象，可以判断A受地面的摩擦力．C匀速，则A、C间有静摩擦力，B匀速，则A、B间无摩擦力．A受重力、地面摩擦力和支持力，C对A的摩擦力及B、C对A的压力，共6个力；B受重力和A的支持力，共2个力；C受重力、拉力、支持力、A对C的摩擦力，共4个力，故本题选A.答案：A5.解析：以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有：T＝eq\f(mg,cosθ)，N＝mgtanθ，球所受绳和墙壁的作用力的合力大小等于mg，由于θ<45°，则：N<mg，T>mg.故选C.答案：C6.解析：A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力．以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确．答案：C7.解析：将两小球及弹簧B视为一个整体系统，因小球处于静止状态，故该系统水平方向受力平衡，则有kΔxAsin30°＝kΔxC，可得ΔxA∶ΔxC＝2∶1，选项D正确．答案：D8.解析：物块保持静止状态，所受合力仍为零，A错．开始时摩擦力方向沿斜面向上，力F增大，摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面向下时，力F增大，摩擦力增大，B错．物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，F沿垂直于斜面方向的分力增大，故随着F的增大，物块所受斜面弹力增大，C对．物块所受斜面的作用力大小等于重力与F的合力，由于F增大，物块所受斜面的作用力变大，D正确．答案：CD9.解析：对磁铁受力分析，受重力G、磁力F、支持力FN和摩擦力Ff，如图，所以磁铁受到四个力的作用；由于磁铁受力始终平衡，故合力为零，故A正确，C错误；根据平衡条件，有x：Gsinθ－Ff＝0，①y：F－Gcosθ－FN＝0，②解得：Ff＝Gsinθ，FN＝F－Gcosθ.由于θ不断变大，故Ff不断变大，FN不断变大，故D错误，B正确．答案：AB10.解析：(1)由图读出水平测力计示数为4.0N，竖直测力计示数为2.5N(2)作图如下图所示11.解析：悬绳受到竖直向下的拉力F＝G.在这个拉力作用下，它将压紧水平杆AB并拉紧绳AC，所以应把拉力F沿AB、CA两个方向分解，设两分力为F1、F2，画出力的平行四边形如图所示．由图可知：eq\f(F1,F2)＝cos30°＝eq\f(\r(3),2).因为AB、AC所能承受的最大拉力之比为eq\f(F1max,F2max)＝eq\f(2000,1000)＝2>eq\f(\r(3),2)，当悬挂重物的重力增加时，对AC绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角支架断裂，计算中应以AC绳中拉力达到最大值为依据，即取F2＝F2max＝1000N，于是得悬挂物的重力应满足的条件为Gmax≤F2sin30°＝500N.答案：重物的重力不大于500N12.解析：原来静止时，A受重力和弹簧向上的弹力，该弹簧的压缩量为x1，由二力平衡知m1g＝kx1，得x1＝eq\f(m1g,k)，B恰好被拉起时，此时地面对B刚好没有支持力，弹簧被拉伸且对B物体有向上的大小等于B的重力的弹力．设此时弹簧伸长量为x2，得x2＝eq\f(m2g,k).A运动的位移x＝x1＋x2＝eq\f(（m1＋m2）g,k)，由x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2（m1＋m2）g,ka)).答案：eq\r(\f(2（m1＋m2）g,ka))13.解析：(1)以结点O为研究对象，受力如图并正交分解，据平衡条件有x：kx－Fsin60°＝0①y：Fcos60°－mBg＝0②由②解得：F＝eq\f(mBg,cos60°)＝30N代入①解得：x＝eq\f(F