衔接点33 第三章 相互作用 自我检测（解析版）

衔接点33第三章相互作用自我检测一、单选题1．如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4N，F2＝8N，物体处于静止状态。如果将水平力F1增大到10N，则（）A．物体M仍处于静止 B．物体M受到的合力方向向左C．物体M受到的合力方向向右 D．物体M受到的摩擦力方向向右【答案】A【解析】物体在两个力作用下处于静止状态，说明它还受一个向右的摩擦力，大小为4N，也说明最大静摩擦力大于等于4N，果将水平力F1增大到10N，F1、F2的的合力为2N，小于最大静摩擦力，物体M仍处于静止状态，物体M受到的合力为零，摩擦力水平向左。故选A。2．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则（）A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5ND．地面与物体C之间无摩擦力【答案】B【解析】A．因A静止，所以合力为零，隔离A受力分析可知B对A无摩擦力，故选项A错误；B．因AB整体，所以合力为零，对AB组成的整体受力分析可知C对物体B的摩擦力与F1等大反向，故选项B正确；CD．因ABC整体静止，所以合力为零，对ABC组成的整体受力分析可知，地面对物体C的摩擦力大小为10N，方向水平向左，故CD错误；故选B。3．如图所示为某根弹簧的伸长量x与弹簧所受拉力F之间的关系图像，下列说法中正确的是（）A．当弹簧的伸长量时，拉力B．当弹簧受到的拉力作用时，弹簧的伸长量一定是C．弹簧的劲度系数是2N/mD．弹簧的劲度系数是【答案】D【解析】CD．图象斜率的大小表示劲度系数大小，故有故C错误，D正确；A．当弹簧的伸长量时，根据胡克定律可得拉力为故A错误；B．当弹簧受到的拉力作用时仍是弹性形变，则根据胡克定律可得伸长量为若不是弹性形变，则形变量不等于400cm，故B错误。故选D。4．如图所示，质量为m的木块在力F作用下在置于水平桌面的木板上运动，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，木板的质量，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，那么木板所受桌面的摩擦力大小一定是（）A． B． C． D．F【答案】C【解析】对木块受力分析，它受拉力F、重力、木板的支持力和向右的滑动摩擦力，有再对木板受力分析，它受到重力、木块对它向下的压力和向左的滑动摩擦力、地面对木板的支持力和向右的摩擦力。地面对木板的最大静摩擦力则木板静止在地面上，根据共点力平衡的条件，有得故选C。5．蹦床表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（）A．2F B．F C． D．【答案】B【解析】因为网绳完全相同，并且构成的是正方形，网绳dOe，bOg张角均为120°。设每根网绳承受的张力大小为T，则有4Tcos60∘=2F解得T=F故选B。6．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（）A．N对PQ的压力大小为mg B．N对PQ的压力大小为C．N对M的压力大小为mg D．N对M的压力大小为【答案】D【解析】对球N受力分析，如图设M对N的支持力为F1，PQ对N的支持力为F2，由几何关系可知，F1和F2与G的夹角相等，均为，则根据牛顿第三定律，N对M的压力大小为，N对PQ的压力大小为。故选D。7．如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦．如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（）A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2增大C．F1和F2都减小 D．F1和F2都增大【答案】C【解析】把球的重力往两个方向上分解，如图所示把绳的长度增加一些，绳与墙之间的夹角减小，由图知两个力均减小，故C正确，ABD错误。故选C。8．如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙固定斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则（）A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定大于mg【答案】A【解析】AB．假设没有弹簧且斜面足够粗糙，滑块也可能静止在题图所示位置，所以弹簧可能处于原长状态，此时滑块受到三个力的作用，故A正确，B错误；C．如果斜面对滑块的支持力大小为零，那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力，滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的力，不可能平衡，所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零，故C错误；D．根据滑块沿斜面方向上二力平衡可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于故D错误。故选A。二、多选题9．如图所示，三个完全相同的水泥管道静止叠放在水平地面上，假设每个管道的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．A对B的弹力大小为 B．地面对均没有摩擦力作用C．地面对B的支持力大小为 D．地面对B的摩擦力大小为【答案】AD【解析】A．选择为研究对象，可得其截面图如图甲所示，对A受力分析如图乙所示，由题意知则A对B的弹力A正确；B．对B受力分析如图丙所示，由于A对B有斜向左下的弹力，则地面对B有摩擦力作用，同理，地面对C也有摩擦力作用，B错误；CD．对B，由平衡条件可得联立解得，，C错误，D正确。故选AD。10．如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为β，拉水桶的绳子与OA的夹角为α。人拉绳沿水平地面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢提上来，人的质量为M，重力加速度大小为g，在此过程中，以下说法正确的是（）A．α始终等于βB．吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大C．地面对人的摩擦力逐渐变大D．地面对人的支持力逐渐变大【答案】ACD【解析】AB．水桶缓慢上升，拉水桶的轻绳中的拉力大小FT始终等于mg，对滑轮受力分析如图甲所示垂直于OA方向有FTsinα=FTsinβ所以α=β沿OA方向有F=FTcosα+FTcosβ=2FTcosα人向左运动的过程中α+β变大，所以α和β均变大，吊装滑轮的绳子上的拉力F变小，B错误，A正确；CD．对人受力分析如图乙所示θ=α+β逐渐变大，水平方向有Ff=FT'sinθ地面对人的摩擦力逐渐变大，竖直方向有FN+FT'cosθ=Mg地面对人的支持力FN=Mg-FT'cosθ逐渐变大，CD正确。故选ACD。11．如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为（）A．F B．F+mg C．F-mg D．mg-F【答案】BCD【解析】小球受力如图所示：AD．假设三个弹簧中a、b两弹簧被拉伸而c弹簧被压缩了，则此时小球的受力情况是：a和b两弹簧的拉力F、c弹簧的支持力F、小球自身的重力mg，如图甲所示。由共点力平衡的条件可得2Fcos60°+F-mg=0则F=mg-F因为F≠mg故mg≠2F则有F不等于F，故A不符合题意，D符合题意；B．假设a、b、c三个弹簧均是压缩的，此时小球的受力情况如图乙所示，小球受重力mg、a和b两弹簧斜向下的弹力F、c弹簧竖直向上的弹力F，由共点力平衡的条件可得2Fcos60°+mg-F=0则F=F+mg故B符合题意；C．假设a、b、c三个弹簧均是伸长的，此时小球的受力情况如图丙所示，小球受重力mg、a和b两弹簧斜向上的拉力F、c弹簧向下的拉力F，由共点力平衡的条件可得2Fcos60°-mg-F=0则F=F-mg故C符合题意。故选BCD。12．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力不变B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移【答案】AC【解析】AB．如图所示，衣架钩是光滑的，则两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的；假设绳子的长度为x，两杆间距为L，绳子与水平θ，则绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变；两个绳子的合力向上由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；选项A正确，B错误；C．当杆向右移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以θ角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，选项C正确；D．绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，选项D错误。故选AC。三、实验题13．某同学用图所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值可从图中弹簧秤的示数读出。砝码的质量m/kg

0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列问题：（1）f4＝______N；（2）在图中的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线______；（3）f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝______，f－m图线（直线）的斜率的表达式为k＝______；（4）取g＝9.80m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝______。（保留2位有效数字）【答案】2.75(μg)m＋μMgμg0.40【解析】（1）[1]弹簧测力计的指针在2.7N与2.8N之间，估读为2.75N。（2）[2]描点画线注意让尽可能多的点分布在线上，不能分布在线上的点尽可能均匀地分布在线的两侧，作图如图所示（3）[3][4]木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的计算式知f=μ(M＋m)g整理可得f=(μg)m＋μMg所以f-m图线的斜率表达式k=μg（4）[5]g取9.80m/s2，取图线上相距较远的两点求斜率则14．“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是___________。（2）本实验采用的科学方法是___________。A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法（3）实验中可减小误差的措施有___________。A．两个分力、的大小要越大越好B．两个分力、间夹角应越大越好C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些【答案】BCD/DC【解析】（1）[1]根据题意，由图乙可知，应该是用平行四边形定则计算出的合力属于理论值，为和合力的实验值，其方向一定沿AO方向，故方向一定沿AO方向的是。（2）[2]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法。故选B。（3）[3]A．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些，故A错误；B．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导致合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故B错误；C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，故C正确；D．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确。故选CD。四、解答题15．一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上（图），空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为200N。横梁水平，斜梁跟横梁的夹角为，。(1)横梁对O点的拉力沿方向，斜梁对O点的压力沿方向，这两个力各有多大？(2)如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁和斜梁对O点的作用力大小将如何变化？【答案】(1)，；(2)减小，减小【解析】(1)以O点为研究对象，受到空调外机的压力、两根支架的作用力，受力如图所示根据平衡条件可得由受力图结合几何关系可得(2)如果把斜梁缩短一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，此时θ增大，则减小减小。16．在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示。仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那么，风对小球作用力的大小跟小球质量、偏角之间有什么样的关系呢？【答案】【解析】小球受合力为零，则由平衡知识可知水平方向上竖直方向