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章末检测二相互作用(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,15题每小题只有一个选项正确,68小题有多个选项符合题目要求,全选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)1两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120,如图所示,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1m2为()A11B12C1 D.2解析:选A.设轻绳中的拉力为F,隔离m1受力分析,由平衡条件得m1gcos 60Fcos 60,解得Fm1g;隔离m2受力分析,由平衡条件得2Fcos 60m2g,所以 m1m211,A正确2如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A弹簧弹力的大小为B地面对m2的摩擦力大小为FC地面对m2的支持力可能为零Dm1与m2一定相等解析:选B.对整体受力分析可知,整体受重力、支持力、拉力,要使整体处于平衡,则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上,且大小与F相同,故B正确;因m2与地面间有摩擦力,则一定有支持力,故C错误;对m1受力分析可知,弹力水平方向的分力应等于F,故弹力为,因竖直方向上的受力不明确,无法确定两物体的质量关系,也无法求出弹簧弹力与重力的关系,故A、D错误3在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在它上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力大小为()Amgsin Bmgcos Cmgtan Dmgsin cos 解析:选D.设细线的弹力为F,对斜面上的物块由共点力平衡条件有Fmgsin 0,对轻环由共点力平衡条件有Fcos Ff0,解得杆对环的摩擦力大小为Ffmgsin cos .4一轻绳一端系在竖直墙M上,另一端系一质量为m的物体A,用一轻质光滑圆环O穿过轻绳,并用力F拉住轻环上一点,如图所示现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置则在这一过程中,力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角的变化情况是()AF保持不变,FT逐渐增大,夹角逐渐减小BF逐渐增大,FT保持不变,夹角逐渐增大CF逐渐减小,FT保持不变,夹角逐渐减小DF保持不变,FT逐渐减小,夹角逐渐增大解析:选C.圆环受到三个力,拉力F以及绳子的两个拉力FT,三力平衡,故绳子两个拉力的合力与拉力F始终等值、反向、共线,由于绳子的拉力等于mg,夹角越大,合力越小,且合力在角平分线上,故拉力F逐渐变小,由于始终与两细线拉力的合力反向,故拉力F逐渐趋向水平,逐渐变小,选项C正确5如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度,重力大小为G的运动员静止时,左边绳子张力为T1,右边绳子张力为T2.则下列说法正确的是()AT1和T2是一对作用力与反作用力B吊绳与竖直方向的夹角减小时,T1和T2都会变小CT2一定大于GDT1T2G解析:选B.作用力与反作用力必须作用在不同的物体上,T1和T2作用在同一个物体上,A错误;吊绳与竖直方向的夹角减小时,T1和T2夹角变小,T1和T2都会变小,B正确;当T1和T2的夹角为120时,T2等于G,当夹角大于120时,T2大于G,当夹角小于120时,T2小于G,故C、D均错误6如图所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的一侧面垂直于底面,下列说法正确的有(不计摩擦力)()A篮子底面受到的压力大于篮球的重力B篮子底面受到的压力小于篮球的重力C篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力D篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力解析:选BD.设斜面倾角为,篮球质量为m,篮子底面、右侧面对篮球的弹力分别为FN1、FN2,不计摩擦力,对篮球由共点力平衡条件有FN1mgcos 0,FN2mgsin 0.由牛顿第三定律可知,篮球对篮子底面、右侧面的压力均小于重力选项A、C错误,B、D正确7如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上,B悬挂着已知mA3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45减小到30,B不会碰到地面,则()A弹簧的弹力不变B物体A对斜面的压力将减小C物体A受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变解析:选AC.对物体A受力分析如图所示,设此时FfA沿斜面向上,由平衡条件可得:mAgsin 45FFfA,可得FfAmBg,当斜面倾角为30时,可得FfAmBgmBg.可见,物体A受到的静摩擦力方向沿斜面向上,且变小,物体A不会相对斜面滑动,弹簧的弹力始终等于物体B的重力,故选项A、C正确,D错误;物体A对斜面的压力的大小由FNmAgcos 45变为FNmAgcos 30,压力变大,选项B错误8如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态则下列说法正确的是()Aa、b两物体的受力个数一定相同Ba、b两物体对斜面的压力相同Ca、b两物体受到的摩擦力大小可能不相等D当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动解析:选BC.对a、b进行受力分析,如图所示物体b处于静止状态,当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时,摩擦力为零,所以b可能只受3个力作用,而物体a必定受到摩擦力作用,肯定受4个力作用,选项A错误;a、b两个物体,垂直于斜面方向受力都平衡,则有:FNFTsin mgcos ,解得:FNmgcos FTsin ,则a、b两物体对斜面的压力相同,选项B正确;因为b的摩擦力可以为零,而a的摩擦力一定不为零,故选项C正确;对a沿斜面方向有:FTcos mgsin fa,对b沿斜面方向有:FTcos mgsin fb,又因为正压力相等,所以最大静摩擦力相等,则a先达到最大静摩擦力,先滑动,故选项D错误二、非选择题(共4小题,52分)9(10分)(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是()A弹簧被拉伸时,所挂钩码越多,误差越小B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把LL0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的()解析:(1)实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力,以探索弹力与弹簧伸长的关系,并且拉力和重力平衡(2)由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x0,所以选C.答案:(1)B(2)C10(12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的合力的实验值解析:(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的)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,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合力的理论值和实验值是否相等答案:(1)橡皮条三角板(2)A(3)FF11(15分)如图所示,用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,轻绳1与竖直方向的夹角为45,轻绳3水平,求轻质细绳上1、2、3的拉力分别为多大?解析:设三条绳上的拉力分别为FT1,FT2,FT3;把A、B两个小球视为整体,受力分析如图甲,由平衡条件可得2mgFT1cos 45FT3FT1sin 45解得FT12mg,FT32mg隔离球B,受力分析如图乙:FT2mg答案:2mgmg2mg12(15分)如图所示,有一个重量为20 N的小物体放在斜面上,斜面底边长AB40 cm,高BC30 cm,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5,物体在一沿斜面向上的力F的作用下刚好处于静止状态(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),现将力F顺时针转动至水平向右并保持不变,求此时物体与斜面之间的摩擦力解析:当力F沿斜面向上,物体恰好不向上滑动时对物体受力分析,有FGsin Gcos ,由几何关系得:sin 0.6,cos 0.8,F20 N;力F顺时针转动至水平向右时物体受力如图所示,根据平衡条件得,Fcos FfGsin 0,解得FfGsin Fcos 200.6 N200.8 N4 N,负号表示方向沿斜面向下当力F沿斜面向上,物体恰好不向下滑动时,对物体受力分析,有FGsin Gcos 4 N;力F顺时针转动至水平向右时,有Fcos FfGsin 0,解得,Ff8.8 N,方向沿斜面向上答案:4 N,方向沿斜面向下或8.8 N,方向沿斜面向上9
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