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第三章 相互作用 章末檢測(cè)試卷(三) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分，每小題給出的選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求) 1.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B.質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 D.由磁鐵間存在相互作用可知：力可以離開(kāi)物體而單獨(dú)存在 答案　B 2.兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的合力大小為6 N，則F1和F2的大小可能是(　　) A.F1＝2 N，F(xiàn)2＝9 N B.F1＝4 N，F(xiàn)2＝8 N C.F1＝1 N，F(xiàn)2＝8 N D.F1＝2 N，F(xiàn)2＝1 N 答案　B 3.如圖所示的情景中，物體所受重力的方向表示正確的是(　　) 答案　D 解析　重力的方向始終豎直向下，故D正確. 4.(2017湖州市期中)物體在固定斜面上勻速下滑，如圖所示的四個(gè)受力示意圖中能正確反映物體受力情況的是(　　) 答案　A 5.如圖1所示，A、B兩物體重力都等于10 N，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3，同時(shí)有F＝1 N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對(duì)B和B對(duì)A的摩擦力分別為(　　) 圖1 A.6 N，3N B.1 N，1 N C.0，1 N D.0，2 N 答案　C 6.如圖2所示，在粗糙水平面上有質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，兩木塊之間用原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧連接起來(lái)，兩木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)木塊間的距離為(　　) 圖2 A.L＋m1g B.L＋(m1＋m2)g C.L＋m2g D.L＋()g 答案　A 解析　對(duì)木塊1進(jìn)行受力分析，水平方向受到彈簧對(duì)它的彈力及滑動(dòng)摩擦力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力大小為：Ff＝μm1g，彈簧的伸長(zhǎng)量為：x＝＝m1g，則兩木塊間的距離為：L＋m1g，A正確. 7.如圖3所示，傾角為θ、質(zhì)量為m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.施加一個(gè)垂直BC面的外力F，柱體仍保持靜止，地面對(duì)柱體的摩擦力大小等于(　　) 圖3 A.μmg B.Fsin θ C.Fcos θ D.μ(Fcos θ＋mg) 答案　B 8.如圖4所示，三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點(diǎn)，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則(　　) 圖4 A.x1∶x2∶x3＝∶1∶2 B.x1∶x2∶x3＝∶2∶1 C.x1∶x2∶x3＝1∶2∶ D.x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 答案　D 解析　以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示，運(yùn)用合成法： 由幾何知識(shí)知：FT1＝ FT2＝mgtan 30，F(xiàn)T3＝mg 故：FT1∶FT2∶FT3＝2∶1∶ 根據(jù)胡克定律：FT＝kx 則：x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 故選D. 9.在圖5中，AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30角.若把球O的重力按照其作用效果分解，則兩個(gè)分力的大小分別為(　　) 圖5 A.G，G B.G，G C.G，G D.G，G 答案　A 解析　對(duì)球所受重力進(jìn)行分解如圖所示，由幾何關(guān)系得F1＝Gsin 60＝G，F(xiàn)2＝Gsin 30＝G，A正確. 10.小船被繩索拉向岸邊，如圖6所示，船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.繩子的拉力FT不斷減小 B.繩子的拉力FT不變 C.船受的浮力減小 D.船受的浮力增大 答案　C 解析　小船的受力情況如圖所示.據(jù)平衡條件知 F＋FTsin θ＝G FTcos θ＝Ff 則拉力FT＝.小船向岸邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，角θ增大，F(xiàn)T增大，A、B都錯(cuò).浮力F＝G－FTsin θ，因?yàn)镕T增大，sin θ增大，所以浮力F減小，C對(duì)，D錯(cuò). 二、選擇題Ⅱ(本題共2小題，每小題4分，共8分.每小題給出的選項(xiàng)中至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) 11.如圖7是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過(guò)兩個(gè)光滑定滑輪和一個(gè)光滑動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(　　) 圖7 A.只增加繩的長(zhǎng)度 B.只增加重物的重量 C.只將手指向下移動(dòng) D.只將手指向上移動(dòng) 答案　BC 解析　繩上的拉力等于懸掛重物的重力mg，手指受力分析如圖， 三個(gè)力的合力為零，兩個(gè)拉力的大小恒定，夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大；只增加繩的長(zhǎng)度時(shí)，由于兩個(gè)繩拉力不變，動(dòng)滑輪位置不變，故三個(gè)力大小方向都不變，故A錯(cuò)誤；只增加重物的重量，兩個(gè)拉力變大，動(dòng)滑輪位置不變，則兩拉力夾角不變，故合力變大，故手要用較大的力，故B正確；手指向下移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變小，故兩拉力合力變大，故手要用較大的力，故C正確；手指向上移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變大，故兩拉力合力變小，故手要用較小的力，故D錯(cuò)誤. 12.氣象研究小組用圖8所示簡(jiǎn)易裝置測(cè)定水平風(fēng)速，在水平地面上豎直固定一直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來(lái)時(shí)，球在水平風(fēng)力的作用下飄起來(lái).已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速v0＝3 m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝30.重力加速度為g，則(　　) 圖8 A.細(xì)線拉力的大小為 B.若風(fēng)速增大到某一值時(shí)，θ可能等于90 C.細(xì)線拉力與風(fēng)力的合力大于mg D.θ＝30時(shí)，風(fēng)力的大小F＝mg 答案　AD 解析　選取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，則小球受重力、細(xì)線拉力和風(fēng)力處于平衡，如圖所示， 根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，F(xiàn)T＝＝，細(xì)線拉力和風(fēng)力合力的大小等于mg，故A正確，C錯(cuò)誤；因?yàn)轱L(fēng)力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90，故B錯(cuò)誤；當(dāng)風(fēng)速v0＝3 m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝30，則風(fēng)力F＝mg，D正確. 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分) 13.(4分)不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋摩擦力的要求不同.某研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)量“不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋底與木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小”.他們先測(cè)出每只不同類型運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等.接著用彈簧測(cè)力計(jì)先后拉動(dòng)不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋，使它們沿固定在水平桌面上的木板勻速滑動(dòng)，讀取各次彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù). (1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了________法. (2)測(cè)量時(shí)，某組同學(xué)是沿水平方向拉動(dòng)放在木板上的鞋，當(dāng)勻速拉動(dòng)鞋時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小________(選填“大于”“小于”或“等于”)運(yùn)動(dòng)鞋所受滑動(dòng)摩擦力的大小.這種測(cè)摩擦力的方法是________(選填“直接”或“間接”)測(cè)量法. (3)另一組同學(xué)的方法是把彈簧測(cè)力計(jì)一端固定在墻上，另一端系在鞋下，從鞋底下把木板抽出.請(qǐng)指出這種操作方式相對(duì)于上面的操作過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)：______________________________. 答案　(1)控制變量　(2)等于　間接　(3)不必保持木板勻速運(yùn)動(dòng)(或讀數(shù)方便) 解析　(1)使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等，則鞋子對(duì)木板壓力相等，控制其中的參量相等，是物理中的控制變量法. (2)鞋子勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于鞋子受到的滑動(dòng)摩擦力，這是通過(guò)測(cè)量拉力知道滑動(dòng)摩擦力，是間接測(cè)量法. (3)第二種做法的優(yōu)點(diǎn)是在抽動(dòng)木板的過(guò)程中不用保持木板勻速運(yùn)動(dòng)，木板運(yùn)動(dòng)時(shí)鞋處于平衡狀態(tài)，只要讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)即可，讀數(shù)方便. 14.(8分)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì). (1)為了完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長(zhǎng)量x(10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖9甲所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示； 　 圖9 (3)由圖得到F合＝________N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)見(jiàn)解析圖　54 (2)2.10(說(shuō)明：有效數(shù)字位數(shù)正確，0.02范圍內(nèi)都可) 見(jiàn)解析圖　(3)3.3(說(shuō)明：0.2范圍內(nèi)都可) 解析　(1)以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點(diǎn)，如(610－2，3.25)，則k＝ N/m≈54 N/m. (2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N，設(shè)每單位長(zhǎng)度為1 N，則合力F合的圖示如圖所示. (3)經(jīng)測(cè)量，合力F合＝3.3 N. 四、計(jì)算題(本題共4小題，共40分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 15.(8分)如圖10所示，物體A重GA＝40 N，物體B重GB＝20 N，A與B、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，用水平繩將物體A系在豎直墻壁上，用水平力F向右拉物體B，當(dāng)F＝30 N時(shí)，才能將B勻速拉出，則接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？ 圖10 答案　0.3 解析　設(shè)接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體A與B間的摩擦力為Ff1＝μGA 物體B與地面間的摩擦力為Ff2＝μ(GA＋GB) 將B勻速拉出，拉力大小與兩個(gè)摩擦力的合力大小應(yīng)相等，有F＝Ff1＋Ff2＝μ(2GA＋GB) 解得μ＝0.3 16.(10分)如圖11所示，A、B兩球完全相同，質(zhì)量為m，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根原長(zhǎng)為l0、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧位于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為多少？ 圖11 答案　l0－ 解析　對(duì)A球受力分析如圖所示： 由平衡條件得：F＝mgtan ，又F＝kx， 則彈簧的壓縮量x＝ 則彈簧此時(shí)的長(zhǎng)度為l0－. 17.(12分)(2018寧波市第一學(xué)期期末)在動(dòng)畫片《熊出沒(méi)》中，熊二用一根輕繩繞過(guò)樹枝將光頭強(qiáng)懸掛起來(lái)，如圖12所示，此時(shí)輕繩與水平地面的夾角θ＝37.已知光頭強(qiáng)的質(zhì)量為60 kg，熊二的質(zhì)量為300 kg，不計(jì)輕繩與樹枝間的摩擦.(已知sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，g＝10 m/s2)求： 圖12 (1)輕繩對(duì)熊二的拉力的大小； (2)地面對(duì)熊二的支持力的大小； (3)地面對(duì)熊二的摩擦力大小和方向. 答案　(1)600 N　(2) 2 640 N　(3)480 N，方向水平向右 解析　(1)以光頭強(qiáng)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，得到拉力FT＝mg＝600 N，則輕繩對(duì)熊 二的拉力FT′＝FT＝600 N. (2)以熊二為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖所示. 豎直方向FN＋FT′sin θ＝Mg 得到FN＝2 640 N. (3)水平方向Ff＝FT′cos θ，得到Ff＝480 N，方向水平向右. 18.(12分)如圖13所示，質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，PA與豎直方向的夾角為37，PB沿水平方向.質(zhì)量為M＝10 kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37的斜面上(取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8).求： 圖13 (1)輕繩PB拉力的大?。? (2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小. 答案　(1)6 N　(2)64.8 N　76.4 N 解析　(1)分析P點(diǎn)的受力如圖甲所示，有 FAcos 37＝mg FAsin 37＝FB 可解得FB＝6 N (2)再分析木塊的受力情況如圖乙所示，有 Ff＝Mgsin 37＋FBcos 37 FN＋FBsin 37＝Mgcos 37 解得Ff＝64.8 N FN＝76.4 N