1、1第三章 相互作用章末检测试卷(三)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.其中 18 题为单项选择题，912 题为多项选择题.全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选和不选的得 0 分)1.物体在斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反映物体受力情况的是( )答案 A【考点】物体的受力分析【题点】物体的受力分析2.如图 1 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( )图 1A.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
2、与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力方向向前答案 C解析 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、支持力的合力方向竖直向下，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 错误.2【考点】共点力及平衡【题点】简单的共点力的平衡问题3.如图 2 所示，物体 A、 B、 C 叠放在水平桌面上，力 F 作用在物体 C 上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确
3、的是( )图 2A.C 不受摩擦力作用B.B 不受摩擦力作用C.A 受到的各个摩擦力的合力不为零D.A、 B、 C 三个物体组成的整体所受摩擦力为零答案 B解析 以 C 为 研 究 对 象 ， 力 F 作 用 在 物 体 C 上 ， C 处 于 静 止 状 态 ， C 一 定 受 到 A 的 摩 擦 力 ， A错 ； 以 B 为 研 究 对 象 ， B 水 平 方 向 不 受 其 他 外 力 ， 处 于 静 止 状 态 ， 所 以 B 不 受 摩 擦 力 ， B 对 ；A 处 于 静 止 状 态 ， C 对 A 的 摩 擦 力 与 桌 面 对 A 的 摩 擦 力 的 合 力 等 于 零 ， C
4、 错 ； 以 A、 B、 C 三 个物 体 组 成 的 整 体 为 研 究 对 象 ， 受 水 平 向 右 的 拉 力 ， 所 以 整 体 受 桌 面 向 左 的 摩 擦 力 ， D 错 .【考点】摩擦力的分析和计算【题点】静摩擦力的分析和计算4.如图 3 所示，位于水平桌面上的木板 P，由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连，两段轻绳都是水平的.已知 Q 与 P、 P 与桌面之间动摩擦因数均为 ，木板 P 与物块 Q 的质量都是 m，滑轮的质量及摩擦都不计，若用一水平向左的力 F 拉 P 使它做匀速运动，则 F 的大小为( )图 3A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg答案 B解析 对 Q 物
5、块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为 FT，木块 Q 与 P 间的滑动摩擦力 Ff mg ，根据共点力平衡条件 FT Ff，对木块 P 受力分析， P 受拉力 F、轻绳的拉力 FT、 Q 对 P 向右的摩擦力 Ff和桌面对 P 向右的摩擦力 Ff，根据共点力平衡条件，有 F Ff Ff FT，桌面对 P 向右的摩擦力 Ff (2m)g，综上可得 F4 mg ，故 B 正确，A、C、D 错误.【考点】共点力及平衡3【题点】简单的共点力的平衡问题5.在图 4 中， AB、 AC 两光滑斜面互相垂直， AC 与水平面成 30角.若把球 O 的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为( )图 4A. G
6、， G B. G， G12 32 33 3C. G， G D. G， G23 22 22 32答案 A解析 对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得 F1 Gsin 60 G， F2 Gsin 3230 G，A 正确.12【考点】按力的效果分解力【题点】按力的效果分解力6.如图 5 所示，物块 A 放在木板上，当缓慢抬起木板的一端，使木板与水平面夹角 分别为 30、45时，物块受到的摩擦力相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( )图 5A. B. C. D.22 32 12 33答案 A解析 木板的倾角 分别为 30、45时，物块受到的摩擦力大小相等，分析可知：当倾角为 30时物块受到的是静摩
7、擦力，当倾角为 45时物块受到的是滑动摩擦力.当倾角为 30时，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即 Ff mgsin 30.当倾角为 45时物块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式得 Ff F N mg cos 445得到 mgsin 30 mg cos 45解得 22故选 A.【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题7.一长直木板的上表面放有一小木块，当木板以远离木块的一端 O 为轴，如图 6 所示由水平位置缓慢向上转动( 角变大)时，则木块受到的摩擦力 Ff随转过的角度 变化的图象，可能正确的是( )图 6答案 C解析 角增大时，木块先受的摩擦力为静摩擦力， Ff mgsin
8、，当木块相对木板滑动时变为滑动摩擦力， Ff mg cos ，又知 角在增大，故 C 正确.【考点】摩擦力的分析与计算【题点】摩擦力的分析与计算8.如图 7 所示，质量为 m 的物体置于倾角为 的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为 ，先用平行于斜面的推力 F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次推力 的值为( )F1F2图 7A.cos sin B.cos sin C.1 tan D.1 tan 5答案 B解析 对物体受力进行正交分解，结合力的平衡条件可知：第一次推力 F1 mgsin mg cos ；由 F2cos mgsi
9、n (mgcos F2sin )，解得第二次推力 F2，故两次推力的比值 cos sin ，B 正确.mgsin mgcos cos sin F1F2【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题9.小船被绳索拉向岸边，如图 8 所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( )图 8A.绳子的拉力 FT不断增大 B.绳子的拉力 FT不变C.船受的浮力减小 D.船受的浮力增大答案 AC解析 小船的受力情况如图所示.据平衡条件知F FTsin GFTcos Ff则拉力 FT .小船向岸边运动时，角 增大， FT增大，A 对，B 错.浮力 F G FTsin
10、Ffcos ，因为 FT增大，sin 增大，所以浮力 F 减小，C 对，D 错.【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题10.如图 9 是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个光滑定滑轮和一个光滑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，可采取的方法是( )6图 9A.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.只将手指向上移动答案 BC解析 绳上的拉力等于悬挂重物的重力 mg，手指受力分析如图，三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合
11、力越小，夹角越小，合力越大；只增加绳的长度时，由于两个绳拉力不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故 A 错误；只增加重物的重量，两个拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手要用较大的力，故 B 正确；手指向下移动，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故 C 正确；手指向上移动，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力，故 D 错误.【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题11.气象研究小组用图 10 所示简易装置测定水平风速，在水平地面上竖直固定一直杆，质量为 m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端 O，当水平风吹
12、来时，球在水平风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速，当风速 v03 m/s 时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角 30.重力加速度为 g，则( )图 10A.细线拉力的大小为23mg3B.若风速增大到某一值时， 可能等于 90C.细线拉力与风力的合力大于 mgD. 30时，风力的大小 F mg337答案 AD解析 选取小球为研究对象，则小球受重力、细线拉力和风力处于平衡，如图所示，根据共点力平衡得， FT ，细线拉力和风力合mgcos 23mg3力的大小等于 mg，故 A 正确，C 错误；因为风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，则 不可能等于 90，故B 错误
13、；当风速 v03 m/s 时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角 30，则风力 Fmg，D 正确.33【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题12.如图 11 所示，一质量为 M 的物体，在水平外力 F1和竖直外力 F2的作用下沿粗糙竖直墙壁向上做匀速直线运动，已知物体与墙壁间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，则物体所受摩擦力大小为( )图 11A.F2 Mg B.F 1C.Mg F2 D.Mg答案 AB解析 物体的受力分析图如图所示，物体沿粗糙竖直墙壁向上做匀速直线运动，处于平衡状态，物体在竖直方向合力为 0.F2 Mg Ff，则 Ff F2 Mg.又 Ff F N F 1，故选项 A、
14、B 正确，选项 C、D 错误.【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题二、实验题(本题共 2 小题，共 14 分)13.(7 分)不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同.某研究性学习小组测量“不同类型的运动鞋底与木板之间动摩擦因数的大小”.他们先测出每只不同类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等.接着用弹簧测力计先后拉动不同类型的运动鞋，使它们沿固定在水平桌面上的木板匀速滑动，读取各次弹簧测力计的读数.8(1)探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等” ，这是采用了_法.(2)测量时，某组同学是沿水平方向拉动放在木板上的鞋，当匀速拉动鞋时，则
15、弹簧测力计拉力的大小_(选填“大于” “小于”或“等于”)运动鞋所受滑动摩擦力的大小.这种测摩擦力的方法是_(选填“直接”或“间接”)测量法.(3)另一组同学的方法是把弹簧测力计一端固定在墙上，另一端系在鞋下，从鞋底下把木板抽出.请指出这种操作方式相对于上面的操作过程的优点：_.答案 (1)控制变量 (2)等于 间接 (3)不必保持木板匀速运动(或读数方便)解析 (1)使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等，则鞋子对木板压力相等，控制其中的参量相等，是物理中的控制变量法.(2)鞋子匀速运动时弹簧测力计的拉力等于鞋子受到的滑动摩擦力，这是通过测量拉力知道滑动摩擦力，是间接测量法.(3)第二种做法的优
16、点是在抽动木板的过程中不用保持木板匀速运动，木板运动时鞋处于平衡状态，只要读出弹簧测力计读数即可，读数方便.【考点】测量动摩擦因数【题点】测量动摩擦因数14.(7 分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计.(1)为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力 F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50伸长量 x(102 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42根据表中数据作出 F x 图象并求得该弹簧的劲度系数 k_N/m；(结果保留两位有效数字
17、)(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图 12 甲所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力 F 合 的图示；图 12(3)由图得到 F 合 _N.(结果保留两位有效数字)答案 (1)见解析图 549(2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02 范围内都可)见解析图 (3)3.3(说明：0.2 范围内都可)解析 (1)以水平方向为 x 轴，竖直方向为 F 轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数 k，在直线上任取一点，如(6102, 3.25)，则 k N/m54 N/m.3
18、.25610 2(2)弹簧测力计的读数为 2.10 N，设每单位长度为 1 N，则合力 F 合 的图示如图所示.(3)经测量，合力 F 合 3.3 N.【考点】探究求合力的方法【题点】实验数据处理三、计算题(本题共 4 小题，共 38 分)15.(8 分)如图 13 所示，物体 A 重 GA40 N，物体 B 重 GB20 N， A 与 B、 B 与地面之间的动摩擦因数相同，用水平绳将物体 A 系在竖直墙壁上，用水平力 F 向右拉物体 B，当 F30 N 时，才能将 B 匀速拉出，则接触面间的动摩擦因数多大？图 13答案 0.3解析 设接触面间的动摩擦因数为 ，物体 A 与 B 间的摩擦力为
19、Ff1 G A物体 B 与地面间的摩擦力为 Ff2 (GA GB)将 B 匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有 F Ff1 Ff2 (2GA GB)解得 0.3【考点】摩擦力的分析和计算10【题点】滑动摩擦力的分析和计算16.(8 分)如图 14 所示，质量为 m 的物体在恒力 F 作用下，沿水平天花板向右做匀速直线运动.力 F 与水平方向夹角为 ，重力加速度为 g.求物体与天花板间的动摩擦因数 .图 14答案 Fcos Fsin mg解析 对物体受力分析，将力 F 正交分解，如图根据共点力平衡条件得：水平方向： Fcos Ff0竖直方向： Fsin FN mg0由 Ff F N
20、可得 Fcos Fsin mg【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题17.(10 分)如图 15 所示，三根轻质绳子 OA、 OB 与 OC 将一质量为 10 kg 的重物悬挂空中而处于静止状态，其中 OB 与天花板夹角为 30， OA 与天花板夹角为 60.(g 取 10 m/s2)图 15(1)画出结点 O 的受力分析图，标出对应的力及角度；(2)求绳子 OA、 OB 对应的拉力大小 FA、 FB；(3)若保持 O、 B 点位置不变，改变 OA 绳长度，将 A 点移动到 D 点，使得 OD OB，求此时绳子 OD 对应的拉力大小 FD.答案 (1)见解析图甲 (2)50 N 50 N
21、 (3)100 N3解析 (1)对结点 O 受力分析如图甲所示，11(2)根据平衡条件，由几何知识得：FA mgcos 3050 N3FB mgsin 3050 N.(3)将 A 点移动到 D 点后画出受力图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：FD mg100 N【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题18.(12 分)如图 16 所示，质量为 m0.8 kg 的砝码悬挂在轻绳 PA 和 PB 的结点上并处于静止状态， PA 与竖直方向的夹角为 37， PB 沿水平方向.质量为 M10 kg 的木块与 PB 相连，静止于倾角为 37的斜面上(取 g10 m/s 2，sin 370.6，cos 370.8).求：图 16(1)轻绳 PB 拉力的大小；(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.答案 (1)6 N (2)64.8 N 76.4 N解析 (1)分析 P 点的受力如图甲所示，有FAcos 37 mgFAsin 37 FB可解得 FB6 N(2)再分析木块的受力情况如图乙所示，有Ff Mgsin 37 FBcos 3712FN FBsin 37 Mgcos 37解得 Ff64.8 NFN76.4 N【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题
