1、综合检测( 三)第三章 研究物体间的相互作用(分值：100 分 时间：60 分钟)一、选择题(本大题共 7 个小题，每小题 6 分，共 42 分，13 小题为单选，47 小题为双选，把正确选项前的字母填在括号内)1如图 1 所示，用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当 A 处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个力的方向判断完全正确的是( )图 1【解析】 首先明确本题中受力物体为手指和手掌，其次对于绳子上的力，一定沿绳子方向背离受力物体，而本题中杆上的力要沿杆的方向，由于手掌处肌肉向内凹陷，故手掌受杆的作用力向左，所以选项 D 正确【答案】 D
2、2一物体置于粗糙水平地面上，按图 2 中所示不同的放法，在水平力 F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是( )甲 乙 丙图 2AF f 甲 F f 乙 F f 丙 BF f 乙 F f 甲 F f 丙CF f 丙 F f 乙 F f 甲 DF f 甲 F f 乙 F f 丙【解析】 滑动摩擦力的大小 fF N与接触面积无关，D 项正确【答案】 D3(2012山东枣庄一中高一期中)用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是( )【解析】 由力的合成与分解知，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小，选项 B
3、正确【答案】 B4跳水一直是我国的优势项目，如图 3 所示，一运动员站在 3 m 跳板上，图中 F1 表示人对跳板的弹力，F 2 表示跳板对人的弹力，则( )图 3AF 1 和 F2 是一对平衡力BF 1 和 F2 是一对作用力和反作用力C先有力 F1，后有力 F2DF 1 和 F2 方向相反，大小相等【解析】 F 1是人对跳板的弹力，受力物体是跳板 F2是跳板对人的弹力，受力物体是人，故 F1、F 2不是平衡力，A 错；F 1、F 2性质都是弹力，是一对作用力和反作用力，B 正确F 1、F 2同时产生，C 错F 1、F 2不论是运动员站立，还是起跳时，大小总相等，故 D 对【答案】 BD5如
4、图 4 所示，物块 M 静止于倾斜放置的木板上，使倾斜角 缓慢增大，在 M 沿木块滑动之前，受力情况是( )图 4A物块对木板的压力逐渐减小B物块所受摩擦力逐渐减小C物块所受支持力与摩擦力的合力不变D物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大【解析】 物块可视为始终处于平衡状态，合力为零，C 对，D 错根据平衡条件求得 Ffmgsin ，F Nmgcos ，故物块对木板的压力 FN逐渐减小，物块所受摩擦力 Ff逐渐增大， A 对，B 错【答案】 AC6如图 5 所示，物块 M 在静止的传送带上以速度 v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示若传送带的速度大小也为 v，则传送带启动后(
5、 )图 5AM 静止在传送带上BM 可能沿斜面向上运动CM 受到的摩擦力不变DM 下滑的速度不变【解析】 由 M 匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对 M 受力情况没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D 正确【答案】 CD7如图 6 所示，在倾角为 的斜面上，放一质量为 m 的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕 O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有( )图 6A斜面对球的支持力逐渐增大B斜面对球的支持力逐渐减小C挡板对小球的弹力先减小后增大D挡板对小球的弹力先增大后减小【解析】 对小球受力分析如图，作平行四边形，因为小球处于平衡状态，可知
6、FN1和 FN2的合力 FN一定与小球的重力等大反向，在挡板绕 O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，FN1的方向保持不变， FN2与水平方向的夹角 逐渐增大，在三角形中，由几何知识可以看出 FN2先减小后增大，F N1逐渐减小，答案选 B、C.【答案】 BC二、非选择题(本题共 5 个小题，共 58 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)8(8 分 )某同学做实验研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，下表是记录的实验数据实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计.次数物理量 1 2 3 4 5弹簧长度/cm 12 14 16 18 20弹簧弹力/
7、N 2.1 4.0 6.1 7.9 10.0(1)在图 7 中的坐标纸上描点并画出弹簧弹力与弹簧长度之间的关系图象；图 7(2)图线与横轴交点坐标的物理意义是_；(3)根据图线求得弹簧的劲度系数 k_ N/m.【解析】 作 Fl 图象如上图所示，根据胡克定律 Fk tk (ll 0)，弹簧弹力 F 与弹簧长度 l 之间满足一次函数关系当 F0 时，ll 0(即为弹簧原长)，所以图线与横轴交点坐标即弹簧的自由长度，图象的斜率即为弹簧的劲度系数 k，从图象上取两个较远点，即可求得 k 值【答案】 (1)图象如图 (2) 弹簧的自由长度 (3)1009(12 分) 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素
8、有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定)：步骤 1，把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动( 如图 8 甲) ，读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；步骤 2，把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块(如图 8 乙)，记下相应的示数；步骤 3，把两块相同木块叠放在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块( 如图 8 丙 )，记下相应的示数甲 乙 丙图 8(1)若已知每个木块的质量为 2 kg，请你帮助小明填全表格内的数据； (g 取10 N/kg)实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N1
9、4.02 4.03 8.0(2)比较_ 两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；(3)比较 1、3 两次实验数据，可以初步得出的结论是_.(4)木块与长木板间的动摩擦因数为_【解析】 由于木块平放在木板上，故木块对木板的压力即为木块的重力大小，1、2 两次实验，木块对木板的压力为 20 N，第 3 次实验木块对木板的压力为 40 N；比较 1、2 两次实验，在木块对木板正压力一定的情况下，改变木块与木板的接触面积，木块受到的摩擦力大小不变，故滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；比较 1、3 两次实验数据，木块对木板的压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，故滑动摩擦力与正压力
10、成正比；根据 FfF N可得，0.2.【答案】 (1)见表实验次数对木板的压力/N测力计的示数/N滑动摩擦力/N1 20 4.0 42 20 4.0 43 40 8.0 8(2)1、2(3)滑动摩擦力与正压力成正比(4)0.210(12 分) 如图 9 所示，一质量为 2 kg 的物体夹在两木板之间，物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同若把该物从上面匀速抽出，需 50 N 的力若把它从下面匀速抽出，则需多大的力(设两木板对物体的压力不变)图 9【解析】 当向上匀速抽出时，拉力应等于重力和摩擦力之和即：F 1mg f当向下抽出时，摩擦力向上，大小不变，此时拉力与重力之和等于摩擦力即 F2m
11、g f代入数据解得 F210 N.【答案】 10 N11(13 分) 如图 10 所示，长为 5 m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为 4 m 的两杆的顶端 A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12 N 的物体，平衡时，问：图 10(1)绳中的张力 T 为多少？(2)A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化？【解析】 因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个绳子处处张力相同分析轻质挂钩的受力如图所示由平衡条件可知，T 1、T 2合力与 G 等大反向，且 T1T 2.所以T1sin T 2sin T 3G即 T1T 2 ，而 AOcos BOcos CD，
12、G2sin 所以 cos 0.8 sin 0.6，T 1T 210 N同样分析可知：A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力均保持不变【答案】 (1)10 N (2) 绳中张力不变12(13 分) 如图 11 所示，绳 AB 能承受的最大拉力为 100 N，轻杆能承受的最大压力为 150 N，轻杆可绕转轴 C 在竖直面内转动， BD 段可以吊起任何负载，求此装置能够悬挂的物体的最大重力(结果可用根号表示)图 11【解析】 以 B 结点为研究对象，将结点受力分析如图根据共点力平衡知识可得：水平方向：Fcos 60F Tcos 45竖直方向：Fsin 60F Tsin 45G当 FT100 N 时，F 100 N150 N，满足条2件，当 F150 N 时，F T75 N100 N，不满足条2件，即当绳 AB 承受的拉力最大为 100 N 时，所挂物体重力最大此时 FT100 N，F 100 N，2GmaxF sin 60F Tsin 4550 ( 1) N.2 3【答案】 50 ( 1) N2 3
