1、综合测评(三) 相互作用(分值：100 分 时间：60 分钟)命题报告知识点 简单 中等 较难受力分析 1、2弹力 摩擦力 3 11力的合成与分解 5 4杆模型 7物体平衡条件及应用 6 8、12实验：验证力的平行四边形定则探究弹簧力与伸长的关系9、10一、选择题(本大题共 8 个小题，每小题 6 分，共 48 分)1(2013上海高考)如图 1，质量 mA mB的两物体 A、 B 叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B 的受力示意 图是( )图 1【解析】 A、 B 在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力， A、 B 均做自由落体运动，均只受重力
2、，故 A 正确【答案】 A2(2014宿州高一检测)如图 2 所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F 作 用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )图 2A物体可能只受两个力作用B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用D物体一定受四个力作用【解析】 根据平衡条件可以知道物体所受的合力为零，则一定受到摩擦力的作用，从而一定存在弹力作用，所以受到四个力的作用【答案】 D3(2014广东高考)如图 3 所示，水平地面上堆放着原木，关于原木 P 在支撑点M、 N 处受力的方向，下列说法正确的是( )图 3A M 处受到的支持力竖直向上B N 处受到的支持力竖直向上C M 处受到的静摩
3、擦力沿 MN 方向D N 处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】 原木 P 的支撑点 M、 N 处弹力垂直于接触面， M 处的支持力竖直向上， N 处受到的支持力垂直 MN 斜向上，故 A 项正确、B 项错误； M 处受到的静摩擦力沿水平方向，C 项错误； N 处受到的静摩擦力沿 MN 方向，D 项错误【答案】 A4(2015合肥六中高一检测)如图 4 所示， AB 是半圆的直径， O 为圆心， P 点是圆上的一点，在 P 点作用了三个共点力 F1、 F2、 F3，若 F2的大小已知，则这三个力的合力为( )图 4A F2 B2 F2C3 F2 D4 F2【解析】 由几何知识知，力 F1与 F3垂
4、直，以 F1、 F3为邻边作平行四边形，如图所示，则 F1、 F3的合力为 PC 代表的线段，由于 2 ，即 PC 代表的力等于 2F2，故三个力PC PO 的合力为 3F2，C 正确【答案】 C5(2014山东高考)如图 5，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时， F1表示木板所受合力的大小， F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )图 5A F1不变， F2变大 B F1不变， F2变小C F1变大， F2变大 D F1变小， F2变小【解析】 由于木板始终处于静止状态，因此木板所受合力为
5、零，故选项 C、D 错误；对木板进行受力分析如图所示，由平衡条 件得：2 F2cos G，当轻绳被剪短后， 增大，cos 减小，则 F2增大，故选项 A 正确，B 错误【答案】 A6(2013山东高考)如图 6 所示，用完全相 同的轻弹簧 A、 B、 C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧 A 与竖直方向的夹角为 30，弹簧 C 水平 ，则弹簧A、 C 的 伸长量之比为( )图 6A. 4 B43 3C12 D21【解析】 将两小球及弹簧 B 视为一个整体系统，因小球处于静止状态，故该系统水平方向受力平衡，则有 kx Asin 30 kxc ，可得 x A xc 21，选项 D
6、 正确【答案】 D7如图 7 所示，一重为 10 N 的球固定 在支杆 AB 的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 7.5 N，则 AB 杆对球的作用力( )图 7A大小为 7.5 NB大小为 10 NC方向与水平方向成 53角斜向右下方D方向与水平方向成 53角斜向左上方【解析】 对小球进行受力分析如图所示， AB 杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等大反向，令 AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为 ，可得：tan ， 53，故 D 项正确GF拉 43【答案】 D8(2014上海高考)如图 8，光滑的四分之一圆弧轨道 AB 固定在竖直平面内， A 端与水平面相切
7、穿在轨道上的小球在拉力 F 作用下，缓慢地由 A 向 B 运动， F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为 N.在运动过程中( )图 8A F 增大， N 减小 B F 减小， N 减小C F 增大， N 增大 D F 减小， N 增大【解析】 设小球受到的弹力 N 与竖直方向的夹角为 ，则在小球运动的过程中 增大小球受三个力：重力、拉力 F 和弹 力 N，则 F mgsin 、 N mgcos ，所以拉 力F 增大，弹力 N 减小【答案】 A二、填空题(本大题共 2 个小题，共 20 分)9(10 分)(2014衡水高一检测)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水
8、平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图9)实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O.图 9(1)(多选)某同学在做该实验时认为：A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C橡皮 条弹性要 好，拉结点到达某一位置 O 时，拉力要适当大些D拉力 F1和 F2的夹角越大越好其中正确的是_(填入相应的字母)(2)若两个弹簧测力计的读数均为 4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则_(选填“能”或“不能”)用一个量程为 5 N 的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是_
9、【解析】 (1)拉力 F1和 F2的夹角越大，则合力越小，作图时相对误差太大，正确的选项为 A、B、C.(2)若两个弹簧测力计的读数均为 4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为 4 N5 N，故不能用一个量程为 5 N 的弹簧测力计测量出它们的合力2【答案】 (1)A、B、C (2)不能 量程太小10(10 分)(2014临沂高一检测)某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系下表是他的实验数据实验时弹力始终没有超过弹簧的弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计.弹簧伸长量 x/m 弹力 F/N0 00.012 0.300.023 0.600.035 0.90
10、0.046 1.200.058 1.50(1)根据实验数据在给定的坐标系中作出弹力 F 跟弹簧伸长量 x 关系的图象(2)根据图象可知弹簧的劲度系数为_N/m(保留两位有效数字)【解析】 (1)用描点法得出图象如图所示：(2)图象的斜率表示劲度系数的大小，注意单位要换算成国际单位，由此可得：k N/m26 N/m. F x 1.500.058【答案】 (1)见解析 (2)26三、计算题(本大题共 2 个小题，共 32 分)11(16 分)(2014大庆一中高一检测)如图 10 所示，放在长木板上的木块质量为 m，当木板与水平方向夹角为 时，木块静止在长木板上图 10(1)此时木块所受的弹力和摩
11、擦力各多大？(2)当把长木板的倾角增大到 ( )时，木块刚好沿长木板匀速下滑，木块和长木板之间的动摩擦因数为多少？【解析】 (1)木块受力情况如图所示，根据重力的作用效果把重力分解为 F1、 F2.由静止时二 力平衡可得FN F2 mgcos ，Ff F1 mgsin .(2)当倾角增大到 时，木块刚好匀速下滑，木块受力情况仍如图所示由二力平衡可知 Ff F1 mgsin ，FN F2 mgcos ，由 Ff F N得 tan .mgsin mgcos 【答案】 (1) mgcos mgsin (2)tan 12(16 分)(2014新课标全国卷)2012 年 10 月，奥地利极限运动员菲利克
12、斯鲍姆加特纳乘气球升至约 39 km 的高空后跳下，经过 4 分 20 秒到达距地面约 1.5 km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录取重力加速度的大小 g10 m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至 1.5 km 高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时 所受阻力的大小可近似表示为 f kv2，其中 v 为速率， k 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的 v t 图象如图 11 所示若该运动员和所带装备的总质量 m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留 1 位有效数字)图 11【解析】 (1)设运动员从开始自由下落至 1.5 km 高度处的时间为 t，此时速度大小为 v.根据运动学公式有v gt，s gt2，12根据题意有s3.910 4 m1.510 3 m3.7510 4 m联立式得t87 s，v8.710 2 m/s.(2)该运动员达到最大速度 vmax时，加速度为零，根据平衡条件有 mg kv ，2max由所给的 v t 图象可读出vmax360 m/s.由式得k0.008 kg/m.【答案】 (1)87 s 8.710 2 m/s (2)0.008 kg/m
