1、第三章 相互作用章末质量评估(三)(时间：90 分钟 分值：100 分)一、单项选择题(本题共 10 小题，每题 3 分，共 30 分每小题中只有一个选项是正确的，选对得 3 分，错选、不选或多选均不得分)1下列关于弹力产生条件的说法中正确的是( )A只要两个物体接触就一定有弹力产生B轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直C压力和支持力的方向总是垂直于接触面D形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大解析：物体相互接触，并且物体间有形变产生，才会产生弹力A 不合题意轻杆一端所受弹力的作用线不一定与轻杆方向垂直，也可能与其方向垂直，弹力方向根据受力平衡来确定的B 不合题意压力和支持
2、力均属于弹力，它的方向总是垂直于接触面，C 符合题意物体发生弹性形变时才会产生弹力，但形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体产生的弹力大，还与劲度系数有关，D 不合题意故选 C.答案：C2如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成 30角的力 F1拉物体向前运动，当改用与水平方向成 30角的力 F2推物块向前运动，若 F1和 F2的大小相等，则物块与地面之间的摩擦力大小 f1和 f2的关系为( )A f1 f2 B f1NO，则在不断增加重物 G 的重力过程中(绳 OC 不会断)( )A ON 绳先被拉断B OM 绳先被拉断C ON 绳和 OM 绳同时被拉断D因无具体数据，故无法判断
3、哪条绳先被拉断解析：作出力分解的平行四边形如图所示，由于 MONO，所以 ，由四边形的两个邻边的长短可以知道 FONFOM，所以在 G 增大的过程中，绳 ON 先断答案：A6如图所示，大小分别为 F1、 F2、 F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是 F1mg， Tmg B Nmg， Tmg D Nmg.故选 C.答案：C9如图所示， A、 B 两物体重力都等于 10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于 0.3，同时有 F1 N 的两个水平力分别作用在 A 和 B 上， A 和 B 均静止，则地面对 B 和 B 对 A 的摩擦力分别为( )A6 N，3 N B1 N，1 NC
4、0，1 N D0，2 N解析： A、 B 均静止，应用整体法，即 A、 B 整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对 B 无摩擦力以 A 为研究对象，水平方向必受大小与 F 相等、方向与 F 相反的静摩擦力，故选项 C 正确答案：C10如图所示，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( )A. 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 k xAsin 30 k xC，可得 xA x
5、C21，选项 D 正确答案：D二、多项选择题(本题共 4 小题，每题 6 分，共 24 分每小题有多个选项是正确的，全选对得 6 分，少选得 3 分，选错、多选或不选得 0 分)11如图所示，小车 M 在恒力 F 作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )A若地面光滑，则小车一定受三个力作用B若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用C若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用解析：由于 F 的竖直分力大小可能等于重力，因此地面可能对小车无弹力作用，不论地面光滑与否，小车都不受摩擦力，此时小车仅受重力和 F 作用，故 A 选项错误，B 选项正确；若小车
6、做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和 F 的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力 F、地面弹力、摩擦力四个力作用C 正确，D 错误答案：BC12如图所示，用水平力 F 推静止在斜面上的物块，当力 F 由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块( )A所受合力逐渐增大B所受斜面摩擦力逐渐增大C所受斜面弹力逐渐增大D所受斜面作用力逐渐变大解析：物块保持静止状态，所受合力仍为零，A 错开始时摩擦力方向沿斜面向上，力 F 增大，摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面向下时，力 F 增大，摩擦力增大，B 错物块所受斜面弹力大小等于重力和 F 沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，
7、F 沿垂直于斜面方向的分力增大，故随着 F 的增大，物块所受斜面弹力增大，C 对物块所受斜面的作用力大小等于重力与 F 的合力，由于 F 增大，物块所受斜面的作用力变大，D 正确答案：CD13如图所示，铁板 AB 与水平地面间的夹角为 ，一块磁铁吸附在铁板下方缓慢抬起铁板 B 端使 角增加(始终小于 90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止下列说法正确的是( )A磁铁始终受到四个力的作用B铁板对磁铁的弹力逐渐增加C磁铁所受合外力逐渐减小D磁铁受到的摩擦力逐渐减小解析：对磁铁受力分析，受重力 G、磁力 F、支持力 FN和摩擦力 Ff，如图，所以磁铁受到四个力的作用；由于磁铁受力始终平衡，故合力为零，
8、故 A 正确，C 错误；根据平衡条件，有Gsin Ff0，F Gcos FN0，解得： Ff Gsin ， FN F Gcos .由于 不断变大，故 Ff不断变大， FN不断变大，故 D 错误，B 正确答案：AB14如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A， A 的左端紧靠竖直墙， A 与竖直墙壁之间放一光滑球 B，整个装置处于静止状态若把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )A B 对墙的压力减小B A 与 B 之间的作用力增大C地面对 A 的摩擦力减小D A 对地面的压力不变解析：设物体 A 对球 B 的支持力为 F1，竖直墙对球 B 的弹力为 F2，
9、 F1与竖直方向的夹角 因物体 A 右移而减小对球 B 受力分析如图所示，由平衡条件得： F1cos mBg， F1sin F2，解得 F1 ， F2 mBgtan ， 减小， F1减小， F2减小，选mBgcos 项 A 对，B 错；对 A、 B 整体受力分析可知，竖直方向，地面对整体的支持力 FN( mA mB)g，与 无关，即 A 对地面的压力不变，选项 D 对；水平方向，地面对 A 的摩擦力f F2，因 F2减小，故 f 减小，选项 C 对答案：ACD三、非选择题(共 4 小题，共 46 分)15(8 分)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形
10、定则图(a) 图(b) 图(c)(1)如图(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数 F；(2)如图(b)，将三细线 L1、 L2、 L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上，水平拉开细线 L1，在白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数 F1；(3)如图(c)，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 L1拴在其上，手握电子秤沿着中 L2的方向拉开细线 L2，使_和三根细线的方向与中重合，记录电子秤的示数 F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、 F1、 F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、 F2的合力 F的图示，若
11、_，则平行四边形定则得到验证解析：(1)要测量装满水的水壶的重力，则记下水壶静止时电子秤的示数 F；(2)要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点 O 的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数 F1；(3)已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点 O 点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点 O 的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数 F2；(4)根据平行四边形定则作出 F1、 F2的合力 F的图示，若 F 和 F在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证答案：(1)静止 (2)三细线的方向 (3)结点 O 的位置
12、(4) F 和 F在误差范围内重合16(10 分)如图所示，质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为 .质量为 m 的光滑球 B 放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间， A 和 B 都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小. 解析：选取 A、 B 整体为研究对象，它受到重力( M m)g、地面支持力 FN、墙壁的弹力F 和地面的摩擦力 f 的作用，如图所示，处于平衡状态根据平衡条件有：FN( M m)g0F f由解得 FN( M m)g再以 B 为研究对象，它受到重力 mg、三棱柱对它的支持力 FAB、墙壁对它的弹力 F 的作用，如图所示，处于平衡状
13、态根据平衡条件有：竖直方向上： FABcos mg水平方向上： FABsin F由解得 F mgtan 所以 f F mgtan 答案：( M m)g mgtan 17(13 分)如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知 AB 杆的左端用铰链固定，且它所能承受的最大压力为 2 000 N， AC 绳所能承受的最大拉力为 1 000 N， 30.为不使支架断裂，求悬挂的重物应满足的条件解析：悬绳受到竖直向下的拉力 F G.在这个拉力作用下，它将压紧水平杆 AB 并拉紧绳 AC，所以应把拉力 F 沿 AB、 CA 两个方向分解，设两分力为 F1、 F2，画出力的平行四边形如图所示由图可知：cos
14、 30 .F1F2 32因为 AB、 AC 所能承受的最大拉力之比为 2 ，F1maxF2max 2 0001 000 32当悬挂重物的重力增加时，对 AC 绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角支架断裂，计算中应以 AC 绳中拉力达到最大值为依据，即取 F2 F2max1 000 N，于是得悬挂物的重力应满足的条件为 Gmax F2sin 30500 N.答案：重物的重力不大于 500 N18(15 分)如图所示，在水平面上放一质量为 m2的物体 B，物体 A 的质量为m1， A、 B 间用劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，处于静止状态现对物体 A 施加一竖直向上的拉力，使 A 以加速度 a 向上做匀加速直线运动，则 A 至少运动多长时间才能将 B 拉离地面？解析：原来静止时， A 受重力和弹簧向上的弹力，该弹簧的压缩量为 x1，由二力平衡知 m1g kx1，得 x1 ， B 恰好被拉起时，此时地面对 B 刚好没有支持力，弹簧被拉伸且m1gk对 B 物体有向上的大小等于 B 的重力的弹力设此时弹簧伸长量为 x2，得 x2 .m2gkA 运动的位移 x x1 x2 ，（ m1 m2） gk由 x at2，得 t .12 2（ m1 m2） gka答案： 2（ m1 m2） gka
