1、相互作用检测题(本试卷满分100分)一、单项选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分)1图中弹簧测力计、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3，则()AF3F1F2 BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F32如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P处，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态，若把固定的物体换为质量为2m的物体(物体的大小不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为(已知重力加速
2、度为g)()A. B.C. D.3如图所示，两段等长的细绳OA、AB串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F，作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是()4如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，120，整个系统保持静止状态已知A物块所受的静摩擦力大小为f，则D物块所受的静摩擦力大小为()A.f B2fCf D.f5如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角
3、为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终处于静止状态在此过程中下列说法正确的是()A框架对小球的支持力先减小后增大 B拉力F的最小值为mgcos C地面对框架的摩擦力先减小后增大 D框架对地面的压力先增大后减小6如图所示，光滑水平地面上有一质量为m1的半圆柱体A，半圆柱体左侧被一固定在水平面上的挡板挡住，挡板右侧距离地面高L处，用长也为L的轻质细线悬挂一质量为m2的小球B，小球B静置于半圆柱体A上已知重力加速度为g，不计各接触面的摩擦，当半圆柱体质量不变而半径R(RF2，选项B正确，A、C、D错误2A当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mgk1x1；当物体的
4、质量为2m时，2mgk1(x1x)k2x，联立可得x，A正确3C将a、b两个小球作为一个整体，受力分析如图所示，设OA段的绳子与竖直方向的夹角为，则根据平衡条件可得tan ，再单独研究b球，设AB段的绳子与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得tan ，故.因此a球在竖直线的右侧，而b球在竖直线的左侧，选项C正确4A已知A物块所受的静摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力大小为F，对A物块有2Fcos 30f，对D物块有2Fcos 60f，联立解得ff，故选项A正确，B、C、D错误5B以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图所示设F与框架对小球的支持力FN的合力为F，则Fmg.根据几何关系可
5、知，将F顺时针转动至竖直向上之前，支持力FN逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向斜向上时，F最小，此时FminFcos mgcos ，故选项A错误，B正确；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用，由图可知，F在沿顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，地面对框架的支持力始终在减小，故选项C、D错误6A由几何知识可知，当RL时，细线与水平方向的夹角为30，对小球受力分析可知，细线对小球的拉力F1m2gsin 30m2g，半圆柱体对小球的支持F2m2gcos 3
6、0m2g，A选项正确；由整体法可知，半圆柱体对地面的压力m1gm2gF1sin 30m1gm2g，B选项错误；半圆柱体对地面的压力为m1gm2gcos2，对挡板的压力为m2gsin cos ，当半圆柱体的半径增大时，逐渐减小，半圆柱体对地面的压力逐渐增大，对挡板的压力逐渐减小，C、D选项错误7D物块静止在斜面上，在斜面所在平面内受三个力作用，一个是重力沿斜面向下的分力mgsin ，静摩擦力ffmmgcos ，方向不确定，水平方向的弹簧弹力kx，则物块所受静摩擦力f大小等于kx与mgsin 的合力，当静摩擦力最大时有kx，可得x，故D正确8D以人、物块、长木板为整体进行研究，斜面对它们的摩擦力为
7、静摩擦力，大小为3mgsin ，A、B错误；对人、物块整体研究，物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为2mgsin ，C错误、D正确9BC在AC段滑块向右加速运动，加速度向右，故合力向右，即滑动摩擦力向右，A错误、B正确；在CB段滑块做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零，即摩擦力为零，C正确、D错误10ABD设斜面的倾角为，对A进行受力分析，在沿斜面方向上受到的力有F1沿斜面向上的分力F1cos ，重力沿斜面向下的分力mgsin ，还可能有B对A的摩擦力，如果F1cos mgsin ，则A与B之间没有摩擦力，选项A正确；对A、B整体进行受力分析，受到重力(Mm)g、支
8、持力FN和已知的两个推力F1、F2，由于两个推力的合力刚好为零故A、B整体与地面间没有摩擦力，选项B、D正确；B对A的支持力FNmgcos F1sin ，不一定大于mg，选项C错误11BCD斜面体a静止，b匀速上升，二者都处于平衡状态，由平衡条件有FGtan ，A错误，B正确；以a、b整体为研究对象，地面对a的支持力大小为2G，地面对a的摩擦力大小为F，C、D正确12BD未加恒力F时，物块匀速下滑，受力平衡，由平衡条件得mgsin mgcos ，解得sin cos ；对物块施加一个竖直向下的恒力F时，物块受到的滑动摩擦力的大小为f(Fmg)cos ，重力mg和恒力F的合力沿斜面向下的分力大小为
9、(Fmg)sin ，则可知(Fmg)sin (Fmg)cos ，即物块仍受力平衡，所以物块仍处于匀速下滑状态，A错误，B正确；根据共点力平衡条件，可知斜面对物块的摩擦力和支持力的合力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，物块对斜面的作用力竖直向下，斜面体相对地面没有运动趋势，故不受静摩擦力，C错误，D正确13答案：49能解析：本题考查“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验，意在考查考生对实验数据的处理能力由表中数据可知，当弹力的变化量为Fmg0.05 kg9.8 m/s20.49 N时，弹簧甲的形变量x1.01 cm，由胡克定律得弹簧甲的劲度系数k49 N/m.由表中数据可根据上述方法求出弹簧甲与弹簧乙并
10、联时的劲度系数，再根据k并k甲k乙就可求出弹簧乙的劲度系数14答案：(1)2.00(2)L1的方向L2的方向L3的方向(3)AB解析：本题考查“验证力的平行四边形定则”实验(1)弹簧测力计的读数为2.00 N(2)实验中还要记录三个拉力的方向(3)为减小测量误差，弹簧测力计需要在实验前进行校零，A正确；为保证对结点的拉力就是弹簧测力计的示数，细绳套方向应与木板平面平行，B正确；直接用弹簧测力计测量重物M的重力即可，C错误；弹簧测力计B的拉力只要与A的拉力的合力能使重物平衡即可，不需要保持水平，D错误15答案：OALOBL解析：此题中杆处于自由状态，故杆的弹力必沿杆的方向由力三角形与几何三角形相
11、似得而OAOBL故OALOBL16解析：(1)由台式测力计示数可知，此时物体A所受支持力N08.8 N，对物体A受力分析，如图所示根据平衡条件可得水平方向：T0cos f00竖直方向：N0T0sin mAg0解得T02 N，f01.6 N.(2)分析知，弹簧刚好离开地面时恢复原长，弹力为0.对B受力分析，有T1mBg0所以T1 5 N对A有，水平方向：T1cos fmax0 竖直方向：N1T1sin mAg0其中fmaxN1解得sin 2cos 2结合cos2sin21，并根据题意得cos 0.6，sin 0.8，则53.滑轮上升的高度hstan stan 20 cm20 cm cm右端绳缩短
12、l cm由几何关系知，弹簧伸长量xhl20 cm0.2 m对初始时刻的B受力分析，有T0F0mBg初始时刻弹簧处于压缩状态，弹力F03 N末状态弹簧恢复原长，弹力为0，所以k15 N/m.17答案：(1)0.5G(2)0.4G解析：(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知F2f，由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示，由几何关系可得GF1F2，由fF1得F0.5G.(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1F2Gcos 370.8G，此时工件所受槽的摩擦力大小f2F10.4G.18解析：(1)圆环恰好将要滑动时，所受的静摩擦力达到最大值，有FfFN.对环进行受力分析，则有FNFTcos 0FNFTsin 0解得tan 得53又由于AO30 cm，AB50 cm，由数学知识求得90.(2)设跨过定滑轮的细绳对重物G的拉力为F，对重物C进行受力分析，如图所示，根据重物C处于平衡状态，有Fcos FTsin mgFTcos Fsin 0解得F6 N，FT8 N.(3)将重物D的质量为m，圆环将要滑动时，对重物D进行受力分析可知GF，又Gmg，解得m0.6 kg.