1、新人教版必修1第3章 相互作用单元测试卷(江西省宜春市万载二中)(1)一、选择题(每小题4分,共40分)1如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2则a、b两弹簧的伸长量x1与x2之比为()ABCD2现有一台落地电风扇放在水平地面上,该电风扇运行时,通过调节它的“摇头”旋钮可改变风向,但风向一直沿水平方向若电风扇运行时其底座在地面上不发生移动,下列说法正确的是()A电风扇受到5个力的作用B地面对电风扇的作用力竖直向上C空气对电风扇的作用力与地面对它的摩擦力大小相等D电风扇对空气的作用力与地面对它的摩擦力互相平衡3如图
2、所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A点为了测量这根铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,现用水平力F拉小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为和,若tan:tan=1:3,则铁链的质量为()AmB2mC3mD4m4如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面,一质量为m的物块从斜面上由静止下滑下面给出的物块在下滑过程中对斜面压力大小FN的四个表达式中,只有一个是正确的,你可能不会求解,但是你可以通过分析,对下列表达式做出合理的判断根据你的判断,合理的表达式应为()ABCD5如图所示,光滑斜面上的物体所受的重力分解为F1、F2两个力,下列结论正确是()AF1是
3、斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B物体受mg、F1、F2、FN四个力作用C物体只受mg、FN的作用DF1、F2、FN三个力的作用效果跟mg的作用效果相同6三个质量均为1Kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A4cmB6cmC8cmD10cm7如图所示,两个完全相同的轻弹簧a、b,一端固定在水平面上,另一端与质量为m的小球相连,轻杆c一端固定在天花
4、板上,另一端与小球拴接弹簧a、b和轻杆互成120角,且弹簧a、b的弹力大小均为mg,g为重力加速度,如果将轻杆突然撤去,则撤去瞬间小球的加速度大小可能为()Aa=0Ba=gCa=1.5gDa=2g8如图所示,一个质量为3.0kg的物体,放在倾角为=30的斜面上静止不动若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,(g=10m/s2)下述结论正确的是()A物体受到的摩擦力减小2.5 NB物体对斜面的作用力减小5.0 NC斜面受到的压力减小5.0 ND物体受到的合外力减小5.0 N9如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为和且,a b为两个位于斜面上质量均为m的小木
5、块已知所有接触面都是光滑的现使a、b同时沿斜面下滑,则下列说法正确的是()A楔形木块静止不动B楔形木块向右运动Ca木块处于超重状态Db木块处于失重状态10如图所示,足够长光滑轻杆BO通过铰链与固定水平粗糙轻杆AO连接,夹角为,轻杆BO只能在竖直平面内转动一小圆环C穿过轻杆AO处于静止状态,轻质弹簧一端与圆环C连接,另一端连接一个轻质小套环D,小套环D穿过轻杆BO,当=45时,弹簧处于自然长度现缓慢转动轻杆BO,使从37增大到53,圆环C始终保持静止,CO间距离为L,且小套环D不滑出轻杆BO,则此过程中下列说法正确的是()A小圆环C受到的摩擦力的方向先向右后向左BCD始终垂直BOC小圆环C受的摩
6、擦力的大小从某一值先减小后增加到同一值D小套环D在轻杆BO上移动的距离为L二、填空题(每小题5分,共20分)11一质量为m=2kg的滑块静止在水平面上,滑块与水平面间的摩擦因数为=0.5,现以如图方式施加水平力F1=1N,求滑块受到地面的摩擦力的大小与方向?变式训练:(1)若滑块受到水平向左的力F2为16N,求滑块受到地面摩擦力的大小与方向?(2)如图2,若滑块在仅在推力F作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为,木箱与水平面间的动摩擦因数为,则木箱受到的摩擦力为多大?(3)如图3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,木块刚好沿长木板匀速下滑,求木块和木板之间的动摩擦因数
7、(4)通过以上题目总结:滑动摩擦力公式中FN的准确含义:判断静摩擦力方向的方法(两个方法):;计算滑动摩擦力大小的方法(两个方法):;12如图所示,(a)图中水平横梁AB的A端通过铰链连在墙上,横梁可绕A端上下转动,轻绳BC系在B端,并固定于墙上C点,B端挂质量为m的物体(b)图中水平横梁的一端A插入墙内,另一端装有一滑轮,轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂质量也为m的物体求:(1)(a)图水平横梁对绳作用力的大小,方向;(2)(b)图水平横梁对绳作用力的大小,方向;(3)总结杆施加弹力方向什么时候沿杆,什么时候不一定沿杆13将同一材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上,A、B紧靠在
8、一起,物体A的角度如图所示现用水平方向力F推物体B,使物体A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动,则A受到的水平面给他的摩擦力方向是,则木块B一共受到个力作用14某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)安装好实验装置,不挂钩码时和挂若干钩码时,固定在弹簧挂钩处的指针在刻度尺(最小刻度是1毫米)上位置分别为如图甲、乙所示图甲是不挂钩码时指针所指的标尺刻度,其示数为cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量l=cm(2)某同学的实验数据如下表所示,以x为横坐标、F为纵坐标,在图丙的坐标纸上描绘出能正确反映弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线伸长量x/cm2.00
9、4.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50(3)由图线求得弹簧的劲度系数为N/m(结果保留三位有效数字)三、计算题(每小题10分,共40分)15如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动(1)求物体与水平面间的动摩擦因数;(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有多大?16质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平
10、向右拉该物体,已知弹簧的劲度系数为k=200N/m,(g取10N/kg)求:(1)当弹簧伸长1cm时,物体静止不动,物体受到的摩擦力多大?方向向哪?(2)当时弹簧伸长3cm时,物体刚开始运动,求物体所受的最大静摩擦力(3)当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,求物体和地板间的动摩擦因数17如图甲所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为2,已知下列各情况中,弹簧与AB两球心连线始终共线求:(1)系统静止时,弹簧的长度被压缩了多少?(2)现对B施加一水平向右大小为F的恒力,使得OA线
11、竖直绷紧,如图乙求系统静止时弹簧的形变量;(3)求上述(2)中OB线中张力的大小18如图,将一质量为m的物块放置于倾角为的粗糙斜面上,用一水平向右推力F作用于物块上,刚好能使物块匀速上滑设物块与斜面间的动摩擦因素为,重力加速度为g,作出受力示意图并求F的大小新人教版必修1第3章 相互作用单元测试卷(江西省宜春市万载二中)(1)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共40分)1如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2则a、b两弹簧的伸长量x1与x2之比为()ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解
12、的运用;胡克定律【分析】对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,根据平衡条件并运用合成法得到两个弹力之比,再结合胡克定律求解出伸长量之比【解答】解:对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,如图根据平衡条件,有:根据胡克定律,有:F1=k1x1F2=k2x2解得:故选A2现有一台落地电风扇放在水平地面上,该电风扇运行时,通过调节它的“摇头”旋钮可改变风向,但风向一直沿水平方向若电风扇运行时其底座在地面上不发生移动,下列说法正确的是()A电风扇受到5个力的作用B地面对电风扇的作用力竖直向上C空气对电风扇的作用力与地面对它的摩擦力大小相等D电风扇对空气的作用力与地面对它的摩擦力互相平衡【考点】力
13、的合成与分解的运用【分析】电风扇在工作时,处于静止状态,水平方向受到风的反冲力及静摩擦力,竖直方向只受重力和地面对其支持力,根据平衡条件分析即可【解答】解:A、电风扇受重力、支持力、风的反冲力及静摩擦力,共4个力,故A错误;B、地面对电风扇的作用力为支持力与静摩擦力的合力,则合力方向不是竖直向上,故B错误;C、由于风扇平衡,故风的反冲力(空气对风扇的作用力)与静摩擦力大小相等,故C正确;D、风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力,不是作用在同一条直线上,则不是平衡,故D错误;故选:C3如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A点为了测量这根铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,现用水
14、平力F拉小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为和,若tan:tan=1:3,则铁链的质量为()AmB2mC3mD4m【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】先对小球受力分析,再对小球和铁链整体受力分析,然后分别根据共点力平衡条件列式即可联立求解即可【解答】解:对小球进行受力分析,受重力、拉力和细线的拉力,由平衡条件得:tan=对铁链和小球整体进行受力分析,受重力、细线的拉力T、已知力F,由平衡条件得:tan=联立解得:M=2m故选:B4如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面,一质量为m的物块从斜面上由静止下滑下面给出的物块在下滑过程中对斜面压力
15、大小FN的四个表达式中,只有一个是正确的,你可能不会求解,但是你可以通过分析,对下列表达式做出合理的判断根据你的判断,合理的表达式应为()ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】整个系统由于只有动能和重力势能的转化,故系统的机械能守恒,则可列出机械能守恒的表达式;同时由于M在光滑的水平面上,当m向下运动时,M也会后退,Mm组成的系统动量守恒,由动量守恒可以得到Mm之间的关系式,进而可以求得m对斜面压力大小【解答】解:对斜面压力与斜面对m支持力是一对作用反作用力FN的水平分力FN1=FNsin,N的竖直分力FN2=FNcos,对M、m整体:水平方向不受外力,动量守恒
16、有:mVx=MV整个系统无摩擦,只有重力做功,设斜面高为h,由机械能守恒得mgh=mV物2+MV2,设下滑时间为t,对M由动量定理:FNsint=MV,对m:竖直方向,由动量定理:(mgFNcos)t=mVy,在水平方向,由动量定理:FNsint=mVx,又由于 V物2=Vx2+Vy2,解以上方程可得,FN=故选:C5如图所示,光滑斜面上的物体所受的重力分解为F1、F2两个力,下列结论正确是()AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B物体受mg、F1、F2、FN四个力作用C物体只受mg、FN的作用DF1、F2、FN三个力的作用效果跟mg的作用效果相同【考点】力的分解【
17、分析】光滑斜面上的物体的重力mg按作用效果分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向的分力,注意两个分力不是物体所受到的力,分析受力时,分析物体受到的实际受到的力两分力共同作用效果与重力作用效果相同【解答】解:A、F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2不是物体对斜面的压力,因为物体对斜面的压力受力物体是斜面,不是物体,而F2作用在物体上故A错误BC、物体只受重力和支持力两个力故B错误,C正确D、物体所受的重力分解为F1、F2两个力,所以F1、F2、两个力的作用效果跟mg的作用效果相同故D错误故选:C6三个质量均为1Kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图
18、,其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A4cmB6cmC8cmD10cm【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;胡克定律【分析】开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止,弹簧q处于压缩状态,受到的压力等于b物体的重力,根据胡克定律求出压缩的长度当用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面时,弹簧q处于伸长状态,受到的拉力为等于c物体的重力,根据胡克定律求出弹簧q伸长的长度,再求出该过程p弹簧的左端向左移动的距离【解答】解
19、:开始未用水平力拉p弹簧时,弹簧q处于压缩状态,受到的压力等于b物体的重力,由胡克定律得到,弹簧q压缩的长度为:x1=当c木块刚好离开水平地面时,弹簧q处于伸长状态,受到的拉力为等于c物体的重力,根据胡克定律得,弹簧q伸长的长度:x2=此时,弹簧p处于伸长状态,受到的拉力等于b、c的总重力,则弹簧p伸长的长度为:x3=根据几何关系得到,该过程p弹簧的左端向左移动的距离为:S=x1+x2+x3=代入解得:S=8cm故选C7如图所示,两个完全相同的轻弹簧a、b,一端固定在水平面上,另一端与质量为m的小球相连,轻杆c一端固定在天花板上,另一端与小球拴接弹簧a、b和轻杆互成120角,且弹簧a、b的弹力
20、大小均为mg,g为重力加速度,如果将轻杆突然撤去,则撤去瞬间小球的加速度大小可能为()Aa=0Ba=gCa=1.5gDa=2g【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【分析】根据平衡求出杆子的弹力大小,撤去杆子,结合小球所受的合力求出瞬时加速度注意弹簧可能伸长、可能压缩【解答】解:弹簧a、b的弹力大小均为mg,当弹簧的弹力为拉力时,其合力方向竖直向下、大小为mg,轻杆对小球的拉力大小为2mg,将轻杆突然撤去时,小球合力为2mg,此时加速度大小为2g;当弹簧的弹力为压力时,其合力竖直向上、大小为mg,根据平衡条件,轻杆上的力为零,将轻杆突然撤去时,小球受到的合力为0,此时加速度大小为0,故A、D正
21、确,B、C错误故选:AD8如图所示,一个质量为3.0kg的物体,放在倾角为=30的斜面上静止不动若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,(g=10m/s2)下述结论正确的是()A物体受到的摩擦力减小2.5 NB物体对斜面的作用力减小5.0 NC斜面受到的压力减小5.0 ND物体受到的合外力减小5.0 N【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力【解答】解:物体不受拉力时对物体受力分析,受重力
22、、支持力和静摩擦力,如图根据共点力平衡条件,有f=mgsinN=mgcos有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图根据共点力平衡条件,有f1=(mgF)sinN1=(mgF)cos故ff1=Fsin30=2.5NN,故A正确,C错误;B、开始时,物体对斜面的作用力大小等于物体的重力,当受到向上的拉力F=5N时,物体对斜面的作用力减小了5N,故B正确;、D、力F作用前后,物体均处于平衡状态,因此合外力均为零,故合外力没有变化,故D错误故选AB9如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为和且,a b为两个位于斜面上质量均为m的小木块已知
23、所有接触面都是光滑的现使a、b同时沿斜面下滑,则下列说法正确的是()A楔形木块静止不动B楔形木块向右运动Ca木块处于超重状态Db木块处于失重状态【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【分析】本题由于斜面光滑,两个木块均加速下滑,分别对两个物体受力分析,求出其对斜面体的压力,再对斜面体受力分析,求出斜面体对地面摩擦力失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度,合力也向下;超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上【解答】解:A、由几何关系,得到N1=mgcos故物体a对斜面体的压力为N
24、1=mgcos 同理,物体b对斜面体的压力为N2=mgcos 对斜面体受力分析,如图,假设摩擦力向左根据共点力平衡条件,得到f+N2cosN1cos=0 F支MgN1sinN2sin=0 根据题意+=90 由式解得f=0,所以楔形木块静止不动,故A正确,B错误C、对木块a受力分析,如图,受重力和支持力木块均加速下滑,所以a木块处于失重状态,故C错误,D正确故选:AD10如图所示,足够长光滑轻杆BO通过铰链与固定水平粗糙轻杆AO连接,夹角为,轻杆BO只能在竖直平面内转动一小圆环C穿过轻杆AO处于静止状态,轻质弹簧一端与圆环C连接,另一端连接一个轻质小套环D,小套环D穿过轻杆BO,当=45时,弹簧
25、处于自然长度现缓慢转动轻杆BO,使从37增大到53,圆环C始终保持静止,CO间距离为L,且小套环D不滑出轻杆BO,则此过程中下列说法正确的是()A小圆环C受到的摩擦力的方向先向右后向左BCD始终垂直BOC小圆环C受的摩擦力的大小从某一值先减小后增加到同一值D小套环D在轻杆BO上移动的距离为L【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】轻质小套环D受弹簧弹力和杆的支持力,由于支持力与杆BO垂直,故弹簧的弹力一定垂直于BO杆;再对C受力分析,根据平衡条件判断静摩擦力的方向【解答】解:AB、轻质小套环D受到弹簧的弹力和杆的支持力作用,由于支持力与杆BO垂直,故弹簧的弹力一定垂直于BO杆;即CD始终垂直于
26、BO,故B正确; 又由题意知,当=45时,弹簧处于自然长度,根据几何关系可知弹簧自然长度为由几何关系可知,当=37时,弹簧长度,弹簧处于压缩状态此时分析C所受作用力如图所示:根据平衡可知,此时C受到水平向右的摩擦力当=53时,弹簧长度,弹簧处于拉伸状态,弹力方向沿弹簧收缩的方向,受力如图所示:根据平衡可知,此此圆环C受到静摩擦力的方向水平向左故A正确;C、由受力分析图可知,C所受摩擦力的大小等于弹簧弹力在水平方向分力的大小,则由A分析知:k(l0l1)sin37k(l2l0)sin53,所以摩擦力先减小再增大时,始末状态值不相等,故C错误;D、因为CD始终垂直于BO,所以套环D在BO杆上移动的
27、距离,故D正确故选:ABD二、填空题(每小题5分,共20分)11一质量为m=2kg的滑块静止在水平面上,滑块与水平面间的摩擦因数为=0.5,现以如图方式施加水平力F1=1N,求滑块受到地面的摩擦力的大小与方向?变式训练:(1)若滑块受到水平向左的力F2为16N,求滑块受到地面摩擦力的大小与方向?(2)如图2,若滑块在仅在推力F作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为,木箱与水平面间的动摩擦因数为,则木箱受到的摩擦力为多大?(3)如图3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,木块刚好沿长木板匀速下滑,求木块和木板之间的动摩擦因数(4)通过以上题目总结:滑动摩擦力公式中FN的准
28、确含义:正压力,即垂直于接触面的压力判断静摩擦力方向的方法(两个方法):根据沿接触面的外力的方向来判断;根据相对运动趋势的方向判断计算滑动摩擦力大小的方法(两个方法):f=FN;根据受力分析利用共点力的平衡求解【考点】摩擦力的判断与计算【分析】分析题意,明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,明确各自的计算方法,并根据计算方法进行求解和总结相关的结论【解答】解:物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故f=mg=0.510=5N;当推力为1N时,物体仍处于静止,摩擦力为1N;方向与推力方向相反,故摩擦力方向向左;变式训练(1)当推力为16N时,物体相对地面滑动,摩擦力为5N;(2)物体对地面的压
29、力FN=mg+Fsin;物体相对地面滑动,摩擦力为滑动摩擦力,f=FN=(mg+Fsin);(3)木块匀速下滑,则根据平衡条件可知:f=mgsinf=mgcos则可解得:=tan;(4)由以上计算可知,公式中的FN为正压力,即垂直于接触面的压力;判断静摩擦力的方向可以根据沿接触面的外力的方向来判断,可以根据相对运动趋势的方向判断;计算滑动摩擦力大小的方法可以根据滑动摩擦力公式f=FN或根据受力分析利用共点力的平衡求解;故答案为:1N,方向向左;(1)5N;(2)(mg+Fsin);(3)=tan;(4)正压力,即垂直于接触面的压力;根据沿接触面的外力的方向来判断;根据相对运动趋势的方向判断;f
30、=FN;根据受力分析利用共点力的平衡求解12如图所示,(a)图中水平横梁AB的A端通过铰链连在墙上,横梁可绕A端上下转动,轻绳BC系在B端,并固定于墙上C点,B端挂质量为m的物体(b)图中水平横梁的一端A插入墙内,另一端装有一滑轮,轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂质量也为m的物体求:(1)(a)图水平横梁对绳作用力的大小mg,方向水平向右;(2)(b)图水平横梁对绳作用力的大小mg,方向与水平夹角30斜向右上;(3)总结杆施加弹力方向什么时候沿杆,什么时候不一定沿杆带铰链的杆弹力沿杆,不带铰链的杆不一定沿杆【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】图a中对点B受力分析,根据平衡条件列式求
31、解水平横梁的弹力;图b中对滑轮受力分析,根据共点力平衡条件列式求解水平横梁的弹力【解答】解:(1,2)对图a中B点和图b中的滑轮分别受力分析,如图所示:根据共点力平衡条件,结合几何关系对a图有:N1=mg,方向水平向右;对b图:N2=mg 方向与水平夹角30 斜向右上;(3)由以上的两图可知,带铰链的杆弹力沿杆,不带铰链的杆不一定沿杆故答案为:(1)mg,水平向右;(2)mg,与水平夹角30 斜向右上(3)带铰链的杆弹力沿杆,不带铰链的杆不一定沿杆13将同一材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上,A、B紧靠在一起,物体A的角度如图所示现用水平方向力F推物体B,使物体A、B保持原来形状整体沿
32、力F的方向匀速运动,则A受到的水平面给他的摩擦力方向是与力F的方向相反,则木块B一共受到6个力作用【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】A、B两木板在水平面做匀速运动,合力均为零,根据平衡条件分析受力情况,分析的结果必须满足条件【解答】解:对木板A分析受力情况:木板A沿水平面受到与运动方向相反的、水平面向左的滑动摩擦力f,B的弹力NBA和摩擦力fBA,合力为零木板B在竖直方向受到重力和地面的支持力,在水平面内受到A的弹力和摩擦力,水平面的摩擦力和推力F,共六个力的作用故答案为:与力F的方向相反、614某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)安装好实验装置,不挂钩码
33、时和挂若干钩码时,固定在弹簧挂钩处的指针在刻度尺(最小刻度是1毫米)上位置分别为如图甲、乙所示图甲是不挂钩码时指针所指的标尺刻度,其示数为7.72cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量l=6.94cm(2)某同学的实验数据如下表所示,以x为横坐标、F为纵坐标,在图丙的坐标纸上描绘出能正确反映弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线伸长量x/cm2.004.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50(3)由图线求得弹簧的劲度系数为75.0N/m(结果保留三位有效数字)【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【分析】根据刻度尺的读数方法读数,利用
34、描点法作图,根据胡克定律可得:k=即斜率表示劲度系数;【解答】解:(1)由题图甲可知,读数为7.72cm,由题图乙知,读数为14.66cm,所以弹簧的伸长量l=(14.667.72)cm=6.94cm,注意刻度尺的最小刻度为1mm,应估读到最小刻度的下一位(2)通过描点可得图象如图所示(3)根据图象,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹簧弹力与伸长量成正比,图线的斜率表示弹簧的劲度系数故答案为:(1)7.72,6.94(2)如图所示,(3)75.0三、计算题(每小题10分,共40分)15如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动当弹簧的伸长量为4cm时
35、,物体恰在水平面上做匀速直线运动(1)求物体与水平面间的动摩擦因数;(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有多大?【考点】摩擦力的判断与计算【分析】(1)物体在水平面上做匀速直线运动,受到重力、水平面的支持力、滑动摩擦力和弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧的拉力,根据平衡条件可知,滑动摩擦力与拉力大小相等,支持力与重力大小相等,由f=FN求出动摩擦因数(2)当弹簧的伸长量增大时,弹簧的拉力增大,而滑动摩擦力不变(3)撤去弹簧物体在水平面继续滑行,物体受滑动摩擦力
36、,大小不变【解答】解:(1)根据胡克定律得,弹簧的拉力F=kx,由平衡条件得:滑动摩擦力:f=F支持力:FN=G又f=FN,联立代入得到 =0.4;(2)当弹簧的伸长量增加为6cm时,弹力增加为F=kx=20N/cm6cm=120N;由于动摩擦因数不变,物体对地面的压力大小FN不变,则滑动摩擦力f不变,f=G=80N(3)突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,物体受滑动摩擦力,由于压力不变,故滑动摩擦力不变,为80N;答:(1)物体与水平面间的动摩擦因数0.4;(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有120N;这时物体受到的摩擦力有80N;(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物
37、体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有80N16质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平向右拉该物体,已知弹簧的劲度系数为k=200N/m,(g取10N/kg)求:(1)当弹簧伸长1cm时,物体静止不动,物体受到的摩擦力多大?方向向哪?(2)当时弹簧伸长3cm时,物体刚开始运动,求物体所受的最大静摩擦力(3)当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,求物体和地板间的动摩擦因数【考点】共点力平衡的条件及其应用;胡克定律【分析】(1)物体静止不动,受力平衡,根据平衡条件求解摩擦力;(2)根据最大静摩擦力的定义求解最大静摩擦力;(3)物体匀速运动,故拉力与摩擦力二力平衡;而物体受到的为滑
38、动摩擦力故摩擦力还等于mg;联立即可求得动摩擦因数【解答】解:(1)物体静止不动,受力平衡,则物体受到的摩擦力f1=kx1=2000.01=2N,方向水平向左,(2)当力恰好把物体拉动时,物体受到的摩擦力为最大静摩擦力;则最大静摩擦力:FM=kx2=2000.03=6N(3)物体匀速运动,则拉力与摩擦力大小相等;弹力为:F=kx3摩擦力:F=mg;解得:联立解得:=0.2答:(1)当弹簧伸长1cm时,物体静止不动,物体受到的摩擦力大小为2N,方向水平向左;(2)当时弹簧伸长3cm时,物体刚开始运动,物体所受的最大静摩擦力为6N;(3)当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,物体和地板间的动摩擦因
39、数为0.217如图甲所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为2,已知下列各情况中,弹簧与AB两球心连线始终共线求:(1)系统静止时,弹簧的长度被压缩了多少?(2)现对B施加一水平向右大小为F的恒力,使得OA线竖直绷紧,如图乙求系统静止时弹簧的形变量;(3)求上述(2)中OB线中张力的大小【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】(1)以B球为研究对象作出力图,根据平衡条件和胡克定律求解弹簧被压缩的长度(2)当OA线竖直绷紧,弹簧的弹力为零,弹簧的形变量为零;(
40、3)由平衡条件求解张力【解答】解:(1)取B球受力分析,如图:根据平衡条件,可知:kx1=mgtan解得:x1=(2)当OA线处于竖直状态时,A球受到重力,竖直向上的拉力,弹簧中的弹力应为零所以有x2=0(3)小球受力如图所示:由平行四边形定则可得:FT=答:(1)系统静止时,弹簧的长度被压缩了;(2)系统静止时弹簧的形变量为零;(3)上述(2)中OB线中张力的大小为FT=18如图,将一质量为m的物块放置于倾角为的粗糙斜面上,用一水平向右推力F作用于物块上,刚好能使物块匀速上滑设物块与斜面间的动摩擦因素为,重力加速度为g,作出受力示意图并求F的大小【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】物体匀速上滑时受力都平衡,按重力、弹力和摩擦力顺序进行受力分析,作出受力示意图,由平衡条件和摩擦力公式解答【解答】解:对物块受力分析如图所示,根据平衡条件得:沿斜面方向有:Fcosfmgsin=0 垂直于斜面方向有:NFsinmgcos=0 又 f=N 联立解得:F=答:F的大小是2017年4月23日