1、章末检测提升(二)第二章相互作用一、选择题(本大题共10小题，共40分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A的作用力为F3，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中 ()AF1保持不变，F3缓慢增大 BF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大 DF2缓慢增大，F3保持不变解析
2、：如图所示，球B受到四个力作用，整个系统保持静止，则不变，F2cos Fmg.若F缓慢增加，则F2增加，F2sin F1，若F2缓慢增加，则F1增加；对于整体而言，地面对A的摩擦力FfF1，地面对A的支持力FNFG总，Ff和FN均缓慢增加，所以F3缓慢增加，C项对答案：C2如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，线上的张力分别为FT1和FT2，则 ()AF1F2 BF1F2CFT1FT2 DFT1FT2解析：取A、B为整体分析可知，F1F2(mAmB)g.隔离
3、A物体，应用平衡条件可得FT1 sin (mAgFT1 cos )，FT2 sin (mAgFT2 cos )，比较可得FT2FT1.答案：B3(多选)如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方在缓慢抬起铁板的B端使角增大(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止下列说法正确的是 ()A磁铁所受合外力逐渐减小B磁铁始终受到3个力的作用C磁铁受到的摩擦力逐渐增大D铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A项错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力共4个力作用
4、，如图所示，B项错误；由受力平衡关系可得，角增大的过程中磁铁受到的摩擦力Ffmgsin 逐渐增大，铁板对磁铁的弹力FNF引mgcos 也逐渐增大，C、D两项正确答案：CD4(多选)如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体()A无摩擦力 B有水平向右的摩擦力C支持力为(Mm)g D支持力小于(Mm)g解析：设斜面夹角为，细绳的拉力为FT，M、m整体处于平衡状态，对M、m整体受力分析可得平衡方程FTcos F静，FTsin FN(Mm)g，故F静方向水平向右，B、D正确答案：BD5(2014江苏盐城一模)如图所示，壁虎在竖
5、直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()解析：壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到的竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者为平衡力，A项正确答案：A6如图所示，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端当OP和竖直方向的夹角缓慢逐渐增大时(090)，OP的弹力FT和绳子的张力F的大小变化是 ()AFT不变，F变大BFT不变，F先变大后变小CFT先变小后变大，F变大DFT先变大后变小，F不变解析：设上面绳子为a，下面绳子为b；如图所示，以杆上P点为研究对象，P点受到三个力作用：杆对绳的弹力FT、绳b的拉力
6、(大小等于重物重力G)、绳a的拉力F；三力组合成一个矢量三角形，且力的三角形与几何三角形APO相似；由于力的三角形与几何三角形相似，可由几何边长的变化判定对应力大小的变化：随着细绳a慢慢放下，几何边AP变长、PO边不变，则绳a的拉力F增大，杆所受压力FT不变，故选项A正确答案：A7如图所示，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A位置过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为FA和FB，下列表述正确的是 ()AFA一定小于运动员的重力GBFA与FB的合力始终大小不变CFA的大小保持不变DFB的大小保持不变 解析：在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A位置的过程中，人的受力平衡图
7、如图所示，由图可知FA是逐渐减小的，但不一定小于运动员的重力，选项A、C错误； FB是逐渐减小的，选项D错误；FA与FB的合力始终等于人的重力，大小不变，选项B正确答案：B8(多选)如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，下列说法中正确的是 ()AF1增大 BF1减小CF2增大 DF2减小解析：涂料滚受三个力的作用，重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2、撑竿对涂料
8、滚的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，涂料滚受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，矢量图变化如图所示，由图可知，当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小时，F1、F2均减小，F2和F2等大反向，因此F1、F2均减小答案：BD9两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(dadb)，将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图所示设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2筒底所受的压力大小为FN.已知重力加速度大小为g.若所有接触面部是光滑的，则 (
9、)AFN(mamb)g，F1F2BFN(mamb)g，F1F2CmagFN(mamb)g，F1F2DmagFN(mamb)g，F1F2解析：以a、b整体为研究对象，其重力方向竖直向下，而侧壁产生的压力水平，故不能增大对底部的挤压，所以FN(mamb)g；水平方向，由于物体处于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即F1F2，故正确答案为A.答案：A10A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力F
10、f随时间的变化关系 ()解析：选择A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，所以后来应该一直处于静止状态，整体共受到5个力的作用，即：重力GGAGB，支持力FN、静摩擦力Ff、两根绳子的拉力F1和F2，其中F1F2，根据力的平衡得FfF1F2GC，所以当砂子均匀流出时，B选项正确答案：B二、填空与实验题(本大题共2小题，共10分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11(5分)某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验(1)他们的实验步骤分别是：A在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面
11、平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，如图甲所示B只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F和记下细绳的方向请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是_B中是_(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后在某次实验中两个弹簧测力计的拉力Fa4 N、Fb3 N已在图乙中画出，图中方格每边的长度表示1 N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出合力F的图示，并求出合力的大小为_ N.(3)图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的Fa、Fb与水平方向的夹角分别为和，它
12、们一定满足cos cos _(4)(多选)该实验小组想创新一下该实验，用如图丙所示的贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂在固定于木板上的P点，下端用细线挂一重物M.他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，下列关于此实验的说法中正确的是_A应测量重物M所受的重力B拉线方向应与竖直木板平面平行C图丁中F表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力C改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置解析：(1)A中是没有记录两拉力的方向；B中是没有说明要把结点拉至O点；(2)作图如图戊所示，合力大小为6 N；(3)根据Facos Fbcos ，得cos cos 43；(4)
13、实验通过作出三个力的图示来验证平行四边形定则，因此重物的重力要知道，A项对；拉线方向应与竖直木板平面平行，B项对；图丁中F表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力，C项对；当结点O位置确定后，弹簧测力计A的示数也是确定的，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此D项错答案：(1)没有记录两拉力的方向没有说明要把结点拉至O点(2)见解析6 N(或5.8 N6.2 N)(3)43(4) ABC12(5分)为测定木块P和木板Q间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，下图为实验装置示意图，其中各物体的接触面均水平，该同学在实验中的主要操作有：A用弹簧测力计测出木块P的重力为GP
14、6.00 N；B用弹簧测力计测出木板Q的重力为GQ9.25 N；C用手按住木块和木板，按图装置安装好器材；D松开木块和木板让其运动，待弹簧测力计指针稳定时再读数(1)上述操作中多余的步骤是_(填步骤序号)(2)在听取意见后，该同学按正确方法操作，稳定时弹簧测力计的指针位置如图所示，其示数为_ N根据该同学的测量数据，可求得木块P和木板Q间的动摩擦因数为_解析：(1)要做好本题，需理解实验原理无论木板怎样滑动，弹簧测力计的示数总与P木块的滑动摩擦力相等，且这个值是稳定的，故可用FFNmg求解，所以步骤B是多余的(2)由读数的估读规则可知，弹簧测力计的读数为2.10 N，由FFNmg，可知0.35
15、.答案：(1)B(2)2.100.35三、计算题(本大题共4小题，共50分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F作了如下几种假设：(1)阻力只与雨滴的半径成正比，即Fkr(k为常数)(2)阻力只与速度的平方成正比，即Fkv2(k为常数)(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即Fkrv2(k为常数)你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正
16、比这一关系？请写出推导过程解析：雨滴达到收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得：FGmgr3g.r、分别为雨滴的半径、密度由题意知vk1r ，k1为常数由得Frv2krv2，式中k.由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积成正比即Fkrv2假设才能解释v r.答案：见解析14(12分)如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：本题两物体均处于静止状态，故需分析好受力图后，列出平衡方程求解用正交分解
17、法，对球和三角劈分别进行受力分析，如上图甲、乙所示由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力FfFfmaxFNB.由平衡条件有：对球有：GAFNcos 45FNAFNsin 45对三角劈有FNBGFNsin 45FfFNcos 45FfFNB，因为FNFN由式解得：GAG.所以球的重力不得超过G.答案：G15(12分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37，物体甲、乙均处于静止状态(已知 sin 370.6, cos 370.8，tan 370.75，g取10 m/s2.设最大静摩擦力
18、等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m24 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？解析：(1)FTOAm1g，FTOBm1gtan m1g.(2)FfFTOBm1g，方向水平向左(3)Ffmm2g0.340 N12 N，当FTOBm1gFfm12 N时，m11.6 kg，即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.答案：(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)1.6 kg16(16分)如图所示，斜面体A可以在水平面上无摩擦地滑动，其斜面倾角为，柱体B压在A上，并能在竖直方向上无摩擦地运动，B上放有重物C，F为水平向左施加于A上的推力，重物C的质量为M，A、B质量不计，它们之间的动摩擦因数为，求使重物C匀速上升时推力F的大小.解析：依题意，分别对A、B两物体进行受力分析，如图所示对B：列竖直方向的平衡方程FNABcos fABsin Mg，对A：列水平方向的平衡方程FFfBAcos FNBAsin ，FfABFNAB，由得FMg.答案：Mg
