1、高考资源网() 您身边的高考专家第4章相互作用单元测试1.如图所示,木块放在水平地面上,在F=8 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/s,则下列说法中正确的是( )A.以1 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8 NB.当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8 NC.当水平拉力F=20 N时,木块受到的摩擦力为20 ND.将水平拉力F撤去,木块速度越来越慢,是因为木块受到的摩擦力越来越大解析:竖直方向上木块的重力与地面对木块的支持力始终平衡.水平方向上,木块向右匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力F平衡,故F=F=8 N,且滑动摩擦力方向向左.
2、当F=20 N时,因木块对地面的压力的大小和接触面的粗糙程度均没有变化,故滑动摩擦力不变,仍为8 N.同理,当木块速度为2 m/s及木块速度越来越慢时,滑动摩擦力的大小仍为8 N.故答案应选A.2.如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力( )A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零D.大小可能等于F解析:以物块M为研究对象进行受力分析可知,物块M受竖直向下的重力,垂直斜面向上的弹力FN,平行斜面向上的力F,以及平行于斜面方向的静摩擦力,如图所示(静摩擦力未画出)静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但这里无法直接确定
3、,则可假设斜面光滑,此时物块向上还是向下运动取决于沿斜面向上的力F与沿斜面向下的重力的分力Gsin 的大小关系.当FGsin 时,物块有向上运动的趋势,此时摩擦力应沿斜面向下,B对.当F=Gsin 时,无相对运动趋势,此时摩擦力为零,C对.当FGsin 时,物块有向下运动趋势,此时摩擦力应沿斜面向上,A对.当F=Gsin 时,F摩=Gsin ,且方向向上,D对.故选ABCD.4.如图所示,A物体的上表面水平,它与B物体保持相对静止,一起沿着斜面匀速下滑,试分析A的受力情况.解析:以A为研究对象,并把A物体隔离出来,它受到重力GA作用;由于它与B和斜面相互接触并挤压,于是受到B的压力FNB和斜面
4、支持力FNA的作用;又因物体A沿斜面匀速下滑,所以它的下表面还受到斜面对它的摩擦力Ff,那么A的上表面是否受摩擦力作用?这从A物体的受力及运动状态难以作出判断,我们可以转换思路,以B为研究对象并隔离出来,它与A一起做匀速运动,因此,它只可能受到竖直方向的重力GB和支持力FNB这一对平衡力作用,不可能在水平方向上再受到摩擦力作用,如图甲所示.由力的相互性可知,A对B无摩擦力作用,则B对A也无摩擦力作用,所以物体A共受四个力作用,其受力图如图乙所示.甲 乙答案:如图乙所示5.如图所示,小船在河流中逆水行驶,右岸上一个纤夫用力F1拉小船,F1与河的中心线夹角为.试求:在左岸上的一个小孩至少用多大的力
5、F2拉小船,才能使小船受的合力F的方向沿河的中心线?F2的方向如何?(设F2与F1共点)解析:法一:合成法.设小孩的拉力为F2,且F1和F2的合力方向沿河的中心线,如图 310(甲)所示,由几何知识知:AC和F2相等,要讨论F2的大小,只要讨论三角形OAC中AC的大小即可,在F1和大小一定,且OC方向一定的前提下,由图(甲)可知,当增大时,AC变短,当=90时,AC最短,即F2最小.因此,要使小船所受合力的方向沿河的中心线,且小孩拉力最小,小孩应沿垂直于河岸方向拉船,如图(乙)所示,小孩的最小拉力F2min=F1sin .法二:分解法:纤夫对船的拉力F1产生两个作用效果:一是使船沿河中心线前进
6、,二是使船向河岸靠近.因此,F1可分解为沿河中心线方向的分力F1x和垂直于河岸方向的分力F1y;同理,小孩对船的拉力也可分解为分力F2x和F2y,如图所示,要使小船沿河中心线航行,必须使F1y与F2y大小相等,即F1sin =F2sin ,F2=,式中F1与为定值,当=90时,sin =1最大,F2最小,其最小值为F1sin .答案:F1sin 方向与河岸垂直6.如图所示,质量为m的球放在倾角为的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角多大时,AO所受压力最小?最小值是多大?答案:90 mgsin 7.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和
7、摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )A.Q受到的摩擦力一定变小B.Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变解析:由于P、Q都静止不动,单独分析物块P的受力,则绳的拉力总等于物块P的重力,故C错,D正确,对物块Q受力分析如图所示,设斜面倾角为,若FTGsin ,不加外力F的时候,摩擦力沿斜面向下,则有Gsin +Ff=FT,若加上F,则有Gsin +Ff=FT+Fcos ,所以摩擦力增大.所以Q受到的摩擦力大小、方向不确定AB错.故选D.8.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连
8、,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )A.4mgB.3mgC.2mgD.mg解析:对P物体进行受力分析,受到地面给它的水平向左的滑动摩擦力2mg,绳子给它的水平向左的拉力FT,Q物体给它的水平向左的滑动摩擦力mg,P物体做匀速直线运动,受力平衡,所以F=FT+mg+2mg,又Q物体匀速向左运动,受到拉力和滑动摩擦力,二力平衡,所以FT=mg.因此F=mg+mg+2mg=4mg,所以A选项正确.9.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作
9、用下A、B保持静止,物体B的受力个数为( )A.2B.3C.4D.5解析: 本题重点考查对物体的受力分析.物体B受重力G、A对B的弹力FN及摩擦力Ff和力F四个力的作用,如图317所示.故选C.10.如图所示,横梁AB水平插在墙内,它的B端有一光滑定滑轮,绳子的一端固定于C点,另一端跨过滑轮,挂一个重为20 N的物体,绳和横梁的夹角为300,求:(以竖直方向为参考方向)横梁AB受到绳子的作用力的大小和方向; 解析 横梁受到的作用力是绳、对端作用力的合力。由=20 N作平行四边形如图由几何知识得、的合力: =20 N 合力的方向与竖直方向成600夹角斜向下11一个物体受三个力的作用,已知一个力是
10、80 N,指向东偏北30的方向;一个力为40 N,指向西北方向;一个力为20 N,指向南方,求三个力的合力大小18、解:指向西北方向;一个力为20 N,指向南方,求三个力的合力大小答案63.3 N解析物体受力示意图如图所示取向东方向为x轴正方向,向北方向为y轴正方向,建立直角坐标系,如图所示将F1、F2进行正交分解由图可知F1x=F1cos 30,F1y=F1sin 30.F2x=-F2cos 45,F2y=F2sin 45.F3x=0,F3y=-F3.x方向的合力为Fx=F1x+F2x+F3x=F1cos 30-F2cos 45=41 N.y方向的合力为Fy=F1y+F2y+F3y=F1sin 30+F1sin 45-F3=(804020) N=48.28 N.最后三个力的合力大小为FN=63.3 N.高考资源网版权所有,侵权必究!