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时间：90分钟 满分：100分一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的不得分。Mm1题1、如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间动摩擦因数为1，木块与木板间的动摩擦因数为2，木板一直静止，那么木板受地面的摩擦力大小为( B )A、1MgB、2mgC、1（m+M）gD、1Mg+2mg思路点拨本题重点考察静摩擦力和动摩擦力的求解方法及注意事项，对于动摩擦力可以用公式、物体的平衡条件、牛顿运动定律求解
2、，而对于静摩擦力不能用公式求解，只能用物体的平衡条件、牛顿运动定律求解。试题精解木板受地面的摩擦力为静摩擦力，因此以木板为研究对象，应用共点力的平衡条件，水平方向合力为零，即：地面对木板的摩擦力大小应与木块对木板的摩擦力大小相等，而木块与木板之间的摩擦力属于作用力与反作用力。木块给木板的摩擦力为：f=2mg 故选项B正确。拓展迁移由于滑动摩擦力求解方法的多样性，往往会导致其结果表达形式的多样性，在解决问题时尤其要注意。例如：质量为m的物体沿倾角为、摩擦因数为的固定斜面匀速下滑，则物体与斜面间的摩擦力大小为：（ BC ）A、mg B、mgcos C、mgsin D、mgsin2、同一平面内三个共
3、点力作用于一个物体上，这个物体处在静止状态，已知其中两个力的大小分别为5N和8N，则第三个力肯定不是下列数值中的（ AD ）A、2N B、8N C、12N D、15N思路点拨本题考察共点力的平衡条件，三力共点共面则必须满足：任意两力之和的绝对值大于等于第三力，任意两力之差的绝对值小于等于第三力，即，|F1+F2|F3| F1-F2|试题精解由三力共点共面的平衡条件可判断选项A、D正确拓展迁移类似的题目比如：物体受共点力F1、F2、F3作用而作匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为：（ B ）A、15N、5N、6N B、3N、6N、4NC、1N、2N、10N D、1N、6N、8N3、如图所示，
4、一物体在水平地面上，物体受到水平向右的推力F1=8N，水平向左的推力F2=2N的作用，物体处于静止状态。则下面判断正确的是（ B ）F1F23题A、若撤去力F1，则物体受到的合外力大小6N，方向向左；B、若撤去力F1，则物体受到的摩擦力一定是2N；C、若撤去力F2，则物体受到的合外力一定是大小2牛，方向向右；D、若撤去力F2，则物体受到的摩擦力一定是8牛。思路点拨要想判断撤去其中一力后，其他力的大小，就必须知道初始状态各力间的关系以及最大静摩擦力的取值范围。试题精解应用共点力平衡条件，据初始物体水平方向合力为零以及F1、F2大小即可判断静摩擦力水平向左大小为6N，由此可得：静摩擦力的最大值 f
5、max6N当撤去F1=8N的力，因F2=2Nfmax，物体的运动状态不能确定，故选项C、D错误AB4题4、两个物体A、B，其中GA=3N，GB=4N，如图所示。A用细线悬挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间夹一弹簧，弹力为2N。则线对A的拉力T，B对地面的压力N的可能值分别为（ BC ）A、7N和0 B、5N和2NC、1N和6N D、2N和5N思路点拨弹簧是处于压缩状态还是伸长状态，题中并未明确，故若想判断线对A的拉力和B对地面的压力，必须知道弹簧弹力的大小和方向，因此可以分别假设弹簧为伸长和压缩状态，所以答案可能为两个。试题精解假设弹簧为伸长状态，弹力为F=2N，分别对A、B进行受力分析
6、如图：FTGAAFNGBB对A：T=GA+F对B：F+N=GB解得：T=5N N=2N答案B正确FTGAAFNGBB假设弹簧为压缩状态，弹力为F=2N，分别对A、B进行受力分析如图：对A：T+F=GA对B：N=GB+F解得：T=1N N=6Nabcm答案C正确拓展迁移此类弹簧处于什么样的状态需要判断的问题在力学当中并不少见，比如：质量为m的质点，与三根相同的轻弹簧相连，如图所示，静止时相邻两弹簧间的夹角均为1200，已知弹簧a、b对质点的作用力均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为（ ABCD ）A、F B、F+mg C、F-mg D、mg-FAB5题5、如图所示，木块在斜面B上匀速下滑时，
7、B相对地面静止，则B受到地面的摩擦力（ A ）A、无 B、有，向左C、有，向右 D、有，方向无法确定思路点拨本题可采用隔离法或整体法解决，隔离法需要分别对两个物体进行受力分析，最后判断出B与地面间的摩擦力情况，若采用整体法，问题会变得相当简单。试题精解采用整体法进行分析，由于B处于静止状态，物块A匀速下滑，将A、B整体作为研究对象，系统处于平衡状态，因此合外力为零，竖直方向整体的重力和地面对B的支持力二力平衡，水平方向地面对B没有力的作用，正确选项为A。拓展迁移为了加强对共点力平衡条件的应用，读者可采用隔离法解决本题，注意到物块对B的作用力既有沿斜面向下的摩擦力又有垂直斜面向下的压力。mMBA
8、6题6、两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示。不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为（ A ）A、mg，(Mm)g B、mg，MgC、(Mm)g，Mg D、(M+m)g，(Mm)g思路点拨这是一个在同一直线上的几个共点力平衡的问题。物体B受两个共点力（重力mg，绳子拉力T）作用而处于平衡状态；物体A则受到三个共点力（重力Mg、绳子张力T及地面对A的支持力N）作用而处于平衡状态。可分别对A、B隔离，并对其进行受力分析，根据共点力作用下物体的平衡条件分别列方程求解即可。试题精解这是质点组的平衡问题。题目所求的是A、B间的相互作
9、用力及地面对A的支持力，可分别将A、B作为研究对象：以B为研究对象，绳子对物体B的拉力T与B受的重力mg，二力平衡：T=mg；再以A为研究对象，它受到三个力：竖直向下的重力Mg，竖直向上的绳子的拉力T（不计轻绳的质量，绳子两端的拉力大小一样）及地面对它的支持力N。这三个共点力平衡：T+N=Mg，所以，地面对A的支持力N=Mg-T=Mg-mg（由于绳子拉物体A的力大小为T，据牛顿第三定律，A对绳子的拉力大小也是T=mg）。所以正确选项为A。7、一个物体静止在水平地面上，如图所示，外力F大小不变从水平向右逆时针转动1800的过程中，物体始终静止，则下列正确的是（ C ）F7题A、地面给物体的支持力
10、一直减小B、地面给物体的摩擦力一直减小C、支持力和摩擦力都是先减小后增大D、支持力和摩擦力都是先增大后减小思路点拨要想知道摩擦力和支持力的大小变化情况，就必须找到摩擦力、支持力的大小与变力间的关系，本题属于一个动态平衡的问题，仍然用共点力的平衡条件解决。FNGf试题精解设力F转过的角度为，以物体为研究对象受力分析如图所示，根据平衡条件可得：水平方向：Fcos=f （1）竖直方向：N+Fsin=G （2）由于满足：001800 （3）由（1）（2）（3）可得f、N都是先减小后增大，选项C正确。8、如图所示，质量不计的定滑轮通过轻绳挂在B点，另一轻绳一端系一重物C，绕过滑轮后另一端固定在墙上A点，
11、在将B点或左或右移动一下，若移动过程中AO段绳子始终水平，且不计一切摩擦，则悬点B受绳子拉力F的情况是（ C ）8题 A、B点左移，F增大； B、B点右移，F增大； C、无论B左移或右移，F都保持不变； D、无论B左移或右移，F都增大。思路点拨要想判断悬点B受绳子拉力的变化情况，必须先分析清楚OB绳的张力跟那些力有关，故必须以滑轮为研究对象进行受力分析。试题精解由于在B点或左或右移动时，绳OA始终水平，又因为物体C始终处于平衡状态，故OA绳和OC绳张力的大小和方向始终不变，以滑轮为研究对象，由共点力的平衡条件可知，无论B向左还是向右移动悬点B受绳子的拉力F都不变。9题9、如图所示，重80N的物
12、体A放在倾角为300的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计的读数可能为（ ABC ） A、10N B、20N C、40N D、60N思路点拨首先根据题意可知弹簧长度没有发生变化，也就是说物体始终保持静止状态，其次要考虑到测力计的读数应该是一范围值，即求出拉力的最大最小值即可解决。试题精解以物体A为研究对象，弹簧长度没有发生变化，物体保持静止，则合外力为零，应用共点力的平衡条件得：拉力的最小值：Fmin=0拉
13、力的最大值：Fmax=fmax-f弹+Gsin300=25N-1000（10-8）10-2+800.5=42N10、如图所示，用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对小球a持续施加一个向左偏下300的恒力，对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（ A ）ab10题abCabDabBabA思路点拨本题应从整体法、隔离法解决问题入手。两种方法均可求解，用隔离法时对每个小球都用共点力平衡的条件，因b小球受力较少，应先对b小球进行分析。用整体法时可以将a、b间线的张力看成内力，不考虑其间线的张力，仅需从整体所受外力出发，进行受力分析。请读者结合本题，
14、仔细体会隔离法和整体法的应用，体会各自分析问题的方法和特点。F1m1gF2m2gTabF1T1T2m1g R1F2m2gTR2试题精解方法一：分别以小球a、b为研究对象，小球b受到重力m2g、外加恒力F2，线中张力T2，平衡时，F2与T2的合力必与m2g等值反向。小球a受到重力m1g、外加恒力F1、线中张力T1、以及上面悬线张力T（方向未定）。由于T1与T2、F1与F2等值反向，因此，T1与F1的合力R1也必定与R2等值反向，即为竖直向下，与m1g同向。由此可见，小球a平衡时上面悬线的张力T也应在竖直方向。方法二：以小球a、b和它们之间的连线组成的整体为研究对象。这一整体受到的外力有：重力m1
15、g、m2g，外加恒力F1、F2，上面悬线弹力T（方向未定）。由于F1、F2等值反向，互相抵消。平衡时悬线弹力T必与两重力（m1+m2）g等值反向，即悬线应在竖直位置。FF拓展迁移合理选取研究对象，整体法和隔离法交替应用是解决此类问题的重要方法，再如：质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成角的力F作用，b受到斜向下与水平面成角的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ C ）A、b对a的支持力一定等于mgB、水平面对b的支持力可能大于2mgC、a、b之间一定存在静摩擦力D、b与水平面之间可能存在静摩擦力二、填空题：本题3小题，每小题6分，共18分
16、。把答案填在题中横线上。11、如图所示，A、B、C三个物体，叠放在水平地面上，B和C各受5 N的水平拉力F1和F2。这三个物体都保持静止，可以断定：A和B间的静摩擦力fAB= 0 N，B和C间的静摩擦力fBC= 5 N，C和地面间的静摩擦力fCD= 0 N。11题思路点拨灵活合理的选取研究对象是快速解决本题的关键，隔离法和整体法交替应用。研究对象选取的原则：物体受力越少越好。F1FBC图a试题精解选取A为研究对象，仅受重力和支持力，合力为零，故fAB=0N。选取A、B整体为研究对象，水平方向合力为零，如图a所示，则：FBC=F1=5N选取A、B、C三个物体为研究对象，水平方向F1、F2合力为零
17、，因此C和地面间的摩擦力FCD=0N拓展迁移由于物体间的相互作用力总是成对出现的，从整体出发，可以避开各局部的相互作用，仅从整体所受外力考虑，比较容易得出结果。用整体法时，常与隔离法结合起来，有分有合，相得益彰。12、质量为m的木块恰好能沿倾角为的固定在地面上的斜面匀速下滑，则木块与斜面之间的动摩擦因数= tan ；现在用平行斜面向上的力将该木块匀速推上斜面，所需推力大小为 2mgsin 。思路点拨(1)要想求解木块与斜面间的动摩擦因数，首先要求解木块与斜面间的动摩擦力。(2)要想求解推力大小，就必须正确地对木块进行受力分析，注意到摩擦力方向的判断。mgfN试题精解选木块为研究对象，受力分析如
18、图所示，根据共点力平衡的条件得：f=mgsin （1）f=mgcos （2）由（1）（2）得：=tanmgFNf当用外力匀速向上推木块时，受力如图所示，根据平衡条件可得：F=f+mgsin （3）N=mgcos （4）f=N （5）由（3）（4）（5）得：F=2mgsin13、轻弹簧秤上端固定于O点，下端悬挂个光滑的定滑轮C，已知C重1 N。木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接，A、B的重力分别为5 N和2 N。整个系统处于平衡状态，如图所示，由图及物体状态可以知道，地面对木块A的支持力大小为 3N ，弹簧秤的示数是 5N 。ABC013题思路点拨 这是一个在同一直线上的几个共点力平衡的问题。物
19、体B受两个共点力（重力mBg，绳子拉力T）作用而处于平衡状态；物体A则受到三个共点力（重力mAg、绳子张力T及地面对A的支持力N）作用而处于平衡状态；定滑轮也受三个力（重力mCg、两边绳子的张力T及弹簧秤的拉力F）可分别对A、B、弹簧秤隔离，并对其进行受力分析，根据共点力作用下物体的平衡条件分别列方程求解即可。TmAgANTmBgBTmCgF试题精解设绳的张力为T，地面对A的支持力为N，弹簧秤的示数为F，分别以A、B和弹簧秤为研究对象受力分析如图，据共点力平衡条件得：对A：N+T=mAg （1）对B：T=mBg （2）对C：F=T+T+mCg （3）有（1）（2）（3）解得：T=2N；N=3N
20、；F=5N三、计算题：本题3小题，第14小题10分，第15、16小题每小题16分，共42分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的答案不能得分。14质量为9.8 kg的木块放在水平地面上，在大小为30 N，方向与水平成370斜向上拉力作用下恰好沿水平地面匀速滑动若改用水平拉力，使该木块在水平地面上仍匀速滑动，水平拉力应为多大?（取sin3700.6，cos3700.8）思路点拨解决本题的关键是由已知条件求出木块与地面间的动摩擦因数，再利用平衡条件求出水平拉力大小。试题精解以木块为研究对象受力分析如图所示，由题意知：NF370fmgF=30N m=9.8kg设木块与地
21、面间的动摩擦因数为，据平衡条件得：Fcos370=fFsin370+N=mgf=NNFfmg带入数据解得：=0.3当拉力水平时受力如图，据平衡条件得：F=fN=mgf=N带入数据解得：F=294N，即水平拉力应为294N。F拓展迁移相关类型的问题如：拉力F作用在重为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进，如图所示，若物体与地面的动摩擦因数为，当拉力最小时力和地面的夹角为多大？答案：=arctan时，F最小。600300ACBA15题15、用细绳AC和BC吊一重物，绳与竖直方向夹角分别为30和60，如图所示。绳AC能承受最大拉力为150 N，绳BC能承受最大拉力为100 N，为使绳子不断裂，求物体最
22、大重力不应超过多少?思路点拨本题是三个力的共点力平衡问题，选节点C为研究对象任意假设AC或BC达到最大拉力，求解另一绳的张力，从而判断哪一条绳先达到最大张力，哪一条绳就先断。试题精解重物受到的三个力的方向已确定。GFBCFAC300600当AC、BC中有一个绳的拉力达到最大拉力时，设FAC已达到，即FAC=150N，已知FAC=FBCtan300=86.6N100N。G=173N时，FAC=150N，而FBC100N，AC要断。所以G173N拓展迁移用极限法分析物体平衡的有关临界问题。当物体从某种特性变化到另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态。出现“临界状态”时，可理解为“恰好
23、出现”也可理解为“恰好不出现”的物理现象。这里指的物体平衡的临界问题是：当某一物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化。极限分析法作为一种预测和处理临界问题的有效方法，是指：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端（“极大”或“极小”，“极右”或“极左”等）。从而把比较隐蔽的临界现象（或“各种可能性”）暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地得出结论。16题16、如图所示，重力为G1=10N，G2=20N的木块悬挂在绳PC和PB的结点上，PB水平，G2在倾角为300的斜面上，PA偏离竖直方向300，系统处于静止。试求： （1）木块与斜面间
24、的摩擦力？ （2）木块所受斜面的支持力？思路点拨要想求木块与斜面间的摩擦力和所受斜面的支持力，必须先求绳PB的张力，因此采用隔离法分别以节点P和木块G2为研究对象进行受力分析，应用共点力平衡的条件即可求解。G1FPBFPA600试题精解根据二力平衡可知绳PC的张力为G2，选节点P为研究对象，受力分析如图，据共点力平衡条件得：FPAsin600=G1FPAcos600=FPB代入数据解得：对G2进行受力分析，如图所示，据共点力平衡条件得：600300FPBG2FNFfFPBcos300+G2cos600=FfFN+FPBsin300=G2sin600代入数据解得：Ff=15N，答案：摩擦力为15N，支持力为高考资源网版权所有，侵权必究！