1、章末综合测评(三)相互作用力一、单项选择题(本题共8小题，每题3分，共24分)1书静止放在水平桌面上时，下列说法错误的是()A书和桌面都发生了微小的形变B书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力C桌面对书的支持力和书对桌面的压力是同一种性质的力D书对桌面的压力就是书受的重力D书静止放在水平桌面上时，书和桌面都发生了微小的形变，选项A正确；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力，选项B正确；桌面对书的支持力和书对桌面的压力都是弹力，是同一种性质的力，选项C正确；书对桌面的压力作用在桌面上，是弹力；书受到的重力是由于地球对书的吸引产生的，两者不是相同的力，选项D错误。故D符合题意
2、。2如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止。若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是()A匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上B传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外，还受沿斜面向上的静摩擦力的作用，选项A错误，B正确；传送带向上减速运动时，麻袋包相对传送带可能有向下的运动趋势、向上
3、的运动趋势或无相对运动趋势，受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，选项C、D错误。3在研究二力合成的实验中，AB是一根被拉长的橡皮筋，如图所示。不计轻绳与滑轮及滑轮与轮轴间的摩擦力，若改变拉力F而保持O点位置不变，则下列说法正确的是(重物P质量，夹角、均可调)()A要使减小，减小拉力F即可B要使减小，增大拉力F即可C要使减小，必须改变，同时改变F的大小才有可能D要减小而保持不变，则只改变F的大小是不可能保持O点的位置不变的DO点位置不变，则橡皮筋的拉力F1不变，而物体产生的力F2也不变，如答图所示，分析可知选项D正确。4有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表
4、面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环的质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图所示)。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡状态，那么，移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是()AFN不变，f变大BFN不变，f变小CFN变大，f变大 DFN变大，f变小B以两环和细绳整体为研究对象，可知竖直方向上始终二力平衡，FN2mg不变；以Q环为研究对象，如答图所示，Q环在重力mg、细绳拉力F和OB弹力N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为，则P环向左移的过程中将减小，FNmgtan 也将减小。再以整体为研究对
5、象，水平方向只有OB对Q环的弹力FN和OA对P环的摩擦力Ff作用，因此FfFN也减小。故选B。5(2020山东枣庄期末)使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，车厢由水平位置逐渐抬起。关于其中的货物所受摩擦力大小的变化，下列说法正确的是()A摩擦力逐渐增大 B摩擦力逐渐减小C摩擦力先减小后增大 D摩擦力先增大后减小D设车厢抬起时，车厢斜面与水平位置的夹角为，车厢中的货物的受力分析图如答图所示，根据共点力平衡条件得，FNmgcos ，Ffmgsin ，开始时货物受重力和支持力，车厢抬起后货物受到沿车厢斜面向上的静摩擦力，静摩擦力等于重力沿车厢斜面向下的分力，即Ffmgsin ，随角度的增大，静
6、摩擦力增大，当角度达到一定程度时，货物开始滑动，所受摩擦力由静摩擦力变化为滑动摩擦力，而滑动摩擦力Ffmgcos ，cos 随角度的增大而减小，故滑动摩擦力将减小。因此摩擦力是先增大后减小的，D正确，A、B、C错误。6用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面、固定在车上，倾角分别为30和60。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面、压力的大小分别为F1、F2，则()AF1mg，F2mg BF1mg，F2mgCF1mg，F2mg DF1mg，F2mgD以匀质圆筒状工件为研究对象，把重力分解为压紧斜面的压力F1和压紧斜面的压力F
7、2，如图所示，则有F1mgcos 30mg，F2mgsin 30mg，选项D正确。7(2020广东广州第三中学高一期中)如图所示，用四种方法悬挂相同的镜框，绳所受拉力最小的图是()A BCDA镜框受到重力和两根绳子的拉力处于平衡状态，所以两根绳子拉力的合力与重力等大反向，设每根绳子的拉力大小为F，F与竖直方向的夹角为，由平行四边形定则可得2Fcos mg，则绳子与竖直方向的夹角越小，绳子的拉力越小；故A正确，B、C、D错误。8如图所示，质量为m的小球置于倾角为30的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30，则弹簧的伸长量
8、为()A BC DC解法一：正交分解法如图甲所示为小球的受力情况，其中F为弹簧的弹力，由几何关系可知，弹力F与斜面之间的夹角为30。将小球所受的重力mg和弹力F分别沿平行于斜面和垂直于斜面的方向进行正交分解，由共点力的平衡条件知，弹力F沿斜面向上的分力与重力mg沿斜面向下的分力大小相等，即Fcos 30mgsin 30，由胡克定律得Fkx，联立解得弹簧的伸长量x，选项C正确。甲乙解法二：合成法如图乙所示，将弹力F和斜面对小球的支持力FN直接合成，图中的F即为两力的合力。由几何关系可知，图中120，30，由正弦定理可得，而弹力Fkx，联立解得弹簧的伸长量x。二、非选择题(本题共2小题，共14分)
9、9(6分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(分度值是1 mm)上位置的放大图，示数l1_cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50 g，挂 2个钩码时，弹簧弹力F2_N(当地重力加速度g取9.8 m/s2)。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_。作出Fx图线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。甲乙 解析分度值是1 mm的刻度尺，应估读到0.1 mm，故读数为25.85 cm。
10、F22mg20.0509.8 N0.98 N。本实验是“探究弹力和弹簧伸长的关系”，故要得到弹簧伸长量，还需要测量弹簧原长。答案25.850.98弹簧原长10(8分)如图所示，在一个V形槽中有一个重力为G100 N的粗细均匀的圆柱体，槽两侧的底角均为60。圆柱体与槽之间的动摩擦因数0.2。要使圆柱体沿水平轴线方向匀速运动，沿水平轴线方向的水平推力F应为多大？解析把圆柱体的重力沿垂直于两侧槽面分解，两侧槽面受到的压力大小相等，且FN1FN2，匀速推动圆柱体的推力大小FFN1FN240 N。答案40 N一、选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)11(多选)(2020浙江杭州期中)筷子是中国人
11、常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在竖直平面内，两根筷子和竖直方向的夹角均为，下列说法正确的是()A两根筷子对小球的弹力均为B两根筷子对小球的弹力均为C若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应增大夹角D若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应减小夹角BC对小球受力分析，小球受筷子对它的两个弹力及重力作用，如答图所示，在竖直方向上有2F1sin mg，解得F1F2，A错误，B正确；若要夹起更重的小球而不改变F1的大小，应增大夹角，C正确，D错误。12(多选)如图所示，A、B两物体的重力分别是GA3 N，GB4 N。A
12、用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻质弹簧的弹力大小F2 N，则细线中的张力T及B对地面的压力FN的可能值分别是()A7 N和1 N B5 N和2 NC1 N和6 N D2 N和5 NBC此处弹簧的弹力可能是拉伸形变产生的，也可能是压缩形变产生的。弹簧的弹力若为拉伸形变产生的，以A为研究对象，根据平衡条件有GAFT1，得T15 N；以B为研究对象，有GBFN1F，FN1FN1，得FN12 N，选项B正确；若为压缩形变产生的，同理可得T21 N，FN26 N，选项C正确。13(多选)(2020江苏徐州润新学校月考)如图甲所示，倾角为37的斜面由一种特殊材料制作而成，其总长度为l，底端
13、固定一劲度系数为k、原长为的轻弹簧，弹簧另一端与质量为m的物体相连接，物体与斜面间的动摩擦因数随距底端O点的距离x的变化关系如图乙所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin 370.6，cos 370.8)。下列说法正确的是()甲乙A不论k为何值，物体都不能静止在斜面中点B若k，物体只能静止在斜面中点以下C若k，物体只能静止在斜面中点以上D若k，物体能静止在斜面中点上、下某处AB物体的重力在沿斜面方向的分力mgsin 370.6mg，由题图乙可知物体与斜面间的动摩擦因数随x的变化关系为，在斜面中点时，则mgcos 370.4 mg0.6mg，无论k为何值，物体都不可能在斜面中点静止，A正确；
14、若k，物体在斜面某处静止，以沿斜面向上为正方向，弹簧的弹力Fkmgmg，则有FFfmgsin 370或FFfmgsin 370，解得xl或xl，可知物体可以静止在斜面中点以下距O点l或l处，B正确，C、D错误。14(多选)如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F作用下逆时针转动，在墙与薄板之间的夹角缓慢地从90逐渐减小的过程中()A小球对薄板的正压力增大B小球对墙的正压力减小C小球对墙的压力先减小，后增大D小球对薄板的压力不可能小于小球的重力AD根据小球重力的作用效果，可以将重力G分解为小球压薄板的力F1和小球压墙的力F2，作出平行四边形如答图所示，当减小时，F1、F2均增
15、大，而且在初始(90)时，F1最小，等于G，所以A、D项均正确。二、非选择题(本题共4小题，共46分)15(6分)如图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置。方木块放在水平长木板上，方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上，长木板下面有轮子可以滚动，用一个平稳的水平力向左推动木板，木板向左缓慢移动，待弹簧测力计的指针稳定后，读出测力计的读数Ff，在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F的大小，将测得的各组Ff和F的数据用圆点标于坐标图上，如图乙所示。请你根据各点表示的数据描出FfF图线，求出方木块与长木板间的动摩擦因数_。解析作出FfF图线如图所示： 由FfF可知，图像
16、的斜率k；由图像可知，0.2。答案0.2(0.180.22都正确)16(12分)(2020湖南茶陵高一月考)如图所示，质量为m110 kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面向上的、大小为60 N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m210 kg，且始终静止，取g10 m/s2。求：(1)斜面对滑块的摩擦力的大小和方向；(2)地面对斜面的摩擦力大小和支持力大小。解析(1)以滑块为研究对象，分析受力情况如图甲所示，滑块向上匀速运动时，则有Fm1gsin 30Ff1，则得斜面对滑块的摩擦力为Ff1Fm1gsin 3060 N10100.5 N10 N，方向沿斜面向下。甲乙(2)以
17、斜面和滑块整体为研究对象，整体的合力为零，分析受力情况，如图乙所示，根据平衡条件，水平方向有Ff2Fcos 30，竖直方向有FN2Fsin 30(m1m2)g，解得Ff230N，FN2170 N。答案(1)10 N，方向沿斜面向下(2)30N170 N17(12分)(2020山东青岛一中高一上期末)风洞实验室中可以产生沿水平方向、速度大小可以调节的风，用来研究处在流动气体中的物体的受力情况。一种测定风作用力的仪器原理图如图所示，细长的轻质金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个重力为G的金属球。无风时，金属丝自然下垂；风沿水平方向吹来时，金属丝偏离竖直方向的角度为。求：(1)风力F的大小和金属
18、丝拉力T的大小；(2)已知风力与风速的大小关系为Fkv2，其中k3103Ns2/m2，金属球的重力为0.4 N，当偏角37时，求此时风速的大小。(sin 370.6，cos 370.8)解析(1)对球受力分析，受到重力、拉力T和风力F，如图所示，由几何关系，得到FGtan ，T。(2)由FGtan ，又Fkv2，代入数据解得v10 m/s。答案(1)Gtan (2)10 m/s18(16分)用AB和CD两根绳悬挂一小轻环，A、C两点在同一水平面上，如图所示。已知AC50 cm，AB30 cm，CD40 cm，AB绳能承受的最大拉力为5 N，CD绳能承受的最大拉力为4 N，问小环最多能悬挂多重的
19、物体？(已知环下悬挂物体的悬绳不会断)解析由于AC2AB2CD2，故绳AB和CD与水平线AC组成的三角形为直角三角形。设CAB，ACD，由几何关系可知sin 0.8，cos 0.6，sin 0.6，cos 0.8以小环为研究对象，分析其受力情况。小环受三个力作用而平衡，即AB绳的拉力FAB、CD绳的拉力FCD和悬挂物体的绳的拉力G，并建立如图所示坐标系，根据共点力作用下物体的平衡条件，有水平方向：FABsin FCDsin 0竖直方向：FABcos FCDcos G0由式解得FABFCD当FCD4 N时，FABN5 N，绳AB已断当FAB5 N时，FCD N4 N，绳CD未断所以，当AB绳承受5 N拉力时，G最大且AB、CD两绳均不断，此时由式可得GFABcos FCDcos 5 N0.8N0.66.25 N。答案最多悬挂重6.25 N的物体