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1、第三章 相互作用(B卷)1共 34 页一选择题(本题有10小题,每小题4分,共40分.在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,选错或不答的得0分)1.三个力作用在一个物体上,其大小分别为7 N8 N9 N,其合力大小可能是( )A.0 B.7 N C.15 N D.25 N答案:ABC解析:这三个力的合力满足:0F合24 N.2共 34 页2.在图3(B)-1中,AB两球间一定有弹力作用的是( )答案:B3共 34 页解析:在具体判断有没有挤压时,我们用“拿去法”进行判断.在A中,若拿去A球,则B球仍静止不动,AB间没有挤压,故
2、AB间没有弹力.在B中,若拿去A球,则B球向左运动,故AB间存在相互挤压,所以AB间存在弹力.在C中,若拿去A球,则B球仍静止,即AB间没有挤压,故AB间没有弹力.在D中,若拿去A球及容器壁,则B球向右运动,故B对容器右壁没有挤压,而对A球没有挤压,故AB间没有弹力.4共 34 页3.如图3(B)-2所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,AB保持静止,物体B的受力个数为( )A.2 B.3C.4 D.5答案:C5共 34 页解析:将AB视为一整体,若墙壁有支持力,则水平方向不平衡,故A水平方向不受力.分析A受力可知,A受到B对A的摩擦力f,则分力B受力如图3(B)-3,受4个力. 6共 3
3、4 页4.如图3(B)-4所示,用与竖直方向成角(F2.8共 34 页5.有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间不光滑,如图3(B)-6所示.现用一水平力F作用在B物体上,物体仍保持静止,下列说法中正确的是( )A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左B.A受到水平向右的摩擦力作用C.B对C的摩擦力大小 F,方向水平向右D.地面对C的摩擦力大小为F,方向水平向左答案:ACD9共 34 页解析:将ABC视为一个整体,分析水平方向受力情况,可知f地=F,方向与F相反,故A对.分析A受力,可用假设法,假设A受摩擦力,则A受力不平衡,假设不对,故B错.分析B水平方向受力,由二力平
4、衡条件可知F=fCB,方向相反,而B对C的摩擦力fBC=-fCB,故C对.分析C受力,可见C受5个力,故D对.10共 34 页6.如图3(B)-7所示,物体重30 N,用绳悬挂在O点,OC绳能承受的最大拉力为N,再用一根绳系在OC绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N.现用水平力拉BA,为使绳子都不被拉断,最多可以把OA绳拉到与竖直方向成角,则满足( )A.等于30 B.大于30且小于45C.等于45 D.等于60答案:A11共 34 页解析:如图3(B)-8所示,将G分解,则当物体平衡时,F1=G1,F2=G2,AC段拉力恒为物重30 N,F1=Gtan,F2=G/cos;理论计算可得=
5、45时,BA绳断;=30,OA绳断.所以应满足=30.12共 34 页7.三条原长均为10 cm的弹簧,每条弹簧挂上1 N重的物体,弹簧伸长都是1 cm.若将这三条弹簧依次串联成一条弹簧,再挂上3 N重的物体,则三条弹簧的总长是( )A.33 cm B.39 cm C.36 cm D.31 cm答案:B13共 34 页解析:三条弹簧的劲度系数相同,均为当三条弹簧串联成一条弹簧挂上3 N重物时,每条弹簧受拉力均为3 N,其伸长量为所以三条弹簧总长为L=3l0+3x=0.39 m=39 cm.14共 34 页8.如图3(B)-9所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0
6、.6 kg,弹簧秤读数为2 N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小0.3 kg,将会出现的情况是(g取10 N/kg)( )A.弹簧秤的读数将变小B.A仍静止不动C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受合力将变大答案:B15共 34 页解析:初始情况下,木块A受静摩擦力F0=mg-FT=(0.610-2) N=4 N,说明木块A所受最大静摩擦力Fmax4 N.当砝码减小0.3 kg时,A受到向右拉力为3 N4 N,故A仍静止,此时A受到的静摩擦力F=(3-2) N=1 N,水平向左.(合力仍为零)16共 34 页9.下列说法中正确的是( )A.两个物体的质量分别为m1=5 kg,m
7、2=7 kg,则这两个物体的总质量为12 kgB.两个共点力F1= 5 N,F2=7 N,则这两个力的合力一定为12 NC.两个共点力的合力为10 N,则这两个共点力一定都小于10 ND.以上说法都不对答案:A17共 34 页解析:因质量是标量,它的运算遵循代数运算法则,所以选项A正确.而力是矢量,合力和分力的关系遵从平行四边形定则,合力可大于分力,也可小于分力,也可等于分力,即平行四边形的对角线不一定总是最长的,合力的取值范围是|F1-F2|FF1+F2.所以选项BC是错误的.18共 34 页10.如图3(B)-10所示,轻弹簧AB的劲度系数分别为k1和k2,它们都处在竖直位置,滑轮重力不计
8、,当悬挂在滑轮挂钩上的物体重力为G时,滑轮下降的距离是( )答案:D19共 34 页解析:两根弹簧受到的拉力相等,它们的弹力根据胡克定律,两根弹簧的形变量分别为滑轮下降的距离故D选项正确.20共 34 页二实验题(本题有2小题,共16分.请将答案写在题中的横线上)11.(8分)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F-x图线,如图3(B)-11所示.由图可知弹簧的劲度系数为21共 34 页_,图线不过坐标原点的原因是_.答案:2 N/ cm
9、弹簧的自重不能忽略 22共 34 页解析:弹簧的劲度系数就等于F-x图线的斜率k=N/cm=2 N/cm,因弹簧自身有重力,水平放置测量的自然长度与弹簧自然下垂时的自然长度是不同的.23共 34 页12.(6分)如图3(B)-12,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N.若用弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为_.2.60(2.6也给分)木头24共 34 页25共 34 页解析:分析物块P的受力情况可知,物块P受金属板给P
10、的滑动摩擦力Ff,方向向左,受弹簧测力计向右的拉力F,由二力平衡可知,Ff=F,测力计读数为2.60 N,所以Ff=2.60 N;又根据Ff=G可得:0.2.从表中对比可得知,物块P为木头.26共 34 页三计算题(本题有4小题,共44分,解答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)如图3(B)-13所示,物体受到F1=20 NF2=10 NF3=10 N三个共点力的作用,其中F1与F2的夹角为30,F1和F3的夹角为150,求这三个共点力的合力.答案:见解析27共 34 页解析:以O点为坐标原点,以F
11、1方向为x轴正方向,如图3(B)-14所示建立直角坐标系,将F2F3分别沿xy轴正交分解.F2x=F2cos30,F2y=F2sin30;F3x=-F3cos30,F3y=F3sin30.则在x轴方向合外力Fx=F1+F2x+F3x=F1+F2cos30-F3cos30=20 N.28共 34 页在 y轴方向合外力Fy=F2y+F3y=F2sin30+F3sin30=10 N.再将Fx和Fy进行合成,如图3(B)-15所示,合力用F表示,设F与x轴正向夹角,则29共 34 页14.(10分)在弹性限度内,某弹簧下端悬挂500 N重物时,总长为22 cm;悬挂750 N重物时,总长为23 cm.
12、那么,该弹簧的劲度系数为多大?答案:2.5104 N/m解析:设弹簧的劲度系数为k,弹簧的自由长度为l0,由胡克定律可得F1=k(l1-l0),F2=k(l2-l0)又F1=G1,F2=G2,30共 34 页31共 34 页15.(12分)一个氢气球重为10 N,所受的空气浮力大小为16 N,用一根轻绳拴住,由于受水平风力的作用,气球稳定时,轻绳与地面成60角,如图3(B)-16所示,求:(1)绳的拉力;(2)气球所受水平风力的大小.32共 34 页解析:氢气球受力如图3(B)-17所示.利用正交分解法和平衡条件可得F=FTsin30mg+FTcos30=F浮,解之可得FT=(F浮-mg)/c
13、os30=(16-10)/cos30=33共 34 页16.(12分)质量为20 kg的物体放在粗糙的木板上,当木板与水平面间的夹角为37时,物体恰好可以匀速下滑.求:(1)物体与木板间的动摩擦因数;(2)当木板与水平面间的夹角为30时,物体受到的摩擦力多大?答案:(1)3/4 (2)100 N34共 34 页解析:(1)在倾角为37的木板上匀速下滑,有mgsin37=Ff=mgcos37,=tan37=3/4.(2)在木板倾角为30时,物体与木板间压力FN=mgcos30,物体与木板间最大静摩擦力Ffmax=mgcos30=,而物体所受重力沿斜面分力G1=mgsin30=,所以物体处于静止状态.由二力平衡得Ff=mgsin30=100 N.35共 34 页
