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1、相互作用 同步测试卷时间：90分钟总分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分其中17为单项选择题，810题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1水泥是一种重要的建筑材料，以石灰石、黏土以及其他辅助原料烧制成硅酸盐水泥把这种水泥用在建筑上，坚固耐压但不耐拉，钢筋耐压也耐拉，通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固正确地放置钢筋的位置，可以使建筑物更加牢固，图中，楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是(A)【解析】阳台承受压力时向下弯曲，其上表面的拉伸形变比下表面的大，故阳台上的钢筋应靠近上表面，而房间内楼板受到重压时，向下凸起，其下表
2、面的拉伸形变比上表面的大，故钢筋应靠近楼板的下表面，故A正确，B、C、D错误2如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2，OB绳与水平方向的夹角为，则球A、B的质量之比为(A)A2cos 1B12cos Ctan 1D12sin 【解析】设细绳对两小球的拉力大小均为T，分别对小球A、B受力分析并根据平衡条件得，Tsin 2mAg，Tsin mBg，解得，所以A正确3课堂上，老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上，且三个圆柱形
3、积木保持平衡状态，则木板与水平面夹角的最大值为(D)A90 B60 C45 D30【解析】将三个积木按如图所示叠放在一起，缓慢增大光滑木板与水平面的夹角，当顶端积木的重心恰好与左下角积木重心在同一条竖直线上时，顶端积木即将失去平衡，此时角最大，如下图所示：由几何关系可知，最大的角为30，故本题选D.4如图，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，与水平面的夹角缓慢增大，当夹角增大到45时，货物开始下滑，下列说法正确的是(C)A在增大到45的过程中，货物受到的支持力变大B在增大到45的过程中，货物受到的摩擦力变小C在增大到45后，若继续增大，则货物受到的摩擦力变小D在增大到45后，若继
4、续增大，则货物受到的合力大小不变【解析】货物处于平衡状态，受到重力mg、支持力N和摩擦力f，则根据平衡条件有：Nmgcos ；fmgsin ，当角增大时，N减小，f增大，故A、B错误；在增大到45后，受到的摩擦力是滑动摩擦力，fmgcos ，随着角度的增大，摩擦力在减小，故C正确；货物开始下滑后，存在加速度，合外力Fmgsin mgcos ，随着角度的增大，根据公式可以判断合外力在增大，故D错5举重运动员在抓举比赛时，为了减小杠铃上升的高度和便于发力，抓握杠铃的两手间要有较大距离，使两臂上举后两臂间成钝角，手臂伸直后所受作用力沿手臂方向，一质量为75 kg的运动员，在举起125 kg的杠铃时，
5、两臂成120角，如图所示，则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力F及运动员对地面的压力FN的大小分别为(g取10 m/s2)(A)AF1 250 N，FN2 000 NBF1 250 N，FN3 250 NCF625 N，FN2 000 NDF722 N，FN2 194 N【解析】以杠铃为研究对象，分析受力情况：重力mg和运动员两臂对杠铃的作用力F1和F2，作出受力图如图：根据对称性可知，F1F2，设F1F2F根据平衡条件得：2Fcos 60mg，得到：Fmg1 250 N；以运动员和杠铃整体为研究对象，分析受力可知：整体受到总重力G(75125)10 N2 000 N，地面的支持力FN，则FN
6、G2 000 N由牛顿第三定律得知：运动员对地面的压力：FNFN2 000 N，故选项A正确，B、C、D错误6如图所示，一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行天花板，过直角的竖直线为MN.设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是(C)A薄板的重心不一定在MN线上B薄板的重心不在MN线上C.D.【解析】如图把三角板的重力G分解为拉A绳的力Fa和拉B绳的力Fb，由三角形相似，得.7如图，电机通过缆绳把物体(视为质点)从楼下提升至楼顶，上升过程中楼下有人通过拉绳控
7、制物体与墙壁的距离，避免与墙壁碰撞如果在缆绳和拉绳的共同作用下物体匀速竖直上升，拉绳与竖直方向的夹角保持不变，则在提升物体过程中，缆绳上的拉力大小F1和拉绳上的拉力大小F2的变化情况是(A)AF1增大，F2增大 BF1减小，F2增大CF1增大，F2减小 DF1减小，F2减小【解析】物体匀速上升，受力平衡，三个力构成一闭合三角形如图不变，G大小、方向不变，当增大时，F1、F2都变大，A对8如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为45，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量可能是(ACD)A. B.
8、C. D.【解析】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图：根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：Fmin2mgsin 2mgmg所以：xmin，故应选A、C、D.9如图所示，在“共点力合成”实验中，橡皮条一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，分别用F1与F2拉两个弹簧秤，将结点拉至O点现让F2大小不变，方向沿顺时针方向转动某一角度(不超过180)，要使这端的结点仍位于O点，则F1的大小及图中角相应作如下哪些变化才有可能(BCD)A减小F1的同时增大角 B增
9、大F1而保持角不变C增大F1的同时减小角 D增大F1的同时增大角【解析】根据平行四边形定则有：若如图1变化，可以增大F1的同时减小角，C正确；如图2所示，可以增大F1的同时增大角，D正确；如图3所示，可以增大F1而保持角不变，B正确；同时根据平行四边形定则可知，减小F1的同时增大角是不可能的，A错误10如图所示，倾角30的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中45，则(AD)A物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B物体与斜面间的动摩擦因数C物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D物体与斜面间的动摩擦因数【解析】物体受重力、支持力、摩擦力
10、及推力，因f是滑动摩擦力，方向与相对运动相反，故f方向平行于斜面沿虚线向上将重力分解为沿斜面向下的分力G1Gsin ，垂直斜面的分力G2Gcos ，在与斜面所在的平面的受力如图，其中45，则fG1Gsin ，又fN，NGcos ，代入解得.二、实验题(本大题共2个小题，每空3分，共21分)11(6分)某同学用以下器材，验证力的平行四边形定则并测量橡皮筋的劲度系数：刻度尺、橡皮筋、装有水的矿泉水瓶(总质量为m)、量角器和细线若干条，实验时始终没有超过橡皮筋的弹性限度a将橡皮筋上端固定，下端系一段细线1，让其自然下垂，用刻度尺测出橡皮筋的长度为l0；b将矿泉水瓶通过细线连接在橡皮筋下端，待矿泉水瓶
11、静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度l1；c如图所示，用另一根细线2的一端系在细线1与橡皮筋结点处，通过细线2的另一端将矿泉水瓶缓慢拉起，该过程中保持细线2与橡皮筋垂直，用量角器测得最终橡皮筋偏离竖直方向的夹角为60，并用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为l2.(1)若当地的重力加速度大小为g，则橡皮筋的劲度系数k_(2)若l0、l1、l2满足_l12l2l0_则说明力的平行四边形定则成立【解析】(1)橡皮筋的原长l0，挂上质量为m的矿泉水瓶后的长度为l1，根据胡克定律：mgk(l1l0)，解得k；(2)由平衡关系可知：mgcos 60k(l2l0)，即：l12l2l0.即若l0、l1、l2满足l12
12、l2l0，则说明力的平行四边形定则成立12(15分)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图甲所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0
13、(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)将表中数据补充完整：_81.7_，_0.012_2_(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图乙给出的坐标纸上画出n图象_n图象见解析_(3)图乙中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_(在之间均同样给分)_ N/m；该弹簧的劲度系数k与其
14、自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_(在之间均同样给分)_ N/m.【解析】(1)根据胡克定律有mgk(xx0)，解得k N/m81.7 N/m，0.012 2 m/N.(2)n图象如图所示(3)根据图象可知，k与n的关系表达式为k N/m，k与l0的关系表达式为k N/m.三、计算题(本大题共3个小题，共39分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13(8分)如图所示，半径为R，重为G的均匀球靠竖直墙放置，左下方有厚为h的木块，(hR)若不计摩擦，用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面【解析】以球为研究对象，球离开地面时受力如图所示有N1sin G，N1cos N2sin 再以整体为研究对象得：N2F，FG14(14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端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37，物体甲及人均处于静止状态(已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多
