第三章 相互作用 力 B卷一、单选题1.如图所示，两粘连在一起的物块a和 b，质量分别为am和bm，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的水平推力aF 和水平拉力bF ，已知abFF ，则 a 对 b 的作用力 ( ) A.必为推力B.必为拉力C.可能为推力，也可能为拉力D.不可能为零2.如图，黑板擦在手施加的恒力F 作用下匀速擦拭黑板已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为 ，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为( ) A.FB.FC.21FD.21F3.如图所示，一个“ Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端有一块软羊皮（长度不计）做成裹片若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为 k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为3L （弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为 ( ) A. 2kLB. kLC.2353kLD.152kL4.如图所示，质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上，重力加速度为g，小球对挡板的压力1F、对斜面的压力2F为( ) A.1sinFmgB.1cosFmgC.2cosmgFD.2sinmgF5.如图所示，质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。
半球体的底面与竖直方向的夹角为 ，重力加速度为g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是( ) A.正方体受3 个力的作用B.正方体对半球体的弹力大小为cosmgC.水平面对正方体的弹力大小为()cosMm gD.左侧墙面对正方体的弹力大小等于tanmg6.固定斜面上的物体A 用跨过滑轮的细线与小砂桶相连，连接A 的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦力，若要使物体A在斜面上保持静止，砂桶中砂的质量有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为1m和2m（20m），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，由此可求出( ) A.物体 A 的质量B.斜面的倾角C.物体 A 与斜面间的动摩擦因数D.物体 A 与斜面间的最大静摩擦力7.将重为4mg的均匀长方体物块切成相等的AB、两部分，切面与边面夹角为45，如图所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧测力计竖直向上拉物块A 的上端，弹簧测力计示数为mg，整个装置保持静止，则 ( ) A.地面与物块间可能存在静摩擦力B.物块对地面的压力大于3mgC.A 对 B的压力大小为mgD.AB、之间静摩擦力大小为22mg8.如图所示，质量为m 的氢气球通过细绳与地面上一块质量为M 的砖块绑在一起，氢气球由于受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为 ，两物体始终处于静止状态，当氢气球受到的水平风力增大时 ( ) A.砖块对地面的压力变大B.地面对砖块的支持力变小C.砖块受到地面的摩擦力变大D.绳子对氢气球的拉力大小不变二、多选题9.如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r 的均匀半球体物块A，现在 A上放一密度和半径与A 相同的球体B，调整 A的位置使得AB、保持静止状态，已知A 与地面间的动摩擦因数为 0.5，则 A 球球心距墙角的距离可能是（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）( ) A.95rB.2rC.125rD.135r10.某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据釆集器，再连接到计算机上；将一质量3.75 kgm的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，使木块匀速运动一段时间后停止拉动。
获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是( )A.06 s 内木块一直受到静摩擦力的作用B.最大静摩擦力比滑动摩擦力大C.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08 D.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11 11.如图所示，在竖直平面内固定有半径为R的半圆轨道，其两端点MN、连线水平将一轻质小环 A 套在轨道上，一细线穿过轻环，一端系在M 点，另一端系一质量为m 的小球，小球恰好静止在图示位置不计一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是( ) A.细线对 M 点的拉力大小为32mgB.轨道对轻环的支持力大小为3mgC.细线对轻环的作用力大小为mgD.3MAR12.如图所示，处于竖直平面内的正六边形金属框ABCDEF 可绕过 C 点且与框架平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为L，中心记为O，用两根不可伸长、长度均为L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于框架的AE、两个顶点并处于静止状态现令框架绕转轴沿顺时针方向缓慢转过 90角，已知重力加速度为g，在包括初、末状态的整个转动过程中，下列说法正确的是( ) A.细线OA中拉力的最大值为2 33mgB.细线OA中拉力一直增大C.细线 OE 中拉力的最大值为2 33mgD.细线 OE 中拉力一直增大三、实验题13.某实验小组在“ 探究两个互成角度的力的合成规律” 时，先将橡皮条的一端固定在铺有白纸的水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。
实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两根细绳用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，将橡皮条和细绳的结点拉到位置O，另一次是用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，将橡皮条和细绳的结点拉到同一位置O1）实验过程中，下列做法能够减小实验误差的是_（选填字母代号）A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧测力计同时拉细绳时，两弹簧测力计示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点相距要远些（2）在两次拉伸橡皮条的过程中，小组同学沿绳方向用笔作点迹用以记录并描绘拉力的方向，该实验小组同学在完成实验操作后将记录的数据标记在图上，如图所示，请按照图中给出的标度，做出12FFF、的力的图示，并且根据力的平行四边形定则作出1F和2F的合力 F3）通过比较（2）中作图得到的F和 F 的大小和方向，该小组同学得到了什么实验结论？答：_四、计算题14.攀岩被很多极限运动员所喜爱和挑战运动员在攀爬过程中，常常要协调手足之间的发力，才能更好地保持平衡如甲图所示，某攀岩者正停留在悬崖的某处，双手分上下扣住岩壁，双脚做支撑为方便地分析此时手脚的受力，将攀岩者简化成乙图情景：攀岩者简化为重球A，其质量为40 kg，与两根轻细绳AB和 AC 连接，两绳另一端连接于竖直墙上，细绳AB与水平线成 角，细绳 AC 垂直于墙，轻杆AD一端固定于重球上，另一端连接在竖直墙上，杆对重球产生一个方向与水平线成 角的弹力60F，。
若要使两绳都能伸直有两种临界可能：一种情况是AB绳上的拉力刚好为零一种情况是AC 绳上的拉力刚好为零请你分别求出这两种情况下杆对重球的弹力F的大小，并总结出攀岩者能在此处保持平衡时弹力F 的大小范围g 取210 m/s ）15.如图所示，细线OC 的一端将质量1kgm的物体系住，另一端与细线AOBO、结在一起， O 为结点， A 端系在竖直的墙壁上，AO 与墙壁间的夹角为30 ，B 端与另一个质量10 kgM、放在倾角为 30 的粗糙斜面上的物体相连，OB 与斜面平行，整个系统处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，当地的重力加速度210 m/sg，求：（1） OAOB、线的拉力大小2）B 与斜面间动摩擦因数的最小值参考答案1.答案： C 解析：将 ab、看作一个整体，加速度ababFFamm；单独对a 进行分析，设ab、间的作用力为abF，则aababaabFFFFammm，得出baabababF mF mFmm，由于不知道am与bm的大小关系，则abF可能为正，可能为负，也可能等于0，故 C 正确2.答案： C 解析：设恒力F 与黑板擦运动方向的夹角为 ，则恒力F 沿黑板面、有推动效果的分力为cosF，恒力 F 垂直黑板面、有挤压黑板效果的分力为sinF；黑板擦匀速运动，由平衡条件可知cossinFF，即 cossin，由数学知识可知2cos1cos，解得2cos1，则黑板擦所受摩擦力的大小f2cos1FFF，故选项C 正确。
3.答案： C 解析：根据胡克定律知，每根橡皮条的最大弹力为(3)2FkLLkL 设此时两根橡皮条的夹角为 ，根据几何关系知12sin236LL根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为22cos3523FFkL合，故 C 正确4.答案： C 解析：小球的重力产生两个作用效果：一是使球压紧挡板，二是使球压紧斜面；如图，将小球的重力mg分解，可得12tan,cosmgFmgF，故 C 正确5.答案： D 解析：分析正方体受力如图甲所示，正方体受到4个力的作用，故A 错误；对半球体受力分析，并画出矢量三角形如图乙所示，则正方体对半球体的弹力sinmgN，故 B 错误；对正方体和半球体整体受力分析如图丙所示，水平面对正方体的弹力大小为()NMm g地，故 C 错误；右侧墙面对半球体的弹力为2tanmgN，则左侧墙面对正方体的弹力12tanmgNN，故 D 正确6.答案： D 解析：设物体A 的质量为M，砂桶的质量为0m，物体 A与斜面间的最大静摩擦力为mf，斜面倾角为 ，由平衡条件可得物体A 将要上滑时，有01msinm gm gMgf，物体 A 将要下滑时，有02msinm gm gMgf，可得12m2m gm gf，即能求解物体A 与斜面间的最大静摩擦力，不能求出其他的物理量，则A、B、C 错误， D 正确。
7.答案： D 解析：对AB、整体进行受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡，竖直方向受力平衡，则有N4FFmg，解得N3Fmg，则物块对地面的压力等于3mg，故A、B错误对A进行受力分析，如图所示，把A所受力沿切面和垂直切面方向进行分解，根据平衡条件得Nf(2)sin 45 ,(2) cos45AFmgmgFmgmg，解得Nf22AFFmg，由牛顿第三定律知A 对B的压力NN22BAFFmg ，故 C 错误， D 正确8.答案： C 解析：水平方向的风力不影响竖直方向的受力情况，所以当风力增大时，地面对砖块的支持力不变，根据牛顿第三定律可知砖块对地面的压力也不变，故A、B 错误；以砖块和氢气球组成的整体为研究对象，根据水平方向受力平衡可得砖块受到地面的摩擦力与风力等大反向，风力增大，则砖块受到地面的摩擦力变大，故C 正确；对气球进行受力分析，受重力、浮力、细绳的拉力和水平风力，如图所示，竖直方向根据平衡条件，有sinTmgF浮，解得sinFmgT浮，风力 F 增大时， 减小，浮力和重力不变、则绳子对氢气球的拉力T 增大，故D 错误9.答案： AB 解析：根据题意可知，B 球的质量为2m， AB、处于静止状态，受力平衡，则地面对A 的支持力为3ANmg；当地面对A的摩擦力达到最大静摩擦力时，A 球球心距墙角的距离最远，对AB、进行受力分析，如图所示；根据平衡条件有sin2,cos3Fmg Ffmg ，而FF，解得4tan3，则 A 球球心距墙角的最远距离为max112 cos5xrrr ，所以 A球球心距墙角的距离满足115rxr ，故 A、B 正确。
10.答案： BC 解析：在02 s内，物体不受外力，此时没有摩擦力，A项错误；由图像可知，用力沿水平方向拉木块，拉力从0 开始逐渐增大；刚开始木块处于静止状态，木块受拉力和桌面对木块的静摩擦力，当拉力达到4 N 时，木块与桌面发生相对滑动，由图可知木块与桌面间的最大静摩擦力fmF为 4 N；当拉力大于4 N 时，发生相对滑动，木块与桌面间的摩擦力为滑动摩擦力；由图可知木块与桌面间的滑动摩擦力fF为3 N，B项正确根据滑动摩擦力公式得f30.0837.5Fmg，C项正确，D 项错误11.答案： BD 解析：本题考查物体的平衡条件、力的合成与分解轻环两侧细线的拉力大小相等，均为Tmg ，轻环两侧细线的拉力与轻环对半圆轨道的压力的夹角相等，设为，由 OAOM 得OMAMAO，则 390 ,30 ，轻环受力平衡，则轨道对轻环的支持力大小N2。