第二章 相互作用（章末检测）

考试时间：60分钟  试卷总分：100分

一、选择题：(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。

1．如图1所示，质量为mB＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝22 kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5。现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2），则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为（　　）

图1

A．0.3   B．0.4   C．0.5   D．0.6

2．如图2所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为f，由此可知（　　）

图2

A．木板与桌面间的滑动摩擦力等于f    B．木块与木板间的滑动摩擦力等于f

C．绳子对木板的拉力等于f            D．人手对绳子的拉力等于f

3．(2021·河北衡水中学调研)如图3所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用轻绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根轻绳一端系在O点，O点为圆弧的圆心，另一端系在圆弧形墙壁上的C点。当该轻绳端点由点C逐渐沿圆弧CB向上移动的过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳拉力的大小变化情况是(　　)

图3

A．逐渐减小    B．逐渐增大

C．先减小后增大   D．先增大后减小

4．(2021·石家庄质检)飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图4所示为飞艇拖曳扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向的夹角恒为θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(　　)

图4

A．扫雷具受3个力作用                            B．绳子拉力大小为

C．水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力        D．绳子拉力一定大于mg

5．如图5所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走。已知该旅行箱的总质量为15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动，若拉力的最小值为90 N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ，重力加速度大小为g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为μ，取g＝10 m/s2，则(　　)

图5

A．μ＝0.5，θ＝37°   B．μ＝0.5，θ＝53°

C．μ＝0.75，θ＝53°   D．μ＝0.75，θ＝37°

6．(2021·安徽师大附中测考)如图6所示，小车内固定着—个倾角为60°的斜面OA，挡板OB与水平面的夹角θ＝60°。可绕转轴O在竖直面内转动，现将一质量为m的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是 (　　)

图6

A．当小车与挡板均静止时，球对斜面OA的压力小于mg

B．保持θ＝60°不变，使小车水平向右运动，则球对斜面OA的压力可能为零

C．保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB的压力先减小再增大

D．保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对斜面OA的压力逐渐增大

7．(2021·沈阳外国语学校模拟)如图7所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(g取10 m/s2)(　　)

图7

A．弹簧测力计的读数将变小             B．A仍静止不动

C．A对桌面的摩擦力变小               D．A所受的合力变小

8．(2021·河南新乡三模)如图8所示，在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点M、N连线水平。将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环A，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。不计所有摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　)

图8

A．轨道对轻环的支持力大小为mg              B．细线对M点的拉力大小为mg

C．细线对轻环的作用力大小为mg               D．N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°

二、非选择题（共6小题，满分52分）

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9甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）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＝9.8 m/s2）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是　　　　，作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

图9

10．（6分）如图10(a)所示，某物理兴趣小组的同学现利用如图(a)所示的装置来做“验证力的平行四边形定则”实验，其中OB为橡皮筋。

(1)某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图(b)所示，可知拉力的大小为__________N。

图10

(2)图(c)所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F′为用一个弹簧测力计拉时橡皮筋所受到的拉力，则其中__________(选项“甲”或“乙”)同学测得的实验结果比较符合实验事实。

(3)实验中两弹簧测力计的夹角为一钝角后，立即固定弹簧测力计a不动，且保持橡皮筋一直处于竖直方向，然后缓慢增大两弹簧测力计之间的夹角，则在这一过程中弹簧测力计b的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

11．(8分)某同学用图11所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值可从图11中弹簧秤的示数读出。

图11

回答下列问题：

(1)f4＝________ N；

(2)在图12的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；

(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；

(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________。(保留2位有效数字)

12．（10分）(2021届江西省寻乌中学月考)如图12所示，物体m1通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且与物体m2相连，整个装置处于静止状态．已知m2＝2 kg，m3＝3 kg，m2与m3间动摩擦因数μ1＝0.6，m3与地面间动摩擦因数μ2＝0.2，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，三段轻绳能承受的最大拉力均为18 N．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，g取10 m/s2.求：

图12

(1)若m1＝1 kg，整个装置处于静止状态，轻绳OA、OB受到的拉力是多大？

(2)为使整个装置保持图示结构不变，物体m1质量最大不能超过多少？

13.（10分）如图13所示，将三个质量均为m的小球a、b、c用轻质细线相连后，再用轻质细线悬挂于O点．用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ＝37°，已知重力加速度大小为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

图13

(1)F的最小值和此时细线Oa的拉力大小；

(2)F取最小值时细线ac与竖直方向的夹角α的正切值．

14．（12分）(2021届山西“六校”高三联考)跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图14所示．已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)．

图14