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2023年新教材高中物理达标检测卷3第3章相互作用粤教版必修第一册
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这是一份2023年新教材高中物理达标检测卷3第3章相互作用粤教版必修第一册，共10页。
第三章达标检测卷
(考试时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．下列关于力的说法正确的是( )
A．有力作用时一定有施力物体，可能没有受力物体
B．力有时能脱离物体而独立存在
C．有受力物体就一定有施力物体
D．只有相互接触的物体才能有作用力
【答案】C 【解析】有力作用时一定有施力物体和受力物体，有受力物体就一定有施力物体，A错误，C正确；力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在，B错误；两个物体有力作用时不一定相互接触，如磁铁吸引小铁钉时，磁铁对小铁钉有力的作用，但磁铁与小铁钉可以不相互接触，D错误．
2．歼－20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于飞行中的歼－20战机的受力，下列说法正确的是( )
A．战机受到的重力垂直向下
B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力
C．战机向前运动的推力无施力物体
D．战机匀速飞行，它不受重力作用
【答案】B 【解析】重力的方向竖直向下，不一定垂直向下，A错误；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B正确；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于发动机喷出的气流，C错误；地球附近的任何物体都受重力作用，D错误．
3．在中学秋季田径运动会上，高一(2)班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，下图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是( )
A．Ff1向后，Ff2向后
B．Ff1向前，Ff2向前
C．Ff1向前，Ff2向后
D．Ff1向后，Ff2向前
【答案】C 【解析】该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，即Ff1向前，使运动员能向前运动；而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动，所以前脚受到地面向后的静摩擦力，即Ff2向后，故C正确，A、B、D错误．
4．如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设两木块的质量均为m，则两木块间的摩擦力大小为( )
A．0 B．0.5mg
C．mg D．2mg
【答案】A 【解析】设每一块木块的重力为mg，一侧木板对木块的摩擦力大小为f1，两块木块之间的摩擦力大小为f2，根据平衡条件，对整体有2f1＝2mg，得f1＝mg；对A有f1＋f2＝mg.解得f2＝0.即两木块间摩擦力为零，故A正确，B、C、D错误．
5．如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )
A． B．F
C．F D．2F
【答案】B 【解析】设阻拦索承受的张力大小为FT，由平衡条件可知，牵引力F＝2F′Tcos，又由牛顿第三定律知FT＝FT′，解得FT＝F，B正确．
6．如图所示为体操男子吊环比赛中某个时刻的模拟图，此时运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定的夹角，左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为F1、F2.则下列判断正确的是( )
A．F1、F2是一对平衡力
B．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
C．每根吊带受到吊环的拉力大小都等于运动员重力的一半
D．在运动员将两吊带由图示状态再缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的拉力缓慢增大
【答案】B 【解析】运动员受力如图所示，由共点力的平衡条件可知，在水平方向上F1sin θ＝F2sin θ，则F1＝F2＝F，在竖直方向上F1cos θ＋F2cos θ＝G，即2Fcos θ＝G，解得F＝.F1、F2虽然都作用在运动员上，但并不在一条直线上，A错误；运动员受两个吊环的拉力和重力而处于平衡状态，三力为共点力，根据共点力平衡的特点可知，两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上，B正确；由F＝可知，由于cos θ<1，每根吊带所受的拉力大小都大于运动员重力的一半，C错误；在运动员将两吊带再缓慢向两边撑开的过程中，角度θ减小，故两根吊带的拉力均减小，D错误．
7．利用弹簧可以测量物体的重力．将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上．弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端，如图所示．待物体静止时测得弹簧的长度为x1，测量中弹簧始终在弹性限度内，则待测物体的重力大小为( )
A．kx0 B．kx1
C．k(x1－x0) D．k(x1＋x0)
【答案】C 【解析】根据胡克定律可知，弹簧的弹力F＝k(x1－x0)．根据平衡条件可知，弹簧的弹力等于物体的重力，故C正确，A、B、D错误．
8．(2021年河北学业考)如图所示，一绿植盆栽在细绳悬挂下处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．先有盆栽对细绳的拉力，再产生细绳对盆栽的拉力
B．细绳对盆栽的拉力大于盆栽对细绳的拉力
C．细绳对盆栽的拉力小于盆栽对细绳的拉力
D．细绳对盆栽的拉力和盆栽对细绳的拉力大小相等
【答案】D 【解析】根据牛顿第三定律可知，细绳对盆栽的拉力和盆栽对细绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，同种性质，同时产生，D正确，A、B、C错误．
9．(2021年天津学业考)如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F的作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力( )
A．方向可能沿斜面向上
B．方向一定沿斜面向下
C．大小不可能等于零
D．方向一定沿斜面向上
【答案】A 【解析】在斜面方向存在沿斜面向上的推力F和沿斜面向下的重力分力mgsin θ，由于不确定两者的关系，所以摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，也可能不存在摩擦力．
10．如图所示，一个金属小球静止在光滑斜面上，球上有两根细绳A、B悬于水平天花板，B绳处于竖直位置，则下列说法正确的是( )
A．金属小球一定受到4个力的作用
B．金属小球可能受到3个力的作用
C．金属小球一定受到2个力的作用
D．金属小球可能受到沿斜面向上的静摩擦力
【答案】C 【解析】绳子A没有绷紧，对小球没有拉力，斜面对小球也没有支持力．可用假设法判断：假设斜面对小球有支持力，小球将受到重力、B绳的拉力和斜面的支持力三个力作用，由于B绳的拉力与重力都在竖直方向，三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题不符．故小球只受重力、绳子B的拉力两个力作用．故C正确．
11．吊坠是日常生活中常见的饰品．某人将一心形吊坠穿在一根光滑细线上，吊坠可沿细线随意滑动，两手分别拉住细线两端，让吊坠静止在空中，如图所示．现让两手沿水平方向向两侧缓慢远离，在此过程中，每只手对细线拉力的大小( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．先减小后增大
【答案】B 【解析】设每只手对细线拉力的大小为F，每根绳子与竖直方向的夹角为θ，则2Fcos θ＝mg，则当两手沿水平方向向两侧缓慢远离时，θ角变大，则F变大，故选B．
12．(2022年河南学业考)如图，冰壶比赛时，运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，以使冰壶在水平冰面上滑行更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，冰壶所受滑动摩擦力为Ff.则冰面被擦刷后( )
A．μ和Ff均减小 B．μ和Ff均增大
C．μ减小，Ff增大 D．μ增大，Ff减小
【答案】A 【解析】运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，摩擦生热，使部分冰融化成水，摩擦因数变小，摩擦力变小，以使冰壶在水平冰面上滑行更远．
13．2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，运动员腾空时的照片如图所示．此时有关运动员受力情况的说法正确的是( )
A．仅受重力 B．重力、腾空力
C．重力、空气阻力 D．重力、离心力
【答案】C 【解析】此时运动员受到重力和空气阻力，故选C．
14．(2021年辽宁学业考)如图所示，质量为m＝2 kg的物体在F＝8 N的水平拉力作用下，沿水平地面向右做加速运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10 m/s2，运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小和方向分别为( )
A．4 N，水平向左 B．4 N，水平向右
C．8 N、水平向左 D．8 N，水平向右
【答案】A 【解析】运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小f＝μmg＝4 N，方向水平向左．
15．(2022年南京学业考)如图所示，在光滑墙壁上用轻质网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B.足球的重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α.则悬绳对球的拉力F大小为( )
A．F＝Gtan α B．F＝Gsin α
C．F＝ D．F＝
【答案】C 【解析】对足球在竖直方向根据平衡条件有Fcos α＝G，解得F＝.
16．(2021年南京学业模拟)某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°角而保持其大小不变，其余两力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( )
A．F1 B．F1
C．2F1 D．F1
【答案】B 【解析】力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除 F1 外的两个力的合力大小等于 F1，方向与 F1 反向，故等效成物体受两个互成 90°的大小等于 F1 的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成 90°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为F1，B 正确，A、C、D错误．
17．(2021年北京海淀检测)蹦床运动是极具技巧性和观赏性的项目，具有弹性的蹦床可以简化成下端固定的竖直放置的轻弹簧，用小球替代运动员，如图所示．运动员从最高点A点由静止下落，当他经过B点时，此时弹簧恰好处于自由状态，C点是运动过程的最低点．在整个竖直运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计．运动员从B点运动到C点的过程中，弹簧弹力的大小变化情况为( )
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先增大，再减小
【答案】A 【解析】运动员从B点运动到C点的过程中，一直压缩弹簧，弹簧的压缩量越来越大，由胡克定律F＝kx，可知弹簧弹力越来越大，A正确，B、C、D错误．
18．(2021年盐城检测)在探究二力合成规律的实验中，根据实验数据画出力的图示，图上标出的F1、F2、F3、F4不是由弹簧测力计直接测得的是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
【答案】C 【解析】图上标出的F1、F2是用两个弹簧测力计拉橡皮条结点时两弹簧测力计的读数， F4是用一个弹簧测力计拉橡皮条结点时弹簧测力计的读数，F3是利用平行四边形定则做出的F1、F2的合力；所以不是由弹簧测力计直接测得的是F3.
19．(2021年黑龙江学业考)如图所示，装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上，则黑板擦在水平方向受到的力有( )
A．重力和黑板对它的摩擦力
B．重力和黑板对它的吸引力
C．黑板对它的摩擦力和吸引力
D．黑板对它的吸引力和弹力
【答案】D 【解析】装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上处于平衡状态，竖直方向受重力和摩擦力，A错误；水平方向上黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此靠在一起相互挤压，同时产生形变，产生了弹力；由二力平衡可知，磁力应等于黑板对黑板擦的弹力；故磁力与弹力为平衡力；黑板擦在水平方向受到黑板对它的吸引力和支持力，B、C错误，D正确．
20．(2022年江苏学业考)如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与同时用两个弹簧测力计拉橡皮条的“作用效果相同”．为满足此要求，实验中应保证( )
A．橡皮条被拉伸的方向相同
B．橡皮条被拉伸的长度相同
C．两次将结点O拉至同一位置
D．测力计1和测力计2的读数之和等于测力计3的读数
【答案】C 【解析】橡皮条被拉伸的方向相同但长度不同，则两次拉伸时的效果不相同，A错误；橡皮条被拉伸的长度相同，但方向不相同时，两次拉伸的效果不相同，B错误；当橡皮条拉到同一个结点，即在同一方向上伸长到同一长度，合力与分力的作用效果相同，C正确；测力计1和测力计2的读数之和等于F的大小，但F1和F2的合力大小并不一定与F相等，D错误．
二、非选择题：本题共3小题，共40分．
21．(12分)某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向，如图a所示．
(1)试在图a中作出无实验误差情况下F1和F2的合力的图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，须将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图b所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的力)________________．
(4)在以上比较符合实验事实的那位同学的实验中，造成误差的主要原因是____________________________________________________(至少写出两种情况)．
【答案】(1)见解析图 (2)AC
(3)甲同学
(4)见解析
【解析】(1)以F1、F2为邻边作平行四边形，其对角线即为所求的合力F(如图所示)．
(2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等即可，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，A正确；两次拉橡皮筋时，为保证效果相同，橡皮筋的结点必须拉到同一位置O，C正确；结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误．
(3)用平行四边形定则求出的合力可能与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一条直线上，故甲同学实验得到的结果符合实验事实．
(4)①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行．
22．(13分)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，求：
(1)弹簧原长的大小；
(2)力F的大小．
【答案】(1)l＋ (2)mg
【解析】(1)对滑块A，据平衡条件得
mgsin 30°＝kx，
其中x＝l0－l，解得l0＝l＋.
(2)对A、B构成的整体，据平衡条件得
Fcos 30°＝2mgsin 30°，解得F＝mg.
23．(15分)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45°)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力由Ffm＝μN(N为正压力)求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为“自锁”)，此刻暗锁所处状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x.
(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向；
(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小；
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？
【答案】(1)向右 (2) (3)0.41
【解析】 (1)设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为f1，则其方向向右．
(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2，正压力为N，下表面的正压力为F，弹力为kx，如图所示，由力的平衡条件可知
kx＋f1＋f2cos 45°－Nsin 45°＝0， ①
F－Ncos 45°－f2sin 45°＝0， ②
f1＝μF， ③
f2＝μN， ④
联立①②③④式解得正压力大小N＝. ⑤
(3)令N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0， ⑥
解得μ≈－1≈0.41(另一根舍去)．
第三章达标检测卷
(考试时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．下列关于力的说法正确的是( )
A．有力作用时一定有施力物体，可能没有受力物体
B．力有时能脱离物体而独立存在
C．有受力物体就一定有施力物体
D．只有相互接触的物体才能有作用力
【答案】C 【解析】有力作用时一定有施力物体和受力物体，有受力物体就一定有施力物体，A错误，C正确；力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在，B错误；两个物体有力作用时不一定相互接触，如磁铁吸引小铁钉时，磁铁对小铁钉有力的作用，但磁铁与小铁钉可以不相互接触，D错误．
2．歼－20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于飞行中的歼－20战机的受力，下列说法正确的是( )
A．战机受到的重力垂直向下
B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力
C．战机向前运动的推力无施力物体
D．战机匀速飞行，它不受重力作用
【答案】B 【解析】重力的方向竖直向下，不一定垂直向下，A错误；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B正确；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于发动机喷出的气流，C错误；地球附近的任何物体都受重力作用，D错误．
3．在中学秋季田径运动会上，高一(2)班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，下图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是( )
A．Ff1向后，Ff2向后
B．Ff1向前，Ff2向前
C．Ff1向前，Ff2向后
D．Ff1向后，Ff2向前
【答案】C 【解析】该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，即Ff1向前，使运动员能向前运动；而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动，所以前脚受到地面向后的静摩擦力，即Ff2向后，故C正确，A、B、D错误．
4．如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设两木块的质量均为m，则两木块间的摩擦力大小为( )
A．0 B．0.5mg
C．mg D．2mg
【答案】A 【解析】设每一块木块的重力为mg，一侧木板对木块的摩擦力大小为f1，两块木块之间的摩擦力大小为f2，根据平衡条件，对整体有2f1＝2mg，得f1＝mg；对A有f1＋f2＝mg.解得f2＝0.即两木块间摩擦力为零，故A正确，B、C、D错误．
5．如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )
A． B．F
C．F D．2F
【答案】B 【解析】设阻拦索承受的张力大小为FT，由平衡条件可知，牵引力F＝2F′Tcos，又由牛顿第三定律知FT＝FT′，解得FT＝F，B正确．
6．如图所示为体操男子吊环比赛中某个时刻的模拟图，此时运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定的夹角，左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为F1、F2.则下列判断正确的是( )
A．F1、F2是一对平衡力
B．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
C．每根吊带受到吊环的拉力大小都等于运动员重力的一半
D．在运动员将两吊带由图示状态再缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的拉力缓慢增大
【答案】B 【解析】运动员受力如图所示，由共点力的平衡条件可知，在水平方向上F1sin θ＝F2sin θ，则F1＝F2＝F，在竖直方向上F1cos θ＋F2cos θ＝G，即2Fcos θ＝G，解得F＝.F1、F2虽然都作用在运动员上，但并不在一条直线上，A错误；运动员受两个吊环的拉力和重力而处于平衡状态，三力为共点力，根据共点力平衡的特点可知，两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上，B正确；由F＝可知，由于cos θ<1，每根吊带所受的拉力大小都大于运动员重力的一半，C错误；在运动员将两吊带再缓慢向两边撑开的过程中，角度θ减小，故两根吊带的拉力均减小，D错误．
7．利用弹簧可以测量物体的重力．将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上．弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端，如图所示．待物体静止时测得弹簧的长度为x1，测量中弹簧始终在弹性限度内，则待测物体的重力大小为( )
A．kx0 B．kx1
C．k(x1－x0) D．k(x1＋x0)
【答案】C 【解析】根据胡克定律可知，弹簧的弹力F＝k(x1－x0)．根据平衡条件可知，弹簧的弹力等于物体的重力，故C正确，A、B、D错误．
8．(2021年河北学业考)如图所示，一绿植盆栽在细绳悬挂下处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．先有盆栽对细绳的拉力，再产生细绳对盆栽的拉力
B．细绳对盆栽的拉力大于盆栽对细绳的拉力
C．细绳对盆栽的拉力小于盆栽对细绳的拉力
D．细绳对盆栽的拉力和盆栽对细绳的拉力大小相等
【答案】D 【解析】根据牛顿第三定律可知，细绳对盆栽的拉力和盆栽对细绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，同种性质，同时产生，D正确，A、B、C错误．
9．(2021年天津学业考)如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F的作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力( )
A．方向可能沿斜面向上
B．方向一定沿斜面向下
C．大小不可能等于零
D．方向一定沿斜面向上
【答案】A 【解析】在斜面方向存在沿斜面向上的推力F和沿斜面向下的重力分力mgsin θ，由于不确定两者的关系，所以摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，也可能不存在摩擦力．
10．如图所示，一个金属小球静止在光滑斜面上，球上有两根细绳A、B悬于水平天花板，B绳处于竖直位置，则下列说法正确的是( )
A．金属小球一定受到4个力的作用
B．金属小球可能受到3个力的作用
C．金属小球一定受到2个力的作用
D．金属小球可能受到沿斜面向上的静摩擦力
【答案】C 【解析】绳子A没有绷紧，对小球没有拉力，斜面对小球也没有支持力．可用假设法判断：假设斜面对小球有支持力，小球将受到重力、B绳的拉力和斜面的支持力三个力作用，由于B绳的拉力与重力都在竖直方向，三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题不符．故小球只受重力、绳子B的拉力两个力作用．故C正确．
11．吊坠是日常生活中常见的饰品．某人将一心形吊坠穿在一根光滑细线上，吊坠可沿细线随意滑动，两手分别拉住细线两端，让吊坠静止在空中，如图所示．现让两手沿水平方向向两侧缓慢远离，在此过程中，每只手对细线拉力的大小( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．先减小后增大
【答案】B 【解析】设每只手对细线拉力的大小为F，每根绳子与竖直方向的夹角为θ，则2Fcos θ＝mg，则当两手沿水平方向向两侧缓慢远离时，θ角变大，则F变大，故选B．
12．(2022年河南学业考)如图，冰壶比赛时，运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，以使冰壶在水平冰面上滑行更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，冰壶所受滑动摩擦力为Ff.则冰面被擦刷后( )
A．μ和Ff均减小 B．μ和Ff均增大
C．μ减小，Ff增大 D．μ增大，Ff减小
【答案】A 【解析】运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，摩擦生热，使部分冰融化成水，摩擦因数变小，摩擦力变小，以使冰壶在水平冰面上滑行更远．
13．2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，运动员腾空时的照片如图所示．此时有关运动员受力情况的说法正确的是( )
A．仅受重力 B．重力、腾空力
C．重力、空气阻力 D．重力、离心力
【答案】C 【解析】此时运动员受到重力和空气阻力，故选C．
14．(2021年辽宁学业考)如图所示，质量为m＝2 kg的物体在F＝8 N的水平拉力作用下，沿水平地面向右做加速运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10 m/s2，运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小和方向分别为( )
A．4 N，水平向左 B．4 N，水平向右
C．8 N、水平向左 D．8 N，水平向右
【答案】A 【解析】运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小f＝μmg＝4 N，方向水平向左．
15．(2022年南京学业考)如图所示，在光滑墙壁上用轻质网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B.足球的重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α.则悬绳对球的拉力F大小为( )
A．F＝Gtan α B．F＝Gsin α
C．F＝ D．F＝
【答案】C 【解析】对足球在竖直方向根据平衡条件有Fcos α＝G，解得F＝.
16．(2021年南京学业模拟)某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°角而保持其大小不变，其余两力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( )
A．F1 B．F1
C．2F1 D．F1
【答案】B 【解析】力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除 F1 外的两个力的合力大小等于 F1，方向与 F1 反向，故等效成物体受两个互成 90°的大小等于 F1 的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成 90°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为F1，B 正确，A、C、D错误．
17．(2021年北京海淀检测)蹦床运动是极具技巧性和观赏性的项目，具有弹性的蹦床可以简化成下端固定的竖直放置的轻弹簧，用小球替代运动员，如图所示．运动员从最高点A点由静止下落，当他经过B点时，此时弹簧恰好处于自由状态，C点是运动过程的最低点．在整个竖直运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计．运动员从B点运动到C点的过程中，弹簧弹力的大小变化情况为( )
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先增大，再减小
【答案】A 【解析】运动员从B点运动到C点的过程中，一直压缩弹簧，弹簧的压缩量越来越大，由胡克定律F＝kx，可知弹簧弹力越来越大，A正确，B、C、D错误．
18．(2021年盐城检测)在探究二力合成规律的实验中，根据实验数据画出力的图示，图上标出的F1、F2、F3、F4不是由弹簧测力计直接测得的是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
【答案】C 【解析】图上标出的F1、F2是用两个弹簧测力计拉橡皮条结点时两弹簧测力计的读数， F4是用一个弹簧测力计拉橡皮条结点时弹簧测力计的读数，F3是利用平行四边形定则做出的F1、F2的合力；所以不是由弹簧测力计直接测得的是F3.
19．(2021年黑龙江学业考)如图所示，装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上，则黑板擦在水平方向受到的力有( )
A．重力和黑板对它的摩擦力
B．重力和黑板对它的吸引力
C．黑板对它的摩擦力和吸引力
D．黑板对它的吸引力和弹力
【答案】D 【解析】装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上处于平衡状态，竖直方向受重力和摩擦力，A错误；水平方向上黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此靠在一起相互挤压，同时产生形变，产生了弹力；由二力平衡可知，磁力应等于黑板对黑板擦的弹力；故磁力与弹力为平衡力；黑板擦在水平方向受到黑板对它的吸引力和支持力，B、C错误，D正确．
20．(2022年江苏学业考)如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与同时用两个弹簧测力计拉橡皮条的“作用效果相同”．为满足此要求，实验中应保证( )
A．橡皮条被拉伸的方向相同
B．橡皮条被拉伸的长度相同
C．两次将结点O拉至同一位置
D．测力计1和测力计2的读数之和等于测力计3的读数
【答案】C 【解析】橡皮条被拉伸的方向相同但长度不同，则两次拉伸时的效果不相同，A错误；橡皮条被拉伸的长度相同，但方向不相同时，两次拉伸的效果不相同，B错误；当橡皮条拉到同一个结点，即在同一方向上伸长到同一长度，合力与分力的作用效果相同，C正确；测力计1和测力计2的读数之和等于F的大小，但F1和F2的合力大小并不一定与F相等，D错误．
二、非选择题：本题共3小题，共40分．
21．(12分)某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向，如图a所示．
(1)试在图a中作出无实验误差情况下F1和F2的合力的图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，须将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图b所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的力)________________．
(4)在以上比较符合实验事实的那位同学的实验中，造成误差的主要原因是____________________________________________________(至少写出两种情况)．
【答案】(1)见解析图 (2)AC
(3)甲同学
(4)见解析
【解析】(1)以F1、F2为邻边作平行四边形，其对角线即为所求的合力F(如图所示)．
(2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等即可，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，A正确；两次拉橡皮筋时，为保证效果相同，橡皮筋的结点必须拉到同一位置O，C正确；结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误．
(3)用平行四边形定则求出的合力可能与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一条直线上，故甲同学实验得到的结果符合实验事实．
(4)①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行．
22．(13分)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，求：
(1)弹簧原长的大小；
(2)力F的大小．
【答案】(1)l＋ (2)mg
【解析】(1)对滑块A，据平衡条件得
mgsin 30°＝kx，
其中x＝l0－l，解得l0＝l＋.
(2)对A、B构成的整体，据平衡条件得
Fcos 30°＝2mgsin 30°，解得F＝mg.
23．(15分)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45°)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力由Ffm＝μN(N为正压力)求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为“自锁”)，此刻暗锁所处状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x.
(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向；
(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小；
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？
【答案】(1)向右 (2) (3)0.41
【解析】 (1)设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为f1，则其方向向右．
(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2，正压力为N，下表面的正压力为F，弹力为kx，如图所示，由力的平衡条件可知
kx＋f1＋f2cos 45°－Nsin 45°＝0， ①
F－Ncos 45°－f2sin 45°＝0， ②
f1＝μF， ③
f2＝μN， ④
联立①②③④式解得正压力大小N＝. ⑤
(3)令N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0， ⑥
解得μ≈－1≈0.41(另一根舍去)．
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