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人教版高中物理必修一 同步精讲精练第3章 相互作用力（提高版）（2份，原卷版+教师版）
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3.7相互作用力本章测试提高板解析版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．下列关于力的说法正确的是（ ）A．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用必须相互接触B．同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力大C．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向D．木块放在桌而上对桌而产生的压力，是由于桌面发生微小形变而产生的【答案】C【详解】A．发生力的作用不一定相互接触，如万有引力，故A错误；B．赤道处的重力加速度比两极处的重力加速度小，同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力小，故B错误；C．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，故C正确；D．木块放在桌而上对桌而产生的压力，是由于木块发生微小形变而产生的，故D错误。故选C。2．一物体受到四个共点力，其大小分别为400N、600N、900N和1300N，这四个力的合力大小不可能为（ ）A．3300N B．2300N C．400N D．0【答案】A【详解】四个共点力的大小分别为400N、600N、900N和1300N，最大合力，则为四个力之和，即为3200N；400N、600N两个力的合力范围为900N、1300N两个力的合力范围为两极合力范围出现重叠现象，则合力最小值为0，则四个共点力的合理范围为故A正确，BCD错误。故选A。3．如图所示，是等边三角形的中心，是三角形中的任意点，如果作矢量、、分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为（ ）A． B． C． D．【答案】C【详解】因为是等边三角形的中心，现增加三个力：矢量、、，如图所示因矢量、、互成，故、、三者的合力为零，不影响、、三力的合成，根据三角形定则可知，与的合力为，与的合力为，与的合力为，故、、这三个力的合力为，C正确，ABD错误。故选C。4．我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则为（ ）A． B． C．1 D．2【答案】D【详解】六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为，每块石块对应的圆心角为，对第块石块受力分析如图结合力的合成可知对第2块和第三块石块整体受力分析如图解得故选D。5．如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A．滚轮对第一张白纸的摩擦力方向水平向左B．第二、三张白纸间的摩擦力大小为C．第三、四张白纸间的摩擦力大小为D．越靠近底座，白纸间的摩擦力越大【答案】C【详解】A．第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左，则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右，故A错误；B．第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即故B错误；C．第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即故C正确；D．除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为，大小相等。故D错误。故选C。6．如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（ ）A．轻绳的合拉力大小为B．轻绳的合拉力大小为C．减小夹角，轻绳的合拉力一定减小D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【答案】B【详解】AB．对石墩受力分析，由平衡条件可知联立解得故A错误，B正确；C．拉力的大小为其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；D．摩擦力大小为可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误；故选B。二、多选题7．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD．8．如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁，开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力，b所受摩擦力，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）A．大小不变 B．方向改变C．仍然为零 D．方向向右【答案】AD【详解】初始状态，a在水平方向上受绳子拉力、弹簧的弹力还有摩擦力处于平衡，b受弹簧的弹力和绳子的拉力处于平衡，右侧细绳剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，a仍然受三个力作用，摩擦力的大小和方向不变，而b受到向左的弹力，将受到向右的摩擦力，故选AD。9．如图所示，有一个固定的1/4圆弧形阻挡墙PQ，其半径OP水平、OQ竖直．在PQ墙和斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B，斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着，整个装置处于静止状态．现改变推力F的大小，推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动，使球B沿斜面上升一很小高度．在球B缓慢上升的过程中，下列说法中正确的是A．斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小B．阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小C．水平推力F逐渐增大D．水平地面对斜面体A的弹力不变【答案】AB【详解】A、B、小球B处于平衡状态，对B受力分析，如图所示：当球B沿斜面上升一很小高度时，圆弧阻挡墙对B的压力方向与水平方向的夹角减小，根据图象可知，斜面体A与球B之间的弹力N2逐渐减小，阻挡墙PQ与球B之间的弹力N1逐渐减小，故A正确，B正确；C、D、以斜面体为研究对象，则有上述解析可知球B对斜面A的弹力减小，我们可以将该力分解为水平方向和竖直方向，该力与水平竖直所成夹角不变，所以竖直与水平分力都减小，而F等于其水平分力，故F减小，地面对A的支持力等于A的重力+该力的竖直分力，故地面对A的支持力也减小，故C错误，D错误．故选AB．【点睛】本题主要考查了动态平衡问题，要求同学们能正确分析物体的受力情况，能根据平均条件列式求解，注意整体法和隔离法的应用．10．两根相同的轻弹簧的原长均为，将两弹簧与两相同物体按如图所示的方式连接并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为，现用手托着物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下面说法正确的有（ ） A．悬挂稳定时弹簧1的长度为，弹簧2的长度为B．弹簧2恢复原长时弹簧1长度为C．物体上升的距离为D．物体上升的距离为【答案】AD【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，A、B两物体质量均为m，对弹簧1有对弹簧2有可得解得可知悬挂稳定时弹簧1的长度为，弹簧2的长度为，A正确；BC．当弹簧2恢复到原长时，弹簧2上没力，弹簧1只承受一个物体，此时形变量所以长度为，上升，BC错误；D．弹簧2恢复原长时，相对悬挂状态下的弹簧总长，弹簧2缩短了，弹簧1缩短了，则有上升了弹簧1和弹簧2的缩短量之和，为，D正确。故选AD。三、实验题（本题共2小题，共18分每空2分）11．小明通过实验验证力的平行四边形定则。(1)实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。 (2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？ （填写选项前的字母）A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。 。【答案】 Fa＝Fb BD 选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长【详解】(1)[1]根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6~4.9N均可）。(2)[2]设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得F＝mgtanθ因此有Fa＝Fb(3)[3]AB．由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为因此有Ta＝Tb显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；D．橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。故选BD。(4)[4]有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。【点睛】12．实验小组测量某弹簧的劲度系数，弹簧形状如图（甲）。把弹簧悬挂在铁架台上，并在弹簧旁边沿竖直方向固定一刻度尺，刻度尺的零刻度对齐弹簧上端。在弹簧下端逐个增挂钩码，每个钩码重力为0.5N，并记录弹簧的长度，如表所示。表1：弹簧长度与钩码个数关系 （1）把表1中数据描在图（乙）上，并根据图中的点拟合出该弹簧的L-n图像 。 （2）根据图（乙）中的拟合直线可以判断该弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留2位有效数字）。该拟合直线在纵轴上的截距表示弹簧原长的理论值，该弹簧原长的理论值与实际值 （填“相等”或“不相等”）（3）小明通过在弹簧下端预先挂上重物的方法“改造弹簧”，使弹簧处于拉伸状态。然后逐个增挂钩码，重新绘制出L-n图像。根据该L-n图像测量出弹簧的劲度系数将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），图线与纵坐标的交点值 （填“等于”或“不等于”）改造后弹簧的实际长度。【答案】 25 不相等 不变 等于【详解】（1）[1]描点并拟合出该弹簧的L-n图像如下 （2）[2]设弹簧原长为L0，弹簧自身重力为G弹，单个钩码的重量为G0，根据胡克定律整理可得所以图像的斜率代表，所以可得弹簧的劲度系数[3]由于弹簧自身的重力，图像与纵轴的截距与弹簧的原长的实际值不相等。（3）[4][5]根据实验原理，根据图像斜率计算可知，将此弹簧悬挂重物后再用本实验方法测得的劲度系数不会有变化。图像与纵轴的截距即为弹簧挂上重物后的实际长度。四、解答题（本题共3小题，13题12分，14题14分，15题16分，共42分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．如图所示，整个装置处于静止状态，光滑滑轮D固定在斜面体C上，连接物块A的轻绳OD段水平、DA段与斜面平行，已知物块A的质量，物块B的质量，轻绳OE与竖直方向的夹角以及斜面的倾角均为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）绳OE、OD中的拉力大小；（2）斜面C对物块A的摩擦力大小和方向；（3）地面对C的摩擦力大小。 【答案】（1），24N；（2）9.6N，沿斜面向下；（3）【详解】（1）对O点分析，水平绳OD对O点的拉力，（2）对物块A，重力的沿着斜面方向的分力大小 DA绳的拉力大小等于FOD=24N所以斜面C对物块A的摩擦力方向沿斜面向下，有解得 Ff=9.6N（3）对物块A、C及滑轮整体， 水平方向因摩擦力为最大静摩擦力，则14．如图所示，质量为的物体被水平力F推着静止于粗糙的固定斜面上。斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（，g取）（结果可用分数表示）（1）力F为多大时，物体不受摩擦力；（2）物体静止在斜面上时，力F的取值范围。【答案】（1）；（2）【详解】（1）物体不受摩擦力时受力如图由平衡条件，可得解得（2）当推力较小时，摩擦力方向将沿斜面向上，物体受力如图由平衡条件，可得当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得当推力较大时，摩擦力方向将沿斜面向下，物体受力如图由平衡条件，可得当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得物体静止在斜面上时，力F的取值范围为15．如图所示，A、B、C三个物体的质量是mA=m，mB=mC=2m，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数k2的轻弹簧相连，劲度系数为k1的轻弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面（A尚未落地，B没有与滑轮相碰），则：（1）求未拉动A物体前两弹簧的形变量；（2）求C刚要离地时滑轮下降的距离；（3）求C刚要离地时A、B两物体的高度差。【答案】（1）；（2）（3）【详解】（1）开始时，由于B的质量大于A的质量，所以，弹簧k2处于压缩状态，设BC间弹簧的压缩量为，上面的弹簧伸长量为，绳子的拉力为；对物体A根据平衡条件可得对物体B根据平衡条件可得解得 对滑轮根据平衡条件可得解得（2）设C物体刚要离开地面时，BC间弹簧的伸长量为，上面的弹簧伸长量为，绳子的拉力为；对物体C根据平衡条件可得解得C物体刚要离地时，绳子拉力为对滑轮根根平衡条件可得解得C刚要离地时滑轮下降的距离为 （3）A下降的距离：B上升的高度则AB的高度差 数据编号ABCDEFGHIn（钩码个数）/个012345678L（弹簧长度）/cm5.506.108.1010.1112.1014.0916.1018.0920.11
3.7相互作用力本章测试提高板解析版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．下列关于力的说法正确的是（ ）A．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用必须相互接触B．同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力大C．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向D．木块放在桌而上对桌而产生的压力，是由于桌面发生微小形变而产生的【答案】C【详解】A．发生力的作用不一定相互接触，如万有引力，故A错误；B．赤道处的重力加速度比两极处的重力加速度小，同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力小，故B错误；C．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，故C正确；D．木块放在桌而上对桌而产生的压力，是由于木块发生微小形变而产生的，故D错误。故选C。2．一物体受到四个共点力，其大小分别为400N、600N、900N和1300N，这四个力的合力大小不可能为（ ）A．3300N B．2300N C．400N D．0【答案】A【详解】四个共点力的大小分别为400N、600N、900N和1300N，最大合力，则为四个力之和，即为3200N；400N、600N两个力的合力范围为900N、1300N两个力的合力范围为两极合力范围出现重叠现象，则合力最小值为0，则四个共点力的合理范围为故A正确，BCD错误。故选A。3．如图所示，是等边三角形的中心，是三角形中的任意点，如果作矢量、、分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为（ ）A． B． C． D．【答案】C【详解】因为是等边三角形的中心，现增加三个力：矢量、、，如图所示因矢量、、互成，故、、三者的合力为零，不影响、、三力的合成，根据三角形定则可知，与的合力为，与的合力为，与的合力为，故、、这三个力的合力为，C正确，ABD错误。故选C。4．我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则为（ ）A． B． C．1 D．2【答案】D【详解】六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为，每块石块对应的圆心角为，对第块石块受力分析如图结合力的合成可知对第2块和第三块石块整体受力分析如图解得故选D。5．如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A．滚轮对第一张白纸的摩擦力方向水平向左B．第二、三张白纸间的摩擦力大小为C．第三、四张白纸间的摩擦力大小为D．越靠近底座，白纸间的摩擦力越大【答案】C【详解】A．第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左，则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右，故A错误；B．第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即故B错误；C．第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即故C正确；D．除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为，大小相等。故D错误。故选C。6．如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（ ）A．轻绳的合拉力大小为B．轻绳的合拉力大小为C．减小夹角，轻绳的合拉力一定减小D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【答案】B【详解】AB．对石墩受力分析，由平衡条件可知联立解得故A错误，B正确；C．拉力的大小为其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；D．摩擦力大小为可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误；故选B。二、多选题7．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD．8．如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁，开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力，b所受摩擦力，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）A．大小不变 B．方向改变C．仍然为零 D．方向向右【答案】AD【详解】初始状态，a在水平方向上受绳子拉力、弹簧的弹力还有摩擦力处于平衡，b受弹簧的弹力和绳子的拉力处于平衡，右侧细绳剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，a仍然受三个力作用，摩擦力的大小和方向不变，而b受到向左的弹力，将受到向右的摩擦力，故选AD。9．如图所示，有一个固定的1/4圆弧形阻挡墙PQ，其半径OP水平、OQ竖直．在PQ墙和斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B，斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着，整个装置处于静止状态．现改变推力F的大小，推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动，使球B沿斜面上升一很小高度．在球B缓慢上升的过程中，下列说法中正确的是A．斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小B．阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小C．水平推力F逐渐增大D．水平地面对斜面体A的弹力不变【答案】AB【详解】A、B、小球B处于平衡状态，对B受力分析，如图所示：当球B沿斜面上升一很小高度时，圆弧阻挡墙对B的压力方向与水平方向的夹角减小，根据图象可知，斜面体A与球B之间的弹力N2逐渐减小，阻挡墙PQ与球B之间的弹力N1逐渐减小，故A正确，B正确；C、D、以斜面体为研究对象，则有上述解析可知球B对斜面A的弹力减小，我们可以将该力分解为水平方向和竖直方向，该力与水平竖直所成夹角不变，所以竖直与水平分力都减小，而F等于其水平分力，故F减小，地面对A的支持力等于A的重力+该力的竖直分力，故地面对A的支持力也减小，故C错误，D错误．故选AB．【点睛】本题主要考查了动态平衡问题，要求同学们能正确分析物体的受力情况，能根据平均条件列式求解，注意整体法和隔离法的应用．10．两根相同的轻弹簧的原长均为，将两弹簧与两相同物体按如图所示的方式连接并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为，现用手托着物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下面说法正确的有（ ） A．悬挂稳定时弹簧1的长度为，弹簧2的长度为B．弹簧2恢复原长时弹簧1长度为C．物体上升的距离为D．物体上升的距离为【答案】AD【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，A、B两物体质量均为m，对弹簧1有对弹簧2有可得解得可知悬挂稳定时弹簧1的长度为，弹簧2的长度为，A正确；BC．当弹簧2恢复到原长时，弹簧2上没力，弹簧1只承受一个物体，此时形变量所以长度为，上升，BC错误；D．弹簧2恢复原长时，相对悬挂状态下的弹簧总长，弹簧2缩短了，弹簧1缩短了，则有上升了弹簧1和弹簧2的缩短量之和，为，D正确。故选AD。三、实验题（本题共2小题，共18分每空2分）11．小明通过实验验证力的平行四边形定则。(1)实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。 (2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？ （填写选项前的字母）A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。 。【答案】 Fa＝Fb BD 选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长【详解】(1)[1]根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6~4.9N均可）。(2)[2]设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得F＝mgtanθ因此有Fa＝Fb(3)[3]AB．由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为因此有Ta＝Tb显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；D．橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。故选BD。(4)[4]有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。【点睛】12．实验小组测量某弹簧的劲度系数，弹簧形状如图（甲）。把弹簧悬挂在铁架台上，并在弹簧旁边沿竖直方向固定一刻度尺，刻度尺的零刻度对齐弹簧上端。在弹簧下端逐个增挂钩码，每个钩码重力为0.5N，并记录弹簧的长度，如表所示。表1：弹簧长度与钩码个数关系 （1）把表1中数据描在图（乙）上，并根据图中的点拟合出该弹簧的L-n图像 。 （2）根据图（乙）中的拟合直线可以判断该弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留2位有效数字）。该拟合直线在纵轴上的截距表示弹簧原长的理论值，该弹簧原长的理论值与实际值 （填“相等”或“不相等”）（3）小明通过在弹簧下端预先挂上重物的方法“改造弹簧”，使弹簧处于拉伸状态。然后逐个增挂钩码，重新绘制出L-n图像。根据该L-n图像测量出弹簧的劲度系数将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），图线与纵坐标的交点值 （填“等于”或“不等于”）改造后弹簧的实际长度。【答案】 25 不相等 不变 等于【详解】（1）[1]描点并拟合出该弹簧的L-n图像如下 （2）[2]设弹簧原长为L0，弹簧自身重力为G弹，单个钩码的重量为G0，根据胡克定律整理可得所以图像的斜率代表，所以可得弹簧的劲度系数[3]由于弹簧自身的重力，图像与纵轴的截距与弹簧的原长的实际值不相等。（3）[4][5]根据实验原理，根据图像斜率计算可知，将此弹簧悬挂重物后再用本实验方法测得的劲度系数不会有变化。图像与纵轴的截距即为弹簧挂上重物后的实际长度。四、解答题（本题共3小题，13题12分，14题14分，15题16分，共42分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．如图所示，整个装置处于静止状态，光滑滑轮D固定在斜面体C上，连接物块A的轻绳OD段水平、DA段与斜面平行，已知物块A的质量，物块B的质量，轻绳OE与竖直方向的夹角以及斜面的倾角均为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）绳OE、OD中的拉力大小；（2）斜面C对物块A的摩擦力大小和方向；（3）地面对C的摩擦力大小。 【答案】（1），24N；（2）9.6N，沿斜面向下；（3）【详解】（1）对O点分析，水平绳OD对O点的拉力，（2）对物块A，重力的沿着斜面方向的分力大小 DA绳的拉力大小等于FOD=24N所以斜面C对物块A的摩擦力方向沿斜面向下，有解得 Ff=9.6N（3）对物块A、C及滑轮整体， 水平方向因摩擦力为最大静摩擦力，则14．如图所示，质量为的物体被水平力F推着静止于粗糙的固定斜面上。斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（，g取）（结果可用分数表示）（1）力F为多大时，物体不受摩擦力；（2）物体静止在斜面上时，力F的取值范围。【答案】（1）；（2）【详解】（1）物体不受摩擦力时受力如图由平衡条件，可得解得（2）当推力较小时，摩擦力方向将沿斜面向上，物体受力如图由平衡条件，可得当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得当推力较大时，摩擦力方向将沿斜面向下，物体受力如图由平衡条件，可得当摩擦力达到最大静摩擦力时，即联立，可得物体静止在斜面上时，力F的取值范围为15．如图所示，A、B、C三个物体的质量是mA=m，mB=mC=2m，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数k2的轻弹簧相连，劲度系数为k1的轻弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面（A尚未落地，B没有与滑轮相碰），则：（1）求未拉动A物体前两弹簧的形变量；（2）求C刚要离地时滑轮下降的距离；（3）求C刚要离地时A、B两物体的高度差。【答案】（1）；（2）（3）【详解】（1）开始时，由于B的质量大于A的质量，所以，弹簧k2处于压缩状态，设BC间弹簧的压缩量为，上面的弹簧伸长量为，绳子的拉力为；对物体A根据平衡条件可得对物体B根据平衡条件可得解得 对滑轮根据平衡条件可得解得（2）设C物体刚要离开地面时，BC间弹簧的伸长量为，上面的弹簧伸长量为，绳子的拉力为；对物体C根据平衡条件可得解得C物体刚要离地时，绳子拉力为对滑轮根根平衡条件可得解得C刚要离地时滑轮下降的距离为 （3）A下降的距离：B上升的高度则AB的高度差 数据编号ABCDEFGHIn（钩码个数）/个012345678L（弹簧长度）/cm5.506.108.1010.1112.1014.0916.1018.0920.11
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