高中第三章相互作用——力综合与测试课时作业

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这是一份高中第三章相互作用——力综合与测试课时作业，共7页。

(时间：60分钟分值：100分)

一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是( )

A．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间

B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大

C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比

D．物体的重心一定在物体上

解析：选A.静摩擦力Ff的范围是0

2．(2019·从江期末)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

解析：选C.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．

3.如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为( )

A．3B．4

C．5D．6

解析：选B.利用隔离法对A受力分析，如图所示．A受到重力GA、地面对A的支持力FN、B对A的压力FNB→A、B对A的摩擦力FfB→A，则A、C、D错误，B正确．

4.(2019·未央校级期末)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，设每一木块的质量为m，则两木块间的摩擦力大小为( )

A．0B．0.5mg

C．mgD．2mg

解析：选A.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，根据平衡条件得：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．(2019·北京学业考试)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．kx0B．kx1

C．k(x1－x0)D．k(x1＋x0)

解析：选C.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．

6.如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦．如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是( )

A．F1增大，F2减小

B．F1减小，F2增大

C．F1和F2都减小

D．F1和F2都增大

解析：选C.球所受拉力F′1、支持力F′2和重力G可以构成如图甲所示的矢量三角形，绳子长度增加，F′1与竖直方向的夹角减小，F′1、F′2的变化如图乙所示，故F′1、F′2均减小，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2都减小，C正确．

甲乙

二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)

7.如图所示，A、B两物体均静止，关于B物体的受力情况，下列叙述正确的是( )

A．可能受到三个力，也可能受到四个力

B．一定受到四个力的作用

C．必受到地面的静摩擦力作用

D．必受到地面的支持力作用

解析：选BCD.B受到重力、绳的拉力、水平向右的静摩擦力和地面支持力四个力的作用．由于B受到向右的静摩擦力则必受到地面的支持力的作用．

8．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是( )

A．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的

B．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快

C．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开手臂时产生的合力更大

D．帆船能逆风行驶，说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力

解析：选AD.汽车上桥时重力沿斜面向下的分力为mgsin θ，当引桥长时θ角小，重力向下的分力小时车行驶方便、安全，A正确；B中滑梯陡与小孩重力互不相干，B错误；C中双臂产生的合力大小均等于人的重力，C错误；风吹船帆使之向前航行一定是风力可以分解为沿船前进方向的分力，D正确．

9.如图所示，C是水平地面，A、B是两块长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )

A．μ1＝0，μ2＝0B．μ1＝0，μ2≠0

C．μ1≠0，μ2＝0D．μ1≠0，μ2≠0

解析：选BD.先以A为研究对象，A不受摩擦力，否则它不可能做匀速直线运动，则A、B间的动摩擦因数μ1可能为零，也可能不为零；再以整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力，则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零，故选项B、D正确．

10.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，物体M的重力大小为20 N，M、m均处于静止状态．则( )

A．绳OA对M的拉力为10 N

B．绳OB对M的拉力为10 N

C．m受到水平面的静摩擦力为10eq \r(3) N

D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左

解析：选AD.如图所示，对O点分析，其受到轻绳的拉力分别为FA、FB、Mg，O点处于平衡状态，则有FA＝Mgsin 30°＝eq \f(Mg,2)＝10 N，FB＝Mgsin 60°＝eq \f(\r(3),2)Mg＝10eq \r(3) N，物体m受到轻绳向左的拉力为10 N，向右的拉力为10eq \r(3) N，处于静止状态，故水平面对物体m的静摩擦力水平向左，大小为(10eq \r(3)－10) N，A、D项正确．

三、非选择题(本题共4小题，共40分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

11．(6分)(2019·河南月考)某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

(1)某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数x＝________．

(2)根据实验数据在图丙的坐标纸上已描出了多次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧长度x之间的函数关系点，请作出F－x图线．

(3)根据所作出的图线，可得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(保留两位有效数字)

解析：(1)由图示刻度尺可知，其分度值为1 mm，其示数为：11.80 cm；

(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

(3)由图示图象可知，弹簧的劲度系数为：k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(4.90 N,（18－8）×10－2 m)＝49 N/m.

答案：(1)11.80(11.79～11.81均可) cm (2)图象见解析图 (3)49

12．(8分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计．

(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如表：

用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.

(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力为2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合．

甲乙

(3)由图得到F合＝________N.

解析：(1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所示，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k＝eq \f(3.50,6.42×10－2) N/m≈55 N/m.

(2)读出弹簧测力计的读数为2.10 N(保留三位有效数字)；以O为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F合．

(3)用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标度算出合力的大小．

答案：(1)55(±2内均可)

(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02内均可)

见解析图

(3)3.3(说明：±0.2内均可)

13.(12分)如图，某同学用大小为100 N的拉力拉动一个26 kg的行李箱沿水平地面匀速前进，拉力与水平方向的夹角为37°.已知sin 37°＝0.6, cs 37°＝0.8，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)行李箱受到的摩擦力大小；

(2)行李箱对地面的压力大小；

(3)行李箱与地面间的动摩擦因数．

解析：(1)对行李箱进行受力分析．

Fsin 37°＋N＝mg，f＝Fcs 37°，f＝μN，f＝100 N×0.8＝80 N.

(2)N＝mg－Fsin 37°＝(260－100×0.6) N＝200 N．根据牛顿第三定律可知，N′＝N＝200 N，方向竖直向下．

(3)μ＝eq \f(f,N)＝eq \f(80 N,200 N)＝0.4.

答案：(1)80 N (2)200 N (3)0.4

14．(14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Ffm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)，此刻暗锁所处的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？

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＋f2cs 45°－Nsin 45°＝0①

F－Ncs 45°－f2sin 45°＝0②

f1＝μF③

f2＝μN④

联立①②③④式解得正压力大小N＝eq \f(\r(2)kx,1－2μ－μ2).⑤

(3)令N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0⑥

解得μ≈eq \r(2)－1≈0.41.

答案：(1)向右 (2)eq \f(\r(2)kx, 1－2μ－μ2) (3)0.41弹力F/N
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x/ (×10－2 m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42