1、高中物理学习材料（灿若寒星*整理制作）第三章相互作用测试卷本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟班级_姓名_分数_第卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题共10小题，每题4分，满分40分在每小题给出的选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分)1F1、F2是力F的两个分力，若F10 N，则下列哪组力不可能是F的两个分力()AF110 N，F210 N BF120 N，F220 NCF12 N，F26 N DF120 N，F230 N【答案】C【解析】合力F和两分力F1、F2之间的大小关
2、系为|F1F2|F|F1F2|，经检验，只有选项C不可能2如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点现有一水平力F作用于小球B上，使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L.则()A细线OB的拉力为2GB细线OB的拉力为GC水平力F的大小为2GD水平力F的大小为G【答案】D【解析】A球受到细线OA的拉力、轻杆的拉力和重力G，因为FAO与重力是一对平衡力，所以轻杆的拉力为零；对B球，只受到重力G、细线OB的拉力FBO和水平拉力F作用，根据正交分解和力的平衡条件有，FG，FBOG，所以D正确3如图所示，质量为m的物体置于倾角为
3、的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次推力的值为()Acossin BcossinC1tan D1tan【答案】B【解析】对物体受力进行正交分解，结合力的平衡条件可知：第一次推力F1mgsinmgcos；由F2cosmgsin(mgcosF2sin)，解得第二次推力F2(mgsinmgcos)/(cossin)，故两次推力的比值cossin，B正确4如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个
4、装置处于静止状态把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()AB对墙的压力增大BA与B之间的作用力减小C地面对A的摩擦力减小DA对地面的压力减小【答案】BC【解析】对圆球B受力分析，作出受力的平行四边形如图所示A滑动前，圆球B受墙及A的弹力的合力G与重力大小相等，方向相反，如图中实线所示；而将A向右平移少许后，B受A的弹力FAB的方向将上移，如图中虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对圆球B的弹力及墙对圆球B的弹力均减小，故A错误，B正确；以AB为整体分析，水平方向上受墙的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故C正确；竖直方向上受重力及地面的支持力，A和B的重力均不变，
5、故A对地面的压力不变，故D错误5如图所示，水平地面上斜放着一块木板AB，在AB上面放一个木块，设木块对木板的压力为FN，木块所受重力沿木板向下的分力为F1，若使木板的B端逐渐放低时，将会产生下述哪种结果()AFN增大，F1增大 BFN增大，F1减小CFN减小，F1增大 DFN减小，F1减小【答案】B【解析】设木块重力为G，则FNmgcos ，F1mgsin ，B端放低，减小，故FN增大，F1减小6如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A6 N,3N B1 N,
6、1 N C0,1 N D0,2 N【答案】C【解析】A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确7如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2，OB绳与水平方向的夹角为，则小球A、B的质量之比为()A2cos1 B1(2cos)Ctan1 D1(2sin)【答案】A【解析】以A为研究对象，根据力的分解和平衡条件得：Tsin2mAg.以B为研究对象，根据力的分解和平衡条件得：T
7、sinmBg，解得mAmB2cos1，故A正确8如图所示，在倾角为的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态则下列结论正确的是()A2、3两木块之间的距离等于LB2、3两木块之间的距离等于LC1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大【答案】B【解析】对木块3进行受力分析设2、3之间的轻弹簧的形变量为x1，因为木块3处于平衡状态，故kx1mgsinmgcos，则2、3两木块之
8、间的距离等于L，选项A错误，B正确；将木块2、3作为一个整体，设1、2之间的轻弹簧的形变量为x2，由受力平衡得：kx22mgsin2mgcos，则1、2两木块之间的距离等于L，选项C错误；如果传送带突然加速，不影响木块的受力情况，故相邻两木块之间的距离保持原值不变，选项D错误9假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是()A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压
9、力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大【答案】D【解析】把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图所示当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知，这两个分力大小相等(F1F2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式，得F1F2.由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin 的值越
10、小，F1和F2越大10用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30，则物体所受摩擦力()A等于0 B大小为 mg，方向沿斜面向下C大小为 mg，方向沿斜面向上 D大小为mg，方向沿斜面向上【答案】A【解析】根据题设条件，系统静止时弹簧对质量为2m的物体的拉力Tmg，设此时物体受到的摩擦力f沿斜面向下，对物体受力分析如图所示，根据平衡条件可得fGsin30T，即f0，选项A正确第卷(非选择题，共60分)二、非选择题(本题共6小题，11题6分、12题6分、13题11分、14题11分、15题13分、16题1
11、3分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)11某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线由此图线可得该弹簧的原长x0_cm，劲度系数k_N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x_cm.【答案】(1)竖直(2) 450(3)10【解析】(1)悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长，要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量，刻度尺当然要保持竖直状态(2)如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F为纵坐标，作出F
12、x图象，那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图象可知，该弹簧的原长x04 cm，劲度系数k50 N/m.(3)弹簧的读数表示弹力的大小，即F3 N，所以该弹簧的长度xx010 cm.12“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O.(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为_N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的_(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力(3)图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是_(选填“F”或“F”)(4)图乙中方向一定沿AO方
13、向的力是_(选填“F”或“F”)【答案】(1)3.8(2)图示(3)F(4)F【解析】(1)弹簧测力计B的示数为3.8 N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示来表示分力与合力(3)题图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F.(4)题图乙中方向一定沿AO方向的力是F，用平行四边形定则求得的合力F与F有偏差13.木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.A、B、弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动现用F1 N的水平拉力作用在木块B
14、上，如图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【答案】8 N9 N【解析】没有施加力F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即FAFBF弹kx4000.02 N8 N木块B受到地面的最大静摩擦力为：FBmGB0.2560 N15 N施加F后，对木块B有：FF弹FBm则B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：FBFF弹9 N施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为FAF弹8 N14如图所示，粗糙水平地面上放着个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态已知A、B的质量分别为m和M，半圆球B与半圆的柱状物体半径均
15、为R，半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为R，重力加速度为g.求：(1)物体A对地面的压力大小；(2)物体A对地面的摩擦力【解】(1)把A、B看成一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(Mm)g和地面的支持力FN的作用，二力平衡，所以FN(Mm)g根据牛顿第三定律得，物体A对地面的压力大小为(Mm)g(2)在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地面水平向左的摩擦力，并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取半圆球B为研究对象，运用隔离法，受力分析如图所示根据力的分解和力的平衡条件可得：FN1Mg/cos，FN2Mgtan半圆球B的圆心到水平面的竖直
16、距离为R，所以45所以FN2Mg根据受力分析，物体A对地面的摩擦力大小等于FN2，所以物体A对地面的摩擦力大小为Mg，方向水平向右15一光滑圆环固定在竖直平面内，圆环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，球B与圆环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平方向成30角已知球B的质量为3 kg，求细绳对球B的拉力和球A的质量(g取10 m/s2)【解】对球B受力分析如图所示，由球B处于平衡状态有：FTsin30mBgFT2mBg2310 N60 N由球A处于平衡状态有：在水平方向：FTcos30FNAsin30
17、在竖直方向：FNAcos30mAgFTsin30联立解得：mA6 kg16如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37，物体甲、乙均处于静止状态(已知sin370.6，cos370.8，tan370.75，g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量为m24 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？【答案】(1)m1gm1g(2)m1g水平向左(3)1.6 kg【解析】(1)如图所示，对结点O进行受力分析，FTOAm1gFTOBm1gtanm1g.(2)FfFTOBm1g，方向水平向左(3)乙所受最大静摩擦力Ffmm2g0.340 N12 N，当FTOBm1gFfm12 N时，m11.6 kg，即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.
