相互作用
一、单选题
1.智能机械臂广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹夹起一个小球,使小球水平向右匀速移动,铁夹与球的接触面保持竖直,移动过程中铁夹对小球的静摩擦力( )
A.方向水平向左 B.方向水平向右
C.大小不变 D.大小将变大
2.如图所示,小明撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A.杆必须弯曲才能产生弹力
B.杆对河岸的弹力一定与河岸垂直
C.杆对河岸的弹力一定沿杆的方向
D.小明对杆的弹力是由杆的形变产生的
3.如图所示,一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的( )
A.重力增大 B.重力减小
C.重力方向与坡面垂直 D.重力方向与水平面垂直
4.如图所示,两个小孩分别用力、共同提着一桶水,水桶静止。若水桶的重力为,则( )
A.水桶所受的合力为0
B.水桶所受的合力大小为
C.、的大小可以都为
D.、的大小可以都为
5.如图所示,物块甲、乙通过轻绳连接,物块甲置于斜面,光滑定滑轮与物块甲轻绳与斜面平行,要使物块甲始终静置于斜面,物块乙的质量m的范围是:m1≤m≤m2。物块甲与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ff,重力加速度为g,则Ff大小为( )
A. B.
C. D.
6.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小
7.如图所示,一根竖直放置的轻弹簧原长10cm,在其上端轻轻放上一个小物块,整个装置静止后,轻弹簧长度变为7cm。已知轻弹簧的劲度系数为,弹簧的形变在弹性限度内。则小物块的重力大小为( )
A.50N B.35N C.15N
8.如图所示,一个足球静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是足球跟墙和地面的接触点。则下列说法正确的有( )
A.足球受到1个力作用 B.足球受到2个力作用 C.足球受到3个力作用
9.如图所示,轻质弹簧的一端与一小物体相连,另一端悬挂于天花板上的点,小物体置于光滑水平面上的点,弹簧恰好处于原长,、在同一竖线上且相距。现对小物体施加水平向右缓慢增大的拉力,当时物体处于与相距的点;继续缓慢增大拉力,当小物体处于与相距的点时,小物体对水平地面的压力恰好为零。不计弹簧重力,取,弹簧始终处于弹性限度内。则小物体的质量为( )
A. B. C. D.
10.小孩用力向右推放在水平地面的箱子,箱子向右运动。箱子受到的摩擦力是( )
A.向左的静摩擦力 B.向左的滑动摩擦力 C.向右的滑动摩擦力
11.两个共点力大小分别为4N和12N,则这两个力的合力大小可能为( )
A.10N B.6N C.4N
12.对研究对象准确受力分析是学习力学的基础和前提,对下列“画阴影”的物体受力分析正确的是( )
A.球静止,接触面光滑
B.球静止,斜面光滑
C.物体冲上粗糙斜面
D.两物体一起水平向右做匀速直线运动
二、实验题
13.某同学利用图所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板,传感器记录的F-t图像如图所示。从F-t图像可以看出在1.0~1.2s时间内,物块与木板之间的摩擦力是_________(选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为_________N。
14.利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验.通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象.由图象可知弹簧的原长x0= _______ cm,当弹簧的长度x=18cm时,弹簧弹力大小F=_________N.
15.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程,请你提出一个解决办法_________。
三、解答题
16.图甲为某滑草场,游客乘滑草车沿斜坡下滑的侧视图如图乙所示。已知滑草车(含游客)的质量,斜坡倾角,取,,。
(1)将滑草车(含游客)的重力沿平行于和垂直于斜坡方向分解为和,求和的大小;
(2)求斜坡对滑草车(含游客)支持力的大小。
17.如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为10.5cm,已知弹簧的劲度系数k=200N/m。求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多大;
(2)物体所受的滑动摩擦力的大小;
(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少。(g均取10m/s2)
18.如图所示,质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,(g=10 N/kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)雪橇对地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】
小球水平向右匀速移动,铁夹与球的接触面保持竖直,根据平衡条件可知,摩擦力始终与重力等大反向,故摩擦力方向竖直向上,大小不变,故C正确ABD错误。
故选C。
2.B
【详解】
A.沿杆方向杆受到拉伸时,杆也可产生弹力,此时杆未发生弯曲,故A错误;
BC.弹力的方向总是与接触面垂直,因此杆对河岸的弹力一定与河岸垂直,故B正确,C错误;
D.小明对杆的弹力施力物体是小明,不是由于杆的形变而产生的,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】
一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的重力不变,方向竖直向下,与水平面垂直,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.A
【详解】
AB.水桶静止,处于平衡状态,因此水桶受到的合力为零,故A正确,B错误;
C.若、的大小均为,当这两力方向相同时,合力的最大值为,而水桶重力为,水桶不可能静止,故C错误;
D.若、的大小均为,当这两力方向相同时,合力的最大值为,而水桶重力为,水桶不可能静止,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】
设斜面倾角为θ,甲的质量为M。当m=m2时,Ff沿斜面向下,根据平衡条件有
①
当m=m1时,Ff沿斜面向上,根据平衡条件有
②
联立①②解得
③
故选A。
6.A
【详解】
绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg,故保持不变,设OA段绳与竖直方向的夹角为,由受力分析可知
在O点向左移动的过程中,角逐渐变大,故F逐渐变大,T逐渐变大。
故选A。
7.C
【详解】
由胡克定律
F=kx
可得此时弹簧的弹力为
因为物体处于静止状态,则物体的重力大小为
G=F=15N
故C正确,AB错误。
故选C。
8.B
【详解】
足球静止在光滑水平面上,墙壁对足球一定没有力的作用,否则足球不可能处于平衡状态,所以足球只受重力和支持力这两个力作用,故选B。
9.A
【详解】
小物体在B点时,根据几何关系可得弹簧的长度为
①
设此时弹簧与水平面的夹角为θ1,则
②
设弹簧的劲度系数为k,小物体在B点时,根据胡克定律可知弹簧的弹力大小为
③
对小物体根据平衡条件有
④
联立①②③④解得
⑤
小物体在C点时,根据几何关系可得弹簧的长度为
⑥
此时弹簧的弹力大小为
⑦
设此时弹簧与水平面的夹角为θ2,则
⑧
对小物体根据平衡条件有
⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨解得
⑩
故选A。
10.B
【详解】
箱子受到的摩擦力方向与箱子相对地面的运动方向相反,为水平向左,故选B。
11.A
【详解】
两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角180°时合力最小,即
可得此合力的变化范围是,故A正确。
故选A。
12.D
【详解】
A.该图中球不受斜面的弹力,即
FN1=0
选项A错误;
B.该图中若细绳竖直,则不受斜面的弹力,即
FN=0
选项B错误;
C.物体冲上粗糙斜面,则摩擦力应该沿斜面向下,选项C错误;
D.两物体一起水平向右做匀速直线运动时,上面的物体不受摩擦力作用,只受重力和支持力作用,选项D正确。
故选D。
13.静摩擦力 2.0
【详解】
1.0~1.2s时间内,木板还未拉动,摩擦力随外力的增大逐渐增大,物块与木板之间是静摩擦力。
木板运动过程,物块与木板之间的滑动摩擦力与细绳拉力大小相等,由图中数据可知,滑动摩擦力大小约为2.0N。
14.5 52
【解析】
【详解】
根据F=k(x-x0)可知,弹簧的原长x0=5 cm;,则当弹簧的长度x=18cm时,弹簧弹力大小F=4(18-5)N=52N.
15.3.6 D 改变弹簧测力计B的拉力大小
【详解】
(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,则读数为3.6N
(2)A.重物的重力是合力,则应测量重物M所受的重力,选项A正确;
B.弹簧测力计应在使用前校零,以免产生误差,选项B正确;
C.拉线方向应与木板平面平行,选项C正确;
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点位置可以变化,选项D错误;
此题选择不正确的选项,故选D。
(3)改变弹簧测力计B的拉力大小(或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等)
16.(1),;(2)
【详解】
(1)由力的分解得
代入数据得
(2)在垂直于斜坡方向上,由力的平衡条件得
联立可得
17.(1)6N;(2)5N;(3)0.25
【详解】
(1)刚拉动时,根据平衡条件有
(2)匀速前进时,根据平衡条件有
(3)根据滑动摩擦力公式得
18.(1)340 N;(2)0.24
【详解】
(1)如图所示,对小孩和雪橇整体受力分析得:
竖直方向
Fsinθ+FN=mg
解得
FN=mg-Fsinθ=340 N
雪橇对地面压力
FN′=FN=340 N
(2)水平方向
Fcosθ-Ff=0
Ff=μFN
由上式解得
μ≈0.24答案第1页,共2页
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