第三章 相互作用 单元提高测试卷（Word版含解析）

第3章 相互作用
一、单选题
1．关于物体的重心，下列说法正确的是　　
A．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心上
B．形状不规则的物体的重心，不可能在它的几何中心上
C．物体的重心位置跟物体的质量分布和几何形状有关
D．用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向可能通过重心
2．如图，用水平力F将重力等于G的木块压在竖直墙面上，使木块静止下列判断正确的是　　
A．由于木块静止，所以
B．墙对木块的静摩擦力的方向竖直向下
C．增大压力F，墙和木块间的静摩擦力也增大
D．增大压力F，墙和木块间的静摩擦力不变
3．S1和S2表示劲度系数分别为和的两根弹簧，>；和表示质量分别为 和的两个小物体，>，将弹簧与物块按图方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使
A．S1在上，在上
B．S1在上，在上
C．S2在上，在上
D．S2在上，在上
4．如图所示，叠放在水平地面上的物块M和N分别受到F和2F水平拉力的作用．若M和N都静止，则地面对物块N的摩擦力大小和方向分别是（ ）
A．F，方向向右
B．F，方向向左
C．2F，方向向右
D．2F，方向向左
5．如下图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在左墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以 、 、 、 依次表示四个弹簧的伸长量,则有 ( )
A． B． C． D．
6．在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力Ff 随拉力F的变化图像，如图b所示．已知木块质量为0.8kg．取重力加速度g=10m/s2．则木块与长木板间的动摩擦因数为
A．0.2 B．0.4 C．0.6 D．0.8
7．如图所示，两个方向相反的水平力F1和F2分别作用在物体B、C上，力的大小满足F2=2F1=2F．物体A、B、C均处于静止状态．各接触面与水平地面平行．物体A、C间的摩擦力大小为，物体B、C间的摩擦力大小为，物体C与地面间的摩擦力大小为，则（ ）
A． B．
C． D．
8．台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是
A．可能沿OA方向 B．一定沿OB方向
C．可能沿OC方向 D．可能沿OD方向
二、多选题
9．用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，如图所示，当F增大时（ ）
A．墙对铁块的支持力增大
B．墙对铁块的摩擦力增大
C．墙对铁块的摩擦力不变
D．墙与铁块间的摩擦力减小
10．有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动。现玩具汽车的前轮、后轮分别放在平板小车甲、乙之上，如图所示。按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计。以下叙述正确的是（　　）
A．按动遥控器上的“前进”键，甲车对前轮摩擦力向前，甲车相对地面向前进
B．按动遥控器上的“前进”键，乙车对后轮摩擦力向前，乙车相对地面向后退
C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对前轮摩擦力向后，甲车相对地面向后退
D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对后轮摩擦力向后，乙车相对地面向前进
11．如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是（　　）（时间足够长，斜面足够长，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
A．B．C．D．
12．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是、，则（　　）
A．，
B．，
C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N
D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N
三、填空题
13．薄板的重心位置可以用悬挂法确定(下图)
(1)在A点________，通过A点画一条________；
(2)再选另一处C点________，同样通过C点________；
(3)AB和CD的________就是薄板的重心．
14．已知木箱重200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为________ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N.
15．如图所示，两根弹簧原长都是100cm，劲度系数都是k=10N/m，小球A和B的质量都是100g，若不计弹簧质量，而且两个小球都可看做质点，则悬点O到B之间的弹簧总长度是________(g=10N/kg)
16．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有：______
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于______；弹簧的劲度系数k=______N/m。计算结果保留2位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象，下列正确的是______。
A．a的原长比b的长 B．的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
四、解答题
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，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。
(1)只挂B，处于静止状态时；
(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；
(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；
(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。
19．如图所示，物体A重GA＝40N，物体B重GB＝20N，A与B、B与地之间的动摩擦因数相同．用水平绳将物体A系在墙壁上，水平力F向右拉物体B，当F＝30 N时，才能将B匀速拉出．求接触面间的动摩擦因数．
20．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动。（g取10m/s2）试求：
（1）笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小。
试卷第2页，共7页
参考答案
1．C
【解析】物体的重心位置跟物体的质量分布和几何形状有关，形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上，形状不规则的物体的重心，也可能在它的几何中心上．故AB错误，C正确；用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向一定通过重心，这样，经过两次的悬挂后即可确定重心的位置．故D错误．
故选C．
【点睛】
解答本题应掌握：重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向一定通过重心．
2．D
【解析】对物体受力分析，受推力F、重力G，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有F=N，f=G；即静摩擦力与重力平衡，与推力无关，重力与F也无关，故A、B、C错误，D正确；故选D．
【点睛】
静摩擦力的大小随着外力的变化而变化，其方向与物体的相对运动趋势的方向相反，可以用假设法判断对运动趋势的方向，即假设墙面光滑，物体会向下滑动，故物体有向下的滑动趋势．
3．D
【解析】先讨论a、b的悬挂位置．对于上面弹簧而言，无论a、b怎么放，它的伸长量不变．对于下面弹簧，下面所挂物体越重，其伸长量越大．所以应该重一点的物体在下面，即b在上、a在下．再讨论两根弹簧的位置，可比较两种情况的伸长量，若S1在上：
，
若S2在上：
；
由于>，所以Δx1<Δx2，应选择S2在。
A．S1在上，在上，故A不符合题意；
B．S1在上，在上，故B不符合题意；
C．S2在上，在上，故C不符合题意；
D．S2在上，在上，故D符合题意。
故选D。
4．A
【解析】根据平衡条件，以MN为整体，进行受力分析，则有：地面对N的摩擦力f=2F F=F，方向向右，故A正确，BCD错误；
故选A.
5．C
【解析】①弹簧一端固定一端用力F拉和两端都用力F拉相同,故弹簧的弹力为F,弹簧的伸长量为
②由①的分析可以知道
③物体在光滑的水平面上加速运动,因为弹簧是轻弹簧质量忽略不计,故弹簧所受合力为0,即物体对弹簧的拉力等于F,故弹簧的伸长量 .
④物体在粗糙的水平面上运动时,物体的加速度虽然变小,但轻弹簧两端拉力相同,故物体对弹簧的拉力仍等于F.所以,故C正确
综上所述本题答案是：C
点睛：轻弹簧是指质量可以忽略不计的弹簧,故弹簧所受合力为0,即弹簧两侧所受拉力相等.所以无论弹簧是否一端固定还是与物体相连,弹簧的形变量都相同.
6．B
【解析】根据图（b）可知木块所受滑动摩擦力为
木块对木板的压力为
根据滑动摩擦力公式，有
故ACD错误，B正确．
故选B。
7．B
【解析】
【解析】把ABC看做一个整体，从整体的角度考虑，由于是两个力分别作用在系统上，所以物体C与地面间的摩擦力大小：
隔离物体A进行受力分析，因物体A静止于物体C上，相对于C无相对运动趋势，所以物体A、C间的摩擦力大小；隔离物体B进行受力分析，B受到水平向右的拉力F作用而相对于C静止，但有向右的运动趋势，会受到向左的静摩擦力，由二力平衡可知。故ACD错误，B正确。
故选B．
8．B
【解析】试题分析：弹力的方向为垂直于力的作用面，故小球受到的桌边对小球的弹力方向为一定沿OB方向，故ACD说法均错误、B正确．
考点：本题考查了弹力方向的概念
9．AC
【解析】用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为N，对铁块的摩擦力为f，当F增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大。而铁块的摩擦力等于铁块的重力，所以摩擦力不变。
故选AC。
10．BD
【解析】当按动遥控器上的“前进”键，后轮是主动轮顺时针转动，所以乙车对后轮摩擦力向前，后轮对乙车的摩擦力向后，而前轮是从动轮，所以甲车对前轮的摩擦力向后，前轮对甲车的摩擦力向前。因此甲车向前运动，而乙车向后运动。
当按动遥控器上的“后退”键，后轮是主动轮逆时针转动，所以乙车对后轮摩擦力向后，后轮对乙车的摩擦力向前，而前轮仍是从动轮，所以甲车对前轮的摩擦力向前，前轮对甲车的摩擦力向后。因此甲车向后运动，而乙车向前运动。AC错误，BD正确。
故选BD。
11．AD
【解析】AB．弹簧的弹力始终等于拉力F，即F′=kt，故A正确，B错误；
CD．物块开始受到的是静摩擦力，且大小为mgsin α，方向向上，在拉力F增大的过程中，静摩擦力的大小变化满足
F+Ff=mgsin α
随着F的增大，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，再增大拉力，摩擦力变为滑动摩擦力，大小就保持恒定，故C错误，D正确。
故选AD。
12．AD
【解析】AB．设小弹簧劲度系数为k1 大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：
x=0.2m时有
20=k1×0.2①
x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有
50=k1×0.3+k2×0.1 ②
解①②得
k1=100 N/m
k2=200N/m
选项A正确，B错误；
CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为
F1=k1×0.3=30N
大弹簧弹力为
F2=k2×0.1=20N
选项C错误，D正确。
故选AD。
13．刻度尺 测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态。 4.9 B
【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度，需要刻度尺．
(2)测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态。
由图线乙，弹簧的劲度系数
(3) A．由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长， A错误；
BC．斜率越大，劲度系数越大，a的劲度系数比b的大， B正确，C错误；
D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
故选B。
14．（1）6N；（2）5N；（3）0.25
【解析】(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
15．(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N
【解析】(1)因为
m0g=1N＜fmax
A处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得
f1=m0g=1N
(2)在A上再放一个M′=3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力
f2=m0g=1N
(3)因为
(m0＋m1)g=4.3N＜fmax
故A处于静止状态，所受静摩擦力
f3=(m0＋m1)g=4.3N
(4)因为
(m0＋m2)g=6N＞fmax
故A受到滑动摩擦力作用
fA=μN=μMg=4N
16．0.3
【解析】对B物体受力分析，水平方向受到外力F，地面的摩擦力和A对B的摩擦力，故
解得
17．（1）1000N/m；（2）0.3
【解析】（1）由于砝码处于静止，根据平衡条件有
解得
（2）要使书恰好能匀速运动，根据平衡条件有
解得
18．把物体悬挂起来 竖直线AB　 把物体悬挂起来 画一条竖直线CD 交点E
【解析】（1）在A点用细线把物体悬挂起来，物体受到竖直向下的重力和细线对物体竖直向上的拉力，通过A点画一条AB．
（2）再选另一处C点，把物体悬挂起来，同样通过C点，画一条竖直线CD，当物体平衡时，满足重力与拉力平衡，即重力与拉力一定作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，从而说明悬线的延长线必然通过重心．
（3）AB和CD的交点E就是薄板的重心．
19．40 40 80
【解析】当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力为滑动摩擦力：即为：
；
当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力为滑动摩擦力：即为：
；
两箱看成整体，下面木箱肥桌面的摩擦仍为滑运摩擦力，即：
．
20．230cm
【解析】100cm=1.00m；100g=0.100kg，对两球组成的整体分析有：，对下面小球受力分析，有，，代入数据得L=2.30m=230cm．
【点睛】
两个小球组成的整体分析，根据胡克定律求出A弹簧的伸长量，再对下面的小球受力分析，根据胡克定律求出B弹簧的伸长量，然后可求出O到B之间的距离．答案第6页，共6页
答案第7页，共1页