阶段检测(二) 相互作用
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
1. 如图1所示,质量为m 的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面,若斜面倾角为B,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ创规定沿斜面向上的方向为速度v和摩擦力Ff 的正方向),则以下表示该物块的速度。和所受摩擦力Ff随时间t变化的图像正确的是( )
2. 如图3,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( )
A. N1始终减小,N2始终增大
B. N1始终减小,N2始终减小
C. N1先增大后减小,N2始终减小
D. N1先增大后减小,N2先减小后增大
3. 如图4所示,一轻质弹簧只受一个拉力F1时,其伸长量为x,当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时,伸长量也为x,现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时,其伸长量为,则以下关于与x关系正确的是( )
A. =x B.=2x
C.x<<2x D.<2x
4. 如图5所示,A、B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力Ff1和对A的摩擦力Ff2的变化情况是( )
A. Ff1先变小后变大再不变 B.Ff1先不变后变大再变小
C. Ff2先变大后不变 D. Ff2先不变后变大
5. 如图6所示,与水平夹角为30o的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4. 9 N。关于物体受力的判断(取g=9. 8 m/s2),下列说法正确的是( )
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为4. 9N,方向沿斜面向上
C.斜面对物体的支持力大小为4. 9N,方向竖直向上
D.斜面对物体的支持力大小为4. 9N,方向垂直斜面向上
6. 如图7所示,图形凹槽半径R=30 cm,质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50 N/m,自由长度L=40 cm,一端固定在圆心O处。弹簧与竖直方向的夹角为37o,取g=10 m/s2,sin 37o=0.6,cos 37o=0.8. 则( )
A.物块对槽的压力大小15N B.物块对槽的压力大小是13 N
C.槽对物块的摩擦力大小是6N D槽对物块的摩擦力大小是8N
7. 如图8所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现用水平恒力F向右拉木板A,则以下判断正确的是( )
A.不管F多大,木板B一定保持静止 B.B受到地面的滑动摩擦力大小一定小于F
C. A、C之间的摩擦力大小一定等于μmg D. A、B之间的摩擦力大小不可能等于F
8.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图9所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2。该过程h弹簧的左端向左移动的距离是( )
A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D.10 cm
9.如图10所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( )
A. Ff变小 B. Ff不变 C. FN变小 D. FN变大
10.如图11所示,倾角为θ= 30o的斜面体放在水平地面上,一个重为G的球在水平力F的作用下,静止于光滑斜面上,若将力F从水平方向逆时针转过某一角度α后,仍保持F的大小不变,且小球和斜面依然保持静止,此时水平地面对斜面体摩擦力为Ff。那么F和Ff的大小分别是( )
二、实验题(本题共2小题,共16分,将答案填在题中横线上或按要求做答)
11. (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、细绳套和一把弹簧秤。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到实验数据如下表:
用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图12所示,其读数为 N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2. 50 N ,请在图12上画出这两个共点力的合力F合;
(3)由图得到F合= N.
12.(8分)某同学利用如图13甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”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乙所示的弹力大小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丙所示时,该弹簧的长度x= cm.
三、计算题(本题共4小题,共44分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(10分)重力为G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37o角,PB沿水平方向且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37o的斜面上,如图14所示。试求:
(1)木块与斜面间的摩擦力;
(2)木块所受斜面的弹力。
14.(12分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图15)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ.
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ<θ0.则不管沿拖把方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0 .
15.(10分)如图16所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球B相连。今用跟水平方向成α=30o角的力F=10N,拉着球B带动木块A一起向右匀速运动,运动中A、B相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
16.(12分)擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净。已知黑板的规格是:4.5×1.5m2,黑板的下边沿离地的高度为0.8 m,若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45o角时,F=20 N,他所能擦到的最大高度为2. 05 m, g取10 m/s2。求:
(1)此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数;
(2)如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落,则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小;
(3)擦黑板时有这样的现象:粉笔字的位置越高或越远的地方,已经用力较大却还是不容易擦干净,请用物理知识简要解释。