2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：相互作用—力（有解析）

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2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：相互作用—力
题型一　选择题
1．如图所示,某同学参加学校集体劳动，先后用斜向上和斜向下的力去推水平地面上的木箱，两次推力的大小均为F，方向与水平面的夹角均为θ，两次均未推动木箱，关于这两种情况，下列说法正确的是（　　）
A．木箱受到地面的支持力不同
B．木箱受到地面的摩擦力不同
C．木箱在水平方向所受合力不同
D．木箱在竖直方向所受合力不同
【详解】AB．分别对两木箱受力分析，由平衡条件
可得，木箱受到地面的支持力不同，木箱受到地面的摩擦力相同，A正确、B错误；
CD．由题意知，木箱没动，受到的合力为零，即水平方向和竖直方向受到的合力相同，均为零，CD错误。
故选A。
题型二　实验题
2．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验采用的科学方法是_____________。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）下列方法中，有助于减小实验误差的是_____________。
A．尽可能使两分力的夹角大些 B．尽可能使两分力大小相差的大些
C．尽可能使两分力与纸面平行 D．尽可能使橡皮条长些
【详解】(1)[1]本实验采用的是等效替代法。故选B。
(2)[2]A．分力夹角过大时，合力会很小，测量合力的误差就会较大，A错误；
B．在数据处理时，需要画出力的大小和方向，所以力要适当大一点，可以减小误差，而不是尽可能使两分力大小相差的大些，B错误；
C．作图时，我们是在白纸中做出水平力的图示，为了减小因摩擦造成的误差，应该尽可能使两分力与纸面平行，C正确；
D．为了更加准确记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，不是尽可能使橡皮条长些，D错误。
故选C。
题型三　解答题
3．按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力F分解为两个分力。
（1）一个分力水平向右且等于240 N，求另一个分力的大小和方向;
（2）一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下（如图所示），求两个分力的大小。
【详解】(1)力的分解示意图如图所示
则有：
设与的夹角为，则有：
解得：
即斜向左下方且与竖直方向的夹角为
(2)力的分解示意图如图所示
则有：
4．东汉时期的郑玄提出：“假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”包含的意思是在弓弦上每增加一石的重物，弓就伸张一尺。这一表述远早于胡克定律。根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力（　　）
A．与弹簧长度成正比 B．与弹簧长度成反比
C．与弹簧的形变量成正比 D．与弹簧的形变量成反比
5．一个人用双手抓住单杠把自己吊起来，静止在空中，如图所示，在下列四种情况下，两臂用力最小的是（　　）
A．当他两臂平行时 B．当他两臂成60°夹角时
C．当他两臂成90°夹角时 D．当他两臂成120°夹角时
6．如图所示，重为5N的书本被20N的水平力F压在竖直墙面上处于静止状态，则书本所受静摩擦力（ ）
A．大小为5N B．大小为20N C．方向竖直向下 D．方向水平向右
7．图是斜面上物体所受重力的示意图，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，某足球特色学校的学生在训练踢球时，下列说法正确的是（　　）
A．脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B．脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等
C．脚对球的作用力与球的重力是作用力与反作用力
D．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力
9．如图所示，当爬壁机器人沿竖直墙壁缓慢攀爬时，其受到的摩擦力（　　）
A．大于重力 B．等于重力 C．小于重力 D．与其跟墙壁间的压力成正比
10．木箱在粗糙水平面上向右运动，在停止运动前，关于木箱的受力示意图，以下正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．一物体以某个初速度冲上粗糙的斜面，如图所示。下列对物体受力分析正确的是（　　）
A．物体受重力、弹力、摩擦力和下滑力
B．物体受重力、弹力和摩擦力
C．物体受重力、下滑力和摩擦力
D．物体受重力、压力、下滑力
12．如图所示，用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直，始终处于静止状态，已知手掌与瓶子间的动摩擦因数，则（　　）
A．瓶子受到的摩擦力大小为50N
B．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将增大
C．当握力持续减小但瓶仍未下滑时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
D．瓶子的最大静摩擦力随握力的增大而增大
13．已知A与B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3，如图甲乙所示。现在用大小为8N的力F，分别作用在A、B上，则各物体所受摩擦力的情况是（　　）
A．甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为8N的摩擦力
B．甲图中，A受2N摩擦力水平向右，B受地面的6N摩擦力水平向左
C．乙图中，A受2N摩擦力水平向左；B受地面的9N摩擦力水平向左
D．乙图中，A受2N摩擦力水平向左；B受地面的2N摩擦力水平向右
14．一组同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，先测出弹簧自然下垂时指针指示的标尺刻度，然后在该弹簧下端逐个加挂钩码，弹簧始终处于弹性限度内，依次测出指针指示的标尺刻度，得到下表：
代表符号
钩码个数 0 1 2 3 4 5
标尺刻度（cm） 15.00 18.48 22.00 25.47 29.06 32.45
实验中所挂的每一个钩码，质量都是50克，重力加速度大小取。
（1）当弹力为F时，弹簧的伸长量为x，该弹簧劲度系数的表达式__________；
（2）采用逐差法处理实验数据，分别计算：，，__________；
（3）根据以上差值，每加挂一个钩码，可以求出弹簧的平均伸长量__________；
（4）这根弹簧的劲度系数__________N/m。
15．某同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）实验采用的科学方法是________。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）实验中以下说法正确的是________。
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
（3）图甲中AO的方向沿图乙中________（选填“F”和“F′”）的方向。（F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力）
4．C
【详解】“每加物一石，则张一尺。”意思是每增加一石物体的重力，则弓就伸张一尺，故说明在弹性限度内，弓的弹力与弓的形变量成正比，所以根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比。
故选C。
5．A
【详解】两臂拉力等大，即
F1=F2
设两手臂间夹角为θ，则其合力大小为
且合力
F=G
可见
由此可知，当，即两臂平行时，两臂用力最小。
故选A。
6．A
【详解】书静止在墙上，受力平衡，书受到墙对它的静摩擦力与重力等大反向，故大小为5N，方向竖直向上。
故选A。
7．A
【详解】重力的方向竖直向下，等效作用点是物体的重心。A正确。
故选A。
8．B
【详解】根据牛顿第三定律可知，脚对球与球对脚的作用力互为作用力与反作用力，是等大反向、作用在两个物体上的，故ACD错误，B正确。故选B。
9．B
【详解】机器人缓慢攀爬时，竖直平面内竖直方向合力为零。重力和摩擦力为一对平衡力，大小相同。
故选B。
10．C
【详解】木箱受到竖直向下的重力和垂直水平面向上的支持力。木箱在粗糙水平面上向右运动，受水平向左的滑动摩擦力。
故选C。
11．B
【详解】物体以某初速度在沿粗糙斜面向上运动时，受到重力、垂直斜面向上的弹力（即垂直斜面向上对物体的支持力）和沿斜面对物体的摩擦力共三个力的作用；下滑力只是物体重力沿斜面向下的一个分力，因此ACD错误，B正确。
故选B。
12．D
【详解】A．重为40N的瓶子，瓶子竖直，始终处于静止状态，由平衡条件可知，瓶子受到的摩擦力大小等于瓶子的重力，为40N，A错误；
B．由平衡条件可知，瓶子的重力不变，当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力也不会增大，B错误；
C．当握力持续减小但瓶仍未下滑时，由平衡条件可知，瓶子的重力不变，瓶子受到的摩擦力大小将不变，不会减小，C错误；
D．瓶子与手之间的最大静摩擦力为
由此可知，手与瓶子之间的最大静摩擦力随握力的增大而增大，D正确。
故选D。
13．A
【详解】AB．图甲中，B与地面间的最大静摩擦力
拉力F=8N<9N，所以A、B静止不动，A不受摩擦力，B受到8N的静摩擦力，方向向左，故A正确，B错误；
题图乙中，A与B之间的最大静摩擦力
拉力F=8N>2N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力2N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9N，B静止不动，由平衡条件可知地面对B的静摩擦力大小是2N，方向向左，故CD错误。
故选A。
14． 10.45 3.5 14
【详解】(1)[1]根据胡克定律得
(2)[2] 计算得
(3)[3] 弹簧的平均伸长量
(4)[4] 弹簧的劲度系数
15． B C F′
【详解】（1）[1]本实验中，用一个力来代替另外两个力的作用效果，属于等效替代法，故B正确。
故选B。
（2）[2]A.细绳的作用是为了确定力的方向，两根细绳没必要等长，故A错误；
B．只有两绳对橡皮条拉力大小相等时，橡皮条才会与两绳夹角的平分线共线，实验中为了获取多组数据使结论具有普遍性，两绳的拉力大小以及夹角会有多种情况，故橡皮条应与两绳夹角的平分线并不一定在同一直线上，故B错误；
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，以确保力的大小能够测量准确，故C正确；
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角没有固定的要求，选在60°~90°为宜，故D错误。
故选C。
（3）[3]题图甲中AO的方向应是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力的方向，即题图乙中F′的方向。
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