第三章 相互作用——力-综合复习（含解析）

第三章相互作用——力综合复习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1. 如图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均水平，则以下说法正确的是( )
A. 各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B. 各容器的侧壁对钢球均有弹力作用
C. 量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D. 口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球无弹力作用
2. 如图所示，是位于水平的粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为在运动的过程中，若不计空气阻力，则关于在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是 ( )
A. 拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面
B. 拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
C. 重力和摩擦力，施力物体是地球和桌面
D. 重力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
3. 如图所示，倾角为、质量为的斜面体静止在水平桌面上，质量为的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是 ( )
A. 木块受到的摩擦力大小是
B. 木块对斜面体的压力大小是
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是
D. 桌面对斜面体的支持力大小是
4. 中国女排在年奥运会比赛中再度夺冠，图为比赛中精彩瞬间的照片，此时排球受到的力有( )
A. 推力 B. 重力、推力
C. 重力、空气对球的作用力 D. 重力、推力、空气对球的作用力
5. 如图所示，与水平面的夹角为的固定斜面上有一质量的物体．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测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为关于物体受力的判断取，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，方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的支持力大小为，方向竖直向上
D. 斜面对物体的支持力大小为，方向垂直斜面向上
6. 有三只豹子在抢食一猎物，三只豹子在同一水平面内用大小分别为、和的力拖动猎物．若三只豹子的方位不确定假设三只豹子可在任意方位，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示，重力为的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对扫地机器人的支持力为，扫地机器人对地板的压力为，下列说法正确的是 ( )
A. 当扫地机器人加速行驶时，大于．
B. 当扫地机器人减速行驶时，大于
C. 当扫地机器人匀速行驶时，与是一对平衡力
D. 无论扫地机器人如何运动，的大小和的大小总相等
8. 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为、、的木块、、，和及和间分别用原长为、劲度系数为的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速转动，当三个木块达到平衡后，、两木块之间的距离是 ( )
A. B.
C. D.
9. 关于甲、乙、丙、丁图中受力情况分析其弹力的产生原因，下列说法中正确的是( )
A. 图甲中，人站在船上撑竿使船离岸，人没有受摩擦力作用，撑竿发生弹性形变，恢复原状时对竿产生弹力
B. 图乙中，立定跳远起跳瞬间，人受到向后的摩擦力，地面发生弹性形变，对人产生弹力
C. 图丙中手受到笔杆的摩擦力作用，笔杆发生弹性形变，要恢复原状，对手产生弹力
D. 跳水运动员静止站立在三米跳板上时仅受两个力作用，跳板发生弹性形变，对运动员产生弹力
10. 下列对生活中各物理现象的分析，错误的是( )
A. 图甲：幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力，从而滑得更快
B. 图乙：放在水平桌面上的书本对桌面的压力，是因为书本发生形变而产生的
C. 图丙：轮胎表面都有花纹状的沟槽，是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出，保持两者的良好接触以产生足够的摩擦力
D. 图丁：高大的桥要造很长的引桥，是为了减小汽车的重力沿斜面向下的分力，行驶更方便、更安全
11. 如图所示，一只小鸟落在了树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态，下列说法正确的是( )
A. 树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
B. 树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的
C. 树枝对小鸟作用力的方向斜向上偏右
D. 小鸟起飞瞬间，翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力
12. 如图所示，倾角为的斜面放在水平地面上，小球置于带有光滑半球形凹槽的物体内，放在上，整个装置处于静止状态．则( )
A. 对的支持力方向竖直向上 B. 对的作用力方向垂直斜面向上
C. 地面对的摩擦力方向水平向左 D. 若减小，则对的压力增大
13. 在教室门与地面间缝隙处塞紧一个木楔侧面如图所示，能把门卡住不易被风吹动．下列分析正确的是( )
A. 门不易被风吹动的原因是因为风力太小
B. 门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面给木楔的摩擦力大小
C. 门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面给木楔的摩擦力大小
D. 塞在门下缝隙处的木楔，其顶角无论多大都能将门卡住
14. 长直木板的上表面的一端放有一木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动木板与地面的夹角变大，另一端不动，则木块受到的摩擦力随角度的变化图像是下列图中的 ( )
A. B. C. D.
15. 如图，质量为的小球用轻质细绳拴住放在足够长的光滑斜面上，倾角的斜面体置于光滑水平面上，用水平力推动斜面体，使小球沿斜面缓慢升高，至绳与斜面平行的过程中，绳上的拉力最小值为 ( )
A. B. C. D.
16. 如图所示，质量为的木块受到向右的拉力的作用沿质量为的长木板的上表面向右滑行，长木板保持静止状态．已知木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 ( )
A. 长木板受到地面的摩擦力大小一定为
B. 长木板受到地面的摩擦力大小一定为
C. 若改变的大小，当时，长木板将开始运动
D. 无论怎样改变的大小，长木板都不可能运动
二、多选题
17. 已知、、为三个物块，、为两个轻弹簧，为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接情况如图所示，整体处于平衡状态，则 ( )
A. 有可能处于拉伸状态而处于压缩状态
B. 有可能处于压缩状态而处于拉伸状态
C. 有可能处于自由状态而处于拉伸状态
D. 有可能处于拉伸状态而处于自由状态
18. 如图所示，斜面体放在水平地面上，木块、在斜面体上一起匀速下滑的过程中，斜面体保持静止，下列说法正确的是 ( )
A. 对的摩擦力方向水平向右
B. 对的作用力方向竖直向上
C. 水平地面对的摩擦力方向水平向左
D. 水平地面对的支持力等于、、三者的重力之和
19. 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上．若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )
A. 三条绳中的张力一定都相等 B. 杆对地面的压力大于自身重力
C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
20. 两个共点力、大小不同，它们的合力大小为，则 ( )
A. 、同时增大一倍，也增大一倍
B. 、同时增加，也增加
C. 增加，减少，一定不变
D. 若、中的一个增大，不一定增大
21. 如图所示，柔软轻绳的一端固定，其中间某点拴一重物，用手拉住绳的另一端初始时，竖直且被拉直，与之间的夹角为现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变．在由竖直被拉到水平的过程中 ( )
A. 上的张力逐渐增大 B. 上的张力先增大后减小
C. 上的张力逐渐增大 D. 上的张力先增大后减小
22. 如图所示，用与竖直方向成角的倾斜轻绳和水平轻绳共同固定一个小球，这时绳的拉力为现保持小球在原位置不动，使绳在原竖直平面内逆时针转过角并固定，绳的拉力变为；再转过角并固定，绳的拉力变为，则 ( )
A. B.
C. D. 随绳转动，绳的拉力减小
23. 如图甲所示，通过一拉力传感器能测量力大小的装置用力水平向右拉一水平面上质量为的木块，端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是 ( )
A. 若，则木块与水平面间的摩擦力
B. 若，则木块与水平面间的摩擦力
C. 木块与水平面间的动摩擦因数为
D. 木块与水平面间的动摩擦因数为
24. 明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力，方向如图所示，木楔两侧产生推力，则 ( )
A. 若一定，大时大 B. 若一定，小时大
C. 若一定，大时大 D. 若一定，小时大
三、实验题
25. 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．弹簧测力计悬挂于固定点，下端用细线挂一重物，弹簧测力计的一端用细线系于点，手持另一端向左拉，使结点静止在某位置．分别读出弹簧测力计和的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和细线的方向．
已知本实验用的弹簧测力计示数的单位为，则图中的示数为_________．
下列不必要的实验要求是_________填写选项前对应的字母
A.应测量重物所受的重力
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，每次都要使点静止在同一位置
26. 年月日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔米，此次珠峰高度测量实现了北斗卫星导航系统首次应用、首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一．同时，雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相．重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统．
为测量某弹簧的劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如图甲、乙所示，角度传感器与可转动“”形螺杆相连，“”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，力传感器套在左右两个固定的套杆图乙中未画出上，弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连．当角度传感器顶端转盘带动“”形螺杆转动时，力传感器会随着“”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化．
已知“”形螺杆的螺纹间距，当其旋转时，力传感器在竖直方向移动_________结果保留两位有效数字
该探究小组操作步骤如下：
旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长．
记录初状态力传感器示数以及角度传感器示数．
旋转“”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器示数，其增加值；角度传感器示数，其增加值．
多次旋转“”形螺杆，重复步骤的操作，在表格中记录多组、值：
序号
图丙已描出个点，请将剩余点在图中描出并连线．
用、单位为度、三个量计算弹簧劲度系数的表达式为_________；结合图线算出弹簧的劲度系数_________结果保留两位有效数字
27. 测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数，通常需要弹簧测力计．如果没有测力计，也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数，测量的步骤和方法如图所示：
如图甲所示，将轻弹簧竖直悬挂起来，测出轻弹簧的自然长度；
如图乙所示，将重量的木块悬挂在轻弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度则此时弹簧的弹力________，该弹簧的劲度系数________；
如图丙所示，将轻弹簧一端连接木块，另一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板，使其相对木块向左运动．向左拉动长木板时，________填“需要”或者“不需要”保证长木板匀速前进；
稳定后测出弹簧长度根据测出的物理量，推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式________用、、等字母表示．
28. 某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度圈数的关系．实验装置如图甲所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点、、、、、、圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，指向刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为；挂有质量为的砝码时，各指针的位置记为测量结果及部分计算结果如下表所示为弹簧的圈数，取重力加速度为已知实验所用弹簧总圈数为，整个弹簧的自由长度为．
将表中数据补充完整：________，________．
以为横坐标，为纵坐标，在图乙给出的坐标纸上画出图像．
图乙中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧，该弹簧的劲度系数与其圈数的关系的表达式为________；该弹簧的劲度系数与其自由长度单位为的关系的表达式为________．
四、计算题
29. 生产生活中绳拉物体的运动可简化成如图所示的物理模型，水平地面上有一重的物体，在与水平方向成角斜向右上、大小为的拉力作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力的大小．
30. 质量为的人沿如图所示的梯子从底部向上攀登，梯子质量为，顶角为已知和都为长且用铰链在点处相连，为一段轻绳，两端固定在梯子高度一半处．设梯子与地面的摩擦可以忽略，求：在人向上攀登的过程中，轻绳中张力的变化规律．取重力加速度
31. 如图所示，固定斜面与水平面的夹角为，物体的质量为，与斜面间的动摩擦因数为．
物体受到斜面的支持力为多大？
若要使物体在斜面上静止，求物体质量的最大值和最小值．取，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力
32. 如图所示，重量为的木箱放在水平地面上，至少用的水平拉力，才能使它从静止开始运动．木箱开始运动以后，用的水平拉力，就可以使木箱继续做匀速运动．求：
木箱和地面间的最大静摩擦力的大小；
如果在木箱运动的过程中突然撤去拉力，而木箱在水平地面上能继续滑行，这时木箱受到的摩擦力的大小；
木箱与地面间的动摩擦因数．
33. 如图所示，倾角为的上表面光滑的斜面体放在水平面上，劲度系数分别为、的两根轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为的重物，最下端挂一质量为的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面体绕点缓慢地顺时针旋转后，重新达到平衡．试求质量为、的重物沿斜面各自移动的距离．重力加速度为
34. 如图所示，一只小虫在半径为的半球形碗内沿碗壁缓慢向上爬，已知小虫与碗之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求小虫可以爬多高．
35. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具如图所示设拖把头的质量为，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为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．
若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．
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已知存在一临界角，若，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切值．
36. 如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为，侧面的长度为，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为的钩码，调整托盘上所放砝码的质量，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若，试求是的多少倍．
答案和解析
1.【答案】
【解析】假设能将各容器的侧壁都去掉，我们可以知道钢球仍然处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，故A正确，、、D错误．
2.【答案】
【解析】在水平方向受到两个力的作用，分别是绳对它的拉力和桌面对它的摩擦力，所以B正确．
3.【答案】
【解析】
【分析】
该题考查平衡条件相关知识。对物体受力分析，应用整体法和隔离法、正交分解法，根据平衡条件求解即可。
【解答】
根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力大小为 ，木块对斜面体的压力大小为 ，故A、项错误；
由整体法知，桌面对斜面体的摩擦力大小为，支持力大小为，故C项错误，项正确．
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查受力分析，基础题目。
直接分析出排球的受力情况即可判断。
【解答】
题图中排球受到的力有重力、空气对球的阻力，此刻人手与球并没有接触，所以没有推力，故C正确，、、D错误．
5.【答案】
【解析】因物体的重力沿斜面方向的分力大小为，与弹簧测力计的示数相等，故斜面对物体的摩擦力大小为，选项A正确，B错误；
斜面对物体的支持力大小为，方向垂直于斜面向上，故选项C、D错误．
6.【答案】
【解析】
【分析】
当三个力同向的时候，合力最大，第三个力在另外的两个力合力的范围内的时候，它们的总的合力可以为零，此时合力最小。
求三个力的合力的时候，一定能要注意三个力的合力有可能为零的情况。
【解答】
当大小为、和的三个力方向相同时，合力最大，为；大小为、的两个力的合力大小的范围是，所以当大小为、的两个力的合力大小为，且与第三个力方向相反时，三个力的合力最小为，故选项A正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
作用力和反作用力特点：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但是两个力的作用点在不同的物体上。
平衡力特点：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，两个力作用在同一个物体上。
解决本题的关键掌握作用力与反作用力和平衡力的区别，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。
【解答】
扫地机器人在水平地板上行驶，地板对扫地机器人的支持力和扫地机器人对地板的压力分别作用在两个不同的物体上，是地板与扫地机器人之间的相互作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与扫地机器人如何运动无关；当扫地机器人匀速行驶时，与是一对平衡力，故A、、C错误，D正确．
8.【答案】
【解析】对木块分析，水平方向所受滑动摩擦力与弹簧弹力平衡，有，则对木块和整体分析，水平方向所受滑动摩擦力和弹簧弹力平衡，有，则则、两木块间的距离，故B正确．
9.【答案】
【解析】
【分析】
弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力，结合弹力的性质、产生的条件以及常见的弹力分析。
摩擦力产生条件：：相互接触且发生弹性形变；：有相对运动或相对运动趋势；：接触面粗糙。
弹力是接触力，其产生必须具备两个条件，缺一不可：一是直接接触，二是物体要发生弹性形变。
【解答】
人站在船上撑竿使船离岸，人与船之间必定要有静摩擦力，才能使人与船保持相对静止，二者一起离开岸边；撑竿发生弹性形变，恢复原状时对人产生弹力，故A错误．
图乙中，立定跳远起跳瞬间，人受到向前的摩擦力才能获得向前的加速度，才能向前起跳；地面发生弹性形变，对人产生弹力，故B错误．
图丙中笔杆处于平衡状态，竖直方向受到重力与手对笔杆的向上的摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知手受到笔杆向下的摩擦力作用；笔杆发生弹性形变，要恢复原状，对手产生弹力，故C正确．
跳水运动员静止站立在三米跳板上时，跳板会发生弯曲，则运动员受到重力、跳板的支持力与跳板的摩擦力三个力作用；跳板发生弹性形变，对运动员产生弹力，故D错误．
10.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了物理知识对生活现象的科学解释，包括重力的分力以及弹力产生的原因和摩擦力问题，是平常复习中常见到的知识点。
【解答】图甲中幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩的重力沿滑梯向下的分量，从而滑得更快，小孩受到的重力不变，选项A错误；
图乙中放在水平桌面上的书本对桌面的压力，是因为书本发生形变而产生的，选项B正确；
图丙中轮胎表面都有花纹状的沟槽，是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出，保持两者的良好接触以产生足够的摩擦力，选项C正确；
图丁中高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车的重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，选项D正确．
11.【答案】
【解析】
【分析】根据牛顿第三定律判断；根据弹力的定义分析；根据平衡条件分析。
本题以一只小鸟落在了树枝上为背景，考查了弹力的定义、平衡条件及牛顿第三定律等基础知识，要求学生能够熟练应用所学知识去解决生活中的实际问题。
【解答】树枝发生了弯曲，是小鸟对树枝的压力产生的，根据牛顿第三定律，可知小鸟对树枝的压力大小等于树枝对小鸟的支持力大小，故A错误；
根据弹力的定义，可知树枝对小鸟的支持力是由于树枝发生了形变，而要恢复原状，会对与它接触的小鸟产生力的作用，故B正确；
由于小鸟处于静止状态，树枝水平，根据平衡条件，可知树枝对小鸟的作用力力与小鸟所受重力等大反向，即树枝对小鸟作用力力的方向竖直向上，故C错误；
小鸟起飞瞬间，根据牛顿第三定律可知，翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的作用力大小，故D错误．
12.【答案】
【解析】本题考查了平衡条件的应用，对于力学问题关键是对物体正确的受力分析，注意研究对象的选择。
根据平衡条件可知，对的作用力方向以及对的支持力方向均竖直向上，则A正确，B错误；
C.以、、为整体进行分析，根据平衡条件得水平方向上合力为零，地面对摩擦力为零，C错误；
D.缓慢减小倾角，小球依然处于静止状态，故合外力仍为零，则对的压力大小等于自身重力，故D错误
13.【答案】
【解析】
【分析】对木楔受力分析，受重力、门的压力、地面支持力和摩擦力，根据平衡条件列式分析即可。
本题考查平衡问题中的摩擦自锁现象，解决本题要掌握摩擦力公式，分析压力和动摩擦因数的大小，即可作出判断。
【解答】门不易被风吹动的原因是最大静摩擦力随着推力增大而增大，故A错误；对木楔受力分析，受重力、支持力、压力和摩擦力，如图所示，竖直方向有 ，水平方向有 ，又最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，有 ，考虑摩擦自锁情况，不管多大的力均满足，即 ，由于很小，故只要 即可，题中由于很小，故很容易满足自锁条件，故C正确，、D错误．

14.【答案】
【解析】方法一：过程分析法
木板由水平位置刚开始运动时有， 从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前，木块所受的是静摩擦力．由于木板缓慢转动，可认为木块处于平衡状态，受力分析如图．
由平衡条件可知，静摩擦力大小等于木块重力沿木板向下的分力，即 ，因此静摩擦力随的增大而增大，它们满足正弦变化规律．
木块相对于木板刚好要滑动而未滑动时，木块所受的静摩擦力为最大静摩擦力．继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，且满足．
木块相对于木板开始滑动后， ，此时滑动摩擦力随的增大而减小，满足余弦变化规律．
最后，时， 综上分析可知选项C正确．
方法二：特殊位置法 本题选两个特殊位置也可方便地求解，具体分析见下表：
特殊位置 分析过程
木板刚开始转动时 此时木块与木板无摩擦，即，故A选项错误
木块相对于木板刚好要滑动而未滑动时 木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力，且大于刚开始运动时所受的滑动摩擦力，即，故B、选项错误
由以上分析知选项C正确．
15.【答案】
【解析】斜面体向左缓慢移动过程中小球受力情况如图所示．小球所受重力、支持力的方向不变，当绳与斜面平行时，即与垂直时，绳上的拉力最小，为，故A正确．
16.【答案】
【解析】
【分析】
对的压力等于，所受的滑动摩擦力，方向水平向左，处于静止状态，水平方向受到的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向。
本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，不能根据滑动摩擦力公式求解，是错误的，不能确定此摩擦力是否达到最大值。
【解答】
A.所受木板的滑动摩擦力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：长木板受到的摩擦力方向水平向右，大小等于，处于静止状态，根据平衡条件长木板受到地面的摩擦力的大小是，故A错误；
B.由选项的分析可知，B错误；
C.若改变的大小，当时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因为摩擦力的大小和无关，大小始终是，所以长木板仍处于静止，故C错误；
D.不论如何改变，木块对长木板的摩擦力大小仍不变，大小是，所以长木板都不可能运动，故D正确。
17.【答案】
【解析】
【分析】
先分析弹簧，由于上面与细线相连，故弹簧可能处于原长也可能被拉伸，然后分这两种情况去分析弹簧。
本题关键在于先分析弹簧的情况，然后分情况讨论弹簧的可能情况。
【解答】
由于弹簧上面与细线相连，故弹簧可能处于原长也可能被拉伸当弹簧处于拉伸状态时，细线对有拉力，当拉力小于物体的重力时，弹簧处于压缩状态当拉力等于物体的重力时，弹簧处于原长状态当拉力大于物体的重力时，弹簧处于伸长状态
从上面的分析中发现共有四种情况，即处于伸长状态，处于压缩状态处于伸长状态，也处于伸长状态处于伸长状态而处于原长状态处于原长，处于压缩状态。故AD正确， BC错误。
18.【答案】
【解析】因为、的接触面不水平，则对的摩擦力不可能沿水平方向，项错误；
木块处于平衡状态，所受合外力为，则对的作用力与其所受的重力等大反向，故对的作用力方向一定竖直向上，项正确；
以、、整体为研究对象，系统处于平衡状态，水平方向不受力，则不受水平地面的摩擦力，项错误；
、、整体处于平衡状态，根据二力平衡可知，水平地面对的支持力等于、、三者的重力之和，项正确．
19.【答案】
【解析】根据物体的平衡条件可知，三条绳上拉力的水平分力的合力为零，项正确；由于三条绳的长度不同，因此三条绳与竖直方向的夹角不同，假设三条绳水平分力间的夹角相等，则三条绳上张力一定不相等，项错误；由力的平衡可知，杆对地面的压力等于杆的重力与三条绳拉力的竖直分力之和，项正确；三条绳的拉力的合力和杆的重力的方向均竖直向下，它们不是一对平衡力，项错误．
20.【答案】
【解析】
【分析】
由合力与分力的关系判断得解。
本题主要考查合力与分力的关系，知道合力与分力的几种特殊情况是解题的关键，较简单。
【解答】
根据平行四边形定则，可知、同时增大一倍，也增大一倍，A正确；
若、方向相反，、同时增加，则不变，B错误；
若、方向相反，增加，减少，可能增加，C错误；
若、方向相反，、中的一个增大，不一定增大，D正确．
21.【答案】
【解析】将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如图所示．在三角形中，根据数学知识有，由题意可知的反方向与的夹角，不变，因 为与的夹角先增大后减小，故上的张力先增大后减小，当时，上的张力最大，因 为与的夹角逐渐增大，故上的张力逐渐增大，选项A、D正确，、C错误．
答案
22.【答案】
【解析】以小球为研究对象，小球受到重力、绳的拉力、绳的拉力根据平衡条件得知，和的合力方向竖直向上，大小与重力相等，保持不变，作出绳在三个不同位置时的拉力，如答图所示，可得，且绳的拉力不断减小，故A、D正确．
23.【答案】
【解析】
【分析】
由图乙得最大静摩擦力的大小及滑动摩擦力的大小，比较拉力与最大静摩擦力的大小关系判断出木块所受摩擦力的性质，即可求出摩擦力的大小；求出木块与水平面间的正压力大小，结合滑动摩擦力公式即可求出动摩擦因数。
本题考查摩擦力的分析，注意在求摩擦力时，要分清求的是静摩擦力还是滑动摩擦力。
【解答】
由图乙可知，木块与水平面间的最大静摩擦力为，滑动摩擦力为。
A.由图乙可知当时，此时木块不动，所受摩擦力为静摩擦力，根据平衡条件可得，故A项正确；
B.当时，大于木块与水平面间的最大静摩擦力，则木块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力，则，故B项错误；
由平衡条件可得水平面对木块的支持力与重力平衡，即支持力大小为，由牛顿第三定律可知木块对水平面的正压力大小为，则木块与水平面间的动摩擦因数为，故D项正确，项错误．
24.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查力的分解知识，基础题目。
根据力的分解得出木楔两侧产生推力大小，结合选项逐一分析即可判断。
【解答】
作用力按照力的作用效果，可以分解为垂直木楔两侧面的分力，如图所示，由平行四边形定则及几何知识可得，由以上表达式可知，若一定，越小，和就越大，即木楔两侧产生的推力越大，故A项错误，项正确；
若一定，越大，越大，项正确，项错误．

25.【答案】
【解析】弹簧测力计分度值为，示数为．
验证力的平行四边形定则时，需要分别测量各个力的大小和方向，所以项是必要的；弹簧测力计在使用前需校零，项是必要的；实验中各力必须在同一平面内，项也是必要的；实验是验证三个力的关系，不需要固定点位置，项不必要．
26.【答案】 如图所示
【解析】当其旋转时，力传感器在竖直方向移动的距离 ，则当其旋转时，力传感器在竖直方向移动的距离为．
描点作图，如图所示．
角度增加时，弹簧形变量为，则有，根据胡克定律得，解得将上式变换得图像斜率为， 图象概率为，解得．
27.【答案】 不需要
【解析】将重量的木块悬挂在轻弹簧的下端，则此时弹簧的弹力，由胡克定律知，代入数据解得．
题图丙中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的大小， 因此向左拉动长木板时，不需要保证长木板匀速前进．
由于弹簧的弹力和滑动摩擦力二力平衡，所以有弹簧弹力大小 其中 联立解得．
28.【答案】 如图所示 在之间均可 在之间均可

【解析】，故．
描点后作一条直线，让大部分点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧．
由图线可得其斜率为，故直线满足，即在之间均可 由于匝弹簧总长度为，则匝弹簧的长度满足，代入，得在之间均可．
29.【答案】对物体进行受力分析，如图所示，物体受重力、支持力、拉力、摩擦力建立直角坐标系，对力进行正交分解，沿轴方向有，沿轴方向有，联立解得，．

【解析】见答案
30.【答案】梯子的质量为，人的质量为，梯子底部、处所受地面的支持力分别记为、，梯子受外力的情况如答图甲所示，
当人爬离点的距离为时，列出力矩平衡方程，有

解得
如答图乙所示，绳中的张力记为，右半部分梯子的力矩平衡方程为

解得
可知在人向上攀登过程中，轻绳中张力随人运动距离的增大而均匀增大．

【解析】对梯子受力分析，由力矩平衡方程求解梯子底部、处所受地面的支持力分别记为、；再对，右半部分梯子受力分析由力矩平衡方程求得拉力的表达式；进而分析在人向上攀登的过程中，轻绳中张力的变化规律。
31.【答案】解：将的重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解，则在垂直于斜面方向，
由平衡条件知
代入数据可得
所以受到斜面的支持力大小为
根据题意，与斜面之间的最大静摩擦力
受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
当受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时，
根据共点力的平衡条件有 此时绳的拉力最小，
代入数据得最小拉力
当受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向下时，
根据共点力的平衡条件有 此时绳的拉力最大，
代入数据得最大拉力
同时也处于平衡状态，绳的拉力与的重力大小相等
所以质量的最小值为 质量的最大值为。

【解析】对受力分析，根据垂直于斜面方向受力平衡求解；
隔离对分析，抓住有两个临界状态，有沿斜面向上的最大静摩擦力和沿斜面向下的最大静摩擦力，根据平衡条件列式即可求解。
本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．正确分析受力情况，运用正交分解法求解。
32.【答案】解：由题可知，要用的水平拉力，木箱才能从静止开始运动，则此时水平拉力的大小恰好等于木箱所受最大静摩擦力的大小，所以木箱与地面间的最大静摩擦力的大小为．
由题可知，用的水平拉力可使木箱继续做匀速运动，则由二力平衡知，木箱受到的滑动摩擦力的大小撤去拉力后，木箱仍继续滑行，此时受到的仍为滑动摩擦力，其大小不变仍为．
木箱对地面的压力大小等于其重力大小，即，所以动摩擦因数为
．

【解析】见答案
33.【答案】解：未旋转时，两弹簧均处于伸长状态，设劲度系数为、的两弹簧伸长量分别为、，由平衡条件可知 ， 解得， 旋转后，两弹簧均处于压缩状态，设压缩量分别为、，则，解得 ，解得 所以质量为的重物沿斜面移动的距离 质量为的重物沿斜面移动的距离．
【解析】见答案
34.【答案】解：对小虫进行受力分析，小虫受重力、支持力和静摩擦力三个力作用处于平衡状态．
如图所示，设小虫爬到最高点处的切线与水平方向的夹角为，根据平衡条件有
， ，
在最高点时，静摩擦力最大，有，
由以上三式解得．
则最大高度．

【解析】
【分析】
小虫受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，根据平衡当小虫重力的分力等于最大静摩擦力的时候小虫爬到最大高度。
本题是共点力平衡的基础题目，不难。
35.【答案】解：设该同学沿拖杆方向用大小为的力推拖把．将推拖把的力沿竖直方向和水平方向分解，根据平衡条件有 式中和分别为地板对拖把的支持力和摩擦力 又 联立式得．
若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 ，这时，式仍满足，联立式得 现考查使式成立的角的取值范围，注意到式右边总是大于零，且当无限大时极限为零，有 ，使上式成立的角满足，且 ，故临界角的正切值 ．

【解析】本题考查平衡条件的应用，涉及临界问题，基础题目。
根据平衡条件列方程得出推拖把的力的大小；
结合表达式和数学知识分析即可解题。
36.【答案】解：分析托盘、细杆、滚轮构成的系统和劈的受力，如答图甲、乙所示，托盘、细杆、滚轮构成的系统受向下的重力，劈对滚轮的支持力，圆孔的约束力；劈受两个滚轮的作用力、，细线的拉力
对托盘、细杆、滚轮构成的系统有 ，则 对劈有 ，则 因为与是作用力与反作用力，所以与的大小相等 得 代入数据得．

【解析】本题考查平衡条件的应用，正确受力分析是解题的关键。
根据平衡条件逐一分析即可得出和的关系。
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