第三章《相互作用——力》单元练习
一.选择题(共12小题)
1.下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
B.排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,排球将静止
C.排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.排球触网后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
【解答】解:A、运动员在发球时,手对排球的力和排球对手的力为相互作用力,大小相等,方向相反,故A错误;
B、排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,将做匀速直线运动,故B错误;
C、排球在下落过程中,速度变快,惯性不变,因为质量是惯性大小的唯一量度,与速度大小无关,故C错误;
D、力是改变物体运动状态的原因,排球触网后方向改变,说明受到力的作用,故D正确;
故选:D。
2.将一个已知力在某个平面内进行分解,以下说法正确的是( )
A.静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和正压力
B.若已知两个分力的大小,则分力一定有两组解
C.若其中一个分力的方向确定,另一分力大小确定,分力可能只有一组解
D.将一个力分解后,分力和合力同时作用于物体上
【解答】解:A,静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和垂直斜面向下的力,垂直斜面向下的分力等于正压力,故A错误;
B.若两分力与已知力可构成力的矢量三角形,且两分力相同时,有一组解,若两分力与已知力可构成力的矢量三角形,且两分力不同时,在立体空间上有无数组解,故B错误;
C.如下图,设分力F1大小确定,分力F2的方向确定,当F1=Fsinθ或F1≥F时,只有一组解,当F1<Fsinθ,此时无解,当Fsinθ<F1<F,有两组解,故C正确;
D.由于分力、合力是等效替代关系,分力和合力不能同时作用于物体上,故D错误。
故选:C。
3.关于物理学中的理想化模型,下列说法正确的是( )
A.“质点”“自由落体运动”“平行四边形定则”都是理想化模型
B.“质点”是物体在研究问题中的简化,是实际存在的
C.用“质点”代替有大小和形状的物体是不科学的
D.建立理想化模型过程中需要突出问题的主要因素,忽略次要因素
【解答】解:建立理想化模型过程中需要突出问题的主要因素,忽略次要因素,是科学的,“质点”是理想化模型,不是实际存在的,“平行四边形定则”是实验定律,不是理想化模型,故D正确,ABC错误;
故选:D。
4.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
【解答】解:AC、冰箱贴静止不动,受力平衡,它受到的磁力和受到的弹力是一对平衡力,大小相等,故AC错误;
B、冰箱贴与冰箱保持相对静止,它受到的静摩擦力与重力是一对平衡力,故B正确;
D、冰箱贴受到的弹力是由于冰箱发生形变之后要恢复原状而产生的,故D错误;
故选:B。
5.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示。现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A.系统的重心慢慢下降
B.有可能绳的方向不竖直
C.系统对地球的引力先减小后增大
D.系统的重心先下降后上升
【解答】解:根据二力平衡规律,绳的方向始终竖直,同时重心初始在球心位置,当小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,重心先下降,当水全部流出,重心又回到球心位置,故重心又升高,故ABC错误,D正确;
故选:D。
6.如图所示,两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上,紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱体轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的摩擦,则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. B. C. D.
【解答】解:分别对上方的圆柱体和下方的半圆柱体受力分析,如图
对于上方的圆柱体而言,在竖直方向上有2Fsinθ=mg,其中由于三个柱体半径相同,所以θ角为30°,解得Fmg
对下方任意一半圆柱分析,在水平方向上,假设摩擦力达到最大静摩擦力,有Fsinθ=μ(Fcosθmg),解得μ,故B正确,ACD错误;
故选:B。
7.如图所示,一背包静止挂在竖直墙壁的O点。用塑料夹夹住O点两侧轻质背带的中间位置,背包上边缘MN始终保持水平,两侧背带与MN间的夹角相等,背包质量为m。塑料夹位置越低,两侧背带之间的夹角越大,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.塑料夹下方两侧背带的拉力大小均为0.5mg
B.塑料夹位置越低,塑料夹下方两侧背带拉力越大
C.背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对平衡力
D.背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对相互作用力
【解答】解:AB、假设两侧背带间的夹角为2θ,对背包受力分析,由平衡条件得
2Tcosθ=mg
可得T
可知,只有当θ=0°时,T才等于0.5mg,塑料夹位置越低,θ越大,则两侧背带拉力T越大,故A错误,B正确;
C、背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对相互作用力,故C错误;
D、背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
8.如图所示,A、B是水平面上两个平行的半圆柱体,光滑圆柱体C搁置其上,三者均静止。a、b为切点,∠aOb=90°,半径Ob与竖直方向的夹角为θ,圆柱体C受到A、B的支持力大小分别为Fa和Fb,A、B受到的摩擦力大小分别为fA、fB,则( )
A.Fa:Fb=tanθ:1 B.Fa:Fb=1:tanθ
C.fA:fB=2:1 D.fA:fB=tanθ:1
【解答】解:AB、以圆柱体C为研究对象,其受力如图所示,由平衡条件可知Fa和Fb的合力与重力G等大反向。
根据平衡条件可得
Fa=Gsinθ,Fb=Gcosθ
可得:Fa:Fb=tanθ:1,故A正确,B错误;
CD、对A、B、C整体,半圆柱体A、B在水平方向的合力为零,则A和B受到的摩擦力大小相等,方向相反,即有fA=fB,则fA:fB=1:1,故CD错误。
故选:A。
9.电影《热辣滚烫》讲述了一个女孩通过学习拳击实现自我蜕变的励志故事。沙袋用绳竖直悬挂,主角对沙袋施加300N的作用力,通过调整施力方向使沙袋缓慢移动,尝试了各种施力方向后发现绳偏离竖直方向的最大夹角为30°,则沙袋的重力为( )
A.150N B. C.300N D.600N
【解答】解:以沙袋为研究对象,受到重力、绳的拉力和练功队员对沙袋施加的作用力,如图所示:
由平衡条件有:
水平方向:Fcos30°﹣Tsin30°=0
竖直方向:Tcos30°+Fsin30°﹣mg=0
联立可解得:F=600N。
故D正确,ABC错误;
故选:D。
10.物理老师举行技巧挑战赛,要求用一根能承受最大拉力为50N的细绳,尽可能拉动更重的物体,如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体可视为质点,则理论上利用这根细绳能拉动物体的最大重量是( )
A.50N B.N C.100N D.100.3N
【解答】解:设绳子与水平方向的夹角为θ时能拉动物体的重量为G,根据平衡条件得
竖直方向有 G=Tmaxsinθ+N
水平方向有 Tmaxcosθ=f
又f=μN
联立可得:
可知当θ=30°时,重物的重量最大为100N,故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.如图所示,小球a与上端固定且不可伸长的轻绳相连接,放在光滑斜面上。光滑斜面b固定在升降台上,开始时轻绳与斜面平行。升降台启动后沿竖直方向缓慢下降,小球始终没有离开斜面。下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力减小
B.斜面对小球的弹力增大
C.小球所受弹力的合力不变
D.升降台对斜面的支持力增大
【解答】解:AB、对小球受力分析如图所示
由于绳子与斜面平行,当升降台下降时,绳子与斜面的夹角变大,根据三角形合成法则,拉力T将变大,斜面对小球的支持力将减小,故AB错误;
C.对小球分析,弹力的合力包括绳子的拉力和斜面对小球的支持力,绳子的拉力T与斜面的支持力与小球的重力平衡,由于重力不变,所以小球所受弹力的合力不变,故C正确;
D.对斜面和小球整个系统分析,升降台下降后,绳子拉力变大,由于系统重力不变,升降台缓慢下降,视为受力平衡,所以升降台对斜面的支持力变小,故D错误;
故选:C。
12.如图所示,光滑圆环竖直固定,ac为水平直径,bd为竖直直径,一根轻绳P端固定在竖直墙面上,轻绳跨过圆环后另一端Q与重物B相连,轻质动滑轮挂在轻绳上,动滑轮下吊着重物A,Pbd所在平面与圆环所在平面垂直,A、B均处于静止状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.若将竖直圆环向右平移,则PQ绳中拉力变大
B.若将竖直圆环向右平移,则PQ绳对圆环拉力不变
C.若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力保持不变
D.若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力一直增加
【解答】解:AB、物体A、B均处于静止状态,对B分析,根据平衡条件可得:T=mBg
对A受力分析,设绳子间的夹角为θ,根据平衡条件可得:
A、B的重力不变,所以拉力T和绳子间夹角均保持不变,所以绳子对圆环的拉力保持不变,故A错误,B正确;
CD、若将轻绳Q端固定在竖直圆环上,则悬点a到b移动的过程中,悬点之间的水平距离变小,根据受力平衡,绳间夹角逐渐减小,绳中拉力逐渐减小,故CD错误。
故选:B。
二.多选题(共3小题)
13.如图、一根不可伸长的轻绳绕过轻滑轮固定在天花板上MN两点,滑轮下方用细线悬挂一物体,物体最初静止在最低处,现对物体施加适当的拉力F,使它在竖直面内缓慢向右上方移动,若悬挂物体的细线拉力大小始终不变,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.拉力F的方向水平向右
B.拉力F的大小逐渐增大
C.轻绳MN中的张力逐渐减小
D.轻绳MN中的张力逐渐增大
【解答】解:CD.设MN细绳张为 T1,重物与滑轮间细线拉力为T0,重物质量为m,开始时重物静止在最低处,根据平衡条件T0=mg 细绳MN两端固定,长度一定,滑轮缓慢移动轨迹为一个椭圆,且最低点位于椭圆短轴上,滑轮缓慢右移时,滑轮两侧细绳之间夹角θ逐渐减小,
根据平衡条件
θ逐渐减小,cos逐渐增大,故MN细绳张力T1逐渐减小,故C正确,D错误;
AB.重物与滑轮间细线拉力T0 方向始终沿滑轮两侧细绳之间夹角角平分线,则细线拉力T0方向与重力方向之间夹角α为钝角,如下图
且α逐渐减小,以重物为研究对象,根据平衡条件,悬挂物体的细线拉力大小始终不变,则T0一直等于mg,则
,α逐渐减小,cos逐渐增大,故推力F大小逐渐增大,推力F方向发生改变,故A错误,B正确。
故选:BC。
14.某同学在家清洁墙面的情景如图所示,他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,推力保持在沿轻杆方向上,此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°,推力大小为40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,则( )
A.拖把头对墙的压力为32N
B.拖把头对墙的压力为24N
C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
【解答】解:AB.拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,对拖把头受力分析
根据平衡条件可得墙对拖把头的弹力为
FN=Fsin53°=40×0.8N=32N
根据牛顿第三定律,拖把头对墙的压力为32N,故A正确,B错误;
CD.拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,有
Fcos53°=mg+f
拖把受到的滑动摩擦力为
f=μFN
代入数据联立解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为
μ=0.5
故C正确,D错误。
故选:AC。
15.如图所示,斜面c上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点施加一与斜面垂直的拉力F,使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.a、b两物体对斜面的压力一定相同
B.a、b两物体的受力个数一定相同
C.地面受到的摩擦力向右
D.逐渐增大拉力F,a物体先滑动
【解答】解:A、利用正交分解法分别对a、b进行受力分析,在垂直于斜面方向,都有N=mgcosα﹣Fsinθ,即a、b两物体对斜面的压力相同,故A正确;
B、对a,有斜向下的运动趋势,受到的力有重力、支持力、绳的拉力、静摩擦力共4个力;对B,其运动趋势既可能斜向上也可能斜向下,摩擦力可能斜向上也可能斜向下,甚至可以为零,即可能只受到3个力作用,故B错误;
C、把物体a、b和斜面看成是一个整体,整体处于静止状态,F在水平方向的分量与地面对斜面的静摩擦力是一对平衡力,所以F在水平方向的分量向左,c受到地面的摩擦力向右,地面受到的摩擦力向左,故C错误;
D、对a、b即将滑动时做受力分析
对a沿斜面方向有:Tcosθ+mgsinθ=fa
对b沿斜面方向有:Tcosθ﹣mgsinθ=fb
正压力相等,所以最大静摩擦力相等,则a先达到最大静摩擦力,先滑动,故D正确。
故选:AD。
三.实验题(共2小题)
16.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为标记出的小圆环的位置,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。
(1)本实验主要采用的科学方法是 (填选项前的字母)。
A.控制变量法
B.等效替代法
(2)图甲所示的操作过程是:用两个规格相同的弹簧测力计,通过细绳沿平行木板平面的不同方向同时拉挂在橡皮筋一端的小圆环,将小圆环拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小。左侧弹簧测力计的示数F1=2.00N,由图可读出右侧弹簧测力计的示数F2= N。
(3)图乙中的力F和力F',一定沿橡皮条AO方向的是 (选填“F”或“F′”)。
(4)在另一次实验中,该同学用两个弹簧测力计,通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用,两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点,且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计,小圆环平衡时,橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3,关于这三个力的大小关系,正确的是 。
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1
【解答】解:(1)实验中两次要求效果相同,故实验采用了等效替代的方法,故A错误,B正确。
故选:B。
(2)弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为1.90N;
(3)F为弹簧测力计示数,为合力的实验值;F'为在作图得出的合力理论值;故F方向一定沿AO方向。
(4)因F2和F1夹角为90°,根据平行四边形定则可得
F1cos60°=F3
F1sin60°=F2
可知
F1>F2>F3
故A正确,BCD错误;
故选:A。
故答案为:(1)B;(2)1.90;(3)F;(4)A
17.某同学采用图甲所示装置探究“弹簧弹力与伸长量的关系”,安装好实验装置,让刻度尺与弹簧平行放置,弹簧下端连有水平指针。实验时,在弹簧下端逐个加挂钩码,静止时,记下钩码个数及指针所指刻度L,填入表格如下。
请回答下列问题:
n 1 2 3 4 5 6
L(cm) 25.85 27.84 29.65 31.78 33.9 36.02
(1)表中有一个数值记录不规范,这是挂 个钩码时的读数;
(2)为减小误差,采用逐差法计算弹簧伸长量。利用ΔLn=Ln+3﹣Ln(n=1,2,3)计算弹簧的伸长量:ΔL1=5.93cm,ΔL2=6.06cm,ΔL3=6.37cm,伸长量的平均值 cm;
(3)实验中,每个钩码的质量均为m=50.0g,g取9.8m/s2,该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留3位有效数字);
(4)图乙是同学根据另一次实验数据描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是 。
【解答】解:(1)毫米刻度尺的分度值为1mm,读数时要读到下一位,表格中第五组数据为33.9cm,没有读到毫米的下一位,记录不规范,这是挂5个钩码的数据;
(2)伸长量的平均值
(3)根据胡克定律3mg=kΔL
劲度系数
(4)图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是超过了弹性限度。
故答案为:(1)5;(2)6.12;(3)24.0;(4)超过了弹性限度。
四.计算题(共3小题)
18.居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图所示,建材的质量m=10kg,缓慢吊运过程中,静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离,某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为α=30°、β=60°,g取10m/s2。求该时刻:
(1)轻绳OA、OB上拉力大小;
(2)人对地面的摩擦力。
【解答】解:(1)以建材为研究对象,受到重力、OA和OB轻绳的拉力,如图所示;
在竖直方向根据平衡条件可得:FAcooα=mg+FBcosβ
在水平方向根据平衡条件可得:FAsinα=FBsinβ
联立解得:FA=100N,FB=100N;
(2)以人为研究对象,水平方向根据平衡条件可得人受到的摩擦力为:f=FBsinβ=100N=50N,方向向左。
答:(1)轻绳OA、OB上拉力大小分别为100N,FB=100N;
(2)人对地面的摩擦力大小为50N,方向向左。
19.如图所示,两个完全相同的球A、B,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为 ,一根轻绳两端固定在两球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α,问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?
【解答】解:对结点O受力分析如图甲所示,由平衡条件得:
F1=F2
对任一球(如右球)受力分析如图乙所示,球发生滑动的临界条件是:F2sinμFN.
又F2cosFN=G.
联立解得:F.
答:当F至少为时,两球将会发生滑动.
20.如图所示,质量M=3kg的木块套在水平粗糙固定杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,轻绳与水平方向的夹角θ=30°,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,在运动过程中,求:
(1)力F大小;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。
【解答】解:(1)以小球为研究对象,小球的受力如下图所示;
由平衡条件可得:Fcos60°﹣FTcosθ=0;Fsin60°﹣FTsinθ﹣mg=0
解得:;
(2)将木块、小球看作整体,受力情况如下图所示:
由平衡条件得:Fcos60°﹣Ff=0;FN+Fsin60°﹣Mg﹣mg=0
又因:Ff=μFN
解得:。
答:(1)力F大小为20N;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数为。第三章《相互作用——力》单元练习
一.选择题(共12小题)
1.下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
B.排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,排球将静止
C.排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.排球触网后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
2.将一个已知力在某个平面内进行分解,以下说法正确的是( )
A.静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和正压力
B.若已知两个分力的大小,则分力一定有两组解
C.若其中一个分力的方向确定,另一分力大小确定,分力可能只有一组解
D.将一个力分解后,分力和合力同时作用于物体上
3.关于物理学中的理想化模型,下列说法正确的是( )
A.“质点”“自由落体运动”“平行四边形定则”都是理想化模型
B.“质点”是物体在研究问题中的简化,是实际存在的
C.用“质点”代替有大小和形状的物体是不科学的
D.建立理想化模型过程中需要突出问题的主要因素,忽略次要因素
4.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
5.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示。现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A.系统的重心慢慢下降
B.有可能绳的方向不竖直
C.系统对地球的引力先减小后增大
D.系统的重心先下降后上升
6.如图所示,两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上,紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱体轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的摩擦,则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. B. C. D.
7.如图所示,一背包静止挂在竖直墙壁的O点。用塑料夹夹住O点两侧轻质背带的中间位置,背包上边缘MN始终保持水平,两侧背带与MN间的夹角相等,背包质量为m。塑料夹位置越低,两侧背带之间的夹角越大,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.塑料夹下方两侧背带的拉力大小均为0.5mg
B.塑料夹位置越低,塑料夹下方两侧背带拉力越大
C.背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对平衡力
D.背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对相互作用力
8.如图所示,A、B是水平面上两个平行的半圆柱体,光滑圆柱体C搁置其上,三者均静止。a、b为切点,∠aOb=90°,半径Ob与竖直方向的夹角为θ,圆柱体C受到A、B的支持力大小分别为Fa和Fb,A、B受到的摩擦力大小分别为fA、fB,则( )
A.Fa:Fb=tanθ:1 B.Fa:Fb=1:tanθ
C.fA:fB=2:1 D.fA:fB=tanθ:1
9.电影《热辣滚烫》讲述了一个女孩通过学习拳击实现自我蜕变的励志故事。沙袋用绳竖直悬挂,主角对沙袋施加300N的作用力,通过调整施力方向使沙袋缓慢移动,尝试了各种施力方向后发现绳偏离竖直方向的最大夹角为30°,则沙袋的重力为( )
A.150N B. C.300N D.600N
10.物理老师举行技巧挑战赛,要求用一根能承受最大拉力为50N的细绳,尽可能拉动更重的物体,如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体可视为质点,则理论上利用这根细绳能拉动物体的最大重量是( )
A.50N B.N C.100N D.100.3N
11.如图所示,小球a与上端固定且不可伸长的轻绳相连接,放在光滑斜面上。光滑斜面b固定在升降台上,开始时轻绳与斜面平行。升降台启动后沿竖直方向缓慢下降,小球始终没有离开斜面。下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力减小
B.斜面对小球的弹力增大
C.小球所受弹力的合力不变
D.升降台对斜面的支持力增大
12.如图所示,光滑圆环竖直固定,ac为水平直径,bd为竖直直径,一根轻绳P端固定在竖直墙面上,轻绳跨过圆环后另一端Q与重物B相连,轻质动滑轮挂在轻绳上,动滑轮下吊着重物A,Pbd所在平面与圆环所在平面垂直,A、B均处于静止状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.若将竖直圆环向右平移,则PQ绳中拉力变大
B.若将竖直圆环向右平移,则PQ绳对圆环拉力不变
C.若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力保持不变
D.若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上,则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力一直增加
二.多选题(共3小题)
13.如图、一根不可伸长的轻绳绕过轻滑轮固定在天花板上MN两点,滑轮下方用细线悬挂一物体,物体最初静止在最低处,现对物体施加适当的拉力F,使它在竖直面内缓慢向右上方移动,若悬挂物体的细线拉力大小始终不变,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.拉力F的方向水平向右
B.拉力F的大小逐渐增大
C.轻绳MN中的张力逐渐减小
D.轻绳MN中的张力逐渐增大
14.某同学在家清洁墙面的情景如图所示,他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,推力保持在沿轻杆方向上,此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°,推力大小为40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,则( )
A.拖把头对墙的压力为32N
B.拖把头对墙的压力为24N
C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
15.如图所示,斜面c上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点施加一与斜面垂直的拉力F,使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.a、b两物体对斜面的压力一定相同
B.a、b两物体的受力个数一定相同
C.地面受到的摩擦力向右
D.逐渐增大拉力F,a物体先滑动
三.实验题(共2小题)
16.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为标记出的小圆环的位置,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。
(1)本实验主要采用的科学方法是 (填选项前的字母)。
A.控制变量法
B.等效替代法
(2)图甲所示的操作过程是:用两个规格相同的弹簧测力计,通过细绳沿平行木板平面的不同方向同时拉挂在橡皮筋一端的小圆环,将小圆环拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小。左侧弹簧测力计的示数F1=2.00N,由图可读出右侧弹簧测力计的示数F2= N。
(3)图乙中的力F和力F',一定沿橡皮条AO方向的是 (选填“F”或“F′”)。
(4)在另一次实验中,该同学用两个弹簧测力计,通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用,两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点,且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计,小圆环平衡时,橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3,关于这三个力的大小关系,正确的是 。
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1
17.某同学采用图甲所示装置探究“弹簧弹力与伸长量的关系”,安装好实验装置,让刻度尺与弹簧平行放置,弹簧下端连有水平指针。实验时,在弹簧下端逐个加挂钩码,静止时,记下钩码个数及指针所指刻度L,填入表格如下。
请回答下列问题:
n 1 2 3 4 5 6
L(cm) 25.85 27.84 29.65 31.78 33.9 36.02
(1)表中有一个数值记录不规范,这是挂 个钩码时的读数;
(2)为减小误差,采用逐差法计算弹簧伸长量。利用ΔLn=Ln+3﹣Ln(n=1,2,3)计算弹簧的伸长量:ΔL1=5.93cm,ΔL2=6.06cm,ΔL3=6.37cm,伸长量的平均值 cm;
(3)实验中,每个钩码的质量均为m=50.0g,g取9.8m/s2,该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留3位有效数字);
(4)图乙是同学根据另一次实验数据描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是 。
四.计算题(共3小题)
18.居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图所示,建材的质量m=10kg,缓慢吊运过程中,静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离,某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为α=30°、β=60°,g取10m/s2。求该时刻:
(1)轻绳OA、OB上拉力大小;
(2)人对地面的摩擦力。
19.如图所示,两个完全相同的球A、B,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为 ,一根轻绳两端固定在两球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α,问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?
20.如图所示,质量M=3kg的木块套在水平粗糙固定杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,轻绳与水平方向的夹角θ=30°,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,在运动过程中,求:
(1)力F大小;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。