高一物理上学期期中复习 第三章 相互作用——力 练习（含答案）

高一物理上学期期中复习练习（第3章）
一、选择题：
1．如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　）
A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T不变
C．F逐渐变小，T不变 D．F逐渐变小，T逐渐变小
2．如图所示，轻绳跨过固定在水平杆右端的光滑定滑轮（定滑轮重力不计）栓接一质量为M的物体，，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．杆对滑轮的作用力大小为Mg，方向水平向右
B．杆对滑轮的作用力大小为Mg，方向水平向右
C．轻绳的张力大小为Mg
D．轻绳的张力大小为Mg
3．如图所示，用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s2） （　　）

A． B． C． D．
4．如图所示，正方体物块A和光滑小球B静止在倾角为的固定斜面上，物块A与小球B紧靠在一起。已知物块A的质量为，小球B的质量为，物块A与斜面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　）
A．小球B受到物块A的弹力大小为
B．物块A对斜面的压力大小为20N
C．物块A受到的摩擦力大小为30N
D．物块A与斜面间的动摩擦因数可能为
5．如图所示，两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平，碗的半径及两小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为（　　）
A． mg B．mg C． mg D．2mg
6. 倾角为37°的两个完全相同的直角三角形滑块A、B按如图所示放置，A与桌面间的滑动摩擦系数为0.75。现在B上作用一水平推力使A、B一起在水平桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止。则A的受力情况为（　　）
A. B. C. D.
7. 我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则为（）
A. B. C. 1 D. 2
8. 如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮Oˊ由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到Oˊ正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（　　）
A. 外力F大小不变 B. 轻杆对小球的作用力大小变小
C. 地面对木板的支持力逐渐变小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐减小
9. 已知力F的大小和方向，在以下三种条件下，通过作图求两个分力F1和F2。
（1）图甲，已知两个分力的方向，即图中角和确定，求两力的大小；
（2）图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向；
（3）图丙，已知F1的方向和F2的大小（Fsin＜F2＜F），求F1的大小和F2的方向。
下列判断中，正确的是（　　）
A. 图甲中F1和F2的大小有无数组解
B. 图乙中F2的大小和方向有唯一解
C. 图丙中F1的大小有唯一解
D. 图丙中F2的方向有一解
10. 质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　）
A. 推力先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
11. 打印机是现代办公不可或缺的设备，其进纸系统结构如图所示，正常情况下能做到“每次只进一张纸”，某次打印过程中刚好还有100张相同的纸，每张纸的质量均为m，打印时搓纸轮按图示逆时针方向转动，搓纸轮给第1张纸压力大小为F(F>mg)，带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间，重力加速度为g，当打印机正常工作时下列说法中不正确的是（　　）
A. 搓纸轮对1张纸的摩擦力方向向右
B. 第2张与第3张之间的摩擦力大小为
C. 第99张纸与第100张纸之间的摩擦力为
D. 一定大于
12. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　）
A. B. C. D.
13. 如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（　　）
A. 绳的右端上移到b′，绳子拉力大小不变
B. 将杆N向右移一些，绳子拉力变小
C. 绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D. 若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点会向右移动
二、实验题：
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端挂一轻质小圆环，橡皮条原长为GE，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，如图乙所示，橡皮条伸长的长度为EO，撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，如图丙所示，使小圆环仍处于O点。
①本实验体现了__________的物理思想；
②具体操作前，某同学提出了以下关于实验操作的建议，其中正确的是_______；（填正确答案标号）
A．图乙中，F1与F2的方向必须相互垂直
B．重复实验再次进行探究时，圆环O的位置应与前一次实验相同
C．用两弹簧测力计同时拉小圆环时，两弹簧测力计示数之差应尽可能大一些
D．记录F1与F2方向时，记录点尽量要和O点离得远一点
③某同学在坐标纸上画出了如图丁所示的两个已知F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号）
A．F1=4N B．F=12N C．θ1=45° D．θ1<θ2
三、解答题：
15．如图所示，水平地面上有长木板B，木块A放在B的上面，水平轻质弹簧连接A和右端墙壁，弹簧劲度系数。水平力向左拉动B，使其向左匀速运动，弹簧的伸长量恒为，已知A、B两物体的质量分别为。求：
(1)弹簧弹力的大小；
(2)B对A的摩擦力大小f；
(3)B与地面间的动摩擦因数。
16.如图所示，三根轻质绳子、与将一质量为的重物悬挂空中而处于静止状态，其中与天花板夹角为30°，与天花板夹角为60°.（g取）
（1）画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度；
（2）求绳子、对应的拉力大小、；
（3）若保持O、B点位置不变，改变绳长度，将A点移动到D点，使得，求此时绳子对应的拉力大小.
17．如图所示，质量为3m的光滑圆球B紧靠竖直墙壁置于光滑水平地面上，质量为m的均匀圆球A用一定长度的轻质细绳悬挂于竖直墙壁上的P点，、为两球的球心，平衡时，与竖直方向的夹角，且两球心的连线与恰好垂直，已知重力加速度为g（，），求：
(1)B球对A球的支持力的大小；
(2)地面对B球的支持力大小。
18．用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，两个小球1和2的重力分别为2G和G。求：
（1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；
（2）细线b对小球2的拉力大小；
（3）细线b与竖直方向的夹角。
19．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距，与水平面的夹角。（，，g取）。求：
（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力；
（2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数；
（3）将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力。（可能用到的数学公式）
参考答案：
1．A 2．C 3．C 4．D 5．B 6. C 7. D
8. D 9. B 10. C 11. B 12.C 13. A
14. ①. 等效替代 ②. D ③. BC
15. (1) (2) (3)
【详解】（1）根据胡克定律 解得
（2）根据二力平衡 解得
（3）设A对B的摩擦力大小为，地面对B的摩擦力大小为，则
对B分析可知
又 解得
17．(1) (2)
【详解】（1）对球A和球B的受力分析如下图所示
球B对球A的支持力为
（2）根据上图球B的受力分析，地面对B球的支持力为
其中 解得
18．（1），；（2）2G；（3）60°
【详解】（1）设细线a、c分别对小球1和2的拉力大小分别为Ta、Tc，对小球1、2整体分析，有
解得
（2）设细线b对小球2的拉力大小为Tb，对小球2分析，有
（3）设细线b与竖直方向的夹角为θ，对小球2分析，有
可得
19．（1），方向沿木棍向上；（2）；（3）
【详解】（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件
解得方向沿木棍向上
（2）由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中角满足 解得
根据平衡条件 解得
求得动摩擦因数
（3）从右侧视角受力分析，如图所示
因木棍提供的支持力合成为，摩擦力合成为
故这两个力的合力方向固定，图中满足
故
现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平衡的矢量三角形得 解得