相互作用 单元测试1

章末检测
一、选择题（每小题4分，共40分）
1.关于力的概念，下列说法正确的是…（ ）
A.力是一个物体对另一个物体的作用
B.两个物体只有相互接触才能产生相互作用力
C.一个物体受到力的作用，必有另一个物体同时受到力的作用
D.两个物体之间是否发生力的作用，要看这两个物体怎样运动
解析：力是物体间的相互作用，一个力必然会有施力物体和受力物体，力不能脱离物体而单独存在.
验 两个物体间是否有力的作用，与它们之间的相对运动无关.
答案：AC
2.如图4-7所示，一切摩擦不计，各物体的受力分析不正确的有（ ）
图4-7
解析：弹力的方向的判断方法是，有接触面的一定与接触面垂直，没有接触面的要与接触点的切面垂直，绳子上的弹力总是沿绳子收缩的方向，弹簧的弹力总是指向恢复原长的方向，与形变的方向相反.
答案：ABC
3.用弹簧秤竖直悬挂一个静止的小球，下面的说法正确的是（ ）
A.小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力
B.小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力大小
C.小球的重力的施力物体是弹簧秤
D.小球的重力的施力物体是地球
解析：重力是由于地球对物体的吸引产生的，施力物体是地球，而拉力是属于弹力的，它们是不同性质的力.
答案:BD
4.下列叙述中正确的是（ ）
A.只有静止的物体才受重力
B.空中飞行的子弹受重力作用
C.重力就是物体对水平桌面的压力
D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于重力
解析：物体的重力与物体的质量和重力加速度有关，与物体的运动状态无关.
答案:BD
5.在下列哪种情况下，物体的重力会发生变化（ ）
A.把它抛出去 B.把它放进水里
C.把它从北极移到赤道上 D.把它从地球移到月球上
答案:CD
6.用手直握一只瓶子，瓶子越重，手就要握得越紧，瓶子才不会掉下，对此，有几个同学各发表见解如下，则说法正确的是（ ）
A.手握得越紧，对瓶的压力越大，静摩擦力就增大，当静摩擦力等于重力时，瓶就不会掉下
B.手握得越紧，压力越大，静摩擦力就增大，当静摩擦力大于重力时，瓶就不会掉下
C.手握得越紧，压力越大，因而最大静摩擦力增大，当最大静摩擦力大于重力时，瓶就不会掉下
D.手握得越紧，压力越大，因而滑动摩擦力增大，当滑动摩擦力大于重力时，瓶就不会掉下
解析：用手握住瓶子处于静止状态，瓶子受到的手对它的静摩擦力与它的重力平衡，当手握得越紧，手对瓶子的压力增大，瓶子受到的最大静摩擦力增大，但由于此时瓶子受到的是静摩擦力，所以摩擦力不变.
答案：C
7.关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A.有弹力必定有摩擦力
B.有摩擦力必定有弹力
C.若物体间弹力增大，则摩擦力也增大
D.以上说法都不正确
解析：两个相互作用的物体之间存在弹力时，不一定有摩擦力，还需要两物体间有相对运动或相对运动趋势，但如果两个物体间有摩擦力作用，那它们之间一定有弹力作用.
答案：B
8.如图4-8所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，F1=8 N，方向向右；F2=12 N，方向向左．当F2从12 N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（ ）
图4-8
A．逐渐减小 B．先减小后增大
C．逐渐增大 D．先增大后减小
解析：物体受F1、F2作用时，物体所受的摩擦力与F1、F2的合力大小相等，即f=F2-F1=4 N,当F2减小时，合力减小，摩擦力f减小，当F1＝F2时，合力为零，摩擦力为零，当F2 继续减小时，合力开始增大，当F2减到零时，摩擦力达到最大.
答案：B
9.如图4-9所示，在高山滑雪中，质量为m的运动员静止在准备区O点，准备区山坡倾角为θ，滑板与雪地间的动摩擦因数为μ，这时（ ）
图4-9
A．运动员受到静摩擦力大小为μmgcosθ
B．山坡对运动员的作用力大小为mg
C．山坡对运动员的支持力大小为mg
D．山坡对运动员的摩擦力大于mgsinθ
解析：运动员静止在山坡上，受到静摩擦力的作用，山坡对运动员的作用力与他的重力平衡.
答案：BD
10.用两个大小都为100 N而方向相反的力，分别拉弹簧秤的两端，则弹簧秤的示数和弹簧秤受到的合力分别为（ ）
A.200 N，200 N B.100 N，200 N C.200 N，0 N D.100 N，0 N
答案：D
二、填空题（每题5分，共15分）
11.一个60 kg的人，其重力为_________________；如果这个人在g′=g6的月球上，他的重力变为__________________.
答案:588 N 98 N
12.把一条盘在地上长为L的质量分布均匀的软绳向上提起，当绳刚好拉直时它的重心位置升高______________.把一个边长为a质量分布均匀的正方形薄板ABCD（如图4-10所示），绕C点翻到对角线AC处于竖直位置时，其重心位置升高_______________.
图4-10
解析：质量分布均匀的软绳的重心在其中点，当从地上提起，刚好拉直的时候，重心上升的高度为L/2，均匀薄板的重心也在其几何中心，当绕一点转动时，重心上升的最大高度为（-1）a/2.
答案：L/2 （-1）a/2
13.有两个大小恒定的力F1和F2，其中F1>F2.已知当 F1、F2同向时，合力的大小为14 N；当 F1、F2反向时，合力的大小为2 N，则F1的大小等于____________N，F2的大小等于_________N；当F1、F2互相垂直时，它们的合力的大小等于_____________N.
答案：8 6 10
三、计算题（共45分）
14.（7分）n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上迭起来，这堆砖的重心升高了多少?
解析:砖平放在地面上时，其重心距地面的高度为，迭起后，其重心距地面，所以重心升高了d.
答案: d
15.（8分）如图4-11为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系，试由图确定：
图4-11
（1）弹簧的原长；
（2）弹簧的劲度系数；
（3）弹簧伸长0.05 m时，弹力的大小.
解析：由胡克定律当x=0时，弹簧处于原长L0=10 cm，
当弹簧伸长或压缩5 cm时，F=10 N，
所以k=200 N/m，F=10 N.
答案：（1）10 cm (2)200 N/m (3)10 N
16.（10分）质量为2 kg的物体，静止在水平地面上.物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等.给物体一水平拉力.
（1）当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大?
（3）此后若将拉力减小为5 N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力是多大?
（4）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大?（g取10 N/kg）
解析：求摩擦力时要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力，是滑动摩擦力才能根据公式F=μN求解.
滑动摩擦力（最大静摩擦力Fm）大小为μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.
（1）当拉力F＝5 N时，F＜Fm，物体静止，F静＝F＝5 N.
（2）当拉力F＝12 N时，F＞Fm，物体滑动
F滑＝μFN＝μmg＝10 N.
（3）当拉力又减小为5 N时，物体仍滑动，故F滑＝10 N.
（4）当拉力撤去后，由于物体继续滑动，仍受滑动摩擦力作用，F滑＝10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
温馨提示:正压力增大了,摩擦力一定增大.
17.（10分）如图4-12所示,物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时，试求：
图4-12
（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；
（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.
解析:(1)Fb=μFNB=0.4×20 N=8 N,方向向右;
(2)Fa=μFNA=0.4×60 N=24 N,方向向左.
答案:（1）8 N，向右 （2）24 N，向左
18.（10分）在图4-13中，若两物体的重力分别为GA＝20 N，GB＝40 N，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间动摩擦因数μ2＝0.4，用力F作用在B上后，A、B间及B与地面间都发生了相对滑动.求各接触面间摩擦力的大小.
图4-13
解析：已说明A、B间,B与地面间都发生了相对滑动,即为滑动摩擦力,据F=μFN计算.
对物体A，弹力FNA＝GA＝20 N
据F＝μFN得A、B间的滑动摩擦力
F1＝0.2×20 N＝4 N
对物体A与B，弹力FAB＝GA+GB＝60 N
同理得：F2＝μFAB＝0.4×60 N＝24 N.
答案:4 N 24 N
温馨提示：B与地面间的正压力不等于B物体的重力.
知识长廊
四种相互作用
按照现代物理学的观点，支配物质世界各种运动现象的力可归结为四种基本相互作用，这就是：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.引力相互作用和电磁相互作用是长程力，它们的作用范围从理论上说是无限大.强相互作用和弱相互作用是短程力.强相互作用只在10-15 m范围内才有显著作用，弱相互作用的力程更短，不超过10-16 m.
引力作用是所有物体之间都存在的一种相互作用，称为万有引力，由于引力常量G很小，对于通常大小的物体，它们之间的引力是非常弱的，所以，对一般物体之间以及原子、分子间存在的万有引力常常忽略不计.但是，当物体的质量很大时，引力作用就十分重要了.因此，引力作用成为星体之间以及星体与其附近物体之间的相互作用.物体受到的重力本质上是引力相互作用.
电磁相互作用，包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用.静止的点电荷之间的相互作用力是法国物理学家库仑发现的，叫做静电力或库仑力.运动着的带电粒子之间的相互作用力，除了静电力还有称为磁力的洛伦兹力.根据麦克斯韦的电磁理论和狭义相对论，电和磁是密切相联系的、统一的，因此，电力和磁力统称为电磁相互作用.弹力和摩擦力本质上是电磁相互作用.
强相互作用和弱相互作用只在原子核和基本粒子的相互作用中才显示出来，强相互作用是介子和重子（包括质子、中子之间的相互作用），这种相互作用把核子束缚在一起，物理学家们把它称为核相互作用.近年来发展起来一种描述相互作用的动力学理论，认为强子是由夸克（或称层子）组成，强子之间的强相互作用是通过交换胶子来实现的，弱相互作用是在原子核的β衰变中发现的，核子（质子、中子）、电子和中微子都参与这种相互作用.
以上四种相互作用按强度排列的次序是：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用.