相互作用
单元测试
（总分100
60分钟）
选择题（共8小题，每题6分，共48分）
1．下列说法中正确的是( )
A．自然界所有的相互作用都可归纳为四种基本相互作用
B．在四种基本相互作用中，万有引力是最强的
C．四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了
D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力
2．在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的( )
A．F1的方向
B．F2的方向
C．F3的方向
D．F4的方向
3．如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8N，B的重力为6N，弹簧的弹力为4N。则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( )
A．18N和10N
B．4N和10N
C．10N和2N
D．14N和2N
4. 如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到B的摩擦力水平向左
C．B受到A的摩擦力水平向左
D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
5.如图所示，一水桶上系有三条绳子a、b、c，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是( )
A．a绳受力最大
B．b绳受力最大
C．c绳受力最大
D．三条绳子受力一样大
6.
把一个已知力F分解，要求其中一个分力F1跟F成30°角，而大小未知；另一个分力F2＝F，但方向未知，则F1的大小可能是( )
A．F
B．F
C．F
D．F
倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是( )
图3
A．木块受到的摩擦力大小是mgcos
α
B．木块对斜面体的压力大小是mgsin
α
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin
αcos
α
D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g
如图6所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，并悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是下列图中的( )
图6
实验题（共2小题，16分）
为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是 。B弹簧的劲度系数为 。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“A”或“B”)。
做“验证力的平行四边形定则”的实验时,步骤如下：
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸。
(2)把橡皮条的一端固定在木板的A点,另一端连接两根绳套。
(3)通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条伸长到某一点O,并记录O点的位置。
(4)此时需记录下 、 和两个弹簧测力计的读数F1、F2。
(5)改用一个弹簧测力计把橡皮条拉长到 后,再记录下 和弹簧测力计的读数F′。
(6)用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。选好标度,按F1、F2的大小作两个力的图示。用三角板作平行四边形,求得合力F。
(7)比较一下,力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向是否相同。
(8)如图是甲、乙两位同学实验得出的结果, 同学的实验结果比较符合实验事实。
计算题（共3小题，36分）
11.三条轻绳结于O点,通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂起来,如图所示。已知系在竖直墙上的绳与墙成37°角,弹簧测力计水平且读数为3N,求重物的质量(g取10m/s2)。
12.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止。求：
(1)此时水平拉力F的大小;
(2)环对横杆的压力;
(3)环对杆的摩擦力。
(
图9
)13.
如图9所示，一个质量为m=2kg的均匀球体，放在倾角的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于平衡状态。求球体对挡板和斜面的压力。(sin370＝0.6，cos370=0.8,g=10m/s2)
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共1页相互作用
单元测试
（总分100
60分钟）
选择题（共8小题，每题6分，共48分）
1．下列说法中正确的是( )
A．自然界所有的相互作用都可归纳为四种基本相互作用
B．在四种基本相互作用中，万有引力是最强的
C．四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了
D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力
解析：在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，A正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，B错误；随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，C错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，D正确．
答案：AD
2．在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的( )
A．F1的方向
B．F2的方向
C．F3的方向
D．F4的方向
答案：B
解析：本题属于点面接触，弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2。
3．如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8N，B的重力为6N，弹簧的弹力为4N。则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( )
A．18N和10N
B．4N和10N
C．10N和2N
D．14N和2N
答案：B
解析：A受重力，弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡；若弹力向上，则支持力F＝GA－F1＝8N－4N＝4N，若弹力向下，则支持力F′＝8N＋4N＝12N；B受重力，弹簧的弹力及绳子的拉力而处于平衡；若弹力向上，则绳子拉力T＝6N－4N＝2N；若弹力向下，则T′＝6N＋4N＝10N，故有两种可能：4N和10N,12N和2N，故选B。
4. 如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到B的摩擦力水平向左
C．B受到A的摩擦力水平向左
D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
[解析] 对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故选项A、B错误；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且水平向右，故选项D错误。
[答案] C
5.如图所示，一水桶上系有三条绳子a、b、c，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是( )
A．a绳受力最大
B．b绳受力最大
C．c绳受力最大
D．三条绳子受力一样大
解析：选C 对水桶研究：受到重力和绳子的两个拉力作用，根据平衡条件得知：两个拉力的合力与重力平衡，大小等于重力，方向竖直向上。根据两个分力大小一定时，夹角增大，合力减小可知，两个拉力的合力一定，夹角越小，绳子拉力越小，夹角越大，绳子拉力越大。根据几何关系得绳子越长，夹角越小，夹角越小，绳子的拉力越小，而绳子越短，夹角越大，绳子的拉力越大，c绳子夹角最大，故c绳受力最大
6.
(多选)把一个已知力F分解，要求其中一个分力F1跟F成30°角，而大小未知；另一个分力F2＝F，但方向未知，则F1的大小可能是( )
A．F
B．F
C．F
D．F
解析 因Fsin
30°＜F2＜F，所以F1的大小有两种情况，如图所示，FOA＝Fcos
30°＝F，
FAB＝FAC＝＝F，
F11＝FOA－FAB＝F，F12＝FOA＋FAC＝F，选项A、D正确。
答案 AD
倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是( )
图3
A．木块受到的摩擦力大小是mgcos
α
B．木块对斜面体的压力大小是mgsin
α
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin
αcos
α
D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g
解析 对木块进行受力分析如图甲所示，由平衡方程得FN＝mgcos
α，Ff＝mgsin
α，所以A、B均错误；对斜面体和木块进行整体受力分析如图乙所示，可得桌面对斜面体的摩擦力大小是零，桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g，故C错误，D正确。
答案 D
如图6所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，并悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是下列图中的( )
图6
解析 设每个球的质量为m，Oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β。
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图甲所示，根据平衡条件可知，Oa绳的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡。由平衡条件得：tan
α＝。再以b球为研究对象，分析受力情况，如图乙所示，由平衡条件得：tan
β＝，则α＜β。故选C正确。
答案 C
实验题（共2小题，16分）
为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是 。B弹簧的劲度系数为 。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“A”或“B”)。
【解析】在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图像上端出现弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度。由胡克定律得x=,则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,B弹簧的劲度系数k=100N/m。精确度高意味着相同拉力下形变量大,相同刻度线下最小分度值小,故应选用劲度系数小的弹簧A。
答案：拉力过大,超过了弹簧的弹性限度 100N/m A
做“验证力的平行四边形定则”的实验时,步骤如下：
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸。
(2)把橡皮条的一端固定在木板的A点,另一端连接两根绳套。
(3)通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条伸长到某一点O,并记录O点的位置。
(4)此时需记录下 、 和两个弹簧测力计的读数F1、F2。
(5)改用一个弹簧测力计把橡皮条拉长到 后,再记录下 和弹簧测力计的读数F′。
(6)用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。选好标度,按F1、F2的大小作两个力的图示。用三角板作平行四边形,求得合力F。
(7)比较一下,力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向是否相同。
(8)如图是甲、乙两位同学实验得出的结果, 同学的实验结果比较符合实验事实。
【解析】本实验要记录力的大小和方向,大小是通过弹簧测力计来读出,方向是通过绳套来确定;为保证分力的作用效果和合力的作用效果相同,本实验要求每次都把橡皮条拉到同一点O;F′是一个弹簧测力计把橡皮条拉到O点时的弹力,所以F′与橡皮条一定在一条直线上,故乙正确。
答案：(4)F1的方向 F2的方向 (5)O点的位置 F′的方向 (8)乙
计算题（共3小题，36分）
11.三条轻绳结于O点,通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂起来,如图所示。已知系在竖直墙上的绳与墙成37°角,弹簧测力计水平且读数为3N,求重物的质量(g取10m/s2)。
【解析】将竖直绳对O点的拉力FT沿两绳方向进行分解,分力分别为FT1和FT2,如图所示。
则FT1=FTtan37°
而FT=mg,FT1=3N。
所以重物的质量：m==kg=0.4kg
答案：0.4kg
12.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止。求：
(1)此时水平拉力F的大小;
(2)环对横杆的压力;
(3)环对杆的摩擦力。
【解析】(1)取小球为研究对象进行受力分析,由平衡条件得：FTsin37°=F,FTcos37°=mg,联立解得F=mg
(2)取A、B组成的系统为研究对象FN=2mg
Ff=F
由牛顿第三定律知FN=-F′N
则环对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下。
(3)环受到的摩擦力大小为mg,方向水平向左,
由牛顿第三定律,环对杆的摩擦力大小为Ff′=Ff=mg,方向水平向右。
答案：(1)mg (2)2mg,方向竖直向下
(3)mg,方向水平向右
(
图9
)13.
如图9所示，一个质量为m=2kg的均匀球体，放在倾角的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于平衡状态。求球体对挡板和斜面的压力。(sin370＝0.6，cos370=0.8,g=10m/s2)
解：球受三个力（G、F1、F2）
球体对挡板的压力大小：
方向水平向左
球体对斜面的压力的大小：
方向垂直斜面向下
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