吉林省长春市2020-2021学年一汽三中相互作用培优练习含答案

一汽三中相互作用章练习（培优）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45
N，另一个小孩用的力是60
N，这两个力的夹角是90°。为求合力，下列作图正确的是（）
A.
B.
C.
D.
运动员在立定跳远时，脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是（）
A.
B.
C.
D.
如图所示，将一块蹄形磁铁静置于铁质教室讲台的倾斜面上。则关于该磁铁的受力情况，以下说法正确的是
A.
蹄形磁铁共受到5个力的作用
B.
桌面对磁铁的支持力是由磁铁的形变而产生的
C.
桌面对磁铁摩擦力为静摩擦力，其大小与接触面的粗糙程度有关
D.
桌面对磁铁的弹力、摩擦力和吸引力均属于同一种基本相互作用
如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球高度
A.
一定升高
B.
一定降低
C.
保持不变
D.
升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,两点离墙壁的距离分别是.物块与地面的最大静摩擦力为,则弹簧的劲度系数为(???
)
A.
?
B.
C.
?
D.
如图甲所示，质量为m的铁块放在长木板上表面的一端，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α增大)，另一端不动，铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像如图乙所示，重力加速度大小为g。则
A.
铁块与木板间的动摩擦因数μ＝tanθ，
B.
铁块与木板间的动摩擦因数
C.
当木板与地面的夹角为θ2时，铁块开始做自由落体运动
D.
木板由θ1转到θ2的过程中，铁块的速度变化越来越快
如图所示，三个粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上，处于静止状态，每个圆木的质量为m，截面的半径为R，三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角∠O1=120°，若在地面上的两个圆木刚好要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑圆木之间的摩擦，重力加速度为g，则（　　）
A.
圆木间的弹力为mg
B.
地面上的每个圆木对地面的压力为mg
C.
地面上的每个圆木受到地面的作用力为mg
D.
地面与圆木间的动摩擦因数为
如图所示，质量均为m的n（n>3）个相同匀质圆柱体依次搁置在倾角为30°的光滑斜面上，斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态。则下列说法中正确的是(
)
A.
挡板对圆柱体1的弹力大小为
B.
圆柱体1对斜面的压力大小为
C.
圆柱体2对圆柱体1的压力大小为
D.
若将挡板绕下端点缓慢逆时针转动60°，则转动过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小
如图所示，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，绳PO竖直，绳PA水平，绳PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ＝30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A.
绳PO的拉力大小为mg
B.
物块A受到的摩擦力大小为2μmg
C.
半球体C受到的摩擦力大小为
D.
地面对半球体C的支持力大小为（M＋m）g
某同学用力拖动桌子沿水平地面匀速运动时发现，斜向上与水平方向成30°时拉力最小，已知桌子总质量为10
kg，重力加速度为，该同学认真思考推算了一下，得出（?
?
）
A.
桌子与地面的动摩擦因数
B.
最小的拉力
C.
斜向上与水平方向成60°时拉力
D.
桌子以匀速运动，撤去拉力，桌子还能滑行约5
m
二、实验题
两同学为测量一物体质量的大小并验证力的平行四边形定则,他们估计身边所用的弹簧测力计的量程可能会不够测量小物块的重力,为了避免因量程小而损坏弹簧测力计,他们设计了以下测量方案:
①将一粘有白纸的平木板竖直固定,再用铅笔在白纸上画一点,记为O点,并建立如图所示的直角坐标系xOy.用一轻绳一端穿过一可看成质点的小金属环P、另一端打一小绳套再用图钉将绳套固定在O点.
②以
O点为圆心、OP为半径画一四分之一的圆弧AB(如上图中虚线).
③在轻质小环
P上再系一轻绳,另一端打一小绳套与弹簧测力计相连,穿过P的轻绳跨过暂时固定在铁架框上端横杆上的光滑定滑轮(可看成质点)后再与小物块连接在一块,并先用手托住小物块.
④用手托住小物块同时调节定滑轮的位置,当小环P在AB附近时固定滑轮,然后在竖直方向缓慢拉弹簧测力计,使小物块离开手心,同时使环P恰好落在AB弧上.(若在向下拉弹簧测力计时弹簧测力计读数达到其量程时小物块还未离手,此时应继续调整定滑轮的位置,然后再重复步骤④)
试分析下列问题:
(1)
如果要用本实验来验证力的平行四边形定则,则在步骤④中还需要记录一些什么数据,请描述出来:______________.?
(2)
某同学提出若用本实验来验证力的平行四边形定则,他根据本实验作出了如下图所示的两个平行四边形示意图,你认为符合本实验的图是___图(填“甲”或“乙”).?
(3)
设与小物块相连的轻绳与x轴相交于D点,延长DP交y于C点,现测得OC=L1,PC=L2,弹簧测力计的示数为F,则小物块的质量为m=____
kg.?
三、计算题
如图所示，有一个重量G=20N的小物体放在斜面上，斜面底边长AB=40cm，高BC=30cm，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5，物体在沿斜面向上的力F的作用下刚好处于静止状态(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，求：
(1)斜面倾角θ的正弦值；
(2)力F大小的取值范围。
如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r的均匀半球体A，现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A与地面间的动摩擦因数为0.5．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
（1）地面对A的支持力FN；
（2）地面对A的最大静摩擦力Fmax；
（3）A球球心距墙角的最远距离xm．
?
如图所示,长方形斜面倾角为37°,其中AD=0.8m,AB=0.6m,一重力为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为0.6,沿斜面所在平面内加上一个力F使木块沿斜面的对角线AC方向匀速下滑,已知sin=0.6
，cos=0.8则
(1)斜面对木块的支持力多大？
(2)木块与斜面之间的滑动摩擦力多大？
(3)试求F的大小和方向
【答案】
1.
D
2.
A
3.
D
4.
A
5.
C
6.
D
7.
B
8.
B
9.
C
10.
C
11.
（1）P点在圆弧AB上的具体位置以及定滑轮在铁架上端横梁固定的位置；（2）甲；
（3）·???
12.
解：（1）根据三角函数关系，有：
sinθ=
代入数据得：sinθ=0.6；
（2）物体刚好处于静止状态，则物体受力平衡；
当摩擦力方向沿斜面向上时，有：
FN=Gcosθ…①
F1+Ff=Gsinθ…②
滑动摩擦力大小为：
Ff=μFN…③
联立①②③，代入数据，得：
F1=4N
当摩擦力方向沿斜面向下时，有：
F2=Gsinθ+Ff…④
联立①③④，代入数据得：
F2=20N。
答：（1）斜面倾角θ的正弦值为0.6；
（2）力F可能的大小为4N或20N。??
13.
解：（1）根据题意可知，B的质量为2m?????????????????????????????????????????????????????????????
A、B处于静止状态，则地面对A的支持力FN=3mg
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
（2）地面对A的最大静摩擦力Fmax=μFN=1.5mg?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
（3）当地面对A的摩擦力达到最大静摩擦力时，A球球心距墙角的距离最远，对A、B分别受力分析，如图所示，
?
根据平衡条件得F=
Fmax=FN'=Fcosθ
解得tanθ=???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
则A球球心距墙角的最远距离xm=2rcos
θ+r=r??
14.
解：（1）木块做匀速直线运动，受力平衡，对木块受力分析，根据平衡条件得：
FN=Gcos37°=25×0.8N=20N，
（2）木块与斜面之间的滑动摩擦力为：
f=μGcos37°=0.6×20N=12N，
（3）设施力大小为F，方向与CA成θ角．当F与重力沿斜面向下的分力G1的合力沿AC方向，且恰等于斜面对物体的摩擦力时，物体才沿AC匀速下滑．G1=Gsin37°=15N，
根据平衡条件得：
G1cosβ+Fcosθ=f…①
G1sinβ=Fsinθ…②
式中β=37°．因G1cosβ=12N=f?
则Fcosθ=0，θ=90°．即F为垂直于AC方向。?
由②得：F=G1sinβ=9N。??
第2页，共2页
第1页，共1页