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1、
二 相互作用
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分,1~5題每小題只有一個選項正確,6~8小題有多個選項符合題目要求,全選對得6分,選對但不全得3分,有選錯的得0分)
1.兩個質(zhì)量為m1的小球套在豎直放置的光滑支架上,支架的夾角為120,如圖所示,用輕繩將兩球與質(zhì)量為m2的小球連接,繩與桿構(gòu)成一個菱形,則m1∶m2為( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶ D.∶2
解析:選A.設(shè)輕繩中的拉力為F,隔離m1受力分析,由平衡條件得m1gcos 60=Fcos 60,解得F=m1g;隔離m2受力分析,由平衡條件得2Fcos 6
2、0=m2g,所以 m1∶m2=1∶1,A正確.
2.如圖所示,在高度不同的兩水平臺階上放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體,物體間用輕彈簧相連,彈簧與豎直方向夾角為θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均處于靜止狀態(tài),已知m1表面光滑,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )
A.彈簧彈力的大小為
B.地面對m2的摩擦力大小為F
C.地面對m2的支持力可能為零
D.m1與m2一定相等
解析:選B.對整體受力分析可知,整體受重力、支持力、拉力,要使整體處于平衡,則水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上,且大小與F相同,故B正確;因m2與地面間有摩擦力,則一定有支持力,故C錯誤;
3、對m1受力分析可知,彈力水平方向的分力應(yīng)等于F,故彈力為,因豎直方向上的受力不明確,無法確定兩物體的質(zhì)量關(guān)系,也無法求出彈簧彈力與重力的關(guān)系,故A、D錯誤.
3.在水平地面上固定一個上表面光滑的斜面體,在它上面放有質(zhì)量為m的木塊,用一根平行于斜面的細線連接一個輕環(huán),并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),如圖所示,則桿對環(huán)的摩擦力大小為( )
A.mgsin θ B.mgcos θ
C.mgtan θ D.mgsin θcos θ
解析:選D.設(shè)細線的彈力為F,對斜面上的物塊由共點力平衡條件有F-mgsin θ=0,對輕環(huán)由共點力平衡條件有Fcos
4、θ-Ff=0,解得桿對環(huán)的摩擦力大小為Ff=mgsin θcos θ.
4.一輕繩一端系在豎直墻M上,另一端系一質(zhì)量為m的物體A,用一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿過輕繩,并用力F拉住輕環(huán)上一點,如圖所示.現(xiàn)使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置.則在這一過程中,力F、繩中張力FT及力F與水平方向夾角θ的變化情況是( )
A.F保持不變,F(xiàn)T逐漸增大,夾角θ逐漸減小
B.F逐漸增大,F(xiàn)T保持不變,夾角θ逐漸增大
C.F逐漸減小,F(xiàn)T保持不變,夾角θ逐漸減小
D.F保持不變,F(xiàn)T逐漸減小,夾角θ逐漸增大
解析:選C.圓環(huán)受到三個力,拉力F以及繩子的兩個拉力FT,三力平衡,故繩子兩個拉力的合
5、力與拉力F始終等值、反向、共線,由于繩子的拉力等于mg,夾角越大,合力越小,且合力在角平分線上,故拉力F逐漸變小,由于始終與兩細線拉力的合力反向,故拉力F逐漸趨向水平,θ逐漸變小,選項C正確.
5.如圖所示,吊環(huán)運動員將吊繩與豎直方向分開相同的角度,重力大小為G的運動員靜止時,左邊繩子張力為T1,右邊繩子張力為T2.則下列說法正確的是( )
A.T1和T2是一對作用力與反作用力
B.吊繩與豎直方向的夾角減小時,T1和T2都會變小
C.T2一定大于G
D.T1+T2=G
解析:選B.作用力與反作用力必須作用在不同的物體上,T1和T2作用在同一個物體上,A錯誤;吊繩與豎直方向的夾
6、角減小時,T1和T2夾角變小,T1和T2都會變小,B正確;當T1和T2的夾角為120時,T2等于G,當夾角大于120時,T2大于G,當夾角小于120時,T2小于G,故C、D均錯誤.
6.如圖所示,手推車的籃子里裝有一籃球,女孩把手推車沿斜面向上勻速推動,籃子的底面平行于斜面,靠近女孩的一側(cè)面垂直于底面,下列說法正確的有(不計摩擦力)( )
A.籃子底面受到的壓力大于籃球的重力
B.籃子底面受到的壓力小于籃球的重力
C.籃子右側(cè)面受到的壓力大于籃球的重力
D.籃子右側(cè)面受到的壓力小于籃球的重力
解析:選BD.設(shè)斜面傾角為θ,籃球質(zhì)量為m,籃子底面、右側(cè)面對籃球的彈力分別為FN1
7、、FN2,不計摩擦力,對籃球由共點力平衡條件有FN1-mgcos θ=0,F(xiàn)N2-mgsin θ=0.由牛頓第三定律可知,籃球?qū)@子底面、右側(cè)面的壓力均小于重力.選項A、C錯誤,B、D正確.
7.如圖所示,物體A、B用細繩與彈簧連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45的粗糙斜面上,B懸掛著.已知mA=3mB,不計滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45減小到30,B不會碰到地面,則( )
A.彈簧的彈力不變
B.物體A對斜面的壓力將減小
C.物體A受到的靜摩擦力將減小
D.彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變
解析:選AC.對物體A受力分析如圖所示,設(shè)此時FfA沿斜面向上,由平衡條件可得:mAg
8、sin 45=F+FfA,可得FfA=mBg,當斜面傾角為30時,可得FfA′=mBg=mBg.可見,物體A受到的靜摩擦力方向沿斜面向上,且變小,物體A不會相對斜面滑動,彈簧的彈力始終等于物體B的重力,故選項A、C正確,D錯誤;物體A對斜面的壓力的大小由FN=mAgcos 45變?yōu)镕N′=mAgcos 30,壓力變大,選項B錯誤.
8.如圖所示,斜面上放有兩個完全相同的物體a、b,兩物體間用一根細線連接,在細線的中點加一與斜面垂直的拉力F,使兩物體均處于靜止狀態(tài).則下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b兩物體的受力個數(shù)一定相同
B.a(chǎn)、b兩物體對斜面的壓力相同
C.a(chǎn)、b兩物體受
9、到的摩擦力大小可能不相等
D.當逐漸增大拉力F時,物體b先開始滑動
解析:選BC.對a、b進行受力分析,如圖所示.物體b處于靜止狀態(tài),當細線沿斜面向上的分量與重力沿斜面向下的分量相等時,摩擦力為零,所以b可能只受3個力作用,而物體a必定受到摩擦力作用,肯定受4個力作用,選項A錯誤;a、b兩個物體,垂直于斜面方向受力都平衡,則有:FN+FTsin θ=mgcos α,解得:FN=mgcos α-FTsin θ,則a、b兩物體對斜面的壓力相同,選項B正確;因為b的摩擦力可以為零,而a的摩擦力一定不為零,故選項C正確;對a沿斜面方向有:FTcos θ+mgsin α=fa,對b沿斜面方向有:FT
10、cos θ-mgsin α=fb,又因為正壓力相等,所以最大靜摩擦力相等,則a先達到最大靜摩擦力,先滑動,故選項D錯誤.
二、非選擇題(共4小題,52分)
9.(10分)(1)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,以下說法正確的是( )
A.彈簧被拉伸時,所掛鉤碼越多,誤差越小
B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等
(2)某同學做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L
11、0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把L-L0作為彈簧的伸長量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是圖中的( )
解析:(1)實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力,以探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系,并且拉力和重力平衡.
(2)由于考慮彈簧自身重力的影響,當不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x>0,所以選C.
答案:(1)B (2)C
10.(12分)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時:
(1)除已有的器材:方木板、白紙、彈簧測力計、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆外,還必須有_______________
12、_和________________.
(2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果,必須( )
A.每次把橡皮條拉到同樣的位置
B.每次把橡皮條拉直
C.每次準確讀出彈簧測力計的示數(shù)
D.每次記準細繩的方向
(3)某同學的實驗結(jié)果如圖所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與繩套結(jié)點的位置.圖中________是力F1與F2的合力的理論值,________是力F1與F2的合力的實驗值.
解析:(1)做探究共點力合成的規(guī)律實驗:我們是讓兩個力拉橡皮條和一個力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同,測出兩個力的大小和方向以及一個力的大小和方向,用力的圖示畫出這三個力,用平行四邊形做出
13、兩個力的合力的理論值,和那一個力進行比較.所以我們需要的實驗器材有:方木板(固定白紙),白紙(記錄方向畫圖)、刻度尺(選標度)、繩套(彈簧測力計拉橡皮條)、彈簧測力計(測力的大小)、圖釘(固定白紙)、三角板(畫平行四邊形),橡皮條(讓力產(chǎn)生相同的作用效果的).故還必須有的器材是橡皮條和三角板.
(2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果,每次將橡皮條拉到同樣的位置,即用一個力與用兩個力的作用效果相同,測出兩個力的大小和方向以及一個力的大小和方向,沒有必要把橡皮條拉到最大長度,故B、C、D錯誤,A正確.
(3)用平行四邊形畫出來的是理論值,和橡皮條同線的那個是實際值,所以F是理論值,F(xiàn)′是實際值
14、,該實驗的實驗?zāi)康木褪潜容^F1、F2合力的理論值和實驗值是否相等.
答案:(1)橡皮條 三角板 (2)A (3)F F′
11.(15分)如圖所示,用三條完全相同的輕質(zhì)細繩1、2、3將A、B兩個質(zhì)量均為m的完全相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止狀態(tài),輕繩1與豎直方向的夾角為45,輕繩3水平,求輕質(zhì)細繩上1、2、3的拉力分別為多大?
解析:設(shè)三條繩上的拉力分別為FT1,F(xiàn)T2,F(xiàn)T3;把A、B兩個小球視為整體,受力分析如圖甲,由平衡條件可得2mg=FT1cos 45
FT3=FT1sin 45
解得FT1=2mg,F(xiàn)T3=2mg
隔離球B,受力分析如圖乙:
FT2==mg
15、
答案:2mg mg 2mg
12.(15分)如圖所示,有一個重量為20 N的小物體放在斜面上,斜面底邊長AB=40 cm,高BC=30 cm,物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,物體在一沿斜面向上的力F的作用下剛好處于靜止狀態(tài)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),現(xiàn)將力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右并保持不變,求此時物體與斜面之間的摩擦力.
解析:當力F沿斜面向上,物體恰好不向上滑動時對物體受力分析,有F=Gsin θ+μGcos θ,
由幾何關(guān)系得:sin θ=0.6,cos θ=0.8,F(xiàn)=20 N;
力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右時物體受力如圖所示,
根據(jù)平衡條件得,
Fcos θ
16、+Ff-Gsin θ=0,
解得Ff=Gsin θ-Fcos θ=200.6 N-200.8 N=-4 N,負號表示方向沿斜面向下.
當力F沿斜面向上,物體恰好不向下滑動時,對物體受力分析,
有F=Gsin θ-μGcos θ=4 N;
力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右時,有
Fcos θ+Ff-Gsin θ=0,
解得,F(xiàn)f=8.8 N,方向沿斜面向上.
答案:4 N,方向沿斜面向下或8.8 N,方向沿斜面向上
我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。