高中物理：相互作用测试题(含答案)
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．质量为M 的木楔倾角为θ (θ < 45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m 的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F 拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F 有最小值，求此最小值； (2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？ 【答案】（1）min sin 2F mg θ= （2）1sin 42mg θ 【解析】 【分析】（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和垂直斜面两方向列方程，进行求解．（2）采用整体法，对整体受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，分解为水平和竖直两方向列方程，进行求解． 【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos θμθ＝，即tan μθ＝ (1)木块在力F 的作用下沿斜面向上匀速运动，则：Fcos mgsin f αθ＝＋N Fsin F mgcos αθ＋＝N f F μ＝联立解得：()2mgsin F cos θθα=-则当＝αθ时，F 有最小值，2min F mgsin ＝θ(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F 的水平分力，即()f Fcos αθ='+当＝αθ时，12242f mgsin cos mgsin θθθ='= 【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值，当有外力作用在物体上时，列平行于斜面方向的平衡方程，求出外力F 的表达式，讨论F 取最小值的条件．2．如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m=3.8kg ，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，在与水平方向成37°角的拉力F 的恒力作用下从A 点向B 点做速度V 1=2.0m ／s 匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，g 取10N/kg ） （1）求水平力F 的大小；（2）当木箱运动到B 点时，撤去力F ，木箱在水平面做匀减速直线运动，加速度大小为2.5m/s 2，到达斜面底端C 时速度大小为v 2=1m/s ，求木箱从B 到C 的位移x 和时间t ； （3）木箱到达斜面底端后冲上斜面，斜面质量M=5.32kg ，斜面的倾角为37°．木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25，要使斜面在地面上保持静止．求斜面与地面的摩擦因数至少多大．、【答案】（1）10N （2）0.4s 0.6m （3）13（答0.33也得分） 【解析】（1）由平衡知识：对木箱水平方向cos F f θ=，竖直方向：sin N F F mg θ+= 且N f F μ=， 解得F=10N（2）由22212v v ax -=，解得木箱从B 到C 的位移x=0.6m ，21120.12.5v v t s s a --===- （3）木箱沿斜面上滑的加速度21sin 37cos378/mg mg a m s mμ︒+︒==对木箱和斜面的整体，水平方向11cos37f ma =︒竖直方向：()1sin37N M m g F ma +-=︒，其中11N f F μ=，解得113μ=点睛：本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列式求解．求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析，不能多力，也不能少力，对于三力平衡，如果是特殊角度，一般采用力的合成、分解法，对于非特殊角，可采用相似三角形法求解，对于多力平衡，一般采用正交分解法．3．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨平面与水平面夹角θ=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B=2T 的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab 的质量m=1kg 、电阻r=1Ω．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻R L =4Ω，定值电阻R 1=2Ω，电阻箱电阻R2=12Ω，重力加速度为g=10m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：（1）金属棒下滑的最大速度v m；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由题意知，金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为v m，则有：mgsinθ=F安又 F安=BIL，即得mgsinθ=BIL…①ab棒产生的感应电动势为 E=BLv m…②通过ab的感应电流为 I=…③回路的总电阻为 R=r+R1+…④联解代入数据得：v m=30m/s…⑤（2）由能量守恒定律有：mg•2s0sinθ=Q+…⑥联解代入数据得：Q=50J…⑦答：（1）金属棒下滑的最大速度v m是30m/s．（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q是50J．【点评】本题对综合应用电路知识、电磁感应知识和数学知识的能力要求较高，但是常规题，要得全分．4．明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体．一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值？【答案】【解析】【详解】由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M，对物体受力分析知：垂直于斜面的方向：F N+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向：Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体，则有：f=μF N联立解得：令μ=tanα，代入上式可得：要使该同学向上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即：cos（β﹣α）=1由μ=tanα=可得：α=30°联立以上各式得：M max=【点睛】该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可，题目的难点是如何利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论．5．如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。
高中物理必修一 第三章。相互作用《重力 基本相互作用》练习题(含答案)
高中物理必修一第三章。
相互作用《重力基本相互作用》练习题(含答案)1.下列说法正确的是：A。
拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体；B。
力离不开受力物体，但可以没有施力物体。
例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体；C。
只有相互接触的物体间才会有力的作用；2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图1是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。
则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是：A。
壮汉、汽车；B。
壮汉、绳索；C。
绳索、汽车；3.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有：A。
把它从赤道拿到南极；B。
把它送到月球上去；C。
把它从地面上浸入水中；4.关于物体的重心，下列说法正确的是：A。
物体的重心一定在物体上；B。
用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心；C。
一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变；5.关于如图2所示的两个力的图示，下列说法正确的是：A。
F1=F2，因为表示两个力的线段一样长；B。
F1>F2，因为表示F1的标度大于表示F2的标度；C。
F1<F2，因为F1只有两个标度，而F2有三个标度；8.如果一切物体的重力都消失了，则将会发生的情况有：A。
天不会下雨，也不会刮风；B。
一切物体都没有质量；C。
河水不会流动；9.一人站在体重计上称体重，保持立正姿势时称得体重为G，当其缓慢地将一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G′，则G>G′。
10.当将一根直木棒的中点推出桌边时，是否会翻倒？11.在图5中，如何表示分别用150N和20N的力施加在木箱P和木块Q上？12.如图6所示，分别画出各物体所受重力的示意图。
13.(1) 当将一条长为L的匀质链条向上拉直时，它的重心位置会升高多少？重心位置会升高L/2.2) 当边长为L的匀质立方体绕bc棱边翻倒，使对角面AbcD处于竖直位置时，它的重心位置会升高多少？。
(典型题)高中物理必修一第三章《相互作用》检测题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，水平地面上质量为m 的木箱，小明用与水平方向成θ角的斜向上的力F 拉木箱，使其向右运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，则下列关于摩擦力f 的表达式一定正确的是（ ）A ．cos f F θ=B ．f =μmgC ． ()sin f mg F μθ=-D ． sin f F μθ=2．如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端，在乙端的凳面上放四块砖，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉。
若凳子下表面各处的粗糙程度相同，甲、乙同学手掌粗糙程度也相同，则下列判断正确的是（ ）A ．凳子向甲方移动B ．凳子向乙方移动C ．凳子向两位同学中体力大的一侧移动D ．凳子向两位同学中体重大的一侧移动 3．如图所示，物体通过细线悬挂在天花板上的M 点，在细线上的O 点施加作用力F ，使细线OM 段偏离竖直方向一定角度β，若保持O 点静止不动，使作用力F 从图示方向缓慢转至水平方向，则作用力F 的大小变化情况为（ ）A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．一直增大D ．一直减小4．如图a 所示，质量为m 的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90︒的过程中，半球体所受摩擦力f F 与θ的关系如图b 所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为33，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g ，则（ ）A ．~O q 段图像可能是直线B ．π~2q 段图像可能是直线 C ．π4q = D ．2mg p = 5．质量分别为1kg 、2kg 、1kg 的木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500N/m 的相同轻弹簧p 、q 用轻绳连接，如图所示，其中a 放在光滑水平桌面上．开始时p 弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力F 缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止，g 取10m/s 2。
该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是（ ）A ．12cmB ．10cmC ．8cmD ．6cm6．如图甲所示，一物块置于倾角为30︒的固定斜面上，当用大小为1F 的水平恒力向左推物块时，物块沿斜面向上做匀速运动；现将斜面的倾角调整为60︒，重新固定后用大小为2F 的水平恒力向左推该物块，物块仍沿斜面向上做匀速运动，如图乙所示。
(典型题)高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（ ）A ．23()2m m gL kμ++ B ．123()2m m m gL kμ+++C ．23(2)2m m gL kμ++D ．32m gL kμ+2．如图所示，物体通过细线悬挂在天花板上的M 点，在细线上的O 点施加作用力F ，使细线OM 段偏离竖直方向一定角度β，若保持O 点静止不动，使作用力F 从图示方向缓慢转至水平方向，则作用力F 的大小变化情况为（ ）A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．一直增大D ．一直减小3．如图所示，水平桌面上静止放置着一把茶壶，下列说法正确的是（ ）A ．茶壶共受到重力、桌面的支持力和摩擦力三个力作用B ．桌面对茶壶的支持力是由于桌面发生形变产生的C ．茶壶对桌面的压力与茶壶的重力是一对平衡力D ．桌面对茶壶的支持力与茶壶的重力是一对相互作用力4．如图所示，图中的物体A 均处于静止状态，受到弹力作用的说法正确的是（ ）A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α，β，A对两斜面均有压力的作用C．图丙中A不会受到斜面B对它的支持力的作用D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用5．如图是同一型号灯笼的四种悬挂方式，其中绳子O A所受拉力最大的是（）A．B．C．D．6．如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小可能为（）A．1N和4N B．2N和3N C．1N和5N D．2N和4N7．关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C．正压力越大，摩擦力越大D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上8．下列有关力的说法正确的是（）A．力可以脱离物体而单独存在B．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．质量均匀分布，形状规则的物体的重心可能在物体外D．木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的9．作用于O 点的三力平衡，设其中一个力的大小F 1，沿y 轴正方向，力F 2大小未知，与x 轴负方向夹角θ（θ<90°），如图所示。
高中物理培优测试及详解：相互作用
高中物理培优测试及详解：相互作用一，单项选择题（本题共 14小题，共 42 分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得 得 3 分）1．如图所示，A 、B 两个物块的重力分别是A 3N G =，B 4N G =，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力2N F =，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（ ）A ．3N 和4NB ．5N 和6NC ．1N 和2ND ．5N 和2N2．如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为1F 、2F 、3F ，其大小关系是（ ）A ．123F F F ==B ．123F F F =<C ．123F F F =>D ．123F F F >>3．关于重力和重心，下列说法正确的是（ ）A ．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高B ．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C ．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化D ．重力的方向总是垂直于地面向下4．如图所示，弹簧的劲度系数为k ，小球重力为G ，平衡时小球在A 位置．今用竖直向下的力F 拉小球，将弹簧拉长x 至B 位置，则此时弹簧的弹力为（ ）A．k xB．k x + GC．G - k xD．k x- G5．把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上（如图），从t=0开始，物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下列图中的哪一个（）A．B．C．D．6．如图所示，一长直木板的上表面一端放有一小木块，当木板以远离木块的另一端O为轴，由水平位置缓慢向上转动（α角变大）时，木块受到的摩擦力F f随转过的角度α变化的图像，可能正确的是（）A．B．C．D．7．下列说法中正确的是（）A．有弹力必定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力B．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不在杆的直线方向上C．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比D．摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用8．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（）A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力9．粗糙的水平地面上有一木箱。
高考物理相互作用题20套(带答案)
高考物理相互作用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物体受到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小．【答案】（1）42N（2）0.75（3）240N【解析】【分析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mg sinθ-f=0所以：f=mg sinθ=7×10×sin37°=42N(2)又：f=μmg cosθ解得：μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：F cosθ-mg sinθ-μF N=0垂直斜面方向有：F N-mg cosθ-F sinθ=0解得：F=240N【点睛】本题主要是解决摩擦因数，依据题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ．2．如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:4．试计算：（1）OA 绳拉力及F 的大小？（2）保持力F 大小方向不变，剪断绳OA ，稳定后重新平衡，求此时绳OB 及绳AB 拉力的大小和方向．（绳OB 、AB 拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达） （3）欲使绳OB 重新竖直，需在球B 上施加一个力，求这个力的最小值和方向． 【答案】（1）43mg （2） 1133T mg =，tan θ1= 23；253T mg =，tanθ2= 43 （3）43mg ，水平向左 【解析】 【分析】 【详解】（1）OB 竖直，则AB 拉力为0，小球A 三力平衡，设OB 拉力为T ，与竖直方向夹角为θ,则T=mg/cos θ=53mg ，F=mgtan θ=43mg（2）剪断OA 绳，保持F 不变，最后稳定后，设OB 的拉力为T 1，与竖直方向夹角为θ1，AB 拉力为T 2，与竖直方向夹角为θ2，以球A 、球B 为整体，可得T 1x =F=43mg ；T 1y =2mg ； 解得：T 1213mg ；tan θ1=23；单独研究球A ，T 2x =F=43mg ；T 2y =mg ； 解得：T 2=53mg ，tanθ2=43（3）对球B 施加一个力F B 使OB 重新竖直，当F B 水平向左且等于力F 时是最小值，即F B =F=43mg ，水平向左 【点睛】本题采用整体和隔离法相结合进行分析，关键先对B 球受力分析，得到AB 绳子的拉力为零，然后对A 球受力分析，根据平衡条件并运用平行四边形法则求解未知力．3．将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8μ=．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m （取210/g m s =，sin530.8=o ，cos530.6=o ）．求：（1）圆环加速度a 的大小； （2）拉力F 的大小．【答案】（1）24.4m/s （2）1N 或9N 【解析】（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：21x 2at = 解得：2a 4.4m /s =(2)令Fsin53mg 0︒-=，解得F 1.25N = 当F 1.25N <时，环与杆的上部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN F mg += 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ+=+代入数据得：F 1N =当F 1.25N >时，环与杆的下部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN mg F =+ 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ-=-代入数据得：F 9N =4．如图所示，m A =0.5kg ，m B =0.1kg ，两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2，当大小为F=5N 水平拉力作用在物体A 上时，求物体A 的加速度。
高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析
高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图，两条间距L =0.5m 且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成30α=︒角固定放置，磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量0.1kg ab m =、0.2kg cd m =的金属棒ab 、cd 垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r =0.2Ω，导轨电阻不计．ab 在沿导轨所在斜面向上的外力F 作用下，沿该斜面以2m/s v =的恒定速度向上运动．某时刻释放cd ， cd 向下运动，经过一段时间其速度达到最大．已知重力加速度g =10m/s 2，求在cd 速度最大时，（1）abcd 回路的电流强度I 以及F 的大小； （2）abcd 回路磁通量的变化率以及cd 的速率． 【答案】(1) I =5A ,F =1.5N (2)Δ 1.0Wb/s ΔtΦ=,m 3m/s v = 【解析】 【详解】（1）以cd 为研究对象，当cd 速度达到最大值时，有：sin cd m g BIL α=①代入数据，得： I =5A由于之后两棒均沿斜面方向做匀速运动，可将两棒看作整体，作用在ab 上的外力：()sin ab cd F m m g α=+②（或对ab ：sin ab F m g BIL α=+） 代入数据，得： F =1.5N（2） 设cd 达到最大速度时abcd 回路产生的感应电动势为E ，根据法拉第电磁感应定律，有：ΔΔE tΦ=③ 由闭合电路欧姆定律，有：EI r=④ 联立③④并代入数据，得：ΔΔtΦ=1.0Wb/s 设cd 的最大速度为v m ，cd 达到最大速度后的一小段时间t ∆内， abcd 回路磁通量的变化量：ΔΔ()Δm B S BL v v t Φ=⋅=+⋅⑤回路磁通量的变化率：Δ()Δm BL v v tΦ=+⑥ 联立⑤⑥并代入数据，得：m 3v =m/s 【点睛】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识；分析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提，应用平衡条件、欧姆定律即可解题．2．如图所示，一质量为m ＝2kg 的滑块从半径为R ＝0.2m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A 处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心O 点等高，圆弧的底端B 与水平传送带平滑相接．已知传送带匀速运行的速度为v 0＝4m/s ，B 点到传送带右端C 点的距离为L ＝2m ．当滑块滑到传送带的右端C 时，其速度恰好与传送带的速度相同．(g ＝10m/s 2)，求：(1)滑块到达底端B 时对轨道的压力； (2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q . 【答案】（1）60 N （2）0．3（3）4 J【解析】试题分析：（1）滑块从A 运动到B 的过程中，由机械能守恒定律得 mgR ＝12mv B 2 解得22/B v gR m s ＝＝在B 点： 2BN v F mg m R－＝代入解得，F N ＝60 N由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为F N ′＝F N ＝60 N ，方向竖直向下。
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析
高中物理互相作用题20 套( 带答案 ) 及分析一、高中物理精讲专题测试互相作用1．以下图,质量的木块 A 套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球 B 相连 .今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一同向右匀速运动,运动中 M、 m 相对地点保持不变,取.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.(3)当为多大时 ,使球和木块一同向右匀速运动的拉力最小?【答案】（1） 30°（ 2）μ=（ 3）α=arctan．【分析】【详解】（1）对小球 B 进行受力剖析，设细绳对N 的拉力为T 由均衡条件可得：Fcos30 ° =Tcos θFsin30 ° +Tsin θ =mg代入数据解得：T=10，tanθ= ，即：θ=30°（2）对 M 进行受力剖析，由均衡条件有F N=Tsin θ +Mgf=Tcos θf= μF N解得：μ＝（3）对 M、 N 整体进行受力剖析，由均衡条件有：F N+Fsin α=（M+m ） gf=Fcos α =NμF联立得： Fcosα=μ（ M+m ） g-μFsin α解得： F＝令： sin β＝，cosβ=，即：tanβ=则：因此：当α+β=90时°F 有最小值．因此： tan α=μ=时 F 的值最小．即：α=arctan 【点睛】此题为均衡条件的应用问题，选择好适合的研究对象受力剖析后应用均衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法议论拉力 F 的最小值，难度不小，需要细细品味．A B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗拙的水平桌面2．以下图，、上，滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的O 点， O′是三根细线的结点，细线 bO′水平拉着物体 B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽视，整个装置处于静止状态．若重物 A 的质量为 2kg，弹簧的伸长量为 5cm ，∠cO′a=120，°重力加快度g 取 10m/s 2，求：（1）桌面对物体 B 的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F 的大小和方向？【答案】（ 1）10 3N（2 ）200N/m （ 3）203N ，方向在O′a与竖直方向夹角的角均分线上 .【分析】【剖析】（1）对结点 O′受力剖析，依据共点力均衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，经过 B 均衡求出桌面对 B 的摩擦力大小．（ 2）依据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 与滑轮双侧绳索拉力的协力等大反向．【详解】（1）重物 A 的质量为 2kg，则 O′a绳上的拉力为F O′a A=G =20N对结点 O′受力剖析，以下图，依据平行四边形定章得：水平绳上的力为：F ob=F O′a sin60 =10° 3 N物体 B 静止，由均衡条件可得，桌面对物体 B 的摩擦力f=F ob=10 3 N（2）弹簧的拉力大小为 F 弹 =F O′a cos60 °=10N．依据胡克定律得 F 弹 =kxF弹10得 k===200N/mx0.05（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 与滑轮双侧绳索拉力的协力等大反向，则悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 的大小为： F=2F O′a×3cos30 =2°× 20N=20 3 N2方向在 O′a与竖直方向夹角的角均分线上3．以下图，斜面倾角为θ=37，° 一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（s in37 °=0.6, cos37°=0.8， g=10m/s 2）（1）物体遇到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力 F 作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力 F 的大小．【答案】（1） 42N（ 2） 0.75（3） 240N【分析】【剖析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mgsinθ-f=0因此：f=mgsinθ=7× 10× sin37=42N°(2)又：f=μ mgcosθ解得：μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：Fcosθ-mg sinθ-μF N=0垂直斜面方向有：F N-mgcosθ-Fsinθ=0解得：F=240N【点睛】此题主假如解决摩擦因数，依照题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就能够获取摩擦因数μ=tanθ．4．以下图，竖直轻弹簧 B 的下端固定于水平面上，上端与 A 连结，开始时A静止。
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高中物理:相互作用测试题（含答案）
第I卷选择题
一、选择题（每小题4分，共48分）。
1.如图所示，水平桌面光滑，A.B物体间的动摩擦因数为"（可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A物体质量为力”，B和C物体的质量均为加，滑轮光滑，舷码盘中可以任意加减舷码，在保持A. B.C三个物体相对静止且共同向左运动的情况下，B.C间绳子所能达到的最大拉力是（）
A.+“〃农
B. “朋
C. 2“吨
D. 3艸g
2.在力的合成中，合力与分力的大小关系是（）
A.合力一定大于每一个分力
B.合力一定大于其中一个分力
C.合力一定小于其中一个分力
D.合力可能比两个分力都小，也可能比两个分力都大
3.将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上, 如图，绳子处于沿竖直方向，整个装置静止.则（）
A・绳子上拉力一定为零
B.地面受的压力可能为零
C.AB之间可能存在摩擦力
D.地面与物体间可能存在摩擦力
4.如图所示，质量为加的小球悬挂在小车顶棚上，在运动过程中当小球偏离竖直方向8角时, 则下列说法正确的是（）
A.小车可能向左减速运动
B.小车可能向右减速运动
C.小车的加速度大小gglan。
D.悬挂线的拉力大小F = ^-
5.关于以下四幅插图说法正确的是（）
A.屮图中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中，体重计示数先减少后增加
B.乙图中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，但其速度变化较快
C.丙图中赛车的质量不很大，却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度
D.丁图中高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，来减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全
6.关于运动和力的说法中正确的是（）
A.合外力等于零时，物体的加速度一定等于零
B.合外力不等于零时，物体的速度才能不等于零
C.合外力等于零时，物体的速度一定等于零
D.合外力越大，物体的速度一定越大
7.如图所示，在宽为20 m的小河中央有一只木船，在岸上用两根长各为26 m的绳子拉船匀速行驶。
若绳的拉力均为1300N,可知木船所受的阻力为（）
A.12000N
B. 1300 N
C. 2400 N
D. 2600 N
8.下列儿个关于力学问题的说法中正确的是（）
A.两个物体只要相互接触就一定会产生弹力
B.放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力
C.摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上
D.一本书在桌面上静止，书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变
9.汽车上坡的时候，司机必须换档，其目的的（）
A.减小速度，得到较小的牵引力
B•增加速度，得到较小的牵引力
C.减小速度，得到较大的牵引力
D.增加速度，得到较大的牵引力
10.如图所示，某人用155N的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体，物体重
200N,
斜面倾角为30。
，物体与斜面间动摩擦因数口二虫.，则物体受到的摩擦力是（）
B.50N
C.55N
D.75N
11.下列说法正确的是（）
A.运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
B.不管物体匀速运动时，还是变速运动时，都存在惯性
C.只有静止的物体受到的摩擦力才叫静摩擦力
D.滑动摩擦力可能是物体运动的动力
12.有记载：“（曹）冲生五六岁，智意所及，有若成人。
时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重, 访之群下，咸莫能出其理。
冲曰：'置象于船上，刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。
复称他物，则象重可知也。
'太祖大悦，即施行焉。
”这是家喻户晓的典故“曹冲称象”。
下列研究过程中用到的方法与"曹冲称象”相同的是
A.对“瞬时速度”的定义
B.对"功率”的定义
C.建立“合力与分力”的概念
D.探究加速度与力、质量的关系
第II卷非选择题
二、非选择题（共52分）
13.放在水平地面上的物体P的重量为G… = WN,与P相连的细绳通过光滑的滑轮挂了一个重物Q拉住物体P，重物Q的重量为G Q"N，此时两物体保持静止状态，绳与水平方向成30°角, 则物体P受到地面对它的摩擦只与地面对它的支持力F,各为多大？
14.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为200N/m,它水平拉着一个重为20N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，问：
（1） .物体与水平面的动摩擦因数为多少？
（2） .在弹性限度内，当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的摩擦力为多大？
/77777777777777777777777/77777777
15.—个长1二lm、高h二0. 2m的长木板B,静止于水平面上，其质量M=4kg,上表面光滑，与水平面之间的动摩擦因数口二0.2.将大小可忽略、质量m=2kg的滑块A放置于长木板上方最右端，现在用水平向右的恒定拉力F二20、作用在长木板上（g取10m/s1 2 3）.求：
（1）滑块A经多长时间脱离长木板？
（2）滑块A落地时，滑块与木板左端相距多远？
16.如图中所示，电荷量为q二1X10弋的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t 的关系如图丙所示，取重力加速度萨lOm/sl求：
1 前两秒电场力做功多少？
2 物块的质量多少？
3 物块与水平面间的动摩擦因数.
参考答案
1. B
2. D
3. C
4.AC
5.CD
6. A
7. C
8. D
9. C
10.C
11.BD
12.C
13.F、=忑N , F2=9N
试题分析：如图所示P的受力图，根据平衡条件得：水平方向存二&少30。
竖直方向耳+ F血30。
= ®,又F=G Q=2N
联合解得, F2=9N o
kx 14. (1) • // = —
G (2) • f = g = EN 200X004 ^0.4
20
15.解：（1）由于B的上表面光潘丿故入在水平方向不受外力作用而保持静止，对B进行受力分析有：" 由牛顿第二定律有:F・玷卅录
竖直方向有:N • ” • M沪W
殳涓•动.摩擦力为：兔二戎胪U（）°
所以可得B物体运动的加速度为：3
F-f] F- A (Km) &_20-0・2 乂(4 ⑵ 乂 "材貝缶/ 尹心
a " M 4 “°门
所以当A脱离长木板时I长木板的位移等于木板的长度L,即；卩
可潯运动吋间为：t产冒
（2）A离开6后做自由落体运动 > 经历时间为t
2
1则有：十
所以有：勺書二严豁二0. 2sa
在引过程中术板E做继续做匀加速运动J由于A的韶开使得地面对B的支持力減
小』故此时巧的加遼度为；卩
L f
2
20-0.2X4X10 , 2 ° ” —jj—= n/s =3m/ s
A离开B时，B的速度为:疔臥产2 X1 m/
s =2m/s^ 所以在A儆自由落体的时间里，B产生的位移为:3 ^5=v
B
t2+,|a
2
,t|=2X 0.2・少
3去0. 22n=0.46m^
16•解：（1） 111题意可得，在匀强电场中电场力F为：F=qE,
由图象得前2秒内的位移S为：S=^-at2,
2
则电场力做的功为：W二FS,
代入数据解得：W二6J
（2）在2秒到4秒内图象可得，qE2= n mg 在前2秒物块的加速度为：a=lm/s2 由牛顿第二定律得:qE t - qE3=ma
代入数据解得：m=lkg
（3）在2秒到4秒内由图象可得,qEa= P mg 乂m二lkg,
则有u二0.2。