第三章相互作用

第三章 相互作用——力一、选择题1．关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )。

A ．在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用； B ．物体只有落向地面时才受到重力作用；C ．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小；D ．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关。

2．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )。

A ．弹簧发生拉伸形变； B ．弹簧发生压缩形变； C ．该弹力是小车形变引起的； D ．该弹力的施力物体是小车。

3．课间休息时，负责擦黑板的同学为方便老师下节课使用，将磁性板擦吸附在磁性黑板上，如图所示，下列说法中错误的是( )。

A ．板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板；B ．板擦与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的磁力和互相挤压的弹力；C ．作用在板擦上的磁力和弹力是一对平衡力；D ．磁力大于弹力，黑板才能吸住板擦，使其保持静止不动。

4．质量为m 的木块在置于桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M ＝3m 。

已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板所受桌面的摩擦力大小为( )。

A ．μmg ；B ．2μmg ；C ．3μmg ；D ．4μmg 。

5．(多选)如图所示，小球A 的重力为G ，上端被竖直悬线挂于O 点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A 、水平桌面对球A 的弹力大小可能为( )。

A ．0，GB ．G ，0C ．2G ，2GD ．2G ，32G6．如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，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。

平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是()。

A．L1＝L2＝L3；B．L1＝L2＜L3；C．L1＝L3＞L2；D．L3＞L1＞L2。

7．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。

开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()。

A．b弹簧的伸长量也为L；B．b弹簧的伸长量为12k Lk；C．P端向右移动的距离为2L；D．P端向右移动的距离为211kLk⎛⎫⎪⎝⎭＋。

8．(多选)如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。

当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L1＝3.40 cm，当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L2＝5.10 cm。

g取9.8 m/s2。

由此可知()。

A．弹簧的原长是1.70 cm；B．仅由题给数据无法获得弹簧的原长；C．弹簧的劲度系数约为28.8 N/m；D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数。

9．如图所示，A、B两个物块的重力分别是G A＝3 N，G B＝4 N，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F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是()。

A．3 N和4 N；B．5 N和6 N；C．1 N和2 N；D．5 N和2 N。

10．(多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()。

A．图甲中物块m受到摩擦力；B．图乙中物块m受到摩擦力；C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力；D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力。

11．如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。

质量为1 kg的滑块以初速度0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(取初速度0的方向为正方向)(g＝10m/s2)()。

A B C D12．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑；若改用水平甲乙推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比12FF为()。

A．cos θ＋μsin θB．cos θ－μsin θC．1＋μtan θD．1－μtan θ二、实验题13．某实验小组用如图甲所示装置，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

甲乙(1)为完成实验，还需要的实验器材有：__________。

(2)实验中需要测量的物理量有：______________________________。

(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图像，由此可求出弹簧的劲度系数为_______N/m。

14．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

甲乙(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_________。

甲乙(2)本实验采用的科学方法是_________。

A．理想实验法；B．等效替代法；C．控制变量法；D．建立物理模型法。

(3)实验时，主要的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。

记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F。

E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示。

F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和________；②遗漏的内容分别是__________________和______________________。

三、计算题15．如图所示，木块重60 N，放在倾角θ＝37°的斜面上，用F ＝10 N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑。

(sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)木块与斜面间的摩擦力大小；(2)木块与斜面间的动摩擦因数。

16．如图所示，三段不可伸长的绳子OA、OB、OC所能承受的最大拉力均为T，它们共同悬挂着一个重球。

已知OA绳与竖直方向夹37︒角，OB绳水平。

若使三段不可伸长的绳子都不发生断裂，求球的最大重力为多大？17．如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面体上，正以某一速度匀速下滑；斜面体的质量为M，静止不动。

)求：(1)斜面体对地面的压力；(2)斜面体受到的地面摩擦力。

参考答案一、选择题1．D。

解析：物体与地球之间由于相互吸引形成的重力，跟物体的运动状态无关。

A中的作用力是使卫星绕地球运动，B、C中的重力在上下运动过程中都存在，是物体的运动状态在一直变化。

因此D是正确的。

2．A。

解析：小车受到弹簧施加向右的弹力，受力物体是小车，施力物体为弹簧，故C、D错误。

弹簧弹力总是指向恢复原长的方向，小车在弹簧左侧，说明此时弹簧是拉伸状态，要恢复原状形成了向右的拉力，故B错误，A正确。

3．D。

解析：黑板擦的受力如图所示，板擦处于静止状态，受力平衡。

重力与摩擦力是在竖直方向的一对平衡力，受到的弹力和磁吸力是在水平方向的一对平衡力。

故A、B、C说法正确。

因此说法错误的D。

4．A。

解析：假设木块在木板上向左滑动。

研究对象为木板，木板的受力如图所示。

根据滑动摩擦力计算公式F f＝μF N，且F N＝mg，可知F f＝μmg。

所以答案为A。

5．ABC。

解析：小球的受力如图所示。

小球受到的绳子拉力和桌面支持力之和等于小球的重力，即F N＋T＝G。

且绳子的拉力只能沿绳子向上，桌面支持力只能垂直桌面向上。

A、B、C都符合条件。

6．A。

解析：要分析弹簧的长度，只需要分析出弹簧的弹力是否相等。

取其中一个小球研究受力，三种情况中小球都是受到重力和弹力两个力的作用，由于小球质量和弹簧完全相同且不计弹簧和细线质量，因此三种情况弹簧上出现的弹力是一样的，所以弹簧的长度是一样的。

7．B 。

解析：根据条件，弹簧a 伸长量为L ，此时弹簧a 产生的弹力为k 1L 。

根据力的平衡条件和相互作用规律，弹簧b 产生的弹力也是k 1L 。

根据胡克定律，弹簧b 的形变量为12k Lk ，所以A 错误，B 正确。

弹簧末端的移动距离为两根弹簧形变量的和，为L ＋12k Lk ，所以C 、D 错误。

8．AC 。

解析：根据胡克定律∆F ＝k ∆x ，可得k ＝Fx∆∆，砝码从50 g 增加到100 g 钩码时形变量的变化量为5.10 cm －3.40 cm ＝1.70 cm ，因此当从0个钩码到100克钩码的形变量为3.40cm ，则弹簧的原长为1.70 cm ，所以A 正确。

弹簧的劲度系数k ＝F x ∆∆＝32100109.83.410－－×××N/m ＝28.8 N/m 。

9．D 。

解析：弹簧可能是压缩状态，也可能是拉伸状态。

设绳子的拉力T A ，地板的支持力F N ，弹簧的弹力为F 。

分情况讨论：(1)如果弹簧是压缩状态时，A 、B 受力图如图所示。

对物体A ：F ＋T A ＝G A ，对物体B ：F N ＝F ＋G B 。

由于G A ＝3 N 、G B ＝4 N 、F ＝2 N ，计算可得T A ＝1 N ，F N ＝6 N 。

(2)如果弹簧是拉伸状态时，图中的F 分别反向。

对物体A ：G A ＋F ＝T A ，对物体B ：F ＋F N ＝G B 。

计算可得T A ＝5 N ，F N ＝2 N 。

所以只有D 正确。

10．BD 。

解析：根据运动信息为匀速下滑，说明m 所受合力为零。

图甲中竖直方向的重力和支持力平衡，不能再出现摩擦力。

图乙中m 倾斜，因此M 对m 的支持力垂直于接触面，必须有摩擦力才能满足合力为零。

11．B 。

解析：木块沿斜面上滑，滑动摩擦力方向与运动方向相反，大小为F f ＝μF N ，F N ＝mg cos 37°＝8 N ，所以F f ＝－6.4 N 。

当速度减为0后，重力沿斜面分力为G 1＝mg sin 37°＝10×0.6 N ＝ 6 N ，小于滑动摩擦力。

最大静摩擦力一般认为等于滑动摩擦力，所以物块此时将停下静止在斜面上，摩擦力为静摩擦力，大小为6 N ，方向向上。