还剩7页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试精品练习
展开
这是一份物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试精品练习，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每个小题中只有一个选项是正确的)
1.把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示。则薄板的重心可能是图中的( )
A.A点B.B点
C.C点D.D点
2.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下
C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
3.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力( )
A.3 N 3 NB.6 N 6 N
C.100 N 100 ND.400 N 400 N
4.如图,粗糙的水平地面上,质量为1 kg的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水平推力的作用,已知地面的动摩擦因数为0.1。在木块停止运动之前,下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.地面对木块的滑动摩擦力大小为1 N
B.木块受到水平向右的滑动摩擦力
C.地面对木块的支持力为1 N
D.木块受到静摩擦力的作用
5.如图所示,一定质量的物体通过两轻绳悬挂,结点为O。人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面对人的摩擦力逐渐增大
6.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
7.如图所示,物体A重4 N,物体B重1 N,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计,以下说法正确的是( )
A.地面对A的支持力是4 N
B.测力计的示数为2 N
C.地面对A的支持力为2 N
D.测力计的示数为3 N
8.如图所示,用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块( )
A.所受合力逐渐增大
B.所受斜面摩擦力逐渐增大
C.所受斜面摩擦力先减小后增大
D.所受斜面弹力先增大后减小
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列几组力的合力可能是35 N的有( )
A.35 N、80 NB.6 N、24 N
C.35 N、35 ND.50 N、60 N
10.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F一定,θ大时FN大
B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大
D.若θ一定,F小时FN大
11.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为( )
A.mg+Fsin αB.mg-Fsin α
C.μmgD.μFcs α
12.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计的读数为2 N,若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg 时,将会出现的情况是(g取10 N/kg,不计滑轮摩擦)( )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A对桌面的摩擦力将变小
三、非选择题(本题共6个小题,共60分)
13.(8分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
根据表中数据作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为 N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示;
(3)由图得到F合= N。
14.(8分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出。
图(a)
回答下列问题:
(1)f4= N;
(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线;
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f= ,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k= ;
(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ= 。(保留2位有效数字)
15.(6分)如图所示,用一轻弹簧竖直悬挂物体,现用力F=10.5 N竖直向下拉物体,使物体处于静止状态,弹簧由原长5 cm伸长到7.2 cm。若将力F改为竖直向上拉物体,大小不变,物体仍处于静止状态,弹簧由原长缩短到3 cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。(g取10 N/kg)
16.(8分)如图所示,轻杆上端可绕固定的光滑轴O转动,下端固定一质量为m的小球,小球搁在质量为2m的木板M上,木板置于光滑的水平地面上。轻杆与竖直方向成30°角,球与木板间的动摩擦因数为33,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为将木板向右水平拉出,水平拉力F至少等于多少?
17.(14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具,如图所示。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略,拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
18.(16分)倾角为θ的斜面上有质量为m的木块,它们之间的动摩擦因数为μ,且μ
参考答案
第三章测评
1.D 悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析可得,重心位置是D点。
2.C 由于球A对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对球A产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对球A的弹力方向水平向右,斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上。故球A受两个弹力,一个水平向右,一个垂直斜面向上。
3.A 合力与分力之间满足平行四边形定则,合力10 N。必须介于两分力的合力的范围内才有可能,但A项中,两力的合力范围为0≤F≤6 N,所以10 N的力不可能分解为两个3 N的力。选项A不可能,而选项B、C、D均可能。
4.A 木块向右滑动,受到滑动摩擦力作用,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,方向水平向左,大小Ff=μFN=μmg=1 N。故A正确,B、D错误。物体所受的重力和支持力平衡,则FN=mg=10 N。故C错误。
5.D
对结点O受力分析,如图所示,结点O受到方向始终竖直向下的拉力、OA绳中的拉力FA、OB绳中的拉力FB而处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,由于FA与FB的合力不变(大小等于重力mg,方向竖直向上),由矢量图可以看出,拉力FA会增大,拉力FB也增大,选项A、B错误。由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大不影响人对地面的压力,选项C错误。对人受力分析,在水平方向,由平衡条件可知,地面对人的摩擦力随OB绳中的拉力增大而逐渐增大,选项D正确。
6.D 花瓶对桌面的压力和桌面对花瓶的支持力是一对作用力与反作用力,所以F1与F2是一对相互作用力,所以二者大小相等,A错误,D正确;G是花瓶的重力,而F2是桌面的受力,二力分别作用在两个不同的物体上,不可能平衡,B错误;F1与G都作用在花瓶上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,C错误。
7.B 向上拉A的力大小应等于B的重力1 N,这样A受三个力的作用:向下的重力为4 N,向上的绳子的拉力为1 N,地面对A的支持力应竖直向上为3 N,故A、C错误;而测力计的示数等于两绳子向下的拉力之和,故为2 N,所以B正确,D错误。
8.C 物块保持静止状态,所受合力仍为零,A错。开始时摩擦力方向沿斜面向上,力F增大,摩擦力减小,当摩擦力方向沿斜面向下时,力F增大,摩擦力增大,B错,C正确。物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和,而重力沿垂直于斜面方向的分力不变,F沿垂直于斜面方向的分力增大,故随着F的增大,物块所受斜面弹力增大,D错。
9.CD 两个力F1、F2的合力F满足|F1-F2|≤F≤F1+F2,只要35 N的力介于|F1-F2|和(F1+F2)之间,F1、F2的合力就可能为35 N,由此知选项C、D正确。
10.BC
本题考查力的分解,确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键。作用在木楔背上的力F可以分解为垂直于两个侧面的分力FN,如图所示。由平行四边形定则可知,FN=F2sin θ2,由上式可知,F一定时,木楔顶角越小,FN越大,选项A错误、B正确;木楔顶角一定时,F越大,FN越大,选项C正确、D错误。
11.AD 物块ABC受到推力、竖直向下重力、水平向右的墙的支持力及竖直向上的摩擦力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出摩擦力大小为Ff=mg+Fsin α,再由摩擦力公式又可得出Ff=μFN=μFcs α,故AD均正确。
12.BD 当砝码和托盘的总质量m1=0.6 kg时,A处于静止状态,A所受摩擦力为Ff1=m1g-F1=4 N,方向向左,则最大静摩擦力Fmax≥4 N,当m1减小到0.3 kg时,m2g-F1=1 N
13.解析 (1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一点,如(6×10-2,3.25),则k=3.256×10-2 N/m=54 N/m。
(2)弹簧测力计的读数为2.10 N,选标度
合力F合的图示如图所示。
(3)经测量,合力F合=3.3 N。
答案 (1)见解析图 54(说明:±2范围内都可)
(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明:±0.2范围内都可)
14.解析 (1)弹簧测力计的最小刻度为 0.1 N,读数时应估读到0.01 N,题中示数为2.75 N。
(2)
(3)实验中木块处于平衡状态,有f=μ(M+m)g=μMg+μmg,即f-m图像的斜率k=μg。
(4)由(3)知μ=kg,由绘出的图像求得k值,代入数据得μ值.
答案 (1)2.75 (2)见解析图 (3)μ(M+m)g μg
(4)0.40
15.解析 物体两种情况均处于平衡状态,根据胡克定律有F+mg=k(l1-l0),F=mg+k(l0-l2)
解得k=500 N/m,m=0.05 kg。
答案 0.05 kg 500 N/m
16.解析 当木板刚好向右拉出时,先选小球为研究对象,小球受重力mg,木板的支持力FN,轻杆的拉力FT和木板的摩擦力Ff,如图所示。根据平衡条件可知:
水平方向有:Ff=FTsin θ
竖直方向有:FTcs θ+FN=mg
此时的最大静摩擦力为:Ff=μFN
代入数据解得:FT=33mg,FN=12mg,Ff=36mg
再选木板为研究对象,根据牛顿第三定律可知,小球对木板有水平向左的摩擦力,大小也为Ff。
所以水平拉力的最小值为F=Ff=36mg
答案 36mg
17.解析 设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把,将拖把受到的力沿竖直和水平方向分解,根据平衡条件有:
竖直方向:Fcs θ+mg=FN
水平方向:Fsin θ=Ff
式中FN和Ff分别为地板对拖把的支持力和摩擦力。
又因为:Ff=μFN
所以联立以上三式得:F=μmgsinθ-μcsθ
答案 μmgsinθ-μcsθ
18.解析 若木块具有向上运动趋势,静摩擦力向下且达到最大值时,推力F最大。木块受力情况如图所示:
沿斜面方向:F1cs θ=mgsin θ+Ffm1
垂直斜面方向:FN1=F1sin θ+mgcs θ
又Ffm1=μFN1
解得F1=mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ。
若木块具有向下运动趋势,静摩擦力向上且达到最大值时,推力F最小。木块受力情况如图所示:
沿斜面方向:F2cs θ+Ffm2=mgsin θ
垂直斜面方向:FN2=F2sin θ+mgcs θ
又Ffm2=μFN2
解得F2=mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ
F的范围为mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ≤F≤mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ。
答案 mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ≤F≤mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量
x(10-2m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
砝码的质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
滑动摩擦力f/N
2.15
2.36
2.55
f4
2.93
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每个小题中只有一个选项是正确的)
1.把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示。则薄板的重心可能是图中的( )
A.A点B.B点
C.C点D.D点
2.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下
C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
3.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力( )
A.3 N 3 NB.6 N 6 N
C.100 N 100 ND.400 N 400 N
4.如图,粗糙的水平地面上,质量为1 kg的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水平推力的作用,已知地面的动摩擦因数为0.1。在木块停止运动之前,下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.地面对木块的滑动摩擦力大小为1 N
B.木块受到水平向右的滑动摩擦力
C.地面对木块的支持力为1 N
D.木块受到静摩擦力的作用
5.如图所示,一定质量的物体通过两轻绳悬挂,结点为O。人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面对人的摩擦力逐渐增大
6.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
7.如图所示,物体A重4 N,物体B重1 N,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计,以下说法正确的是( )
A.地面对A的支持力是4 N
B.测力计的示数为2 N
C.地面对A的支持力为2 N
D.测力计的示数为3 N
8.如图所示,用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块( )
A.所受合力逐渐增大
B.所受斜面摩擦力逐渐增大
C.所受斜面摩擦力先减小后增大
D.所受斜面弹力先增大后减小
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列几组力的合力可能是35 N的有( )
A.35 N、80 NB.6 N、24 N
C.35 N、35 ND.50 N、60 N
10.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F一定,θ大时FN大
B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大
D.若θ一定,F小时FN大
11.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为( )
A.mg+Fsin αB.mg-Fsin α
C.μmgD.μFcs α
12.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计的读数为2 N,若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg 时,将会出现的情况是(g取10 N/kg,不计滑轮摩擦)( )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A对桌面的摩擦力将变小
三、非选择题(本题共6个小题,共60分)
13.(8分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
根据表中数据作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为 N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示;
(3)由图得到F合= N。
14.(8分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出。
图(a)
回答下列问题:
(1)f4= N;
(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线;
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f= ,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k= ;
(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ= 。(保留2位有效数字)
15.(6分)如图所示,用一轻弹簧竖直悬挂物体,现用力F=10.5 N竖直向下拉物体,使物体处于静止状态,弹簧由原长5 cm伸长到7.2 cm。若将力F改为竖直向上拉物体,大小不变,物体仍处于静止状态,弹簧由原长缩短到3 cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。(g取10 N/kg)
16.(8分)如图所示,轻杆上端可绕固定的光滑轴O转动,下端固定一质量为m的小球,小球搁在质量为2m的木板M上,木板置于光滑的水平地面上。轻杆与竖直方向成30°角,球与木板间的动摩擦因数为33,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为将木板向右水平拉出,水平拉力F至少等于多少?
17.(14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具,如图所示。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略,拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
18.(16分)倾角为θ的斜面上有质量为m的木块,它们之间的动摩擦因数为μ,且μ
参考答案
第三章测评
1.D 悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析可得,重心位置是D点。
2.C 由于球A对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对球A产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对球A的弹力方向水平向右,斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上。故球A受两个弹力,一个水平向右,一个垂直斜面向上。
3.A 合力与分力之间满足平行四边形定则,合力10 N。必须介于两分力的合力的范围内才有可能,但A项中,两力的合力范围为0≤F≤6 N,所以10 N的力不可能分解为两个3 N的力。选项A不可能,而选项B、C、D均可能。
4.A 木块向右滑动,受到滑动摩擦力作用,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,方向水平向左,大小Ff=μFN=μmg=1 N。故A正确,B、D错误。物体所受的重力和支持力平衡,则FN=mg=10 N。故C错误。
5.D
对结点O受力分析,如图所示,结点O受到方向始终竖直向下的拉力、OA绳中的拉力FA、OB绳中的拉力FB而处于静止状态。若OB绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,由于FA与FB的合力不变(大小等于重力mg,方向竖直向上),由矢量图可以看出,拉力FA会增大,拉力FB也增大,选项A、B错误。由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大不影响人对地面的压力,选项C错误。对人受力分析,在水平方向,由平衡条件可知,地面对人的摩擦力随OB绳中的拉力增大而逐渐增大,选项D正确。
6.D 花瓶对桌面的压力和桌面对花瓶的支持力是一对作用力与反作用力,所以F1与F2是一对相互作用力,所以二者大小相等,A错误,D正确;G是花瓶的重力,而F2是桌面的受力,二力分别作用在两个不同的物体上,不可能平衡,B错误;F1与G都作用在花瓶上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,C错误。
7.B 向上拉A的力大小应等于B的重力1 N,这样A受三个力的作用:向下的重力为4 N,向上的绳子的拉力为1 N,地面对A的支持力应竖直向上为3 N,故A、C错误;而测力计的示数等于两绳子向下的拉力之和,故为2 N,所以B正确,D错误。
8.C 物块保持静止状态,所受合力仍为零,A错。开始时摩擦力方向沿斜面向上,力F增大,摩擦力减小,当摩擦力方向沿斜面向下时,力F增大,摩擦力增大,B错,C正确。物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和,而重力沿垂直于斜面方向的分力不变,F沿垂直于斜面方向的分力增大,故随着F的增大,物块所受斜面弹力增大,D错。
9.CD 两个力F1、F2的合力F满足|F1-F2|≤F≤F1+F2,只要35 N的力介于|F1-F2|和(F1+F2)之间,F1、F2的合力就可能为35 N,由此知选项C、D正确。
10.BC
本题考查力的分解,确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键。作用在木楔背上的力F可以分解为垂直于两个侧面的分力FN,如图所示。由平行四边形定则可知,FN=F2sin θ2,由上式可知,F一定时,木楔顶角越小,FN越大,选项A错误、B正确;木楔顶角一定时,F越大,FN越大,选项C正确、D错误。
11.AD 物块ABC受到推力、竖直向下重力、水平向右的墙的支持力及竖直向上的摩擦力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出摩擦力大小为Ff=mg+Fsin α,再由摩擦力公式又可得出Ff=μFN=μFcs α,故AD均正确。
12.BD 当砝码和托盘的总质量m1=0.6 kg时,A处于静止状态,A所受摩擦力为Ff1=m1g-F1=4 N,方向向左,则最大静摩擦力Fmax≥4 N,当m1减小到0.3 kg时,m2g-F1=1 N
13.解析 (1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一点,如(6×10-2,3.25),则k=3.256×10-2 N/m=54 N/m。
(2)弹簧测力计的读数为2.10 N,选标度
合力F合的图示如图所示。
(3)经测量,合力F合=3.3 N。
答案 (1)见解析图 54(说明:±2范围内都可)
(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明:±0.2范围内都可)
14.解析 (1)弹簧测力计的最小刻度为 0.1 N,读数时应估读到0.01 N,题中示数为2.75 N。
(2)
(3)实验中木块处于平衡状态,有f=μ(M+m)g=μMg+μmg,即f-m图像的斜率k=μg。
(4)由(3)知μ=kg,由绘出的图像求得k值,代入数据得μ值.
答案 (1)2.75 (2)见解析图 (3)μ(M+m)g μg
(4)0.40
15.解析 物体两种情况均处于平衡状态,根据胡克定律有F+mg=k(l1-l0),F=mg+k(l0-l2)
解得k=500 N/m,m=0.05 kg。
答案 0.05 kg 500 N/m
16.解析 当木板刚好向右拉出时,先选小球为研究对象,小球受重力mg,木板的支持力FN,轻杆的拉力FT和木板的摩擦力Ff,如图所示。根据平衡条件可知:
水平方向有:Ff=FTsin θ
竖直方向有:FTcs θ+FN=mg
此时的最大静摩擦力为:Ff=μFN
代入数据解得:FT=33mg,FN=12mg,Ff=36mg
再选木板为研究对象,根据牛顿第三定律可知,小球对木板有水平向左的摩擦力,大小也为Ff。
所以水平拉力的最小值为F=Ff=36mg
答案 36mg
17.解析 设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把,将拖把受到的力沿竖直和水平方向分解,根据平衡条件有:
竖直方向:Fcs θ+mg=FN
水平方向:Fsin θ=Ff
式中FN和Ff分别为地板对拖把的支持力和摩擦力。
又因为:Ff=μFN
所以联立以上三式得:F=μmgsinθ-μcsθ
答案 μmgsinθ-μcsθ
18.解析 若木块具有向上运动趋势,静摩擦力向下且达到最大值时,推力F最大。木块受力情况如图所示:
沿斜面方向:F1cs θ=mgsin θ+Ffm1
垂直斜面方向:FN1=F1sin θ+mgcs θ
又Ffm1=μFN1
解得F1=mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ。
若木块具有向下运动趋势,静摩擦力向上且达到最大值时,推力F最小。木块受力情况如图所示:
沿斜面方向:F2cs θ+Ffm2=mgsin θ
垂直斜面方向:FN2=F2sin θ+mgcs θ
又Ffm2=μFN2
解得F2=mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ
F的范围为mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ≤F≤mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ。
答案 mg(sinθ-μcsθ)csθ+μsinθ≤F≤mg(sinθ+μcsθ)csθ-μsinθ
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量
x(10-2m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
砝码的质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
滑动摩擦力f/N
2.15
2.36
2.55
f4
2.93
相关试卷
物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试随堂练习题： 这是一份物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试随堂练习题，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试测试题： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试测试题，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
人教版 (新课标)必修11 牛顿第一定律课时训练： 这是一份人教版 (新课标)必修11 牛顿第一定律课时训练，共4页。
