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第四章 相互作用一、单选题（共11题；共22分）1.在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为（ ）A.均竖直向上B.均指向球心OC.A点处指向球心O，B点处竖直向上D.A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上2.一本书静置于水平桌面上，下列说法正确的是（） A.桌面对书的支持力与书所受的重力大小相等，方向相反B.桌面受到的压力是由桌面形变形成的C.桌面受到的压力实际就是书的重力D.桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力3.假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点(可看成球形)的横截面积s成正比，与下落速度v的平方成正比，即f阻=ksv2 ， 其中k为比例常数。已知球的体积公式：(r为半径)，每个雨点的密度相同，且最终都做匀速运动。如果两个雨滴的半径之比为14则这两个雨点的落地速度之比为( ) A.1:1B.1:2C.14D.184.关于弹力，下列说法正确的是（ ） A.两物体只要直接接触，就一定产生弹力B.书本对桌面的压力是由于桌面发生形变产生的C.书本对桌面的压力是书本发生形变而产生的D.绳对物体的拉力总是竖直向上的5.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2 ， 弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 （） A.B.C.D.6.下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是（ ） A.传送带运送货物B.竖直上升电梯中的乘客C.运动员跑步D.用手拿住杯子7.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8.一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图所示现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是（ ）A.系统的重心慢慢下降B.系统的重心先上升后下降C.系统的重心先下降后上升D.有可能绳的方向不竖直9.如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则()A.物体一定受3个力的作用B.物体可能受3个力的作用C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D.物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力10.如图，小朋友由t=0时刻开始推静止在水平地面上的箱子，推力均匀增大，下列四幅图能正确表示箱子被推动过程中与水平地面之间的摩擦力随时间变化关系的是（ ）A.B.C.D.11.关于重力，下列说法正确的是（） A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的B.重力的方向总是与支持面垂直C.重力的大小与质量的大小相同D.物体对支持面的压力一定等于物体的重力二、多选题（共5题；共15分）12.如图，将一物块置于斜面上，并用一沿斜面方向的恒力F作用于物块上，斜面始终静止不动，则下列说法正确的有（ ）A.若物块静止不动，则物块受到斜面的摩擦力沿斜面向下B.若物块静止不动，物块可能不受斜面的摩擦力C.若物块沿斜面匀速上升，则斜面可能不受地面的摩擦力D.若物块沿斜面匀速下滑，斜面受地面的摩擦力水平向左13.一物体静止在水平桌面上，则以下说法正确的是（ ） A.物体对桌面的压力就是重力B.物体对桌面的压力使桌面产生了形变C.桌面的形变产生了对物体的支持力D.桌面对物体的支持力使物体产生了形变14.关于弹力的说法，正确的是（ ） A.挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变产生的B.绳对物体的拉力方向总是沿绳方向的，但可以不指向绳收缩的方向C.木块放到桌面上受向上的弹力，是由于木块发生微小形变产生的D.弹簧的弹力方向总是沿弹簧方向，但可以沿弹簧向外15.如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，已知地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（ ）A.三个物体所受的摩擦力大小相同B.甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小C.乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小D.丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大16.关于静摩擦力的说法，下列正确的是（ ） A.静摩擦力的方向是与物体的相对运动趋势方向相反B.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.运动的物体一定不可能受到静摩擦力的作用D.物体间的压力越大，静摩擦力越大三、填空题（共3题；共6分）17.如图所示，有一斜面体静止在粗糙水平面上，斜面上放有一物块，物块恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体受到地面的静摩擦力情况为_（填“方向向左” “方向向右”或“不受摩擦力”）。现施加一平行于斜面向下的外力F ， 物块沿斜面加速下滑，此时斜面体受到地面的静摩擦力情况为_（填“方向向左”“方向向右”或“不受摩擦力”）。18.如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N若用弹簧测力计测得物块P重10.40N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为_材料动摩擦因数金属金属0.25橡胶金属0.30木头金属0.20皮革金属0.2819.力的作用效果是使物体的_发生改变，或者使物体发生_。 四、实验探究题（共1题；共3分）20.某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。（1）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0=_cm，劲度系数k=_N/m。（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度x=_cm。五、综合题（共2题；共20分）21.一轻质弹簧原长为L，劲度系数k等于200N/m，将其上端固定在天花板上的O点，如图1所示（1）在其下端点A处悬挂重为32N的物块，静止后如图2所示，求弹簧的伸长量x1 （2）在图2中A点用一水平外力向右缓慢拉动，使橡皮筋与竖直方向成60角时保持静止，如图3所示，求弹簧的伸长量x2和此时拉力F的大小 22.有两个人要把质量m=1000 kg的货物装进离地h=1 m高的卡车车厢内。他们找来L=5 m的斜面，但没有其他任何工具可用。假设货物在水平地面上和此斜面上滑动时所受摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍，两个人的最大推力各为800 N。 （1）通过分析说明俩人能否将货物直接推进车厢？ （2）请你帮助他们设计一个可行的方案，使俩人用最大推力能将货物推进车厢。并详细证明之。（g取10 m/s2） 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】解：碗对筷子A、B两点处都有支持力在A处：筷子与碗的接触面是碗的切面，碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向球心O，即A点处碗对筷子的支持力指向球心O在B处：筷子与碗的接触面就是筷子的下表面，所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上故选D【分析】支持力是一种弹力，其方向与接触面垂直，并且指向被支持物2.【答案】A 【解析】【分析】桌面对书的支持力与书所受的重力大小相等，方向相反，A对；桌面受到的压力是由书的形变形成的，B错；桌面受到的压力和书的重力，施力物体和受力物体都不同，是两个不同的力，C错；桌面对书的支持力与书对桌面的压力是相互作用力，D错；故选【点评】本题难度较小，明确弹力产生的条件，能够区分平衡力和相互作用力是考查的重点3.【答案】B 【解析】【分析】设雨滴的半径分别为R和4R，体积分别为所以体积之比为1:64，重力之比为1:64，横截面积之比为1:16，当阻力等于重力时速度最大，此时有，同理，B对；【点评】本题难度中等，本题受力不难分析，其实就是阻力等于重力时速度最大，难点在于公式推导比较麻烦，重在考查学生对复杂公式的推导能力4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、相互接触不一定有弹力，还要发生弹性形变，故A错误；BC、书本对桌面的压力施力物体是书本，是书本发生弹性形变而产生的，故B错误；C正确；D、绳子对物体的拉力总是绳子的收缩方向，不一定竖直向上，故D错误故选：C【分析】弹力是发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用这就说明弹力产生要具备这样几个条件，一是要相互接触，二是接触面要发生弹性形变（或者说相互挤压），绳子的弹力方向一定沿着绳子的收缩方向5.【答案】A 【解析】【分析】分别以两次作用为研究对象，弹簧弹力为F=kx，x为弹簧的形变量，所以由胡克定律可知：k，k，故A项正确【点评】学生要熟记胡克定律的公式，理解公式中x为弹簧的形变量而不是弹簧长度6.【答案】B 【解析】【解答】解：A、传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，故A正确；B、乘客在竖直上升电梯中，不满足摩擦力产生条件，即没有相对运动或相对运动趋势，因此乘客不受摩擦力作用，故B错误；C、运动员跑步，脚底相对地面有后运动的趋势，因此地面给人有向前的静摩擦力，故C正确；D、手拿住杯子，满足摩擦力产生的条件，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力，故D正确；本题选择错误的，故选：B【分析】依据摩擦力产生条件：有弹力，且接触面粗糙，及有相对运动趋势或相对运动，再结合各图情况，即可判定有无摩擦力产生，及是静摩擦还是滑动摩擦力7.【答案】D 【解析】【解答】解：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点故答案为：D【分析】本题主要考察悬挂法测物体的重心。8.【答案】C 【解析】【解答】解：装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水快要流完后，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升故C正确，ABD错误故选：C【分析】注意重心的位置与物体的质量分布和形状有关，在水从阀门不断流出的过程中，球壳连球壳内中水的整体的重心将先下降，当水流完后，重心又上升9.【答案】B 【解析】【分析】当F沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时物体不受斜面静摩擦力的作用，因此物体有可能受到推力、重力和支持力三个力的作用，B对。【点评】本题难度较小，熟练掌握静摩擦力有无的判断是求解本题的关键。10.【答案】D 【解析】【解答】解：木箱静止的过程中受到的是静摩擦力，其大小随着推力的增大而增大；当达到最大静摩擦力后物体开始滑动，此时摩擦力变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力小于最大静摩擦力，并且滑动摩擦力大小与正压力成正比，压为不变，则滑动摩擦力不变，则可知只有D正确，ABC错误故选：D【分析】明确物体的受力情况，根据静摩擦力和滑动摩擦力的性质进行分析，从而明确物体受到的摩擦力的变化情况11.【答案】A 【解析】【解答】解：A、重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，故A正确；B、重力的方向总是竖直向下，与水平面垂直，故B错误；C、重力的大小为G=mg，与质量成正比，故C错误；D、物体对支持面的压力不一定等于物体的重力，如放在斜面上的物体受到的重力大于其对斜面的压力，故D错误；故选A【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，地球附近的一切物体都受到重力的作用，包括与地球接触的物体和地球周围与地球不接触的物体二、多选题12.【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、若物块静止不动，说明物体处于平衡状态，当Fmgsin时，即推力小于重力的平行斜面的分力时，受平行斜面向上的静摩擦力，故A错误；B、若物块静止不动，说明物体处于平衡状态，当F=mgsin时，即推力等于重力的平行斜面的分力时，不受静摩擦力，故B正确；C、若物块沿斜面匀速上升，m受力平衡，合力为零，M也受力平衡，合力也为零，故m与M整体的合力为零；整体受重力、推力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力水平向左，故C错误；D、若物块沿斜面匀速下滑，m受力平衡，合力为零，M也受力平衡，合力也为零，故m与M整体的合力为零；整体受重力、推力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力水平向左，故D正确；故选：BD【分析】对于物体m，受重力、推力、支持力和静摩擦力（可能为零），通过讨论推力与重力的平行斜面的分力的大小关系确定静摩擦力的有无和方向；对m与M整体，可以用整体法分析斜面受地面的摩擦力情况13.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、物体对桌面的压力是由于物体发生形变而产生的，不是重力；重力是由于地球的吸引而产生的，二者性质不同；故A错误；B、物体对桌面的压力使桌面产生了形变；而物体的形变是由于受到桌面的弹力而产生的；故B正确；C、桌面的形变产生了对物体的弹力，即支持力；故C正确；D、桌面的形变产生了支持力，而不是因为有了支持力而产生的形变；故D正确；故选：BCD【分析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，注意区分弹力与重力的不同14.【答案】A,D 【解析】【解答】解：弹力是由于“施力物体”发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力A、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，电线是施力物体，所以是由于电线发生微小形变而产生的，故A正确；B、绳子对物体的拉力方向总是沿绳子收缩的方向故B错误C、木块放在桌面上受到向上的支持力，木块是受力物体，桌面是施力物体，所以这是桌面发生微小形变而产生的故C错误；D、弹簧可以变长也可以变短；故其弹力可以向里也可以向外；但弹簧的弹力方向总是沿弹簧方向的；故D正确；故选：AD【分析】解答本题应掌握：弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力；要明确弹力的方向与形变方向之间的关系15.【答案】B,D 【解析】【解答】分别对甲、乙、丙三个物体进行受力分析，在竖直方向上所受支持力丙最大、甲最小，由摩擦力公式f=FN知，滑动摩擦力丙最大，甲最小，故选项BD符合题意。答案为BD【分析】三个相同的物体沿水平面做匀速直线运动，受到滑动摩擦力作用，滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比，运用正交分解法，可以分析三个物体对地面压力的大小，再由摩擦力公式来比较它们所受摩擦力的大小。16.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反故A正确；B、静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，如静止在车里的木箱随车一起做加速运动时受到的摩擦力与运动方向相同；故B错误；C、运动的物体也可能产生静摩擦力，比如在水平路面上，汽车启动时，车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用故C正确D、静摩擦力的大小与物体间的压力无关；故D错误；故选：AC【分析】静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反相对地面静止的物体，可能受到静摩擦力运动的物体也可能产生静摩擦力静摩擦力可以作为阻力，也可以作为动力三、填空题17.【答案】不受摩擦力；不受摩擦力 【解析】【解答】物块沿斜面匀速下滑时，受到自身重力和斜面的支持力以及斜面对其摩擦力，合力为0，即斜面对其支持力和摩擦力的合力竖直向上，大小等于重力，根据牛顿第三定律，斜面受到物块的压力和摩擦力的合力方向竖直向下大小等于物块重力，斜面没有水平方向的外力无运动趋势，所以与地面之间没有摩擦力。施加一平行于斜面向下的外力F ， 物块沿斜面加速下滑时，外力的出现并没有影响垂直斜面方向的受力平衡，即支持力不变，根据 判断摩擦力不变，所以斜面受力与之前相同，也没有变化，因此与地面之间仍没有摩擦力.【分析】本题考查了共点力平衡条件的应用18.【答案】2.60；金属 【解析】【解答】解：分析物块P的受力情况可知，物块P受金属板给P的滑动摩擦力Ff ， 方向向左，受弹簧测力计向右的拉力F，由二力平衡可知，Ff=F，测力计读数为2.60 N，所以Ff=2.60 N；又根据Ff=G可得：= =0.25从表中可对比得知，物块P为金属故答案为：2.60； 金属【分析】分析物块P的受力情况，由二力平衡可知摩擦力的大小，由滑动摩擦力公式求出动摩擦因数19.【答案】运动状态；形变 【解析】【解答】力的作用效果一是使物体的运动状态发生改变，包括速度的大小和方向改变，二是使物体发生形变。【分析】力是物体对物体的作用，力的作用效果包括：一是物体形状的改变，二是物体运动状态的改变。四、实验探究题20.【答案】（1）4；50（2）10 【解析】【解答】（1）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4 cm；弹簧弹力为2 N时，弹簧的长度为8 cm，伸长量为4 cm；根据胡克定律F=kx，有：k= = N/m =50 N/m；（2）由图（c）得到弹簧的弹力为3 N，根据图（b）得到弹簧的长度为10 cm。【分析】（1）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=kx求劲度系数；（2）直接从弹簧秤得到弹力。五、综合题21.【答案】（1）解：根据胡可定律得kx1=mg，可得： = =0.16m（2）解：对A点受力分析，作出力的合成图如图所示可知弹簧受到的拉力T= = ，根据胡可定律得：kx2=T解得：x2= m=0.32m；拉力F=Tsin60= 【解析】【分析】（1）弹簧受到的拉力大小等于物块的重力，利用胡克定律列式，求出弹簧的伸长量；（2）画出受力分析图，求出弹簧受到的弹力，利用胡克定律列式，求出弹簧的伸长量；根据共点力的平衡条件求解拉力22.【答案】（1）两人最大推力Fm=2F=1600N 货物受摩擦力f=0.12G=1200N货物沿斜面向下的分力Fx=mgsin=mg =2000 N因为Fmf+Fx , 故俩人不可能直接将货物推上车厢（2）因Fmf ， 因此在水平地面上可使货物加速运动,从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端。设货物在水平面上滑动位移为s ， 由牛顿第二定律及运动学规律有 到斜面底端时速度 设货物在斜面上匀减速的加速度为a2 ， 有 要使货物刚好滑到顶端，有 由以上各式解出 代入数据得出水平面上加速的距离s=20 m20 m后再推物体滑上斜面。从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端.【解析】解答：（1）两人最大推力Fm=2F=1600N 货物受摩擦力f=0.12G=1200N货物沿斜面向下的分力Fx=mgsin=mg=2000 N因为Fmf+Fx , 故俩人不可能直接将货物推上车厢（2）因Fmf ， 因此在水平地面上可使货物加速运动,从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端。设货物在水平面上滑动位移为s ， 由牛顿第二定律及运动学规律有到斜面底端时速度 设货物在斜面上匀减速的加速度为a2 ， 有 要使货物刚好滑到顶端，有 由以上各式解出 代入数据得出水平面上加速的距离s=20 m20 m后再推物体滑上斜面。从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端.分析：解决本题的关键能够正确进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式进行求解
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