高二物理学案与测评人教版必修一第三章相互作用1

111第二章第1节重力弹力摩擦力班级_姓名_成绩_(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，每小题至少一个答案正确，选不全者得3分，共60分)1. 下列说法正确的是()A. 一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力B. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C. 两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力D. 两物体间有摩擦力，就一定有弹力解析： 根据摩擦力产生条件可知：两物体间有摩擦力，一定有弹力，但反之有弹力不一定有摩擦力，A、C错误，D正确滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，而不是与运动方向相反，B错误答案：D 2. (2011辽宁本溪模拟)如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F.它们受到的摩擦力的大小关系是()A. 三者相同 B. 乙最大C. 丙最大 D. 已知条件不够，无法判断解析：因为不知道三个物体的运动情况，因而无法判断它们的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，也就无法判断摩擦力的大小. 若为滑动摩擦力则乙最大，若为静摩擦力则丙最大. 答案：D3. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为()A. kx B. kxG C. Gkx D. 以上都不对解析：设球在A处时弹簧已压缩了x，球平衡时弹力FAGkx，球在B处时，弹簧又压缩x，球再次达到平衡时弹力FBk(xx)Gkx.故选项B正确. 答案：B4. 重3 N的课本放在书桌上，使书桌受到3 N的压力，这个压力()A. 是由于地球对课本的吸引而产生的B. 就是课本的重力C. 是由于课本发生形变而产生的D. 是由于书桌发生形变而产生的解析：地球对课本的吸引产生的力是引力，重力是由于地球的吸引而产生的，并不是书对桌的压力，故A、B错误；书桌发生形变后要恢复原状产生的为课本受到的支持力，故D错误；课本发生形变其恢复原状时对与它接触的书桌产生的力的作用即为书桌受到的压力，故C正确答案：C5. (2011西安模拟)如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是()A. 甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态B. 台秤P的读数等于mgFC. 台秤Q的读数为mg2FD. 两台秤的读数之和为2mg解析：甲、乙均静止(无加速度)，故A错误；对甲、乙分别受力分析，可知台秤P的读数等于mgF，台秤Q的读数为mgF，故D正确答案：D6. A、B、C三物体质量分别为M、m、m0，如图所示连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的摩擦均不计，若B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动，则可以断定()A. 物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g B. 物体A与B之间有摩擦力，大小为m0g C. 桌面对A，B对A都有摩擦力，方向相同，大小均为m0gD. 桌面对A，B对A都有摩擦力，方向相反，大小均为m0g解析：设绳子的拉力为T，则由C物体做匀速直线运动可知Tm0g，又由B物体在水平方向也做匀速直线运动，可知B物体在水平方向上应不受力的作用，所以B、A两物体间没有摩擦力由A、B整体做匀速直线运动可知，A与桌面间的摩擦力为fTm0g.答案：A7. 用手握住一个油瓶并保持静止，油瓶始终处于竖直方向，如图所示，下列说法中正确的是 ()A. 当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大 B. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C. 不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D. 摩擦力大小等于油瓶与油的总重力解析：因为油瓶处于平衡状态，故摩擦力与油和瓶的总重力大小相等，又因为是静摩擦力，根据其特点，大小与压力无关，故C、D正确，B错误. 而最大静摩擦力fmax与正压力有关. 在压力一定的情况下，最大静摩擦力一定. 若平衡时，静摩擦力未达到最大值，当适当增加油的质量时，若Gfmax，不增加压力仍可平衡，A错误. 答案：CD8. (2010北京西城区模拟)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()A. M静止在传送带上 B. M可能沿斜面向上运动C. M受到的摩擦力不变 D. M下滑的速度不变10. (2011冀州期中测试)如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒前、后壁P、Q点相接触若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力以下说法正确的是()A. 若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P点对球B有压力B. 若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对B均无压力C. 若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对B均无压力D. 若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力解析：若C的斜面光滑，无论A由静止释放或是沿斜面向上滑行，通过对A、B整体受力分析可知，整体具有沿斜面向下的加速度，B球所受合力应沿斜面向下，故Q点对球B有压力A、B错误；若C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时，整体所受合力为零，故P、Q不可能对球B产生压力，C正确；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时，A、B整体具有沿斜面向下的加速度，故球B所受合力也应沿斜面向下，故Q点一定对球B产生压力，D正确答案：CD二、计算题(本大题共3个小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (12分)(2011湘潭联考)如图所示，人重600 N，木块A重400 N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力(2)人对A的摩擦力的方向和大小解析：设绳子的拉力为T，物体与地面间的摩擦力为fA.(1)取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如图甲所示，由题意可知fA(mAm人)g200 N.由于系统处于平衡状态，故2TfA，所以T100 N. (2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如图乙所示. 由于人处于平衡状态，故Tf人100 N，由于人与木块A处于相对静止状态，故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力. 由牛顿第三定律可知人对木块的摩擦力方向向右，大小为100 N.答案：(1)100 N(2)方向向右10 N 12. (12分)(2011锦州模拟)如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态现缓慢上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离解析：根据题意，提上面木块前，有k2x1(m1m2)g向上提上面木块直到它离开弹簧时，有k2x2m2g下面木块向上移动的距离xx1x2由联立可得x.答案：13. (16分)如图所示，水平地面上有一带斜面的小车，斜面倾角为，紧靠斜面有一质量为m的光滑球，试确定在下列状态下水平车板对球的弹力(1)小车向右匀速运动(2)小车向右以加速度a(agtan)做匀加速直线运动(3)小车向右以agtan的加速度做匀加速直线运动解析：(1)当车匀速运动时，斜板对球的弹力为零，由平衡条件可知水平车板对球的弹力Nmg，方向竖直向上. (2)向右加速时，若a120 C. 120时，FAFBFC；当FBFC.答案：C9. (2009宁夏卷)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动设F的方向与水平面夹角为，如图所示，在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则()A. F先减小后增大 B. F一直增大C. F的功率减小 D. F的功率不变解析：由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得mgNFsin ，fNFcos ， 两式联立解得F，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率PFvcos ，可见在 从0逐渐增大到90的过程中tan 逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误答案：AC10. 如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是()A. 只增加绳的长度B. 只增加重物的质量C. 只将病人的脚向左移动D. 只将两定滑轮的间距增大解析：取动滑轮为研究对象，受力分析如图所示，F1、F2为绳子的拉力，F为帆布带的拉力动滑轮静止时，所受合外力为零，即F1与F2合力与F等大反向只要F1、F2的合力增大，F就增大当绳的长度增加时，绳的拉力及绳间的夹角不变，合力不变，A错误；当增加重物质量时，绳拉力增大，夹角不变，合力增大，B正确；病人的脚左移时，绳间的夹角减小，合力增大，C正确；定滑轮间距增大时，夹角增大，合力减小，D错误答案：BC二、计算题(本大题共3小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (12分)(改编题)举重运动员在抓举比赛中，为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大距离图为2010年11月著名举重运动员刘春红在广州亚运会上69公斤级抓举中举起110公斤杠铃的现场照片从图可看出刘春红两手臂间的夹角约为120 ，求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小(取g10 m/s2)解析：手臂对杠铃的作用力方向为手臂的方向，设大小为F，则杠铃的受力如图乙所示由平衡条件得2Fcos60mg，解得F1 100 N. 答案：1 100 N12. (14分)如图所示，一个质量为m的物体，若用力F拉物体，使细线偏离竖直方向的夹角为，且始终保持角不变，求拉力F的最小值解析：以物体为研究对象，始终保持角不变，说明处于静止状态物体受到的细线的张力T与拉力F的合力F与物体的重力等大反向由于细线的张力T和合力F的方向均不变，根据各力的特点可组成矢量三角形如图所示，由图解可以看出，当F垂直于力T时，F有最小值，FminFsin，因Fmg，故Fminmgsin.答案：mgsin 13. (14分)(2011陕西高新一中模拟)榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计压榨机的尺寸l0.5 m，b0.05 m求物体D所受压力的大小是F的多少倍解析：按力F的作用效果沿AB、AC方向分解为F1、F2，如图甲所示，则F1F2. 由几何知识得tan10.按力F2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为N、N，如图乙所示，则NF2sin.以上各式联立解得N5F，所以物体D所受压力的大小是F的5倍. 答案：F的5倍第二章第3节受力分析共点力的平衡班级_姓名_成绩_(时间： 45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，每小题至少一个答案正确，选不全者得3分，共60分)1. (2011赣州模拟)如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 ()解析：当木块静止时F合0，对木块受力分析可知，水平方向除了受向右的拉力F16 N，向左的拉力F22 N，还受到向左的静摩擦力f4 N当木块受到向右的拉力变为3 N时，静摩擦力不超过4 N，变为1 N，木块仍受力平衡，不会移动故B正确答案：B3. (2009天津卷)物块静止在固定的斜面上，分别按如图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ()解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，可知竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确. 答案：D4. (2010广东卷) 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA 、FB，灯笼受到的重力为 G下列表述正确的是 ()A. FA一定小于G B. FA与FB大小相等C. FA与FB是一对平衡力 D. FA与FB大小之和等于G解析：三力平衡问题，用正交分解法，设AOB2，O点受到FA、FB、F三力作用，其中FG，建立如图所示的坐标系，列平衡方程得：，解出：FAFB；当2120时：FAFBG；当2120时：FAFBG.故选B.答案：B5. 一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为30的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是(g10 m/s2)()A. 仅甲图 B. 仅乙图 C. 仅丙图 D. 甲、乙、丙图 解析：设斜面夹角为，对M、m整体分析受力可得平衡方程：Tcos f静，Tsin N(Mm)g，故B、D正确. 答案：BD6. (2011黄冈中学模拟)如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体()A. 无摩擦力 B. 有水平向右的摩擦力C. 支持力为(Mm)g D. 支持力小于(Mm)g7. (2010德州模拟)有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N、摩擦力f的变化情况是()A. N不变，f变大 B. N不变，f变小C. N变大，f变大 D. N变大，f变小解析：以两环和细绳整体为对象求N，可知竖直方向上始终二力平衡，N2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下平衡，如图所示，设细绳和竖直方向的夹角为，则P环向左移的过程中将减小，Nmgtan 也将减小再以整体为对象，水平方向只有OB对Q的压力N和OA对P环的摩擦力f作用，因此fN也减小，选项B正确答案：B8. (2011日照模拟)如图所示，A、B两球用劲系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小关系为()A. F1F2C. F1F2D. 因k1、k2大小关系未知，故无法确定解析：对小球B受力分析如图所示，由三角形相似可得，同理，当换用劲度系数为k2的轻弹簧时，再用三角形相似，可得，由以上两式比较可知F1F2mg，C正确答案：C9. 木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动现用F1 N的水平拉力作用在木块B上如图所示力F作用后()A. 木块A所受摩擦力大小是12.5 NB. 木块A所受摩擦力大小是11.5 NC. 木块B所受摩擦力大小是9 ND. 木块B所受摩擦力大小是7 N解析：未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力F2作用，且F1F2kx8 N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力F2作用，且F1F2kx8 N，在木块B上施加F1 N向右的拉力后，由于F1FG，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为FBF2F9 N，木块A的受力情况不变答案：C10. 三根长度均为L的轻杆，用铰链连接(这种连接方式可以使得杆上的力总是沿着杆)并固定在水平天花板上的A、B两点，A、B间的距离等于2L，在铰链C上悬挂一个质量为m的重物，要保持CD杆水平，则在D点应该施加的外力的最小值为()A. mg B. mg C. mg D. mg 解析：因为ACCDDBAB，根据几何关系，可以得出ACD120，将杆AC对C的拉力与悬挂的重物对C的拉力合成，合力T的方向一定沿DC方向，合力T的大小为Tmgtan 30mg；T的作用效果有两个，一方面沿着BD方向拉紧BD杆，另一方面克服加在D点的那个作用力，所以可以将T分解为沿着BD方向的分力T1，另一个分力T2与BD杆垂直时有最小值T的分解如图所示，T2T cos 30mg，因此所加外力的最小值FminT2mg方向与BD杆垂直答案：A二、计算题(本大题共3个小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (12分)如图所示，质量为m的小球置于固定圆环的中心O，两等长细绳一端拴着此球，另一端分别系于环上A、B两点，绳OA与竖直方向夹角为，绳OB水平，当绳OB的B端沿逆时针缓缓移动至C的过程中，绳OB在何处张力最小，求最小值多大 解析：无论OB怎样转，两绳合力F大小均等于mg，方向竖直向上作图(实际解题时可在原图上作图)设OB转到OB，F1变为F1，F2变为F2. 想像OB连续转动，则F2箭头在平行于OA的虚线上移动，推知：当OBOA时，F2最小(垂线最短)，且F2最小值为mgsin .答案：mgsin 12. (14分)(2011临沂模拟)如图所示，我们常见有这样的杂技表演：A、B、C、D四个人，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手支持着C和D，如果四个人的质量均为m60 kg，g10 N/kg，请估算答案：(1)200 N400 N(2)1 800 N13. (14分)(2011哈尔滨调研)如图所示，倾角60的斜面上，放一质量为1 kg的物体，用k100 N/m的轻质弹簧平行于斜面拉着，物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态，而超过这一范围，物体就会沿斜面滑动若AP22 cm，AQ8 cm，试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小(g取10 m/s2)解析：P、Q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置，在P点弹簧处于伸长状态，受力分析如图甲所示，fmF1mgsin ，在Q点弹簧处于压缩状态，受力分析如图乙所示，fmF2mgsin，又F1k(0.22x)，F2k(x0.08)(x为弹簧原长)由以上各式得2fmF1F2k(0.220.08)，所以fm1000.14 N7 N. 答案：7 N 111