(物理)相互作用练习题含答案
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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)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?。
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。
一、选择题1.如图所示,一个质量为m的钢球,放在倾角为θ的固定斜面上,用一垂直于斜面的挡板挡住,处于静止状态。
各个接触面均光滑,重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中,球对挡板的压力和球对斜面的压力()A.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力增大B.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力减小C.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力减小D.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力增大2.用一个力代替几个力,使它们的作用效果相同,所采用的科学研究方法是()A.控制变量法B.比值定义法C.类比法D.等效替代法3.a、b、c为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。
水平恒力F作用于木块b,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,如图所示,则在运动过程中()A.b作用于a的静摩擦力为零B.b作用于a的静摩擦力为3FC.b作用于c的静摩擦力为2 3 FD.c作用于地面的滑动摩擦力为3F4.下列关于物体重力的说法中正确的是()A.重力的受力物体是地球B.物体重力大小与其质量无关C.物体的重心一定在物体身上D.某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的5.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A .F 逐渐变小,T 逐渐变大B .F 逐渐变大,T 逐渐变小C .F 逐渐变大,T 逐渐变大D .F 逐渐变小,T 逐渐变小6.如图所示,斜面上有一与斜面垂直的固定挡板,挡板与14圆柱体A 之间夹有圆柱体B ,A 、B 在沿斜面向上的力F 作用下处于静止,现力F 缓慢沿斜面向上推A ,使A 沿斜面向上移动一小段距离,则在此过程中圆柱体B 对A 的压力1N 和对挡板的压力2N 大小怎样变化(所有接触面均光滑)( )A .1N 变小、2N 变小B .1N 变大、2N 变大C .1N 变大、2N 变小D .1N 变小、2N 变大7.如图所示,用OA 、OB 、OC 三根轻绳采用不同方式将同一重物悬挂在空中,保证OB 与水平成60°,绳OA 上的力最小的悬挂方式的是( )A .B .C .D .8.下列关于合力与分力的说法中正确的是( )A .合力与分力同时作用在物体上B .分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的C .合力一定大于分力D .合力大小不变时,增大两等大分力间的夹角,则分力增大;当两分力大小不变时,增大两分力间的夹角,则合力增大。
2020—2021人教物理必修一第三章相互作用练习(附)答案人教必修一第三章相互作用一、选择题1、如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()A.A、B之间无摩擦力B.A受到B的摩擦力水平向左C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右2、如图所示是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同3、在2016年里约奥运会上,中国代表团的施廷懋夺得跳水女子三米板金牌.如图是运动员踩下跳板的图片,下列说法正确的是()A.跳板面受到弹力的作用,是因为运动员的脚发生了形变B.跳板面受到弹力的作用,是因为跳板发生了形变C.运动员踩跳板,跳板先发生形变,运动员的脚后发生形变D.运动员受向上的弹力,是因为运动员的脚发生了形变4、(双选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大5、(双选)如图甲中,在半球形的碗中放一木杆,碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2;图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上,另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住,以下说法中正确的是()甲乙A.图甲中F1与F2没有作用在同一点,不是共点力B.图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点,这两个力是共点力C.图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交,不是共点力D.图乙中若F垂直于杆向上,则F与G也不是共点力6、(双选)如图所示,在斜面上静止着一个物块,斜面对物块的支持力和摩擦力分别为F N和F f.如果增大斜面的倾角θ,而物块仍能在斜面上保持静止,则这一过程中()A.F N增大B.F N减小C.F f增大D.F f减小7、关于重心及重力,下列说法正确的是()A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变8、如图所示,轻弹簧的劲度系数为k,小球的质量为m,平衡时小球在A位置.今用力F将小球向下压缩x至新的平衡位置B,则此时弹簧的弹力大小为()A.kx B.mg+kxC.F D.mg-kx9、如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B、B对物体A的摩擦力分别为(g取10 m/s2)()A.6 N 3 N B.1 N 1 NC.0 1 N D.0 2 N10、如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中,这三个力的合力最大的是()A B C D11、(双选)如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是()甲乙丙A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最小C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大二、非选择题12、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在.( )(2)只有相互接触的物体间才有力的作用.()(3)重力就是地球对物体的吸引力.()(4)重力的方向也可以表述为指向地心.()(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上. ()13、如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?14、如图所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.2020—2021人教物理必修一第三章相互作用练习(附)答案人教必修一第三章相互作用一、选择题1、如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()A.A、B之间无摩擦力B.A受到B的摩擦力水平向左C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右【答案】C[对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A 的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向右,故选项D错误.]2、如图所示是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同【答案】B[判断作用效果是否相同,应从力的三要素,即大小、方向和作用点去考虑,可知F1和F2,F1和F3,F3和F4明显效果不同,F1和F4的作用效果相同,选项B正确.]3、在2016年里约奥运会上,中国代表团的施廷懋夺得跳水女子三米板金牌.如图是运动员踩下跳板的图片,下列说法正确的是()A.跳板面受到弹力的作用,是因为运动员的脚发生了形变B.跳板面受到弹力的作用,是因为跳板发生了形变C.运动员踩跳板,跳板先发生形变,运动员的脚后发生形变D.运动员受向上的弹力,是因为运动员的脚发生了形变【答案】A[跳板面受到弹力的作用,是因为运动员的脚发生了形变,从而产生对跳板面的弹力作用,选项A正确,B错误;板对人的作用力与人对板的作用力是相互作用力,同时产生,一起发生形变,选项C错误;跳水运动员受到弹力是由于跳板发生了弹性形变,从而对与跳板接触的人产生了力的作用,选项D错误.]4、(双选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大【答案】AC[由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A正确,B错误;水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故C正确,D错误.]5、(双选)如图甲中,在半球形的碗中放一木杆,碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2;图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上,另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住,以下说法中正确的是()甲乙A.图甲中F1与F2没有作用在同一点,不是共点力B.图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点,这两个力是共点力C.图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交,不是共点力D.图乙中若F垂直于杆向上,则F与G也不是共点力【答案】BC[根据共点力的定义可知,图甲中F1与F2不平行,作用线的延长线一定交于一点,故F1、F2是共点力,选项A错,B对;图乙中F竖直向上,与G平行,则不是共点力,若F垂直杆向上,则作用线的延长线必与重力G的作用线的延长线相交,此时F与G就是共点力,选项C对,D错.]6、(双选)如图所示,在斜面上静止着一个物块,斜面对物块的支持力和摩擦力分别为F N和F f.如果增大斜面的倾角θ,而物块仍能在斜面上保持静止,则这一过程中()A.F N增大B.F N减小C.F f增大D.F f减小【答案】BC[根据平衡条件和重力的作用效果,斜面对物块的支持力F N=mgcos θ,摩擦力F f=mgsin θ,由于倾角θ增大,故F N减小,F f增大.]7、关于重心及重力,下列说法正确的是()A .一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B .据G =mg 可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C .物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直斜面向下D .物体的形状改变后,其重心位置不会改变【答案】B [由于物体浸没于水中时,受到向上的浮力,弹簧测力计的拉力减小了,但物体的重力并不改变,选项A 错误;当两物体所处的地理位置相同时,g 值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g 值较小,而使质量较大的物体的重力不一定较大,选项B 正确;重力的方向是竖直向下的,而不是垂直向下的,选项C 错误;物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,当物体的形状改变时,其重心可能发生改变,故选项D 错误.]8、如图所示,轻弹簧的劲度系数为k ,小球的质量为m ,平衡时小球在A 位置.今用力F 将小球向下压缩x 至新的平衡位置B ,则此时弹簧的弹力大小为( )A .kxB .mg +kxC .FD .mg -kx【答案】B [当弹簧处于平衡位置A 时:设弹簧的形变量为x 1,由胡克定律得:mg =kx 1,解得x 1=mg k .将小球向下压缩x 至B 位置时,弹簧的形变量x 2=mg k +x.由胡克定律得:F 弹=kx 2,即:F 弹=k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫mg k +x =mg +kx ,故选B.] 9、如图所示,两个物体A 、B 的质量均为1 kg ,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F =1 N 的两个水平力分别作用在A 、B 上,则地面对物体B 、B 对物体A 的摩擦力分别为(g 取10 m/s 2)( )A.6 N 3 N B.1 N 1 NC.0 1 N D.0 2 N【答案】C[以A、B整体为研究对象进行受力分析,可知地面对B的摩擦力为零;再以A为研究对象进行受力分析,F f=μmg=3 N>1 N,可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反,即为1 N,所以选项C正确.]10、如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中,这三个力的合力最大的是()A B C D【答案】C[根据平行四边形定则可知,A项中三个力的合力为2F1,B项中三个力的合力为0,C项中三个力的合力为2F3,D项中三个力的合力为2F2,由于三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C项合力最大.故C正确.]11、(双选)如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是()甲乙丙A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最小C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大【答案】BC[图中三个物体对地面的压力分别为F N甲=mg-Fsin θ,F N乙=mg+Fsin θ,F N丙=mg,因它们均相对地面滑动,由摩擦力F f=μF N知,F f乙>F f丙>F f,B、C正确.]甲二、非选择题12、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在.( )(2)只有相互接触的物体间才有力的作用.()(3)重力就是地球对物体的吸引力.()(4)重力的方向也可以表述为指向地心.()(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上. ()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×13、如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?[解析]以木块1为研究对象,它所受到的摩擦力为F=μF N=μm1g,根据二力平衡条件,弹簧弹力T=F=μm1g,而根据胡克定律T=k(d-L)所以两木块之间的距离d=μm1gk+L.[答案]μm1gk+L14、如图所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.[解析]小球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F1′和F2′,构成的平行四边形,如图所示.小球对墙面的压力F1=F1′=mgtan 60°=100 3 N,方向垂直墙壁向右;小球对A点的压力F2=F2′=mgcos 60°=200 N,方向沿OA方向.[答案]见解析。
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。
高考物理力学知识点之相互作用专项训练及答案一、选择题1.互成角度的两个共点力,其中一个力保持恒定,另一个力从零开始逐渐增大,且方向保持不变。
则这两个共点力的合力A .一定逐渐增大B .一定逐渐减小C .可能先增大后减小D .可能先减小后增大 2.已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40 N ,其中一个力的大小为20 N ,则另一个力的大小为( )A .10 NB .20NC .203 ND .60N 3.某小孩在广场游玩时,将一氢气球系在了水平地面上的砖块上,在水平 风力的作用下,处于如图所示的静止状态.若水平风速缓慢增大,不考虑气球体积及空气密度的变化,则下列说法中正确的是A .细绳受到拉力逐渐减小B .砖块受到的摩擦力可能为零C .砖块一定不可能被绳子拉离地面D .砖块受到的摩擦力一直不变4.如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球。
在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦。
小物块的质量为A .2mB .32mC .mD .2m5.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点,现用水平F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N ,以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大6.如图,在挪威的两座山峰间夹着一块岩石,吸引了大量游客前往观赏。
该景观可简化成如图所示的模型,右壁竖直,左壁稍微倾斜。
设左壁与竖直方向的夹角为θ,由于长期的风化,θ将会减小。
石头与山崖间的摩擦很小,可以忽略不计。
若石头质量一定,θ减小,石头始终保持静止,下列说法正确的是A .山崖左壁对石头的作用力将增大B .山崖右壁对石头的作用力不变C .山崖对石头的作用力减小D .石头受到的合力将增大7.春节期间有挂灯笼的传统习俗。
第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)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.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)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F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。
一、选择题1.如图所示,一个质量为m的钢球,放在倾角为θ的固定斜面上,用一垂直于斜面的挡板挡住,处于静止状态。
各个接触面均光滑,重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中,球对挡板的压力和球对斜面的压力()A.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力增大B.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力减小C.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力减小D.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力增大2.下列关于力的说法,正确的是()A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.两个物体之间有弹力,则它们之间一定有摩擦力D.两个物体之间发生了相对运动或有相对运动趋势,则它们之间一定有摩擦力3.如图所示,一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则()A.物块受到一个沿斜面向下的力,大小为m gsinθB.物块所受摩擦力的大小为0C.物块所受摩擦力的大小为μmg cosθD.物块所受摩擦力的大小为mg sinθ4.下列关于力的作用效果的叙述中,错误的说法是()A.物体的运动状态发生改变,则物体必定受到力的作用B.物体运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变5.如图所示,两块相同的竖直木板之间有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平压力压木板,使砖静止不动,设所有接触面均粗糙,则第三块砖对第二块砖的摩擦力大小为()A.0B.mgC.μFD.2mg6.如图所示,物a和物b表面均光滑,都处于静止状态(图A、图B中两个接触面相互垂直),则下图中物a受到弹力最多的是()A.B.C.D.7.物体在四个共点力F1、F2、F3、F4的作用下处于平衡状态,其中F1=5N。
若将F1沿顺时针方向旋转60 ,求此时物体所受合力的大小()A.0N B.5N C.52N D.10N8.下列选项中,物体A受力示意图正确的是()A.B. C.D.9.如图,水平地面上质量为m的物体A在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ,物块与地面间动摩擦因数为μ。
第三章《相互作用》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.一小木块放置在光滑水平面上,两位同学分别用大小为20N、70N的水平拉力同时拉它,该木块所受的和可能是()A.20N B.30N C.60N D.100N2.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 cmB.仅由题给数据无法获得弹簧的原长C.弹簧的劲度系数是25 N/mD.由于弹簧的原长未知,无法算出弹簧的劲度系数3.如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲“正挂”,乙“倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为()A.0.3N 0.3N B.0.3N 0.2NC.0.2N 0.3N D.0.4N 0.3N4.在同一平面内有n个力作用在一个物体上,其合力为零。
现在将其中的一个力F1在该平面内顺时针转过60°,其余的力均不变,则此时物体受的合力大小为()A.F1 B.F1 C.2F1 D.2F15.一木块放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,在沿斜面向上的拉力F作用下向上做匀速直线运动,除拉力F外,关于木块的受力情况,下列分析正确的是:()A.木块受到重力和下滑力作用B.木块受到重力和斜面对它的压力作用C.木块受到重力、斜面对它的支持力和滑动摩擦力作用D.木块受到重力和斜面对它的静摩擦力作用6.关于物理学的研究方法,下列叙述错误的是()A.用质点代替实际物体是采用了理想模型法B.伽利略在研究自由落体运动时采用了类比法C.在验证平行四边形定则实验中采用了等效替代法D.研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度及正压力的关系时采用控制变量法7.一物体m放在粗糙的斜面上保持静止,先用水平力F推m,如图,当F由零逐渐增加但物体m仍保持静止状态的情况下,则()①物体m所受的静摩擦力逐渐减小到零②物体m所受的弹力逐渐增加③物体m所受的合力逐渐增加④物体m所受的合力不变A.①③ B.③④ C.①④ D.②④8.如右图所示, 质量为m的物块在质量为M的木板上滑行, 物块与木板间动摩擦因数为, 木板与地面间动摩擦因数为, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是( )A.μ1mg B.μ2Mg C.μ2(m+M)g D.μ1mg+μ2Mg9.下列说法中正确的是()A.书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的B.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同C.一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用10.假如要撑住一扇用弹簧拉着的门,在门前地面上放一块石头,门往往能推动石头慢慢滑动。