相互作用 综合 练习卷 (附答案)

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1 《相互作用》综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是( ) A.水平向右 B.竖直向上 C.向右偏上 D.向左偏上 2.物体受到两个方向相反的力的作用,F1=4N,F2=8N,保持F1不变,将F2由8N逐渐减小到零的过程中,它们的合力大小变化是( ) A.逐渐减小 B.逐渐变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小 3.如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止.若A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于B的受力个数可能为( )

A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 4.质量为m的物体放在水平面上,在大小相等,互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动.如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体( ) A.在F1的反方向上受到Ff1=μmg的摩擦力 B.在F2的反方向上受到Ff2=μmg的摩擦力 C.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合=2μmg D.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff=μmg 5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和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( )

A.L+μkm1g B.L+μk(m1+m2)g

C.L+μkm2g D.L+μ(m1m2g)k(m1+m2) 6.如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为( )

A.μ1(m1+m2)g B.μ2m1g C.μ1m1g D.μ1m1g+μ2m2g 7.完全相同的直角三角形滑块A、B,按如图所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面间的动摩擦因数为μ.现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为( )

A.μ=tanθ B.μ=12tanθ C.μ=2tanθ D.μ与θ无关 8.如图所示,质量为m的两个球A、B固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中, 2

杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,则杆对小球的作用力为( )

A.33mg B.233mg

C.32mg D.2mg 9.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角θ,则物体A、B的质量之比mAmB等于( )

A.cosθ1 B.1cosθ C.tanθ1 D.1sinθ 10.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置,下列判断正确的是( ) A.B端移到B1位置时,绳子张力不变 B.B端移到B2位置时,绳子张力变小 C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大 D.B端在杆上位置不变,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小

第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上) 11.(5分)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的) 由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m. 12.(5分)用一弹簧测力计水平拉一端固定的弹簧,以此来测定此弹簧的劲度系数k,测出的拉力F与弹簧长度L之间的数据如下表所示 F/N 1.10 1.50 2.00 3.00 3.50 3.80 4.00

L/cm 22.00 22.35 22.70 23.31 23.65 23.80 24.00

(1)在图中作出此弹簧的F-L图.

(2)图线与L轴交点表示________,其值为________cm,此弹簧的劲度系数为________N/m. 13.(8分)用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测量有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得的数据如下: (1)根据测试结果,推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________. (2)在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法?________. (3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________. 3

长度L/m 250 500 750 1000 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04 三、论述计算题(共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 14.(10分)供电局某工程队在冬天架设电线,如图所示,设两电线杆间距离为L,铜导线总质量为M,电线架好后,在两杆正中部位电线下坠的距离为h,电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角为θ,求: (1)两电线杆处的电线弹力. (2)当到夏天时,两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变大了,还是变小了? 为什么?(提示:导线上每处的弹力均沿切线方向)

15.(10分)在光滑的斜面上有一个重力为G的物体,当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于F=12G的力作用于这个物体时,物体正好处于静止状态,如图所示.求斜面的倾角θ及斜面所受的压力.

16.(11分)如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速

地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求: (1)此时地面对人的支持力; (2)轻杆BC和绳AB所受的力.

17.(11分)如图所示,一个底面粗糙,质量为m的斜面体静止在水平地面上,斜面体斜面是光滑的,倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球静止时轻绳与斜面的夹角是30°. (1)求当斜面体静止时绳的拉力大小; (2)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍,为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足什么条件?

拉力 F/N

长 量x/cm

横 截

S/cm2 4 《相互作用》综合测试题(1)参考答案 1、B 2、C 3、BC 4、D 5、A 6、B 7、B 8、A 9、B 10、AD 11、10 50 12、(1)如图所示 (2)弹簧原长 21.2 145(在误差允许范围内即可)

13、(1)x=kFLS (2)控制条件法 (3)104N 14、[解析] (1)以电线为研究对象,电线两端所受的力为F1、F2,重力G可看作作用在电线中点,F1、F2分解成水平方向和竖直方向两个分量,由力的平衡条件 F1cosθ+F2cosθ=G F1sinθ-F2sinθ=0

解得F1=F2=G2cosθ (2)夏天电线下坠距离较大,θ变小,故拉力变小了. 15、[解析] 以物体为研究对象,进行受力分析,重力G,竖直向下;弹力FN,垂直于斜面向上;以及沿斜面向上和水平向右的两个拉力F. 以平行斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系,可建立平衡方程:F+Fcosθ=Gsinθ.FN=Fsinθ+Gcosθ,

其中F=0.5G,代入方程整理得:2sinθ=cosθ+1,

解这个关于θ的方程得到θ=arctan43,则FN=G. 16、[解析] (1)绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力为: FN=Mg-mg=(50-30)×10N=200N 方向竖直向上

(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下,大小为2mg,杆对B点的弹力方向沿杆的方向,由共点力平衡条件得:

FAB=2mgtan30°=2×30×10×33N=2003N

FBC=2mgcos30°=2×30×1032N=4003N.

17、[解析] (1)对小球进行受力分析,它受到重力mg,方向竖直向下;轻绳拉力T,方向沿着绳子向上;斜面体对它的支持力FN,方向垂直于斜面向上. 根据平衡条件可知,T、FN的合力竖直向上,大小等于mg,

根据几何关系可求得T=33mg. (2)以斜面体为研究对象,分析其受力:重力mg,方向竖直向下;小球对斜面体的压力FN′,方向垂直于斜面向下(与FN等大反向);地面支持力F,方向竖直向上;地面静摩擦力

Ff,方向水平向左.

竖直方向F=mg+FN′cos30° 水平方向Ff=FN′sin30°

根据(1)可知FN′=FN=T=33mg 又由题设可知Ffmax=kF≥Ff=FN′sin30° 综合上述解得k≥39.