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eq \a\vs4\al( 相互作,用——力)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(力,學,中,常,見,的,三,種,力)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(重力\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(產(chǎn)生原因：由于__地球的吸引__而使物體受到的力,方向：__豎直向下__,大?。篏＝mg,重心：是重力的等效作用點，形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在幾何中心，,物體的重心__不一定__在物體上)),彈力\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(產(chǎn)生：物體直接接觸，接觸處產(chǎn)生了__形變__,方向：彈力的方向與施力物體的形變方向__相反__，, 與受力物體的形變方向__相同__,大?。簭椓Φ拇笮∨c__形變量__有關，形變量越大，彈力越__大__))))))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(力,學,中,常,見,的,三,種,力)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(摩,擦,力)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(滑動摩擦力\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(產(chǎn)生：物體接觸且__相互擠壓__，接觸面粗糙，有__相對__運動,方向：沿接觸面的切線，與__相對運動__方向相反,大?。篎f＝__μFN__)),靜摩擦力\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(產(chǎn)生：物體接觸且__相互擠壓__，接觸面粗糙，有__相對__運動趨勢,方向：沿接觸面的切線，與__相對運動趨勢__方向相反,大?。?F1
解析：根據(jù)圖可知，甲和丙的彈簧秤讀數(shù)相等即F1＝F3＝mg，乙圖中彈簧秤的讀數(shù)F2＝mgcs 30°＝eq \f(\r(3),2)mg，故有F1＝F3>F2，所以選項A、B正確。
9．(2018·江蘇省蘇州實驗中學高一上學期期中)如圖所示，用與豎直方向成θ角(θ＜45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個小球，這時繩b的拉力為T1，現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時針轉過θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉過θ角固定，繩b的拉力為T3，則( AD )
A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3
C．T1＝T3＜T2 D．繩a的拉力減小
解析：以小球為研究對象，分析受力：重力、a、b兩繩的拉力T、T2，根據(jù)平衡條件得知，T和T2的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個不同位置時，兩個拉力的變化，如圖，由圖得到，T1＝T3＞T2。由圖看出，繩a的拉力減小，故A、D正確。
10．如圖所示，A、B、C、D四個人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開雙手水平支持著C和D。若四個人的質(zhì)量均為m，他們的臂長相等，重力加速度為g，不計A手掌與C、D身體間的摩擦。則下列結論正確的是( ABC )
A．A受到地面的支持力為4 mg
B．B受到A的支持力為3 mg
C．B受到C的拉力約為 eq \f(2\r(3),3)mg
D．C受到A的推力約為 eq \f(2\r(3),3)mg
解析：把四人看成整體，分析受力，由二力平衡可知A受到地面支持力為4 mg。把BCD看成整體，分析受力，由二力平衡可知B受到A的支持力為3 mg。由題圖可知，B手臂與豎直方向的夾角大約為30°，設B對C的拉力為F1，A對C的推力為F2，對C分析受力，由受力分析和力的平衡條件可得，F(xiàn)1cs 30°＝mg，解得F1＝eq \f(2\r(3),3)mg。F1sin 30°＝F2，解得F2＝mgtan 30°＝eq \f(\r(3),3)mg，故選項A、B、C正確，D錯誤。
第Ⅱ卷(非選擇題 共60分)
二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)
11．(5分)如圖，把一個彈簧測力計的一端固定在墻上，用另一個彈簧測力計水平向左拉金屬板，金屬板向左運動，此時兩個測力計的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出)，則物塊P與金屬板間的滑動摩擦力的大小是__2.60__ N。若用彈簧測力計測得物塊P重13 N，根據(jù)表中給出的動摩擦因數(shù)，可推算出物塊P的材料為__木頭__。
解析：分析物塊P的受力情況可知，物塊P受金屬板給P的滑動摩擦力Ff，方向向左，受彈簧測力計向右的拉力F，由二力平衡可知，F(xiàn)f＝F，測力計讀數(shù)為2.60 N，所以Ff＝2.60 N；又根據(jù)Ff＝μG可得：μ＝eq \f(Ff,G)＝0.2，從表中對比得知，物塊P為木頭。
12．(6分)如圖(甲)所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長的關系實驗。
(1)實驗中還需要的測量工具有__毫米刻度尺__ 。
(2)如圖(乙)所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x，由圖可知：圖線不通過原點的原因是由于__彈簧自身重力__;_彈簧的勁度系數(shù)k＝__5.0__ N/m(g取10 m/s2) (計算結果保留2位有效數(shù)字)；
(3)如圖(丙)所示，實驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的F－L圖像。下列正確的是( B )
A．a(chǎn)的原長比b的長
B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大
C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小
D．彈力與彈簧長度成正比
解析：(1)實驗需要測量彈簧伸長的長度，故需要刻度尺；
(2)由k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(57.5×10－3×10,?12－0.5?×10－2) N/m＝5.0 N/m。由圖可知，當F＝0時，x＝0.5 cm，說明沒有掛重物時，彈簧伸長，是由于彈簧自身的重力造成的。故圖線不過原點的原因是由于彈簧有自重，實驗中沒有考慮(或忽略了)彈簧的自重。
(3)F－L圖像橫坐標的截距表示原長，故b的原長比a的長，選項A錯誤；由k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(ΔF,ΔL)知，a的勁度系數(shù)比b的大，選項B正確、C錯誤；圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比，選項D錯誤。
13．(7分)(2018·重慶巴蜀中學高一上學期期中)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中：
(1)部分實驗步驟如下，請完成有關內(nèi)容：
A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細線。
B．在其中一根細線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄__鉤碼個數(shù)(或細線拉力)__、__橡皮筋與細線結點的位置O__、__細線的方向__。
C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使__橡皮筋與細線結點的位置與步驟B中結點位置重合__，記錄__鉤碼個數(shù)和對應的細線方向__。
(2)如果力的平行四邊形定則得到驗證，那么圖乙中eq \f(cs α,cs β)＝__eq \f(3,4)__。
解析：(1)根據(jù)實驗原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫出來的合力是實際值，該實驗中根據(jù)鉤碼個數(shù)來表示拉力大小，因此需要記錄的是：鉤碼個數(shù)(或細線拉力)，橡皮筋與細線結點的位置O，細線的方向；該實驗采用“等效代替”法，因此在用兩個繩套拉橡皮筋時，要將橡皮筋與細線結點拉到與步驟B中結點位置重合，同時記錄鉤碼個數(shù)和對應的細線方向。
(2)根據(jù)O點處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：4mgsin α＋3mgsin β＝5mg①
水平方向：4mgcs α＝3mgcs β②
聯(lián)立①②解得：eq \f(cs α,cs β)＝eq \f(3,4)。
三、論述、計算題(本題共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
14．(9分)(2018·新疆建設兵團二師華山中學高一上學期期中)如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體放在水平地板上，用一原長為8 cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體，當其剛開始運動時，彈簧的長度為11 cm，當彈簧拉著物體勻速前進時，彈簧的長度為10.5 cm，已知彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m。(g均取10 m/s2)求：
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大？
(2)物體所受的滑動摩擦力為多大？
(3)物體與地板間的動摩擦因數(shù)是多少？
答案：(1)6 N (2)5 N (3)0.25
解析：(1)當物體剛開始被拉動時，彈簧的伸長量為Δx1＝11 cm－8 cm＝3 cm，根據(jù)胡克定律可得：彈簧的彈力為：F1＝kΔx＝200 N/m×0.03 m＝6 N，此時物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧的彈力，即Ffmax＝6 N。
(2)當物體勻速滑動時，彈簧的伸長量為Δx2＝10.5 cm－8 cm＝2.5 cm，根據(jù)胡克定律可得：彈簧的彈力為：F2＝kΔx2＝200 N/m×0.025 m＝5 N，此時物體所受的滑動摩擦力等于彈簧的彈力，即Ff＝5 N。
(3)由滑動摩擦力公式可得：Ff＝μF N＝μmg，求得μ＝0.25。
15．(10分)(2019·北京市東城區(qū)高一學期期末)三段不可伸長的輕繩OA、OB、OC共同懸掛一質(zhì)量為m的物塊，如圖所示，其中A端、B端都固定，OB沿水平方向，OA與豎直方向的夾角為θ，重力加速度用g表示，請：
(1)畫出結點O受力的示意圖；
(2)求OA繩上拉力的大小F。
答案：(1) (2)F＝eq \f(mg,cs θ)
解析：(1)以結點O為研究對象，受力圖見答案。
(2)根據(jù)平衡條件，結合受力圖可知：F＝eq \f(mg,cs θ)。
16．(11分)(2020·天津市部分高中高一上學期期中聯(lián)考)如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m＝0.6 kg的氫氣球，因受水平風力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角。已知空氣對氣球的浮力為15 N，人的質(zhì)量M＝50 kg，且人受的浮力忽略不計(g取10 N/kg，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。求：
(1)水平風力的大小；
(2)人對地面的壓力大?。?br>(3)若水平風力增強，人對地面的壓力如何變化？(要求說明理由)
答案：(1)12 N
(2)491 N
(3)不變
解析：(1)對氫氣球進行受力分析，并分解如圖：
由平衡條件列式：
豎直方向：F?。絤g＋Tsin 37°
水平方向：F風＝Tcs 37°
解得：F風＝12 N，T＝15 N
(2)對人進行受力分析，并分解如圖：
由平衡條件列式：
豎直方向：F N＝Mg－Tsin 37°＝500 N－15×0.6 N＝491 N
(3)若風力增強，只改變了水平方向的力，視氣球及人為一整體可知，豎直方向上的受力情況沒改變，人對地面的壓力不變。
17．(12分)(2018·浙江省9＋1聯(lián)盟高一上學期聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩相連，三段輕繩的結點為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37°，物體甲及人均處于靜止狀態(tài)。(已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，g取10 m/s2。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求：
(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？
(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若人的質(zhì)量m2＝60 kg，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3，則欲使人在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？
答案：(1)eq \f(5,4)m1g eq \f(3,4)m1g (2)eq \f(3,4)m1g 方向水平向左
(3)24 kg
解析：(1)以結點O為研究對象，如圖，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標系，將FOA分解，由平衡條件有：
FOB－FOAsin θ＝0，F(xiàn)OAcs θ－m1g＝0
聯(lián)立得：FOA＝eq \f(m1g,cs θ)＝eq \f(5,4)m1g
FOB＝m1gtan θ＝eq \f(3,4)m1g
故輕繩OA、OB受到的拉力分別為eq \f(5,4)m1g、eq \f(3,4)m1g
(2)人水平方向受到OB繩的拉力和水平面的靜摩擦力，
f＝FOB＝eq \f(3,4)m1g 方向水平向左
(3)當甲的質(zhì)量增大到人剛要滑動時，質(zhì)量達到最大，此時人受到的靜摩擦力達到最大值。
當人剛要滑動時，靜摩擦力達到最大值fm＝μm2g
由平衡條件得：FOBm＝fm
又FOBm＝m1mgtan θ＝eq \f(3,4)m1mg
聯(lián)立得：m1m＝eq \f(4FOBm,3g)＝eq \f(4μm2g,3g)＝24 kg
即物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過24 kg。
比較項目
力的種類
產(chǎn)生原因
或條件
大小
方向
作用點
聯(lián)系
重力
由于地球的吸引
與物體的質(zhì)量成正比，G＝mg
總是豎直向下
在物體的重心上
彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件之一
彈力
物體之間接觸且發(fā)生彈性形變
由彈性形變的大小決定
與物體的形變方向相反
在接觸面上
摩擦力
物體之間接觸且發(fā)生彈性形變、接觸面粗糙、發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢
靜摩擦力與引起相對運動趨勢的切向外力相等，滑動摩擦力
f＝μF N
與接觸面相切，跟相對運動方向或相對運動趨勢方向相反
在接觸面上
(A)材料
動摩擦因數(shù)
金屬—金屬
0.10
橡膠—金屬
0.50
木頭—金屬
0.20
皮革—金屬
0.28

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