第三章 相互作用——力 本章達(dá)標(biāo)檢測(cè)(滿分:100分;時(shí)間:45分鐘)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。第1—6小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第7、8小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不選的得0分)1.一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡態(tài),現(xiàn)將其中一個(gè)大小為F=3 N的力增大2 N,則F增大之后,該質(zhì)點(diǎn)受到的力的合力為 (　　)A.5 N B.4 N C.3 N D.2 N 2.如圖,物體在豎直輕質(zhì)彈簧作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),則物體所受力的個(gè)數(shù)為 (　　)A.1個(gè)　　B.2個(gè)　　C.3個(gè)　　D.4個(gè) 3.下列關(guān)于重力、彈力和摩擦力的說法,正確的是 (　　)A.物體的重心一定在物體的幾何中心上B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產(chǎn)生的彈力越大C.動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與物體之間的壓力成反比D.運(yùn)動(dòng)的物體也可以受到靜摩擦力作用 4.如圖所示,一根彈簧,其自由端B在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度5,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上80 N重物時(shí)指針正對(duì)刻度45,若要指針正對(duì)刻度30應(yīng)掛重物的重力是 (　　)A.40 N B.50 NC.60 N D.因k值未知,無法計(jì)算 5.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài),如圖所示,則它們的大小關(guān)系是 (　　)A.F1>F2>F3 B.F1>F3>F2C.F3>F1>F2 D.F2>F1>F3 6.在如圖所示的四幅圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈相連接。下列關(guān)于桿受力的說法正確的是 (　　)A.甲圖中的AB桿表現(xiàn)為支持力,BC桿表現(xiàn)為拉力B.乙圖中的AB桿表現(xiàn)為拉力,BC桿表現(xiàn)為支持力C.丙圖中的AB桿、BC桿均表現(xiàn)為拉力D.丁圖中的AB桿、BC桿均表現(xiàn)為支持力 7.如圖所示,電燈的重力G=10 N,AO繩與頂板間的夾角為45°,BO繩水平,AO繩的拉力為FA,BO繩的拉力為FB,則 (　　)A.FA=10 N B.FA=10 NC.FB=10 N D.FB=10 N 8.如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F,且F過球心,下列說法正確的是 (　　)A.球一定受墻的彈力且水平向左B.球可能受墻的彈力且水平向左C.球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共14分)9.(6分)如圖所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)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量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有:　　　　　。 (2)如圖所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的原因是　　　　　　　　　　　　　;彈簧的勁度系數(shù)k=　　　　N/m(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字,重力加速度g取9.8 m/s2)。  10.(8分)小莉和她的同學(xué)利用圖示的方法,用一把刻度尺,一質(zhì)量為m=300 g的重物,測(cè)量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)水平固定刻度尺;(2)用手指尖緊握頭發(fā)絲兩端,用直尺測(cè)量出兩手指尖之間的頭發(fā)絲總長度L=50.00 cm;(3)重物掛在頭發(fā)絲上,兩手緩慢沿刻度尺水平移動(dòng),直至頭發(fā)絲恰好被拉斷;從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d=30.00 cm。由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺分度值為　　　cm;頭發(fā)絲的最大拉力表達(dá)式T=　　　　(用以上物理量符號(hào)表示);利用所測(cè)數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為　　　N(保留三位有效數(shù)字)。(取重力加速度g=10 m/s2,掛鉤光滑且質(zhì)量不計(jì))  三、計(jì)算題(本題共3小題,共38分)11.(10分)小明同學(xué)在質(zhì)量為0.5 kg的杯子里(把手可視為光滑)加0.5 kg的水,放在水平桌面上。將一根勁度系數(shù)為50 N/m的橡皮筋繞過把手,兩手同時(shí)沿同一水平面拉橡皮筋的兩端,直到把杯子拉動(dòng)并做勻速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得此時(shí)兩橡皮筋成60°角,伸長量為4 cm,且未超過彈性限度。重力加速度g取10 m/s2,問:(1)橡皮筋的拉力多大?(2)橡皮筋對(duì)杯子的作用力為多大?(3)杯子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?    12.(14分)如圖所示,光滑固定斜面上有一個(gè)質(zhì)量為10 kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上,已知繩子與豎直方向的夾角為45°,斜面傾角為30°,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)(g取10 m/s2)。(1)求繩中拉力的大小和斜面對(duì)小球支持力的大小;(2)若另外用一個(gè)外力拉小球,能夠把小球拉離斜面,求最小外力的大小。       13.(14分)如圖所示,質(zhì)量為m1的物體A用細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m2的物體B相連,連接A的細(xì)繩與水平方向的夾角為θ,物體B左側(cè)的輕繩與水平方向的夾角也為θ,B右側(cè)與豎直墻壁相連的輕繩保持水平,此時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),A所在的桌面水平,已知重力加速度為g,求:(1)細(xì)繩對(duì)物體A的拉力大小;(2)A物體受到桌面支持力和摩擦力的大小。 答案全解全析本章達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.D　一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡態(tài),由于其中一個(gè)力大小為F=3 N,則其余的力的合力大小為3 N,方向與之相反;當(dāng)將F=3 N的力增大2 N,則該力的大小為5 N,其余的力的合力大小仍為3 N,方向仍與之相反,所以F增大之后,該質(zhì)點(diǎn)受到的力的合力為5 N-3 N=2 N,故D正確。2.B　對(duì)物體受力分析,物體受重力和彈簧對(duì)物體向上的彈力;墻對(duì)物體沒有彈力作用,否則物體水平方向的受力不平衡,則物體受力個(gè)數(shù)為2個(gè),故B正確。3.D　物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān),則重心不一定在幾何中心上,可以在物體上也可以在物體外,故A錯(cuò)誤;由彈力F=kx可知彈力取決于勁度系數(shù)和彈簧的形變量,則勁度系數(shù)大的彈簧彈力不一定大,故B錯(cuò)誤;動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力和物體之間的壓力無決定關(guān)系,動(dòng)摩擦因數(shù)取決于接觸面的性質(zhì)和粗糙程度,故C錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而靜摩擦力阻礙的是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),則靜止的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力作用,運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力作用,故D正確。4.B　彈簧的自由端B在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度5,當(dāng)掛上80 N重物時(shí)指針正對(duì)刻度45,則彈簧形變量x1=45-5=40;指針正對(duì)刻度30時(shí),彈簧的形變量x2=25,由胡克定律F=kx得:=,即=,解得:G2=50 N,故B正確。5.C　因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài),所以將三力首尾相連組成一封閉三角形,如圖所示:　　根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)三角形中大角對(duì)大邊,即得出F3>F1>F2,故C正確。6.C　在甲圖中,B點(diǎn)受到AB桿的拉力,BC桿的支持力,繩子的拉力三力平衡,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在乙圖中,B點(diǎn)受到繩子豎直向下的拉力,則BC應(yīng)為支持力,由平衡條件可知AB應(yīng)為支持力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在丙圖中,B點(diǎn)受到繩子向下的拉力,AB桿提供向上的拉力,BC桿應(yīng)為向右的拉力,故選項(xiàng)C正確;在丁圖中,B點(diǎn)受到繩子向下的拉力,AB桿提供拉力,BC桿提供支持力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.AD　將O點(diǎn)所受豎直繩的拉力進(jìn)行分解,如圖所示。由幾何知識(shí)得:FA==G=10 N,FB=G=10 N,故選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤。8.BC　對(duì)球受力分析,可以確定存在的力是水平力F和重力mg,根據(jù)平衡條件,斜面對(duì)球一定有彈力的作用,墻對(duì)球可能有彈力,也可能沒有彈力,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。9.答案　(1)刻度尺　(2)彈簧自身有重力　4.9解析　(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)彈簧的長度、形變量,所以還需要刻度尺。(2)由圖可知,當(dāng)F=0時(shí),x大于零,說明沒有掛重物時(shí),彈簧有伸長,是由于彈簧自身的重力造成的;圖線斜率的物理意義是彈簧的勁度系數(shù),所以k== N/m=4.9 N/m。10.答案　0.1　　1.88解析　根據(jù)讀數(shù)L=50.00 cm,則說明刻度尺分度值應(yīng)為0.1 cm;設(shè)頭發(fā)絲與刻度尺之間的夾角為θ,由圖中的幾何關(guān)系可知cos θ==,頭發(fā)絲與掛鉤接觸處受力平衡,設(shè)頭發(fā)絲的拉力為F,得2F sin θ=mg,聯(lián)立得F==,代入數(shù)據(jù)得F=1.88 N。11.答案　(1)2 N　(2)2 N　(3)0.35解析　(1)由胡克定律得橡皮筋的拉力T=kΔx,解得:T=2 N。(2)橡皮筋對(duì)杯子的作用力F=2T cos 30°,解得:F=2 N。(3)對(duì)杯子有F=f=μ(m0+m)g,解得:μ=0.35。12.答案　(1)51.8 N　73.2 N　(2)70.7 N解析　(1)對(duì)小球受力分析如圖所示,由平衡條件有:T sin 45°-N sin 30°=0,T cos 45°+N cos 30°-mg=0,解得:N=73.2 N,T=51.8 N(2)當(dāng)所用的外力與繩子垂直且向右時(shí),外力有最小值為Fm=mg sin 45°,解得:Fm=70.7 N。13.答案　(1)　(2)(m1-m2)g　解析　(1)A、B都靜止均處于平衡狀態(tài),對(duì)B進(jìn)行受力分析,設(shè)細(xì)繩上的拉力為FT,則在豎直方向有:FT sin θ=m2g,解得:FT=;細(xì)繩對(duì)物體A的拉力大小也是。(2)對(duì)A進(jìn)行受力分析,設(shè)桌面對(duì)A物體的支持力為FN,摩擦力為Ff,則:在豎直方向有:FT sin θ+FN=m1g,解得:FN=(m1-m2)g;在水平方向有:FT cos θ=Ff,解得:Ff=。 

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