(時間：60分鐘 分值：100分)


一、單項選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)


1．下列有關力的說法中正確的是( )


A．力的產(chǎn)生離不開施力物體，但可以沒有受力物體


B．力的產(chǎn)生離不開受力物體，但可以沒有施力物體


C．力是物體對物體的作用，如果找不到施力物體或受力物體，這個力就不存在


D．不接觸的物體間也可以產(chǎn)生力的作用．例如，磁鐵吸引鐵釘，可見力可以離開物體單獨存在


解析：選C.任何力都有它的施力物體和受力物體，只有施力物體而沒有受力物體，或只有受力物體沒有施力物體的力是不存在的，A、B錯誤；磁鐵吸引鐵釘，說明不接觸的物體之間也可以產(chǎn)生力的作用，力不能離開物體單獨存在，任何力都有它的施力物體和受力物體，C正確，D錯誤．


2．(2019·吉林期末聯(lián)考)關于物體所受的重力，下列說法正確的是( )


A．由于地球吸引產(chǎn)生


B．重心一定在物體上


C．方向一定指向地心


D．大小與所處地理位置無關


解析：選A.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，故A正確．重心的位置與物體的形狀和物體質(zhì)量分布兩個因素有關，重心不一定在物體上，比如質(zhì)量均勻的環(huán)，故B錯誤．重力的方向是豎直向下的，不總是指向地心，只有兩極和赤道處重力指向地心，故C錯誤．重力的大小與所處地理位置有關，同一物體在同一地點重力是恒定不變的，所以在地球上不同的地方，所受的重力不一定相同，故D錯誤．


3．(2019·北京人大附中期中)關于重力、彈力和摩擦力，下列說法中正確的是( )


A．任何物體的重心都在它的幾何中心上


B．彈簧不受力時，它的勁度系數(shù)為零


C．摩擦力的大小與彈力大小成正比


D．相互接觸的物體間不一定有彈力


解析：選D.重心不一定在物體的幾何中心上，只有質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心才在其幾何中心上，故A錯誤；彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的本身性質(zhì)有關，與外力的大小沒有關系，故B錯誤；動摩擦因數(shù)一定時，滑動摩擦力與正壓力成正比，而靜摩擦力不存在這個關系，故C錯誤；彈力的產(chǎn)生條件是二者之間相互接觸，并且有彈性形變，二者缺一不可，所以相互接觸的物體之間不一定有彈力，故D正確．


4．已知一些材料間動摩擦因數(shù)如下：


質(zhì)量為1 kg的物塊放置于水平面上，現(xiàn)用彈簧秤沿水平方向勻速拉動此物塊時，讀得彈簧秤的示數(shù)為3 N，則兩接觸面的材料可能是(取g＝10 m/s2)( )


A．鋼—鋼 B．木—木


C．木—金屬 D．木—冰


解析：選B.由題意可知，滑動摩擦力大小為Ff＝3 N，正壓力大小為FN＝mg＝10 N，則動摩擦因數(shù)μ＝eq \f(Ff,FN)＝eq \f(3,10)＝0.3，選項B正確．


5．(2019·湖北沙市中學期末)用手豎直地握著你的水杯，始終保持靜止，則( )


A．手握水杯的力越大，手與杯子間的摩擦力就越大


B．往杯中加水后，手與杯子間的摩擦力將增大


C．手握杯子的力大小等于手與杯子間的摩擦力


D．若手握杯子的力大小為FN，手與杯子間的動摩擦因數(shù)為μ，則手與杯子間的摩擦力大小為μFN


解析：選B.手與水杯間的摩擦力是靜摩擦力，其大小與手的握力無關，A錯誤；往水杯里加水后，水杯和水的總重變大，而摩擦力要與此重力平衡，手與水杯間的摩擦力將增大，B正確；手握水杯的力跟手與水杯間的摩擦力沒有直接關系，C錯誤；手與水杯間的摩擦力是靜摩擦力，其大小與手的握力無關，D錯誤．


6．(2019·山東濟南一中期中)我國的高鐵技術(shù)在世界處于領先地位，高鐵(如圖甲所示)在行駛過程中非常平穩(wěn)，放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動．圖乙為高鐵車廂示意圖，A、B兩物塊相互接觸地放在車廂里的水平桌面上，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大，車廂在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，A、B相對于桌面始終保持靜止，下列說法正確的是( )





A．A受到2個力的作用


B．B受到3個力的作用


C．A受到桌面對它向右的摩擦力


D．B受到A對它向右的彈力


解析：選A.車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，此時A、B均在向右做勻速運動，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向沒有外力，故水平方向均不受摩擦力，同時A、B間也沒有彈力作用，故A正確，B、C、D錯誤．


二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分)


7．下列各圖中P、Q兩球之間不存在彈力的是(所有接觸面都是光滑的)( )





解析：選AB.A圖中兩球間若有彈力則小球Q將向右運動，所以P、Q間無彈力；B圖中兩球間若有彈力則兩球?qū)⑾騼蛇呥\動，所以P、Q間無彈力；C圖中兩球間若無彈力則小球P將向下運動，所以P、Q間有彈力；D圖中兩球間若無彈力則小球P將向右下運動，所以P、Q間有彈力．


8．(2019·綿陽期末測試)如圖所示為研究木板與木塊之間滑動摩擦力大小的實驗裝置，將一木塊和木板疊放于水平桌面上，輕質(zhì)彈簧測力計一端固定，另一端用細線與木塊水平相連．現(xiàn)在用輕繩與長木板連接，用手向右水平拉輕繩，使長木板在桌面上滑動．則( )





A．木塊與木板之間的摩擦力是滑動摩擦力


B．水平桌面必須光滑


C．必須使木板在桌面上做勻速直線運動


D．木板運動過程中，彈簧秤示數(shù)保持不變


解析：選AD.木塊與木板之間有相對滑動，可知它們之間的摩擦力是滑動摩擦力，選項A正確；水平桌面光滑與否對木塊與木板之間的摩擦力無影響，則選項B錯誤；本實驗中，木板不論做什么運動，木塊總處于平衡狀態(tài)，則彈簧秤的彈力等于木塊的滑動摩擦力，保持不變，選項C錯誤，D正確．


9．如圖所示，將兩個完全相同的均勻長方體物塊A、B疊放在一起置于水平地面上．兩物塊的重力均為20 N．現(xiàn)用彈簧秤豎直向上拉物塊A，當彈簧秤示數(shù)為10 N時，下列說法中正確的是( )





A．物塊A對物塊B的壓力大小為10 N


B．物塊B對地面的壓力大小等于20 N


C．地面與物塊B之間不存在靜摩擦力


D．物塊A與物塊B之間存在靜摩擦力


解析：選AC.以A為研究對象，豎直方向根據(jù)共點力的平衡條件可得，B對A的支持力NA＝20 N－10 N＝10 N，根據(jù)牛頓第三定律可得物塊A對物塊B的壓力大小為10 N，A正確；以整體為研究對象，豎直方向根據(jù)共點力的平衡條件可得地面對B的支持力為NB＝40 N－10 N＝30 N，根據(jù)牛頓第三定律可得物塊B對地面的壓力大小等于30 N，B錯誤；整體水平方向不受外力作用，所以水平方向不存在摩擦力，C正確；以A為研究對象，水平方向不受外力作用，所以水平方向不存在摩擦力，D錯誤．





10．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止狀態(tài)．已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2.下列說法正確的是( )


A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg


B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g


C．當F>μ2(m＋M)g時，木板與木塊之間發(fā)生相對運動


D．無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動


解析：選AD.對M分析，在水平方向受到m對M的摩擦力和地面對M的摩擦力，兩個力平衡，則地面對木板的摩擦力Ff＝μ1mg，故A正確，B錯誤．無論F大小如何，m在M上滑動時對M的摩擦力大小不變，M在水平方向上仍然僅受到兩個摩擦力而處于平衡，不可能運動，木塊與木板發(fā)生相對滑動的條件是F>μ1mg，故C錯誤，D正確．


三、非選擇題(本題共3小題，共40分．按題目要求作答，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)


11．(12分)某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系．


(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應在________方向(選填“水平”或“豎直”)．


(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：


表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________．由表可知所用刻度尺的最小刻度為________．


(3)如圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與________的差值(選填“L0”或“Lx”)．





(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________ N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________ g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)．


解析：(1)彈簧的軸線必須沿重力方向，所以應沿豎直方向.


(2)彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，長度記為L0；比較表中不同數(shù)值，可知L3記錄不規(guī)范．由于表中測量值已經(jīng)估讀到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度是1 mm.


(3)因為m0g＝k(Lx－L0)，mg＋m0g＝k(Ln－L0)，整理得mg＝k(Ln－Lx)，所以橫軸應為彈簧長度與Lx的差值．


(4)由mg＝k(Ln－Lx)可以看出圖像的斜率表示eq \f(k,g)，故k＝eq \f(Δmg,Δx)＝4.9 N/m，m0＝eq \f(k（Lx－L0）,g)＝1.0×10－2 kg＝10 g．


答案：(1)豎直 (2)靜止 L3 1 mm (3)Lx


(4)4.9 10


12.





(14分)如圖所示，物體A、B的質(zhì)量為mA＝mB＝6 kg，A和B、B和水平面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，水平拉力F＝30 N，重力加速度g取9.8 m/s2.那么，B對A的摩擦力和水平桌面對B的摩擦力各為多大？


解析：假設A相對于B、B相對于水平面均不發(fā)生滑動，則繩對A、B的拉力均為


T＝eq \f(F,2)＝eq \f(30,2) N＝15 N，


A、B間的最大靜摩擦力


fA靜max＝μNA＝μmAg＝0.3×6×9.8 N＝17.64 N＞T，


B與水平面間的最大靜摩擦力fB靜max＝μNB＝μ(mA＋mB)g＝0.3×(6＋6)×9.8 N＝35.28 N＞F，


可見A、B均相對地面靜止．


以A為研究對象，對A應用二力平衡條件，


可得B對A的摩擦力fBA＝T＝15 N，


A、B相對靜止，以A、B整體為研究對象，應用二力平衡條件，可得水平面對B的摩擦力f平面B＝F＝30 N.


答案：15 N 30 N


13．(14分)如圖所示，重物A質(zhì)量為mA＝5 kg，重物B質(zhì)量為mB＝2 kg，A與桌面間的最大靜摩擦力為f＝10 N．為使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，試求拉力F的大小范圍．(g取10 N/kg)





解析：在水平方向上，重物A除了受到向左的拉力F、繩子施與的向右的彈力T外，還受到桌面施與的摩擦力的作用．


當拉力F取最小值Fmin時，重物A即將向右滑動，所受摩擦力為最大靜摩擦力f，且方向向左．


由Fmin＋f＝T和T＝mB g，可得：


Fmin＝mB g－f＝2×10 N－10 N＝10 N.


當拉力F取最大值Fmax時，重物A即將向左滑動，所受摩擦力為最大靜摩擦力f，且方向向右．


由Fmax＝T＋f和T＝mB g，可得：


Fmax＝mB g＋f＝2×10 N＋10 N＝30 N.


因而，拉力F的大小范圍是10 N≤F≤30 N.


答案：10 N≤F≤30 N





材料
鋼—鋼
木—木
木—金屬
木—冰
動摩擦因數(shù)
0.25
0.30
0.20
0.03
代表符號
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
數(shù)值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30

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