第二章 相互作用综合检测.doc

第二章 相互作用综合检测一选择题(本题共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正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分.)1.(2009吉林模拟)下列关于重力弹力和摩擦力的说法,正确的是( )A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D.静摩擦力的大小与物体之间的正压力成正比解析:只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心才在其几何中心上,故A对;弹簧的弹力F=kx,由劲度系数k与形变量x共同决定,故B错;物体间的动摩擦因数是由材料和表面的光滑程度共同决定,与压力及滑动摩擦力无关,故C错;静摩擦力的大小只由使物体产生相对运动趋势的外力决定,与正压力无关,故D错.答案:A2.(2010山东新泰联考)在机场和海港,常用输送带运送旅客的行李和货物,如图所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带.当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是( )A.a、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用B.a、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用C.情形a中的行李箱受到两个力作用,情形b中的行李箱受到三个力作用D.情形a中的行李箱受到三个力作用,情形b中的行李箱受到四个力作用答案:C3.(2010山东新泰统考)举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目.在举重比赛中,运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间,才能被裁判视为挺(或抓)举成功.运动员可通过改变两手握杆的距离来调节举起时双臂的夹角.若双臂夹角变大,则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大小变化的说法正确的是( )A.不变 B.减小C.增大 D.不能确定答案:C4.(2010福建福州)作用在一个物体上的两个力,F1=30 NF2=40 N,它们的夹角是90,要使物体沿F1的方向做匀速直线运动,必须再施加一个力F3,它的大小是( )A.30 N B.35 NC.50 N D.70 N解析:由力的平衡条件,可知F3与前两个力的合力大小相等,方向相反,即50 N,与物体速度方向无关.答案:C5.(2011辽宁沈阳模拟)如图所示,两个等大反向的水平力F分别作用在物体A和B上,AB两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则AB两物体各受几个力( )A.3个4个 B.4个4个C.4个5个 D.4个6个解析:对物体A受力分析:竖直方向上受两个力:重力和支持力;水平方向受两个力:水平力F和B对A向左的摩擦力,即物体A共受4个力作用;对物体B受力分析:竖直方向上受3个力作用:重力地面的支持力A对B的压力;水平方向受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故答案C正确.答案:C6.(2010广东高考理综)图为节日里悬挂灯笼的一种方式,AB点等高,O为结点,轻绳AOBO长度相等,拉力分别为FAFB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )A.FA一定小于GB.FA与FB大小相等C.FA与FB是一对平衡力D.FA与FB大小之和等于G解析:由力的合成和平衡条件知,FA与FB大小相等.但二力不在一条直线上,故不是平衡力.FA与FB的合力大小等于G,但不是FA与FB的大小之和,所以正确答案为B.答案:B7.(2010辽宁沈阳)如图所示,一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接,弹簧的上端固定在天花板的O点上,P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP=l0+a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连,滑块对地面有压力作用.再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上),对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是( )A.逐渐变小 B.逐渐变大C.先变小后变大 D.大小不变解析:本题考查力的平衡条件胡克定律.滑块在开始位置,受到重力G支持力FN和弹簧的拉力F=kx0,F+FN=G,FN=G-kx0;当滑块滑到右边某一位置时,弹簧的伸长量为x,绳与地面的夹角为,由竖直方向平衡,FN+kxsin=G,又sin=,故FN=G-kx0=FN,支持力不变化,滑动摩擦力Ff=FN不变化,D正确.答案:D8.(2011山东名校联考)a、b为截面完全相同的直角楔形物体,分别在垂直于斜边的恒力F1F2作用下静止在相同的竖直墙面上,如图所示.下列说法正确的是( )A.a、b受力个数一定相等B.b受到的摩擦力小于a受到的摩擦力C.a、b所受摩擦力方向一定沿墙面向上D.F1F2大小一定相等解析:对a、b受力分析如图所示,物体a一定受四个力的作用,物体b可能受三个力(与墙面之间无摩擦),也可能受四个力的作用,物体b受摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,选项AC均错误;由受力图可知,选项B正确;F1F2大小不一定相等,选项D错误.答案:B9.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块PQ用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,PQ仍静止不动,则( )A.Q受到的摩擦力一定变小B.Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变解析:Q受到的静摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,当又受到一个水平向左的力推它时,它受到的静摩擦力可能增大也可能减小.由于PQ仍静止不动,所以绳的拉力仍等于P的重力.答案:D10.如图所示,硬杆BC一端固定在墙上的B点,另一端装有滑轮C,重物D用绳拴住通过定滑轮固定于墙上的A点,若杆滑轮及绳的质量和摩擦不计,将绳的固定端从A点稍向下移,则在移动过程中( )A.绳的拉力滑轮对绳的作用力都增大B.绳的拉力减小滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力滑轮对绳的作用力都不变解析:跨过定滑轮的绳子张力各处大小相等且等于重物的重力的大小,将固定点稍下移,两边的绳子的夹角必减小,其合力增大.可知只有C选项正确.答案:C二本题共6小题,共60分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(6分)(2010福建高考理综)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系.实验时,将原长约200 mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图象如图所示.从图象中可以得出_.(填选项前的字母)A.增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度解析:从图象看出,图线呈非线性关系,说明所挂钩码已使橡皮筋的形变超出弹性限度.答案:D12.(6分)(2011河北调研)某同学用弹簧秤木块和细线去粗略测定一个木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数.木块放在斜面上,不加拉力时将保持静止.实验的主要步骤是:用弹簧秤测出木块重G;用弹簧秤平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向上做匀速运动,记下弹簧秤的示数F1;用弹簧秤平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向下做匀速运动,记下弹簧秤的示数F2.请推导出求动摩擦因数的计算式(写出推导过程).解析:设斜面的倾角为拉动木块沿斜面匀速向上 F1=Gcos+Gsin拉动木块沿斜面匀速向下 F2=Gcos-Gsin联立以上两式得cos=,sin=整理得=.答案:13.(12分)如图所示,重为G的均匀链条挂在等高的两钩上,链条悬挂处与水平方向成角,试求: (1)链条两端的张力大小;(2)链条最低处的张力大小.解析:(1)在求链条两端的张力时,可把链条当做一个质点处理.两边受力具有对称性使两端点的张力F大小相等,受力分析如图甲所示.取链条整体为质点研究对象.由平衡条件得竖直方向2Fsin=G,所以端点张力为F= .(2)在求链条最低点张力时,可将链条一分为二,取一半研究.受力分析如图乙所示,由平衡条件得水平方向所受力为F=Fcos=cos=cot,即为所求.答案:(1)F= (2) cot14.(12分)刀斧凿刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个三角形,如图所示,使用劈的时候在劈背上加力F,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L,试证明劈的两个侧面对物体的压力F1F2满足:F1=F2=F.解析:根据力F产生的作用效果,可以把力F分解为两个垂直于侧面的力F1和F2,如图所示,由对称性可知,F1=F2,根据力OF1F与几何ACB相似可得:,所以F1=F2=F.由于F1=F1,F2=F2,故F1=F2=F.答案:见解析15.(12分)如图所示,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,且弹簧B分别与地面和物体A相连接,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变.已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B的弹力变为原来的,试求a、b两点间的距离.解析:开始时,B被压缩的长度为x1,有k1x1=mg.当弹簧B的弹力变为,且处于压缩状态时的压缩量为x2,则k1x2=mg,此时弹簧C的形变量x3,有k2x3=mg,a、b间距为x1-x2+x3=.当弹簧B的弹力变为mg,且处于伸长状态时的伸长量为x2,则k1x2=mg.此时弹簧C,k2x3=mg,ab间距为:x1+x2+x3=答案:或16.(12分)(2010河北保定)如图所示,AB两物体叠放在水平地面上,已知AB的质量分别为mA=10 kg,mB=20 kg,AB之间,B与地面之间的动摩擦因数均为=0