高一物理必修1第三章相互作用典型题及答案解析

1．某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”的问题进行探究．他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象．那么：
(1)实验所用到的测量工具是__________．
(2)在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做__________运动，才能使测出拉力的大小与滑动摩擦力的大小__________．
(3)下表为实验记录表格，通过分析表中序号为1、2、3的实验记录可得到的初步结论是：滑动摩擦力的大小与__________无关；表中序号为3、4、5的实验记录，则可说明滑动摩擦力的大小与__________有关.
2．1A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是()
A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力
B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力
3．右图为研究摩擦力的装置示意图，木块A受到的重力是100N，砝码盘B
受到的重力忽略不计．当B中放入25N的砝码时，A恰好能匀速运动，则A与桌面间的动摩擦因数μ＝__________.当B中放入10N砝码时，A静止不动．此时在水平方向A受到两个力的作用，即__________力，大小为__________N；
__________力，大小为__________N．当B中放入40N砝码时，A受到的摩擦力为__________N.
4．如图所示，矩形均匀薄板长AC＝60cm，宽CD＝10cm，在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB ＝35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？
4题图5题图
5．如图所示，一等边三角形ABC，在BC两点各放一个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m 的小球，则这个球组的重心在何处？
6．如图所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀、AB
和BC质量相等的木料做成的，D是AC连线的中点，E是AB的中点F和BC的
中点G连线的中点，则曲尺的重心在()
A．B点B．D点
C．E点D．G点
7．如图所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长都是L0＝10cm，劲度系数k＝500N/m.
若图中悬挂的两重物质量均为m，现测得两个弹簧的总长为26cm，则(g取10m/s2)
()
A．m＝3kg B．m＝2kg
C．m＝1.5kg D．m＝1kg
8．在现代汽车技术中，一般轿车都设置有“汽车悬架”，麦弗逊式(Mcpherson)及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑，大大提高了乘坐者的舒适性．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m.为了测量弹簧的劲度
系数，把组合弹簧的一端平齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如下图甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数k 1和小弹簧的劲度系数k 2分别为多少？
9．如图所示，G A ＝100N ，G B ＝40N ，弹簧的劲度系数为500N/m ，不计绳重和摩擦，求物体A 对支持面的压力和弹簧的伸长量．
（9题图）
10．关于共点力，下列说法中不正确的是 ( ) A ．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力是共点力 B ．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C ．作用在一个物体上的几个力．如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D ．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力
11．用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如下图所示，已知绳ac 和
bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为 ( )
A.32mg ，12mg
B.12mg ，32mg
C.34mg ，12mg
D.12mg ，34
mg 12．如图所示，两根轻绳AO 与BO 所能承受的最大拉力大小相同，轻绳长度AO ＜BO ，若把所吊电灯的重力逐渐增大，则 ( )
A ．AO 绳先被拉断
B ．BO 绳先被拉断
C ．AO 绳和BO 绳同时被拉断
D ．条件不足，无法判断
13．两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m 的物体，绳的上端分别固定在水平天花板上的M 、N 点．M 、N 两点之间的距离为s ，如下图所示，已知两绳能承受的拉力均为F T ，每根绳的长度不得短于多少？
14．(2011年高考题)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米
距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
15．(2011年高考题)如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是
1答案：(1)弹簧测力计(2)匀速直线相等(3)接触面积接触面干湿程度
解析：用弹簧测力计牵引长方体物块匀速运动，用弹簧测力计测出拉力的大小，根据二力平衡知，弹簧测力计对物块的拉力等于物块受的摩擦力．所以实验中用的测量工具是弹簧测力计．在测量滑动摩擦力时，必须使物块在水平面上做匀速直线运动．序号为1、2、3的实验记录表明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．序号为3、
2答案：ABD
3答案：0.25 拉 10 静摩擦 10 25 4答案：α＝45°
解析：均匀矩形薄板的重心在其对角线AD 、CE 交点O 处，如图所示，根据二力平衡可知重力G 与悬线拉力等大反向，且共线．过
O 点作OH ⊥AC 交AC 于H ，由几何关系可知tan α＝OH BH ＝OH AB －AH ＝5
35－30
＝1，则α＝45°.
（5题）
5解析：因B 、C 处两球质量相等(均为m )，可先求得它们的重心在BC 的中点D (如图)，即可认为在D 点放置了一个质量为2m 的小球(等效替代)；再求A 、D 处两球的重心，在AD 的中心E 处．所以，三球组成的系统的重心位于从A 向BC 边所作垂线AD 的中点E 处(如图所示)．
6答案：C
解析：把曲尺看成由两部分形状规则的物体组成，则其各自的重心在其中点F 、G 上，故公共中心应在F 、G 连线上． 7答案：D
解析：对B 弹簧有kx B ＝mg ，对A 弹簧有kx A ＝2mg ，得x A ＋x B ＝3mg
k ，m ＝k (x A ＋x B )3g ＝k (26cm －2L 0)3g ＝500×(26－2×10)×10－23×10
kg ＝
1kg.故选项D 正确．
8答案：k 1＝10N/m k 2＝20N/m
解析：从题图可知：压缩距离x 在0～0.2m 范围内，有F ＝k 1x ，此时只有大弹簧起作用，小弹簧并没有承受压力，所以大弹簧的劲度系数k 1＝10N/m ；压缩距离x 在0.2～0.3m 范围内，两个弹簧都被压缩，都产生弹力，当大弹簧压缩了x 时，小弹簧压缩了(x －0.2)，所以F ＝k 1x ＋k 2(x －0.2)．可求得k 2＝20N/m.
9答案：60N 0.08m
解析：先对B 物体受力分析，可知绳对B 的拉力大小等于B 的重力，即40N.同一根绳子拉力处处相等，弹簧对A 的拉力F A ＝G B
＝40N.再对A 受力分析知：A 受向上的拉力和向上的支持力以及竖直向下的重力，三者之间的关系为：F A ＋F NA ＝G A .
所以F NA ＝60N ，则物体A 对支持面向下的压力也为60N.由F A ＝kx 知x ＝F A
k
＝0.08m.
10答案：A
解析：作用在一个物体上的两个力，大小相等、方向相反，可以在一条直线上，此时既是一对平衡力，又是共点力，也可以不在同一条直线上，这时既不是平衡力，也不是共点力，A 错，B 对，C 、D 正确．但本题是判断不正确的，选A.
11答案：A
解析：将绳ac 和bc 的拉力合成，由平衡条件可知，合力大小与重力相等．如下图所示，因ac 绳和bc 绳与竖直方向的夹角分别为
30°和60°，所以平行四边形为矩形，由图可知，ac 绳的拉力F ac ＝mg cos30°＝32mg .bc 绳的拉力F bc ＝mg sin30°＝1
2
mg . 所以正确选项
为A.
12答案：A
解析：物体对O 点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使AO 绳拉紧，二是使BO 绳拉紧，按效果把物体对O 点的拉力分解，通过作图可得AO 绳受的力大于BO 绳受的力．
13解析：对结点O 进行受力分析，如下图所示 根据相似三角形的性质有：
F 1mg 2＝F T mg 2＝L L 2－(s 2)2，解得L ＝F T s 4F 2T －m 2g 2. 14 .ABC 15. A。