单元综合测试二

单元综合测试二(相互作用)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．如图所示，向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变解析：在木板翻离桌面以前，由其竖直方向受力分析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受到的摩擦力不变，又因为长木板向右匀速运动，所以推力等于摩擦力，不变．答案：D2．如下图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为( )A．2个或3个 B．3个或5个C．2个或4个 D．4个或5个解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图甲所示，P受到2个力；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力F N，只有压力F N则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力F f，因此P此时受到4个力，如图乙所示．答案：C3．质量均匀分布的A、B、C三个物体如图所示放置，其中A、B两个相同的物体并排放在水平面上，梯形物体C叠放在物体A、B的上表面，已知所有接触面均光滑且各物体都处于静止状态，则下列说法中正确的是( )A．物体B对地面的压力等于物体A对地面的压力B．物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力C．物体B对物体A有向左的压力D．物体A、B之间没有相互作用力解析：由于A、B、C三个物体质量均匀分布，所以梯形物体C的重心应该在中位线的右侧．则梯形物体C对物体B的压力为其重力，物体C对物体A的压力为零，A错误、B正确．虽然A、B两物体相互接触，但是彼此不挤压，没有发生形变，C错误、D正确．答案：BD4．如右图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( )A．(M＋m)g B．(M＋m)g－F C．(M＋m)g＋F sinθ D．(M＋m)g－F sinθ解析：m匀速上滑，M静止，均为平衡态，将m、M作为系统，在竖直方向有Mg＋mg＝N＋F sinθ得N＝(Mg＋mg)－F sinθ，即D正确，A、B、C错误．答案：D5．一质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，它以速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，取向右为正方向，g＝10 m/s2.该物体受到的摩擦力f随时间t变化的图象是下图中的( )解析：当物体向右滑动时，受到向左的滑动摩擦力f＝μmg＝2 N，方向为负；当物体减速到零时由于推力为1 N小于最大静摩擦力，物体静止不动，这时物体受到的摩擦力大小等于 1 N，方向与推力相反，即方向为正方向，故A 正确．答案：A6．如右图所示，水平地面上的物体A，在斜面上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( )A．物体A可能只受到三个力的作用B．物体A一定受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为F cosθD．物体A对水平地面的压力的大小一定为F sinθ解析：分析物体A受力如右图所示，由平衡条件可知，F cosθ＝F f，F N＋F sin θ＝mg，因F f≠0，F N一定不为零，故物体A一定受四个力作用，A错误，B、C正确；F N＝mg－F sinθ，故D错误．答案：BC7．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为m A、m B，绳与水平方向的夹角为θ，则( )A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为m A g cosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为m B g－m A g sinθ解析：对B受力分析如右图所示，则水平方向上：F f＝F T cosθ，由于F T＝m A g，所以F＝m A g cosθ，故A错B对；竖直方向上：F NB＋F T sinθ＝m B g.所以F NB＝m B g－fFsinθ＝m B g－m A g sinθ，故C错D对．T答案：BD8．如下图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(取g＝10 m/s2)( )A ．弹簧测力计的读数将变小B ．A 仍静止不动C ．A 对桌面的摩擦力不变D ．A 所受的合力将要变大解析：初态时，对A ：得到F f ＝F 1－F 2＝4 N ，说明最大静摩擦力F f max ≥4 N ，当将总质量减小到0.3 kg时，F f ′＝1 N<4 N ，所以物体仍静止，故只有B 正确．答案：B 9.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A 、B 两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F 作用于物体B 上，将物体B 缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A 仍然保持静止．在此过程中( )A ．水平力F 一定变小B ．斜面体所受地面的支持力一定变大C ．物体A 所受斜面体的摩擦力一定变大D ．地面对斜面体的摩擦力一定变大解析：隔离物体B 为研究对象，分析其受力情况如图所示．则有F ＝mg tan θ，T ＝mgcos θ，在物体B 缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F 随之变大，对A 、B 两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A 仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A 所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，所以答案为D.答案：D10．倾角为θ＝37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是( )A．3 B．2C．1 D．0.5解析：设物体刚好不下滑时F＝F1，则F1·cosθ＋μF N＝G·sinθ，FN＝F1·sinθ＋G·cosθ.得：F1G＝sin37°－0.5×cos37°cos37°＋0.5×sin37°＝0.21.1＝211；设物体刚好不上滑时F＝F2，则：F2·cosθ＝μF N＋G·sinθ，FN＝F2·sinθ＋G·cosθ，得：F2G＝sin37°＋0.5×cos37°cos37°－0.5×sin37°＝10.5＝2，即211≤FG≤2，故选B、C、D.答案：BCD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．“验证力的平行四边形定则”实验中．(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.C ．将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B 、C 的位置，使________，记录________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cos αcos β＝________. 解析：(1)B.记录钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O ，细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C ．应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向．(2)对结点进行受力分析，设每个钩码的质量均为m ，由平衡条件可知，水平方向满足：4mg cos α＝3mg cos β，所以cos αcos β＝34. 答案：(1)见解析 (2)3412．通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F 与形变量x 成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A ，B ，C ，D 四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，甲、乙有一名同学的看法是正确的．你认为正确的是________(填“甲”或“乙”)，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节________(填序号)．A ．分析与论证B ．进行实验与收集证据C ．猜想与假设D ．制定计划与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是________．(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示． 实验数据记录(g ＝10 m/s 2)原长 钩码 质量 弹簧长度 弹簧伸 长量x 弹簧劲度 系数k弹簧A 10.00 cm 0.3 kg 13.00 cm 3.00 cm 100 N/m弹簧B 15.00 cm 0.1 kg 16.49 cm 1.49 cm 67.1 N/m 弹簧C 20.00 cm 0.2 kg 24.00 cm弹簧D 30.00 cm 0.1 kg 32.99 cm 2.99 cm 33.4 N/m 请完成上表，从中得出的结论为：________.解析：(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定，而与悬挂的重物无关，所以乙正确．由于实验还没有被证实，所以属于猜想与假设环节．(2)实验中需要悬挂弹簧测力计，所以需要铁架台，还需要测量弹簧形变量，所以需要刻度尺．(3)根据数据计算可知道：在实验误差允许的范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．答案：(1)乙 C (2)铁架台、刻度尺(3)4.00 cm 50 N/m结论为：在实验误差允许的范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.如图所示，物体A被压在物体B和水平地面之间，A、B的质量分别为10 kg 和30 kg，A与B及A与地面之间的动摩擦因数都为μ＝0.2.(g＝10 m/s2)(1)要用水平力F将整体拉动，则拉力的大小至少应为多少？(2)若B用水平绳子拴在墙上，则要把A向右拉动，施加的水平力F又至少应为多少？解析：(1)F＝μ(m A＋m B)g＝80 N；(2)F＝μm B g＋μ(m A＋m B)g＝140 N；其中μm B g为A的上表面与B的摩擦力，μ(m A＋m B)g为A的下表面与地面的摩擦力．答案：(1)80 N (2)140 N14．如右图所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20 N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10 cm，现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数；(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6 cm，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向．解析：(1)对物体受力分析，则有：mg sin θ＝F此时F ＝kx 1联立以上两式，代入数据，得：k ＝250 N/m.(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有：F f ＝mg sin θ＋F ′此时F ′＝kx 2＝5 N代入上式得F f ＝15 N.答案：(1)250 N/m (2)15 N 沿斜面向上15．(2013·苏州模拟)如图所示，一根匀质绳质量为M ，其两端固定在天花板上的A 、B 两点，在绳的中点悬挂一重物，质量为m ，悬挂重物的绳PQ 质量不计．设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角，试求tan αtan β的大小． 解析：设悬点A 、B 处对绳的拉力大小为F 1，取绳M 和m 为一整体，由平衡条件得2F 1cos α＝(M ＋m )g设绳在P 点的张力大小为F 2，对P 点由平衡条件得2F 2cos β＝mg再以AP 段绳为研究对象，由水平方向合力为零可得F 1sin α＝F 2sin β由以上三式联立可得tan αtan β＝m M ＋m. 答案：mM ＋m16．(2013·玉林模拟)如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．解析：(1)因匀速提起重物，则F T＝mg.且绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10 N＝200 N，方向竖直向上．(2)B点受力如图所示，定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力F BC方向沿杆的方向，F AB为水平绳的拉力，由共点力平衡条件得：F AB ＝2mg tan30°＝2×30×10×33N＝200 3 NF BC ＝2mgcos30°＝2×30×1032N＝400 3 N.由牛顿第三定律知轻杆BC和绳AB所受力的大小分别为400 3 N和200 3 N. 答案：(1)200 N (2)400 3 N 200 3 N。