高中物理必修二_第三章《相互作用》单元测试
高一物理上册 第三章 相互作用——力单元复习练习(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2πθ>)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不变),以下说法正确的是( )A .OA 上的张力逐渐增大B .OA 上的张力先增大后减小C .AB 上的张力逐渐增大D .AB 上的张力先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
故选择B 。
2.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止。
现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动,则施力F 后,下列说法正确的是( )A .A 、B 之间的摩擦力一定变大B .B 与墙之间可能没有摩擦力C .B 与墙面间的弹力可能不变D .B 与墙面间的弹力变大【答案】D【解析】【分析】【详解】 A .对A 物体,开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误;B .对整体分析,因为AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力,施加F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B 与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F 在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B 错误; CD .以整体为研究对象,开始时B 与墙面的弹力为零,施加力F 后,B 与墙面的弹力变为F cos α,弹力增大,故C 错误,D 正确。
高一上册物理 第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2πθ>)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不变),以下说法正确的是( )A .OA 上的张力逐渐增大B .OA 上的张力先增大后减小C .AB 上的张力逐渐增大D .AB 上的张力先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
故选择B 。
2.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A【解析】【分析】 【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N G F sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.3.如图所示,在水平放置的木棒上的M 、N 两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环。
人教版高一物理必修1第三章《相互作用》单元测试卷
第三章《相互作用》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,用AO、BO两根细线吊着一个重物P,AO与天花板的夹角θ保持不变,用手拉着BO 线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向,在此过程中,BO和AO中张力的大小变化情况是()A.都逐渐变大B.都逐渐变小C.BO中张力逐渐变大,AO中张力逐渐变小D.BO中张力先变小后变大,AO中张力逐渐减小到零2.如图所示,一个物体受到1 N、2 N、3 N、4 N四个力作用而处于平衡.现保持1 N、3 N、4 N三个力的方向和大小不变,而将2 N的力绕O点旋转60°,此时作用在物体上的合力大小为()A. 2 NB. 2NC. 13 ND. 3N3.有四位同学把斜面对重物的支持力,分别画成如图所示的四种情况,其中画正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,一光滑斜面体固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则()A.F=G cosθB.F=G sinθC.物体对斜面的压力F N=G cosθD.物体对斜面的压力F N=5.为了测定木块和竖直墙壁之间的滑动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如下图所示.现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数μ应等于()A.B.C.D.6.如图所示,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端挂一重物,另用一根轻绳通过滑轮系住P端,当OP和竖直方向的夹角α缓慢增大时(0<α<π),OP杆所受作用力的大小()A.恒定不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小7.下列关于摩擦力的说法中正确的是()A.物体在运动时才受到摩擦力B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C.摩擦力总是成对地出现D.摩擦力的大小总是与正压力的大小成正比8.在中学秋季田径运动会上,高一2班李好同学奋力拼搏,勇夺男子100 m冠军,下图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用F f1、F f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于F f1、F f2的方向,以下说法正确的是()A.F f1向后,F f2向后B.F f1向前,F f2向前C.F f1向前,F f2向后D.F f1向后,F f2向前9.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖块静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是()A. 0B.mgC.mgD. 2mg10.如下图所示,物体A和B一起沿斜面匀速下滑,则物体A受到的力是()A.重力、B对A的支持力B.重力、B对A的支持力、下滑力C.重力、B对A的支持力、摩擦力D.重力、B对A的支持力、摩擦力、下滑力11.关于静摩擦力的产生,下列说法中正确的是()A.有相对运动趋势并且接触面间粗糙物体间一定有摩擦力B.有相对运动趋势的物体间一定有静摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有静摩擦力D.只有相互压紧和有相对运动趋势的物体间才可能有摩擦力的作用12.将F沿水平和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为()A.F sinθB.F cosθC.D.13.一块木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过水平的轻弹簧秤固定在直立的墙壁上.现在用水平力F拉动B,使它以速度v运动,稳定后弹簧秤的读数为T.下列说法正确的是()A.地面受到的滑动摩擦力大小为TB.木块A受到的滑动摩擦力的大小为TC.若木板B以2v的速度运动,稳定后A受到的摩擦力大小为2TD.若以2F的水平力拉木板运动,稳定后A受到的摩擦力大小为2T14.下列说法正确的是()A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变15.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,物体受到的合力为()A. 15 NB. 25 NC. 20 ND. 0二、填空题(共3小题)16.将一个大小为2N水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,则两个分力的大小分别是________N和________N.17.在下图中,给出六个力F1、F2、F3、F4、F5、F6,它们作用于同一点O,大小已在图中标出.相邻的两个力之间的夹角均为60°,它们的合力大小为________N,方向为________.18.俗话说:“人往高处走,水往低处流.”水总是从高处流向低处是因为水受到______________力的作用,这个力的方向是___________ .三、实验题(共3小题)19.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计.(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:根据表中数据作出F-x图象并求得该弹簧的劲度系数k=________N/m;(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示;(3)由图得到F合=________N.20.某同学在做探究弹力跟弹簧长度的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每个的质量都是30 g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应弹簧的长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10 m/s2)(1)由以上实验数据求得弹簧的劲度系数k=________N/m.(2)由以上实验数据得出弹簧弹力大小F与长度L的关系式为________.对应的函数关系图线与横轴(长度L)的交点代表________.21.以下是某同学所进行的“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤:(1)将一个弹簧的上端固定在铁架台上,竖直悬挂起来,在弹簧下挂一个钩码,记下钩码的质量m1,此时弹簧平衡,弹力大小为F1=m1g,并用刻度尺测量出此时弹簧的长度l1,并记录到表格中.(2)再增加钩码,重复上述的操作,逐渐增加钩码的重力,得到多组数据.(3)以力F为纵坐标,以弹簧长度lx为横坐标,根据所测的数据在坐标纸上描点.(4)按坐标纸上所描各点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括直线).(5)根据图线的特点,分析弹簧的弹力F与弹簧长度lx的关系,并得出实验结论.以上步骤中至少有三个不当之处,请将不合理的地方找出来并进行修正.四、计算题(共3小题)22.如图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10 cm,直角边AC=2 cm.当用F=100 N的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力大小.23.如下图所示,物体A、B都处于静止状态,其质量分别为mA=5 kg,mB=10 kg,OB呈水平,OP 与竖直方向成45°角.(g取10 m/s2)求:(1)三根细绳OP、OA、OB的拉力大小;(2)物体B与桌面间的摩擦力大小;24.有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧,如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200 g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2 mm,现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800 g的书,当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动.g=10 N/kg,试求:(1)笔内小弹簧的劲度系数;(2)书与桌面间的动摩擦因数.答案解析1.【答案】D【解析】取接点O为研究对象,进行受力分析OA和OB绳子的拉力的合力总是与物体的重力相平衡,所以两个拉力的合力不变,随着OB绳子的转动,从三角形的边长变化可知BO中张力先变小后变大,AO中张力逐渐减小到零,D对.2.【答案】A【解析】由题意可知,四力的合力为零,则可知1 N、3 N、4 N三个力的合力与2 N的力大小相等方向相反;则2 N的力绕O点旋转60°,其他三力的合力不变,那么现在变为2 N的两个力,其夹角成120°,因此这两个力的合力大小为2 N,故A正确,B、C、D错误.3.【答案】A【解析】斜面对重物的支持力作用在物体上,垂直斜面向上.故A正确,B、C、D错误.4.【答案】D【解析】物体受重力、推力和垂直斜面向上的支持力,由数学知识可得,F=G tanθ,F N=,所以A、B、C错,D对.5.【答案】A【解析】木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有:F f=G+F2,F f=μF1则μ=6.【答案】A【解析】在OP杆和竖直方向夹角α缓慢增大时(0<α<π),结点P在一系列不同位置处于静态平衡,以结点P为研究对象,如图甲所示,结点P受向下的拉力G,QP绳的拉力F T,OP杆的支持力F N,三力中,向下的拉力恒定(大小、方向均不变),绳、杆作用力大小均变,绳PQ的拉力F T总沿绳PQ收缩的方向,杆OP支持力方向总是沿杆而指向杆恢复形变的方向(方向变化有依据),做出处于某一可能位置时对应的力三角形图,如图乙所示,则表示这两个力的有向线段组成的三角形与几何线段组成的三角形相似,根据相似三角形知识即可求得,==,即F N不变.7.【答案】C【解析】放在水平地面上的物体,受水平拉力作用处于静止状态时,物体就受到了静摩擦力作用,所以A错误;摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,可以与运动方向相同,B错误;摩擦力是相互接触物体间的相互作用,一定是成对出现的,C正确;静摩擦力的大小与正压力的大小之间没有正比关系,D错误.8.【答案】C【解析】当该同学奔跑途中,后脚用力向后蹬,人才向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,使运动员能向前运动.而当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则运动员会向前滑动.所以前脚受到地面的向后静摩擦力.9.【答案】A【解析】将4块砖看成一个整体,对整体进行受力分析,在竖直方向,共受到三个力的作用:竖直向下的重力4mg,两个相等的竖直向上的摩擦力F f,由平衡条件可得:2F f=4mg,则F f=2mg.由此可见:第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg.将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析,受竖直向下的重力2mg,木板对第1块砖向上的摩擦力F f=2mg;由平衡条件可得二力已达到平衡,故第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零.故选A.10.【答案】A【解析】假设A受摩擦力,那么在水平方向合力不等于0,不会做匀速运动,故不受摩擦力.故A 正确.11.【答案】D【解析】要产生摩擦力,首先要有弹力,其次要接触面不光滑,还要有相对运动或有相对运动趋势,故只有D正确.12.【答案】A【解析】根据力的作用效果可以将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力,根据平行四边形定则,竖直方向上分力Fx=F sinθ.故A正确,B、C、D错误.13.【答案】B【解析】木板处于平衡状态,木板所受的拉力和两个摩擦力是平衡力,故此时木板所受的地面对它的滑动摩擦力为F-T,所以地面受到的滑动摩擦力大小为F-T,故A错误;由于此时木块A处于平衡状态,所以此时木块A所受的摩擦力大小等于T,故B正确;若木板以2v的速度运动时,A仍然受滑动摩擦力,稳定后A受到的摩擦力大小为T,故C错误;若用2F的力作用在木板上,此时木块A仍处于平衡状态,所以此时A所受的摩擦力的大小仍等于T,故D错误.14.【答案】D【解析】在地球上的同一位置,同一物体的重力为一定值,故A错;只要在地球上,物体所受重力就不为零,故B错;重力的方向始终竖直向下,与物体运动状态无关,故C错.15.【答案】D【解析】由于物体的重力大于拉力,则地面对物体有支持力.对物体,所受三个力的合力必为零.16.【答案】24【解析】合力为2N,水平向右;一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,根据平行四边形定则作图,如图所示:故F2=2 N,F1=4 N.17.【答案】40与F6同向【解析】根据多个力求合的步骤,先将F1与F4、F2与F5、F3与F6合成,三组力的合力均为20 N,如图所示:根据两个相等的互成120°的力的合力大小等于分力的大小,方向沿其角平分线,故可知六个力的合力为40 N,方向与F6相同.18.【答案】重;竖直向下【解析】水总是从高处流向低处是因为水受到重力作用,这个力的方向是竖直向下.19.【答案】(1)53(说明:±2范围内都可)(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可)(3)3.3(说明:±0.2范围内都可)【解析】(1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一点,如(6×10-2,3.2),则k=N/m≈53 N/m.(2)弹簧测力计的读数为2.10 N,设每单位长度为1 N,则合力F合的图示如图所示.(3)经测量,合力F合=3.3 N.20.【答案】(1)20(2)F=0.2(L-6) N弹簧的原长【解析】(1)弹簧的劲度系数k==20 N/m(2)根据表中所给出的数值,可以写出弹簧弹力大小F与长度L的关系式F=0.2(L-6) N;对弹力与弹簧长度变化关系的分析,图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.21.【答案】(1)中还应该测出弹簧的原长l0,此时应在不挂钩码的情况下,让弹簧保持自然下垂状态,用刻度尺测出从悬点到弹簧下端的长度即为l0;(3)中建立坐标系时应该以弹簧的形变量为横坐标,因为探究的是弹力与弹簧伸长量的关系;(5)中应分析弹力与弹簧伸长量的关系.【解析】22.【答案】500 N490 N【解析】加在劈面上的力F产生两个效果,即使劈形物体的两个侧面产生垂直向外的推力.由此可断定两个分力F1、F2的方向分别是垂直水平面向下和垂直斜面斜向上.受力分析如图所示.由劈截面三角形ABC和表示力的三角形相似,对应边成比例得F2=·F=×100 N=500 NF1=·F=×100 N≈490 N故劈对上侧面和下侧面产生的推力分别为500 N和490 N.23.【答案】(1)50N50 N50 N(2)50 N【解析】(1)先以A为研究对象,可得拉力F TOA=mAg=50 N再以结点为研究对象,进行受力分析,如图所示:由几何关系可知,F TOB=F TOA=50 N;F TOP==F TOA=50N.(2)对物体B受力分析,根据平衡条件得B受桌面对它的摩擦力F f=F TOB=50 N.24.【答案】(1)1 000 N/m(2)0.3【解析】(1)由于砝码处于静止,则kx=mg,所以有k==N/m=1 000 N/m. (2)要使书恰好能匀速运动,则kx′=μm′g得μ===0.3。
高一物理上册 第三章 相互作用——力同步单元检测(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态B .球对AC 边的压力一直增大C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力【答案】A【解析】【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N G βθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BC BC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
物理高一上册 第三章 相互作用——力单元测试卷(解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D 【解析】 【分析】先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m gT θ=在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
故拉力T 增大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,故C 错误;D .对整体分析可以知道,整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用,因拉力变大,故静摩擦力一定变大,故D 正确。
故选D 。
【点睛】整体法与隔离法相结合。
2.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是( )A .斜面对小球的支持力逐渐减小B .细线对小球的拉力逐渐增大C .滑块受到水平向右的外力逐渐增大D .水平地面对斜面体的支持力保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .对小球受力分析可知,沿斜面方向cos sin T mg αθ=在垂直斜面方向sin cos N F T mg αθ+=(其中α是细线与斜面的夹角,θ为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,α变小,则细线对小球的拉力T 变小,斜面对小球的支持力N F 变大,故A B 错误;C .对滑块受力分析可知,在水平方向则有sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==-由于α变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故C 正确; D .对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有sin()N mg Mg F T θα'+=++由于()αθ+变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故D 错误。
高一上册物理 第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态 B .球对AC 边的压力一直增大 C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N Gβθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BCBC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
物理高一上册 第三章 相互作用——力单元综合测试(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态 B .球对AC 边的压力一直增大 C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N Gβθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BCBC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
高一物理 《第三章、相互作用》测验(含答案)
高一物理《第三章 相互作用》测试班级: 姓名: 总分:一、选择题(每题只有一个正确答案,共8小题,每小题5分,共40分) 1、下列说法正确的是 ( ) A 、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力B 、桌面对书的支持力,施力物体是书,受力物体时桌面C 、由kx F =可知,弹力F 的大小与弹簧的长度x 成正比D 、一物体受到两个公点力N F N F 5,221==作用,其合力大小可能为7N 2、如图2所示,P 是位于水平的粗糙桌面上的物块,用跨过定滑轮的轻绳将P 与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为M 。
在P 运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是 ( ) A 、拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面 B 、拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面C 、重力Mg 和摩擦力,施力物体是地球和桌面D 、重力Mg 和摩擦力,施力物体是绳和桌面3、如图3所示,重为100N 的物体在水平方向上向右运动, 物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体 受到一个水平向左的力F=20N 的作用,则物体受到的 合力是 ( )A 、0B 、40N ,水平向左C 、20N ,水平向左D 、20N ,水平向右4、小明用20N 的水平力推位于水平面上的一木箱(木箱重为100N ),木箱不动,此时木箱受到的静摩擦力为1F ;小明增大水平推力后,木箱运动了,若此时木箱与地面间的摩擦力大小为90N ,木箱与地面间的动摩擦因数为μ,则( ) A 、1F =0;μ=9 B 、1F =20N ;μ=9 C 、1F =20N ;μ=0.9 D 、1F =100N ;μ=0.95、如图5所示,两个相同的木块,在外力的拉动下,分别以5m/s 、8m/s 的速度向右滑动。
以下说法正确的是 ( ) A 、21F F ,因为木块1与地面的接触面积大 B 、21F F ,因为木块2与地面的接触面积小C 、21F F ,因为木块2的速度大D 、21F F =6、如图6所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
高中物理《第三章相互作用力》单元测试拔高卷
第三章相互作用-力单元测试06(拔高卷)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(共32分)1.(本题4分)三段轻绳OA OB OC OA、、,绳悬挂在天花板上的A点,OB绳下面悬挂一个小球。
第一次,保持结点O位置不变,如图1所示,某同学拉着轻绳OC从水平位置缓慢转动到竖直位置;第二次,保持轻绳OC垂直于OA,缓慢移动轻绳,使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图2所示的位置,则下列说法正确的是()A.第一次轻绳OA的拉力先减小后增大,第二次轻绳OA的拉力逐渐减小B.第一次轻绳OA的拉力逐渐减小,第二次轻绳OA的拉力先增大后减小C.第一次轻绳OC的拉力先减小后增大,第二次轻绳OC的拉力逐渐减小D.第一次轻绳OC的拉力先减小后增大,第二次轻绳OC的拉力逐渐增大2.(本题4分)如图所示,表面光滑的圆锥固定在水平面上,底面半径为R,顶角为60°。
有一个质量为m的弹性圆环,弹性圆环的弹力与形变量之间满足胡克定律,且始终在弹性限度内。
弹性圆环处于自然状态时半径为14R,现将弹性圆环套在圆锥上,稳定时弹性圆环处于水平状态,且到底面的距离为圆锥高线的14,重力加速度为g。
则弹性圆环的劲度系数为()A B C D3.(本题4分)如图所示滑块A和B叠放在传送带上,A被细线连于墙上。
如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是()A.B受到的静摩擦力水平向左B.A受到的静摩擦力水平向左C.无论传送带的转速是多少,B都不受摩擦力D.传送带的转速变成原来的两倍,A受到的摩擦力也变成原来的两倍4.(本题4分)如图所示,半圆柱体A放置在粗糙水平地面上,其左端和竖直墙壁之间放着一个光滑圆球B,整个装置处于静止状态,则把A向右缓慢移动少许距离后(B未落地),下列判断正确的是()A.球B对墙的压力减小B.球B对半圆柱体A的压力减小C.地面对半圆柱体A的摩擦力不变D.地面对半圆柱体A的支持力不变5.(本题4分)两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角075θ︒=的V形槽,一圆柱形物体置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,如图所示为截面图。
高一上册物理 第三章 相互作用——力同步单元检测(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态B .球对AC 边的压力一直增大C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力【答案】A【解析】【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N G βθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BC BC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
高一物理上册 第三章 相互作用——力单元练习(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2πθ>)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不变),以下说法正确的是( )A .OA 上的张力逐渐增大B .OA 上的张力先增大后减小C .AB 上的张力逐渐增大D .AB 上的张力先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
故选择B 。
2.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】 先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m g T θ= 在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
物理高一上册 第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点,长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点,另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点,OP 长为 1.2d m =,重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( )A .10NB .8NC .6ND .5N【答案】D【解析】【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角,再根据竖直方向的平衡条件列方程求解.【详解】设挂钩所在处为N 点,延长PN 交墙于M 点,如图所示:同一条绳子拉力相等,根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,则根据几何关系可知NQ =MN ,即PM 等于绳长;根据几何关系可得:1.2sin 0.62PO PM α===,则α=37°,根据平衡条件可得:2T cos α=mg ,解得:T =5N ,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D.【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答.2.如图所示,在水平放置的木棒上的M 、N 两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环。
现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度,则关于轻绳对M 、N 两点的拉力F 1、F 2的变化情况,下列判断正确的是A .F 1和F 2都变大B .F 1变大,F 2变小C .F 1和F 2都变小D .F 1变小,F 2变大【答案】C【解析】【详解】由于是一根不可伸长的柔软轻绳,所以绳子的拉力相等。
木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后,绳子之间的夹角变小,合力等于重力不变,所以绳子上的拉力变小。
选项C 正确,A 、B 、D 错误。
3.将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,其伸长量为原来的一半。
现有一根原长20cm 的弹性细绳,其外力F 与伸长量x 的关系如图所示,将此细绳对折,其两端点固定于天花板同一位置,并在对折点处竖直悬系一物体,然后再缓慢放手,平衡后发现物体下降了2cm ,则该物体所受重力约为( )A .0.8NB .1.6NC .3.2ND .6.4N【答案】C【解析】【分析】【详解】 根据题意将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,伸长量变为原来的一半,根据胡克定律F kx =可知劲度系数变为原来的两倍。
高一物理上册 第三章 相互作用——力单元练习(Word版 含答案)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D 【解析】 【分析】先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m gT θ=在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
故拉力T 增大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,故C 错误;D .对整体分析可以知道,整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用,因拉力变大,故静摩擦力一定变大,故D 正确。
故选D 。
【点睛】整体法与隔离法相结合。
2.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止。
现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动,则施力F 后,下列说法正确的是( )A .A 、B 之间的摩擦力一定变大 B .B 与墙之间可能没有摩擦力C .B 与墙面间的弹力可能不变D .B 与墙面间的弹力变大【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .对A 物体,开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误; B .对整体分析,因为AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力,施加F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B 与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F 在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B 错误; CD .以整体为研究对象,开始时B 与墙面的弹力为零,施加力F 后,B 与墙面的弹力变为F cos α,弹力增大,故C 错误,D 正确。
人教版高一物理上册 第三章 相互作用——力单元练习(Word版 含答案)
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,O点有一个很小的光滑轻质圆环,一根轻绳AB穿过圆环,A端固定,B端悬挂一个重物。
另一根轻绳一端固定在C点,另一端系在圆环上,力F作用在圆环上。
圆环静止时,绳OC与绳OA水平,F与OA的夹角为45°。
现改变力F,圆环位置不变,且重物始终处于平衡状态,则下列说法中正确的是()A.改变F方向时绳AB中拉力将改变B.当F沿逆时针旋转时,F先增大后减小C.当F沿顺时针旋转时,绳OC中的拉力先增大后减小D.F沿逆时转过的角度不能大于90°【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为重物始终处于平衡状态,所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等,不变化,选项A错误;BC.对环受力分析,环受AO和BO两绳子的拉力,以及绳子CO和F的拉力;环的位置不变,则AB绳子的拉力不变,AO与BO的合力也不变,方向沿它们的角平分线,根据共点力平衡的特点可知,CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等,方向相反;当力F的方向变化时,做出F与CO上的拉力的变化如图:由图可知,当沿逆时针族转时,F先减小后增大,绳OC的拉力减小;而当F沿顺时针旋转时,F逐渐增大,绳OC的拉力增大,选项BC错误;D.由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°,可知F沿逆时转过的角度不能大于90°,选项D正确。
故选D。
2.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】 先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
物理高一上册 第三章 相互作用——力单元测试卷 (word版,含解析)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态B .球对AC 边的压力一直增大C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力【答案】A【解析】【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N G βθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BC BC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
高一上册物理 第三章 相互作用——力单元测试卷(含答案解析)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N GF sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.2.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止。
现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动,则施力F 后,下列说法正确的是( )A .A 、B 之间的摩擦力一定变大 B .B 与墙之间可能没有摩擦力C .B 与墙面间的弹力可能不变D .B 与墙面间的弹力变大【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .对A 物体,开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误; B .对整体分析,因为AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力,施加F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B 与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F 在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B 错误; CD .以整体为研究对象,开始时B 与墙面的弹力为零,施加力F 后,B 与墙面的弹力变为F cos α,弹力增大,故C 错误,D 正确。
高一物理第三章 相互作用——力单元测试卷附答案
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,O点有一个很小的光滑轻质圆环,一根轻绳AB穿过圆环,A端固定,B端悬挂一个重物。
另一根轻绳一端固定在C点,另一端系在圆环上,力F作用在圆环上。
圆环静止时,绳OC与绳OA水平,F与OA的夹角为45°。
现改变力F,圆环位置不变,且重物始终处于平衡状态,则下列说法中正确的是()A.改变F方向时绳AB中拉力将改变B.当F沿逆时针旋转时,F先增大后减小C.当F沿顺时针旋转时,绳OC中的拉力先增大后减小D.F沿逆时转过的角度不能大于90°【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为重物始终处于平衡状态,所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等,不变化,选项A错误;BC.对环受力分析,环受AO和BO两绳子的拉力,以及绳子CO和F的拉力;环的位置不变,则AB绳子的拉力不变,AO与BO的合力也不变,方向沿它们的角平分线,根据共点力平衡的特点可知,CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等,方向相反;当力F的方向变化时,做出F与CO上的拉力的变化如图:由图可知,当沿逆时针族转时,F先减小后增大,绳OC的拉力减小;而当F沿顺时针旋转时,F逐渐增大,绳OC的拉力增大,选项BC错误;D.由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°,可知F沿逆时转过的角度不能大于90°,选项D正确。
故选D。
2.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°【答案】C【解析】试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环:,对乙环有:,得,故选C.【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.考点:共点力的平衡条件的应用、弹力.3.如图,一固定的粗糙水平横杆上套有a、b两个轻环,系在两环上的两根等长细绳拴住一重物处于静止状态,现将两环距离适当变小后重物仍处于静止状态,则()A.两绳对重物的合力变大B.细绳对重物的拉力变小C.杆对a环的支持力变大D.b环对杆的摩擦力变大【答案】B【解析】【分析】【详解】A.根据平衡条件可知,两绳对重物的合力大小始终等于物体的重力大小,所以合力不变,A错误;B.对重物受力分析,如图所示根据平衡条件,分析可得2cos 2A B mgF F α==当两环间距离变小后,α变小,则拉力F A 、F B 均变小,B 正确;C .以两个轻环和钩码组成的系统为研究对象,设系统总质量为M ,横梁对铁环的支持力F N ,分析如下图所示根据平衡条件可得N 2F Mg =即N 12F Mg =,可见水平横梁对环的支持力F N 不变,C 错误; D .以b 侧环为研究对象,受力分析如下图根据平衡条件可得tan N f F F θ= θ增大时,f F 变小,根据牛顿第三定律可知,b 环对杆的摩擦力也变大,D 错误。
高一物理第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A .N 不变,T 变小B .N 不变,T 先变大后变小C .N 变小,T 先变小后变大D .N 变大,T 变小【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对小球受力分析如图所示,根据矢量三角形和力的图示的特点可知mg N Th R R L==+ 小球由A 到B 的过程,只有定滑轮左侧的绳子L 变短,h 和R 均不变,所以N 不变,T 变小,故A 正确,BCD 错误.故选A 。
2.如图所示,固定倾斜直杆上套有一个质量为m 的小球和两根原长均为L 的轻弹簧,两根轻弹簧的一端与小球相连,另一端分别固定在杆上相距为2L 的A 、B 两点。
已知直杆与水平面的夹角为θ,两弹簧的劲度系数均为k =3sin mg L θ,小球在距B 点45L 的P 点处于静止状态,重力加速度为g 。
则小球在P 点处受到摩擦力为( )A .sin 5mg f θ=,方向沿杆向下 B .sin 5mg f θ=,方向沿杆向上 C .sin 2mg f θ=,方向沿杆向下 D .sin 2mg f θ=,方向沿杆向上 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】小球在P 点时两根弹簧的弹力大小相等,设为F ,根据胡克定律有45F k L L ⎛⎫=- ⎪⎝⎭设小球静止时受到的摩擦力大小为f ,方向沿杆向下,根据平衡条件有sin 2mg f F θ+=解得sin 5mg f θ=方向沿杆向下,选项A 正确,BCD 错误。
故选A 。
3.在一半径为R 、质量为m 的乒乓球内注入质量为M 的水,但未将乒乓球注满,用水平“U ”形槽将其支撑住,保持静止状态,其截面如图所示。
高一物理上册第三章 相互作用——力单元练习(Word版 含答案)
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,O点有一个很小的光滑轻质圆环,一根轻绳AB穿过圆环,A端固定,B端悬挂一个重物。
另一根轻绳一端固定在C点,另一端系在圆环上,力F作用在圆环上。
圆环静止时,绳OC与绳OA水平,F与OA的夹角为45°。
现改变力F,圆环位置不变,且重物始终处于平衡状态,则下列说法中正确的是()A.改变F方向时绳AB中拉力将改变B.当F沿逆时针旋转时,F先增大后减小C.当F沿顺时针旋转时,绳OC中的拉力先增大后减小D.F沿逆时转过的角度不能大于90°【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为重物始终处于平衡状态,所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等,不变化,选项A错误;BC.对环受力分析,环受AO和BO两绳子的拉力,以及绳子CO和F的拉力;环的位置不变,则AB绳子的拉力不变,AO与BO的合力也不变,方向沿它们的角平分线,根据共点力平衡的特点可知,CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等,方向相反;当力F的方向变化时,做出F与CO上的拉力的变化如图:由图可知,当沿逆时针族转时,F先减小后增大,绳OC的拉力减小;而当F沿顺时针旋转时,F逐渐增大,绳OC的拉力增大,选项BC错误;D.由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°,可知F沿逆时转过的角度不能大于90°,选项D正确。
故选D。
2.内壁光滑的球体半径为R ,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B 。
将轻秆置于球体内部后。
最终静止在图示位置不动,球心O 与轩在同一竖直平面内,过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ,2ROM =。
下列判断正确的是( )A .AB m m < B .球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g =C .轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力D .若增大m A ,θ角会增大【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .假设两球质量相等,则杆应处于水平位置,现A 位于B 的下方,可知m A >m B .故A 错误;B .以A 球为研究对象,A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。
高一物理上册第三章 相互作用——力同步单元检测(Word版 含答案)
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°【答案】C【解析】试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环:,对乙环有:,得,故选C.【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.考点:共点力的平衡条件的应用、弹力.2.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A、B两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A仍然静止。
则下列说法正确的是()(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A.水平力F变小B.物体A所受合力变大C.物体A所受摩擦力不变D.斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】先对物体B进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m g T θ= 在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
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相互作用单元测试一、不定项选择题(本题为不定项选择题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。
全选对得4分,选对但选不全得2分,有错选或不选得0分。
每题4分,共计40分)1.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动.探测器通过喷气而获得推动力。
以下关于喷气方向的描述中正确的是()A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气B.探测器加速运动时,竖直向下喷气C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气D.探测器匀速运动时,不需要喷气2.如图所示,A、B两物体的质量分别为m A和m B,且m A>m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化?()A.物体A的高度升高,θ角变大B.物体A的高度降低,θ角变小C.物体A的高度升高,θ角不变D.物体A的高度不变,θ角变小3. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN。
在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装置的截面图。
现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止。
则在此过程中,下列说法正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.P对Q的弹力逐渐增大C.地面对P的摩擦力逐渐增大D.Q所受的合力逐渐增大4.如图所示,斜面体放在墙角附近,一个光滑的小球置于竖直墙和斜面体之间.若在小球上施加一个竖直向下的力F,小球处于静止.如果稍增大竖直向下的力F,而小球和斜面体都保持静止,关于斜面体对水平地面的压力和静摩擦力的大小的下列说法:A.压力随力F的增大而增大;B.压力保持不变;C.静摩擦力随F的增大而增大;D.静摩擦力保持不变.其中正确的是()5、如图所示,修建铁路、公路的路基时,允许的边坡倾角最大值叫做“自然休止角”,如果边坡超过自然休止角α会导致路基不稳定,关于α与土壤颗粒之间的动摩擦因数µ的关系,下列说法中正确的是A.tanα>μ B.tanα<μC.tanα=μ D.α与μ无关6. A.B.C三个相同的圆柱体,如图所示,放在水平面上,它们均处于静止状态,则()A.A.B.C所受的合力一定相等B.如果圆柱体光滑,它们则不可能平衡C.B.C所受合外力大于A所受的合外力D.B.C对A的作用力的合力一定竖直向上7.身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛,企图迫使对方后退.设甲、乙对杆的推力分别为F1、F2.甲、乙两人身体因前顷而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2,倾角越大,此刻人手和杆的端点位置就越低,如图所示,若甲获胜,则()A.F1=F2α1>α2B.F1>F2α1=α2C.F1=F2α1<α2D.F1>F2α1>α28、如图2所示,四个完全相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动;(2)在光滑斜面上向上做匀速直线运动;(3)做竖直向下的匀速直线运动;(4) 做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动;若认为弹簧的质量都为零,以∆L1.∆L2.∆L3.∆L4依次表示四个弹簧的伸长量,不计空气阻力,g为重力加速度,则有()A.∆L1>∆L2 B.∆L3<∆L4C.∆L1<∆L4 D.∆L2>∆L39、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。
系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。
如图所示。
力F作用后A.木块A所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B所受摩擦力大小是9 ND.木块B所受摩擦力大小是7 N10、如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比()A.推力F将增大B.竖直墙面对小球A的弹力增大C.地面对小球B的弹力一定不变D.两个小球之间的距离增大二、本题共3小题,共18分。
11、在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图)。
实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。
某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长。
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。
其中正确的是________。
(填入相应的字母)13.本题共3小题,共18分。
12、如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC水平,AC边竖直,∠ABC=α,AB及AC两边上分别套有细线连着的铜环,当它们静止时,细线跟AB所成的角θ的大小为______(细线长度小于BC)AB CP Q13、如图是拔桩装置.当用大小为F、方向竖直向下的作用力拉图中长绳上的E点时,绳CE部分被水平拉直,绳CA被拉到竖直,绳DE与水平方向的夹角为α,绳BC 与竖直方向的夹角为β.则绳CA拔桩的作用力的大小是______三、本题共5小题,共62分.解答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.14.在电视节目中,我们能看到一种精彩的水上运动——划水板运动,如图所示,运动员在快艇的水平牵引下,脚踏倾斜滑板在水上滑行,设滑板是光滑的,滑板与水平方向的夹角为θ,水的密度为ρ,理论研究表明:水对滑板的作用力大小N=ρSv2sin2θ,式中的v为快艇的牵引速度.若人的质量为m,求快艇的水平牵引速度v.15、如图所示,一道峡谷宽为s=400m,有一条长为L=500m的钢索将两岸连接,一位质量为M=60kg的越野运动员,在利用钢索、滑轮通过峡谷时,不慎在中途停下,如果不计钢索、滑轮的质量和运动员与钢索间的摩擦,求运动员停下时,钢索受到的拉力F是多大?(g取10m/s2)16、如一质量m=20kg的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,如图5所示,钢件的重心与两柱等距,两柱的轴线在同一水平面内,圆柱的半径r=0.025m,钢件与圆柱间的滑动摩擦系数μ=0.20,两圆柱各绕自己的轴线做转向相反的转动,角速度ω=40rad/s,若沿平行于柱轴方向施加力推着钢件做速度为v0=0.05m/s的匀速运动,推力是多大?设钢件左右受光滑槽限制(图中未画出),不发生横向运动.17、三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在半径为r0的环1上,彼此间距相等,绳穿过半径为r0的第2个圆环,另一端同样地系在半径为2r0的环3上,如图所示,环1固定在水平面上,整个系统处于平衡状态.试求第2个环中心与第3个环中心之间的距离.(三个环都是用相同的金属丝制作的,摩擦不计)18.如图所示,传递带与水平面夹角θ=37°,并以v0=10m/s的速度运行着,在传送带的A端轻轻地放一小物体。
若已知该物体与传送带之间的滑动摩擦因数为μ=0.5,传送带A端到B端的距离S=16m,则小物体从A端运动到B端所需的时间可能是多少?(g=10m/s2)参考答案1. C2. C3. BC4. AC 5、C 6. A 、B 、D. 7. A 8、ABC.9、C 10、CD 11、C12、α<θ<2π 13、Fcot α cot β 14. θθρcos sin 2S mg 15、如图所示,当运动员停下时,两侧钢索的拉力相对竖直方向对称,设与竖直方向的夹角为α,有Mg F =αcos 2 (1)根据相似三角形对应边成比例,还有xy x s y L x y --=--=400500 将(2)式化简,可得54=y x ⇒(3) 5/3cos 5/4sin ⎩⎨⎧==αα 所以,由(1)式知钢索受到的拉力为500cos 2/==αMg F N16、每根圆柱所受的压力等于2mg ,所以每根圆柱对钢件的滑动摩擦力为,f 的方向,应该跟圆柱的钢件接触的部分,相对钢件的速度的方向相同.以钢件为参照物,圆柱的与钢件接触的部分,一方面有沿圆柱轴线的速度,大小为,另一方面有垂直于圆柱轴线的速度,大小为所以圆柱的与钢件接触的部分的速度与轴线方向的夹角满足而f 与轴线的夹角也是 由受力平衡:.17、过中心作一截面图,如图所示,由于对称,每根绳上张力相同,设为F.设环2的质量为m ,则环3的质量为2m.对环2和3整体有:3F = mg + 2mg 对环3有:3Fsin θ= 2mg由以上两式得:32sin =θ 即32220=+d r d ,所以5520r d =. 18.当传送带以v=10m/s 的速度向上运动时,上面分析还是正确的,小物体从A 端运动到B 端的时间为t 1=4.0s 。
但是当传送带以v=10m/s 的速度向下运动时,开始小物体的运动速度小于传送带的速度,它在传送带上下滑的加速度仍是a 2=gsin θ+μgcos θ=10m/s 2,经过t 0=v/a 2=1s 时,小物体的运动速度大于传送带的速度,它所受摩擦力的方向发生突变,故t >t 0后,它又以加速度:a 1=gsin θ-μgcos θ=2m/s 2加速下滑。
在t 0=1s 内,小物体下滑的距离为:S 0=(1/2)a 2t 02=5m而在以后的时间内,下滑的距离为:S-S 0=vt+(1/2)a 1t 2解之得:t=1s 或t=-11st=-11s 不合题意,舍去。
小物体从A 运动至B 所需的时间为:t 2=t 0+t=2s ,所以正确选项为B 。