第三章相互作用—力(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題（1~7單選，8~12多選。共48分）1．(2020－2021學(xué)年安徽省合肥市第六中學(xué)高一(上)期中)有關(guān)重力方向和重心位置的說法正確的是()A．重力的方向總是垂直于支持面向下B．重力的方向總是指向地球的球心C．重心的位置一定在物體上D．質(zhì)量分布均勻形狀規(guī)則的物體，重心的位置在物體的幾何中心【解析】AB．重力的方向豎直向下，只有在赤道處和兩極處重力方向指向地球的球心，故AB錯(cuò)誤；CD．重心位置由質(zhì)量分布和形狀規(guī)則有關(guān)，當(dāng)質(zhì)量分布均勻形狀規(guī)則的物體，重心的位置在物體的幾何中心上，且重心位置可以在物體上，也可以在物體外，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D?！敬鸢浮緿2．(2021·天津靜海區(qū)四校聯(lián)考)玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說法正確的是()A．橋面受向下的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變B．汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C．汽車受向上的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D．汽車受向上的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變【解析】汽車與橋面相互擠壓后都發(fā)生了形變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對(duì)汽車有向上的彈力，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；由于汽車發(fā)生了形變，所以對(duì)橋面產(chǎn)生向下的彈力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾3．(2020－2021學(xué)年重慶市南開中學(xué)高一(上)期中)如圖所示是某同學(xué)用不同的推力F推箱子的漫畫圖，甲圖中F=2N，乙圖中F=4N，丙圖中F=6N。下列說法正確的是()A．乙圖中箱子所受合力不等于0NB．地面對(duì)箱子的滑動(dòng)摩擦力等于5NC．箱子對(duì)地面的壓力就是箱子的重力D．地面對(duì)箱子的最大靜摩擦力小于6N【解析】A．乙圖中箱子靜止，則所受合力為零。故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)F=6N時(shí)，箱子推動(dòng)了，則箱子和地面間的最大靜摩擦力小于6N，但不能說明地面對(duì)箱子的滑動(dòng)摩擦力等于5N。故B錯(cuò)誤；C．箱子對(duì)地面的壓力屬于彈力，不是箱子的重力，兩者本質(zhì)不同。故C錯(cuò)誤；D．由B項(xiàng)可知，地面對(duì)箱子的最大靜摩擦力小于6N。故D正確。故選D【答案】D4．(2020－2021學(xué)年安徽省合肥八中高一(上)期中)如圖，無人機(jī)豎直方向加速上升，關(guān)于無人機(jī)和空氣間的相互作用，下列說法正確的是()A．無人機(jī)對(duì)空氣的作用力大于空氣對(duì)無人機(jī)的作用力B．無人機(jī)對(duì)空氣的作用力小于空氣對(duì)無人機(jī)的作用力C．無人機(jī)對(duì)空氣的作用力等于空氣對(duì)無人機(jī)的作用力D．無人機(jī)對(duì)空氣的作用力與空氣對(duì)無人機(jī)的作用力方向相同【解析】無人機(jī)對(duì)空氣的作用力與空氣對(duì)無人機(jī)的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在一條直線上。故選C?！敬鸢浮緾5．2017年8月8日四川九寨溝發(fā)生7.0級(jí)地震，李克強(qiáng)總理和汪洋副總理作出重要批示，緊急成立生命救援隊(duì)趕往災(zāi)區(qū)．此次救援隊(duì)攜帶的救援工具，包括生命探測(cè)器、擴(kuò)張機(jī)等，如圖所示是擴(kuò)張機(jī)的原理示意圖，A、B為活動(dòng)鉸鏈，C為固定鉸鏈，在A處作用一水平力F，滑塊B就以比F大得多的壓力向上頂物體D，已知圖中2l＝1.0m，b＝0.05m，F(xiàn)＝400N，B與左壁接觸，接觸面光滑，則D受到向上頂?shù)牧?滑塊和桿的重力不計(jì))()A．3000N B．2000NC．1000N D．500N【解析】將F沿AC、AB方向分解為F1、F2，則F2＝eq\f(F,2cosα)，F(xiàn)2的作用效果是使滑塊B對(duì)左壁有水平向左的擠壓作用F3，對(duì)物體D有豎直向上的擠壓作用F4，則物體D所受的向上頂?shù)牧镕N＝F4＝F2sinα＝eq\f(F,2cosα)sinα＝eq\f(F,2)tanα，由題圖可知tanα＝eq\f(l,b)＝eq\f(0.5,0.05)＝10，故FN＝2000N，選項(xiàng)B正確．【答案】B6．如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個(gè)輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長(zhǎng)細(xì)繩拴住的書本處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A.桿對(duì)A環(huán)的支持力變大B.B環(huán)對(duì)桿的摩擦力變小C.桿對(duì)A環(huán)的力不變D.與B環(huán)相連的細(xì)繩對(duì)書本的拉力變大【解析】將A、B兩個(gè)輕環(huán)、繩及書本視為整體，在豎直方向上，整體受到向下的重力和向上的支持力作用，兩個(gè)支持力大小之和等于重力，F(xiàn)N＝eq\f(1,2)mg，大小保持不變，A錯(cuò)誤；對(duì)B環(huán)進(jìn)行受力分析Ff＝FNtanθ＝eq\f(1,2)mgtanθ，兩環(huán)距離變小，tanθ減小，F(xiàn)f變小，B正確；對(duì)A環(huán)受力分析與B環(huán)類似，桿對(duì)環(huán)的力為支持力FN和摩擦力Ff的合力，與FT大小相等，F(xiàn)T＝eq\f(FN,cosθ)，當(dāng)θ發(fā)生變化時(shí)，F(xiàn)T發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；FTcosθ＝eq\f(1,2)mg，兩環(huán)距離變小，cosθ變大，細(xì)繩上的拉力變小，D錯(cuò)誤.【答案】B7．如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過細(xì)繩與車頂相連，小車處于水平面上，細(xì)繩始終保持豎直．關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()A．若小車靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零B．若小車靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零C．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用【解析】若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則無法平衡，因此在小車靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A錯(cuò)誤，B正確；若小車向右勻速運(yùn)動(dòng)，小球受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用；若小車向右做減速運(yùn)動(dòng)，則一定受重力和斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D錯(cuò)誤．【答案】B8．(多選)如圖所示容器內(nèi)盛有水，器壁AB呈傾斜狀，有一個(gè)小物塊P處于圖示狀態(tài)，并保持靜止，則該物體受力情況正確的是()A．P可能只受一個(gè)力B．P不可能只受兩個(gè)力C．P不可能只受三個(gè)力D．P不是受到兩個(gè)力就是四個(gè)力【答案】CD【解析】物體一定受到重力，同時(shí)一定受浮力，即可能受2個(gè)力；若浮力大于重力，則物體一定會(huì)受AB對(duì)它的彈力，由于彈力垂直于接觸面向下，如圖所示，物體只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故一定受四個(gè)力，故C、D正確。9．(多選)如圖所示，一個(gè)大人拉著載有兩個(gè)小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動(dòng))沿水平地面勻速前進(jìn)，則下列說法正確的是()A．拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力B．拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小C．拉力與摩擦力的合力方向豎直向上D．小孩和車所受的合力為零【答案】CD【解析】小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和車所受的摩擦力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力與重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力豎直向下，故拉力與摩擦力的合力方向豎直向上，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；小孩和車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所受的合力為零，故選項(xiàng)D正確。10．(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角，則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是()A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ【答案】AC【解析】將(m1＋m2)看作一個(gè)整體，在豎直方向上Fsinθ＋FN－(m1＋m2)g＝0；在水平方向上Fcosθ－Ff＝0。故A、C正確。11．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的拉力F的作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面()A．無摩擦力B．支持力等于(m＋M)gC．支持力為(M＋m)g－FsinθD．有水平向左的摩擦力，大小為Fcosθ【答案】CD【解析】解本題的關(guān)鍵是把物體和斜面整體作為一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究，并且要知道靜止和勻速運(yùn)動(dòng)均是平衡狀態(tài)。由于物體沿著斜面勻速上滑，可把物體和斜面看成整體。整體受力如圖所示，根據(jù)力的分解和二力平衡得，F(xiàn)N＝(M＋m)g－Fsinθ，F(xiàn)f＝Fcosθ，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確。12．(多選)如圖是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)。如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法是()A．只增加繩的長(zhǎng)度 B．只增加重物的重量C．只將手指向下移動(dòng) D．只將手指向上移動(dòng)【答案】BC【解析】手指所受拉力的大小等于繞過動(dòng)滑輪的繩子兩端的拉力F1、F2的合力F的大小，如圖所示。只增加繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1、F2的大小及其夾角不變，則合力F不變，A錯(cuò)誤；只增加重物的重量，F(xiàn)1、F2的大小增大，夾角不變，則合力F變大，B正確；手指向下移動(dòng)，F(xiàn)1、F2大小不變，夾角變小，則合力F變大，C正確；同理，D錯(cuò)誤。二、非選擇題（52分）13．（6分）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為________cm；②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作， 下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________；(填選項(xiàng)前的字母)A.逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_________________________．【解析】①由乙圖知,讀數(shù)為14.66cm,所以彈簧伸長(zhǎng)(14.66－7.73)cm＝6.93cm;②若隨意增減砝碼,會(huì)作圖不方便,有可能會(huì)超出彈簧形變范圍,所以應(yīng)逐一增掛鉤碼,選項(xiàng)A正確.③由圖知AB段伸長(zhǎng)量與彈力不成線性關(guān)系，是因?yàn)殂^碼重力超過彈簧彈力范圍．【答案】①6.93②A③鉤碼重力超過彈簧彈力范圍14．（8分）(2020－2021學(xué)年河北省石家莊市第二中學(xué)高一(上)期中)如圖為“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）請(qǐng)將下面實(shí)驗(yàn)的主要步驟補(bǔ)充完整。①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)：②沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置記錄為O點(diǎn)，并記錄______；③再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至______，并記錄______；（2）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作不必要的是______。A．實(shí)驗(yàn)前，將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)相互鉤住，水平反向拉伸，檢查讀數(shù)是否相同B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持繩套與紙面平行C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，為便于計(jì)算，拉力和必須相互垂直D．確定拉力的方向時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)一些【解析】(1)[1]沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置記錄為O點(diǎn)，并記錄兩個(gè)拉力的大小與方向。[2]再為使拉力效果相同，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，并記錄測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向[3]記錄測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向(2)[4]A．實(shí)驗(yàn)前先把兩個(gè)彈簧秤的鉤子互相鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動(dòng)，檢查讀數(shù)是否相同，A正確；B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持拉力水平，故應(yīng)保持細(xì)繩與紙面平行，B正確；C．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)兩細(xì)繩的夾角應(yīng)近量大點(diǎn)，但不一定保持相互垂直，C錯(cuò)誤；D．為了方便而且更加準(zhǔn)確確定力的方向，操作時(shí)可以使繩套細(xì)且長(zhǎng)一些，描點(diǎn)時(shí)兩點(diǎn)應(yīng)近量距離遠(yuǎn)一點(diǎn)，D正確。故選C?！敬鸢浮?1)兩個(gè)拉力的大小及方向(2)O點(diǎn)(3)測(cè)力計(jì)拉力的大小及方向(4)C15．(8分)如圖所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2，已知F1＝3.0N，F(xiàn)2＝4.0N，g取10m/s2，則木塊受到的摩擦力為多少？若將F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，此時(shí)木塊在水平方向上受的合力大小為多少？【解析】由平行四邊形定則可知，圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N，若木塊滑動(dòng)時(shí)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為F′＝μFN＝μmg＝6.0N，由于F<F′，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊與地面間的摩擦力為靜摩擦力，大小與F相等，即為5.0N。當(dāng)F2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，F(xiàn)1與F2方向相同，它們的合力為F1＋F2＝7.0N>6.0N，此時(shí)木塊運(yùn)動(dòng)受滑動(dòng)摩擦力作用，木塊受的合力為1.0N。16．(10分)如圖所示，若兩物體的重力分別為GA＝20N，GB＝40N，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4，用力F作用在B上后，A、B間、B與地面間都發(fā)生了