1、第二章相互作用一、選擇題(本大題共10小題，共40分.每小題給出的四個 選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對 的得4分，選對但不全的得 2分，有選錯的得 。分)1 .在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A, A與豎直墻之間放一光滑圓球 B,整個裝置處于靜止狀態(tài). 現(xiàn) 對B施加一豎直向下的力 F, F的作用線通過球心，設(shè)墻對 B的作 用力為Fi, A對B的作用力為F2,地面對A的作用力為F3,若F 緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中 ()A. Fi保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B. Fi緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D.

2、F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變解析：如圖所示，球B受到四個力作用，整個系統(tǒng)保持靜止，則0不變，F(xiàn)2cos 0 = F+ mg.It F緩慢增加，則 F2增加，F(xiàn)2sin 0=Fi,若F2緩慢增加，則Fi增加；對于整體而言，地面對 A的摩 擦力Ff= Fi,地面對A的支持力Fn=F+G總，F(xiàn)f和Fn均緩慢增加， 所以F3緩慢增加，C項對.答案：C2 .如圖所示，A、B兩木塊放在水平面上，它們之間用細線相連，兩次連接情況中細線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同.先后用水平力Fi和F2拉著A、B一起勻A. FiwF2 B. Fi=F2C. FT1>FT2 D. FT1=FT2

3、解析：取A、B為整體分析可知，F(xiàn)i=F2= （m （mA+mB）g.隔離 A物體，應(yīng)用平衡條件可得 Fti sin 0 = mAgFti cos 0 ）, Ft2 sin 0= （XmAg+ Ft2 cos 0）,比較可得 Ft2>Fti.答案：B3 .（多選）如圖所示，鐵板 AB與水平地面之間的夾角為0, 一塊磁鐵吸附在鐵板下方.在緩慢抬起鐵板的B端使0角增大（始終小于90° ）的過程中，磁鐵始終相對于鐵板靜止.下列說法正確的 是（）A.磁鐵所受合外力逐漸減小B.磁鐵始終受到3個力的作用C.磁鐵受到的摩擦力逐漸增大D.鐵板對磁鐵的彈力逐漸增大解析：以磁鐵為研究對象進行受力分析

4、可知,T mg在緩慢抬起鐵板B端的過程中磁鐵相對鐵板靜止，因此磁鐵所 受合外力始終為零， A項錯誤；磁鐵受重力、鐵板的吸引力、鐵板 的彈力、鐵板的摩擦力共 4個力作用，如圖所示，B項錯誤；由受 力平衡關(guān)系可得，0角增大的過程中磁鐵受到的摩擦力Ff= mgsin。逐漸增大，鐵板對磁鐵的彈力FN=F引 mgcos 0也逐漸增大，C、D兩項正確.答案：CD4 .（多選）如圖所示，物體 m通過定滑輪牽引另一水平面上的物體沿斜面勻速下滑，此過程中斜面仍靜止，斜面質(zhì)量為M,則水平地面對斜面體（）A.無摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力為（M+m）g D.支持力小于（M + m）g解析：設(shè)斜面夾角為 以

5、細繩的拉力為Ft, M、m整體處于平 衡狀態(tài)，對M、m整體受力分析可得平衡方程 Ftcos 0 = F靜，F(xiàn)TSin 。+ Fn = （M+m）g ,故F靜方向水平向右， B、D正確.答案：BD5 . （2014江蘇鹽城一模）如圖所示，壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列圖示中正確的是解析：壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，受到的豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，二者為平衡力，A項正確.答案：A6 .如圖所示，不計重力的輕桿 OP能以O(shè)為軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，P端懸掛一重物，另用一根輕繩通過定滑輪系在 P端.當OP和豎直方向的夾角“緩慢逐漸增大時（0必90

6、76; ）, OP的彈力Ft和繩子的張力A. Ft不變，F(xiàn)變大B. Ft不變，F(xiàn)先變大后變小C. Ft先變小后變大，F(xiàn)變大D. Ft先變大后變小，F(xiàn)不變解析：設(shè)上面繩子為a,下面繩子為 b;如圖所示，以桿上 P點為研 究對象，P點受到三個力作用：桿對繩的彈力Ft、繩b的拉力（大小等于重物重力 G）、繩a的拉力F;三力組合成一個矢量三角形， 且力的三角形與幾何三角形APO相似；由于力的三角形與幾何三角形相似，可由幾何邊長的變化判定對應(yīng)力大小的變化：隨著細繩a慢慢放下，幾何邊 AP變長、PO邊不變，則繩a的拉力F增大， 桿所受壓力Ft不變，故選項A正確.答案：A7 .如圖所示，運動員的雙手握緊豎直

7、放置的圓形器械，在手臂OA沿由水平方向緩慢移到 A位置過程中，若手臂OA、OB的拉 力分別為Fa和Fb,下列表述正確的是 （）A. Fa 一定小于運動員的重力GB. Fa與Fb的合力始終大小不變C. Fa的大小保持不變D. Fb的大小保持不變解析：在手臂OA沿由水平方向緩慢移到 A'位置的過程中，人 的受力平衡圖如圖所示，由圖可知Fa是逐漸減小的，但不一定小于運動員的重力，選項 A、C錯誤；Fb是逐漸減小的，選項 D錯 誤；Fa與Fb的合力始終等于人的重力，大小不變，選項 B正確.答案：B8 .（多選）如圖是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖.使用時，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動，把涂料均

8、勻地粉刷到墻壁上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長. 粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小.該過程中撐竿對涂料滾的推力為Fi,涂料滾對墻壁的壓力為F2,下列說法中正確的是()A. Fi增大 B. Fi減小C. F2增大D. F2減小解析：涂料滾受三個力的作用，重力、墻壁對涂料滾水平向左 的彈力F2、撐竿對涂料滾的推力 Fi,重力的大小方向確定， 墻壁 對涂料滾的彈力方向確定、粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上 推涂料滾，涂料滾受力始終平衡，這三個力構(gòu)成矢量三角形，使撐 竿與墻壁間的夾角越來越小，矢量圖變化如圖所示，由圖可知，當 使撐竿與墻壁間的夾

9、角越來越小時，F(xiàn)i、F2'均減小，F(xiàn)2和F2等大反向，因此Fi、F2均減小.答案：BD9.兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為 ma和mb、直徑分別為da和 db(da>db),將a、b兩球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d(da<d<da+ db)的平底圓筒內(nèi)，如圖所示.設(shè) a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的 壓力大小分別為 Fi和F2筒底所受的壓力大小為 Fn.已知重力加速 度大小為g.若所有接觸面部是光滑的，則 ()A. FN=(ma+mb)g, Fi= F2B. FN=(ma+mb)g, F-F2C. magvFN<(ma+mb)g, Fi = F2D. mag<FN&

10、lt;(ma+mb)g, FiwF2解析：以a、b整體為研究對象，其重力方向豎直向下，而側(cè)壁產(chǎn)生的壓力水平，故不能增大對底部的擠壓，所以FN=(ma+mb)g；水平方向，由于物體處于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即Fi = F2,故正確答案為A.答案：A10. A、B、C三個物體通過細線和光滑的滑輪相連，處于靜止狀態(tài)，如圖所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G,動滑輪的質(zhì)量不計，打開箱子下端開口，使砂子均勻流出，經(jīng)過時間to流完，則下圖中哪個圖線表示在這過程中桌面對物體B的摩擦力Ff隨時間的變化關(guān)系 （）解析：選才I A、B整體作為研究對象，由于這個整體開始處于靜

11、止狀態(tài)，所以后來應(yīng)該一直處于靜止狀態(tài)， 整體共受到5個力的 作用，即：重力 G = Ga+Gb,支持力Fn、靜摩擦力Ff、兩根繩子 的拉力Fi和F2,其中Fi=F2 = 2",根據(jù)力的平衡得 Ff=Fi+F2= Gc,所以當砂子均勻流出時， B選項正確.答案：B二、填空與實驗題（本大題共2小題，共10分.把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答 ）11. （5分）某學習小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實 驗.（1）他們的實驗步驟分別是：A.在豎直放置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個繩套，通過細繩同時用兩個彈簧測力計沿方木板平面平行的方向互成

12、角度地拉橡皮條，使細繩的結(jié)點到達某一位置 O點，在白紙上用鉛筆記下 O點的位置和讀 出兩個彈簧測力計的示數(shù) F1和F2,如圖甲所示.B.只用一只彈簧測力計，通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量 與用兩個彈簧測力計拉時相同，讀出此時彈簧測力計的示數(shù) F和記 下細繩的方向.請指出以上步驟中的錯誤 或疏漏： A中是B中是(2)該學習小組糾正了 (1)中的問題后.在某次實驗中兩個彈簧 測力計的拉力Fa=4 N、Fb=3 N已在圖乙中畫出，圖中方格每邊 的長度表示1 N , O點是橡皮條的結(jié)點，請用兩個直角三角板作出 合力F的圖示，并求出合力的大小為 N.(3)圖甲中的OA沿豎直線，則圖乙中的Fa、Fb與水平

13、方向的夾角分別為3和它們一定滿足 cos a ： cos B.(4)(多選)該實驗小組想創(chuàng)新一下該實驗，用如圖丙所示的貼有 白紙的木板豎直放置， 彈簧測力計 A掛在固定于木板上的 P點，下 端用細線掛一重物M .他們想用此實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”，下列關(guān)于此實驗的說法中正確的是 .A.應(yīng)測量重物M所受的重力B.拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行C.圖丁中F'表示用一個測力計測出來的力，F(xiàn)表示用平行四邊形定則合成的力C.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使。點靜止在同一位解析：(1)A中是沒有記錄兩拉力的方向；B中是沒有說明要把結(jié)點拉至。點；(2)作圖如圖戊所示，合力大小為6 N;

14、(3)根據(jù)Facos 3=Fbcos a ,得cos a ： cos 3 = 4 ： 3； (4)實驗通過作出三個力的圖示來驗 證平行四邊形定則，因此重物的重力要知道，A項對；拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行，B項對；圖丁中F'表示用一個測力計測出來的力，F(xiàn)表示用平行四邊形定則合成的力，C項對；當結(jié)點O位置確定后，彈簧測力計A的示數(shù)也是確定的，由于重物的重力已確定， 兩力大小與方向均一定，因此 D項錯.答案：(1)沒有記錄兩拉力的方向沒有說明要把結(jié)點拉至O點 (2)見解析 6 N(或 5.8 N6.2 N) (3)4 : 3 (4) ABC12. (5分)為測定木塊P和木板Q間的動摩擦因數(shù)

15、，某同學設(shè) 計了一個實驗，下圖為實驗裝置示意圖， 其中各物體的接觸面均水平，該同學在實驗中的主要操作有：導學號36280426平行F斑面的姍紋A.用彈簧測力計測出木塊P的重力為Gp=6.00 N;B.用彈簧測力計測出木板 Q的重力為Gq=9.25 N;C.用手按住木塊和木板，按圖裝置安裝好器材；D.松開木塊和木板讓其運動，待彈簧測力計指針穩(wěn)定時再讀 數(shù).(1)上述操作中多余的步驟是 .(填步驟序號)(2)在聽取意見后，該同學按正確方法操作， 穩(wěn)定時彈簧測力計 的指針位置如圖所示，其示數(shù)為 N.根據(jù)該同學的測量數(shù)據(jù)， 可求得木塊P和木板Q間的動摩擦因數(shù)為解析：（1）要做好本題，需理解實驗原理.無

16、論木板怎樣滑動，彈簧測力計的示數(shù)總與P木塊的滑動摩擦力相等，且這個值是穩(wěn)定的，故可用F=科氏=科m弗解 內(nèi)所以步驟B是多余的.（2）由讀數(shù)的估讀規(guī)則可知，彈簧測力計的讀數(shù)為2.10 N,由F=科氏=mg可知產(chǎn)m- = 0.35. g答案：（1）B （2）2.10 0.35三、計算題（本大題共4小題，共50分.解答應(yīng)寫出必要的文 字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有 數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13. （10分）雨滴接近地面的過程可以看做勻速直線運動，此時 雨滴的速度稱為收尾速度.某同學在一本資料上看到，雨滴的收尾 速度v與雨滴的半徑r成正比，由此該同學對雨

17、滴運動中所受的阻 力F作了如下幾種假設(shè)：（1）阻力只與雨滴的半徑成正比，即 F=kr（k為常數(shù)）.（2）阻力只與速度的平方成正比，即 F=kv2（k為常數(shù)）.（3）阻力與速度的平方和半徑的乘積成正比，即F = krv2（k為常數(shù)）.你認為哪種假設(shè)能夠解釋雨滴收尾速度與半徑成正比這一關(guān) 系？請寫出推導過程.解析：雨滴達到收尾速度狀態(tài)時，處于平衡狀態(tài)，只受重力和空氣阻力F.由平衡條件得：F=G=mg=4n3P g.3r、p分別為雨滴的半徑、密度.由題意知v=k1r , k1為常數(shù).由得F= 4 ： 2 grv2= krv2,3k2式中k =4np g3k2 .由推導知，阻力與速度的平方和半徑的乘積

18、成正比. 即5=卜”2假設(shè)才能解釋 va r.答案：見解析14. （12分）如圖所示，一球A夾在豎直墻與三角劈 B的斜面之 間，三角形劈的重力為 G,劈的底部與水平地面間的動摩擦因數(shù)為劈的斜面與豎直墻面是光滑的，問欲使三角劈靜止不動，球的 重力不能超過多大？（設(shè)劈的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 ）解析：本題兩物體均處于靜止狀態(tài)，故需分析好受力圖后，列 出平衡方程求解.用正交分解法，對球和三角劈分別進行受力分析，如上圖甲、 乙所示.由于三角劈靜止，故其受地面的靜摩擦力.FfW Ffmax=科Fnb.由平衡條件有：對球有：Ga = Fncos 45 0FNA=FNSin 45° 對三角劈有 Fnb=G + Fn' sin 45°Ff=FN' cos 45° FfW 科 Fnb,因為Fn=Fn'由式解得：GaW所以球的重力不得超過答案：-g15. (12分)如圖所示，質(zhì)量為 mi的物體甲通過三段輕繩懸掛， 三段輕繩的結(jié)點為 O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì) 量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角 0= 37° ,物體 甲、乙均處于靜止狀態(tài).(已知sin 37° = 0.6, cos 37 = 0.8, tan 37° = 0.75, g取10 m/s2設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求