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 0 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. 現 對B施加一豎直向下的力F,F的作用線通過球心，設墻對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，F3緩慢增大B. Fi緩慢增大，卜3保持不變C. F2緩慢增大，F3緩慢增大D. F2

2、緩慢增大，F3保持不變解析：如圖所示，球 B 受到四個力作用，整個系統保持靜止， 則0不變，F2COS0= F+ mg 若 F 緩慢增加，則 F2增加，Fzsin0=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，Ff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相同先后用水平力Fi和F2拉著A、B一起勻速運動，線上的張力分別為FTi和FT2,貝U（）2A.Fi工F2B .Fi=F

3、2C.FTIFT2D .FTI=FT2解析：取AB 為整體分析可知，Fi= F2= （mA+ m）g.隔離 A 物體，應用平衡條件可得FTIsinB=卩（mAgFTIcos0） ,FT2sinB=a（mAg+FT2cos0），比較可得FT2FTI.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,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 力平衡關系可得，0角增大的過程中磁鐵受到的摩擦力Ff= mgsin0逐漸增大，鐵板對磁鐵的彈力FN=F引mgsos0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，斜面質量為M則水3平地面對斜面體（）4A.無摩擦力 B .有水平向右的摩擦力C.支持力為（腑m）gD .支持力小于（M+m）g解析：設斜面夾角為0，細繩的拉力為

5、FT,M m 整體處于平 衡狀態，對 M m 整體受力分析可得平衡方程FTCOS0= F靜,Esin0+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，關于它在此平面內的受力分析，下列圖示中正確的解析：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為軸在豎直平面內自由轉動，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a緩慢逐漸增大時（0adb)，將a、b兩球依次放入一豎直放置、

6、內徑為d(dadda+db)的平底圓筒內，如圖所示設a、b兩球靜止時對圓筒側面的壓力大小分別為Fi和Fa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=FaB.FN=(ma+mu)g,Fi工FaC. mgvFN(m+mu)g,Fi=FaD.migFN(mi+m)g,Fi工Fa8解析：以 a、b 整體為研究對象，其重力方向豎直向下，而側 壁產生的壓力水平，故不能增大對底部的擠壓， 所以FN=（矗+ m）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：A1

7、0.AB C三個物體通過細線和光滑的滑輪相連，處于靜止狀態，如圖所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G,動滑輪的質量不計，打開箱子下端開口，使砂子均勻流出，經過時間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解析：選擇 A、B 整體作為研究對象，由于這個整體開始處于 靜止狀態，所以后來應該一直處于靜止狀態，整體共受到 5 個力的作用，即：重力8 G+ G,支持力FN、靜摩擦力Ff、兩根繩子的GC拉力 Fi和 F2,其中 Fi= F2=，根據力的平衡得 Ff= F1+ 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

8、分.把答案填在相 應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9一端固定在方木板上，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角度地拉橡皮條，使細繩的結點到達某一位置0點，在白紙上用鉛筆記下0點的位置和讀出 兩個彈簧測力計的示數Fi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(2)該學習小組

9、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 NFb= 3 N 已在圖乙中畫出，圖中方格每邊的 長度表示 1N ,0點是橡皮條的結點，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0A沿豎直線，則圖乙中的Fa、Fb與水平方向的夾角分別為B和a,它們一定滿足 COSa: COS3=_ (4) (多選)該實驗小組想創新一下該實驗，用如圖丙所示的貼10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”，下列關于此實驗的說法中正確的是 _.A.應測量重物M所受的重力B.拉

10、線方向應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0 點靜止在同一位置解析：(1)A 中是沒有記錄兩拉力的方向；B 中是沒有說明要把結點拉至 0 點；(2)作圖如圖戊所示，合力大小為 6 N;(3)根據 FaCOS3= FbCOSa,得COSa:COS3= 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 表示用平行四邊形定則合成的力，C項對；當結點 0位置確定后，彈簧測力計 A

11、 的示數也是確定的，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點拉至0點(2)見解析 6N或 5.8N-6.2N)(3)4：3(4)ABC12. (5 分)為測定木塊P和木板Q間的動摩擦因數，某同學設計了一個實驗，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 3628042611A.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定時再讀數

12、.(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，穩定時彈簧測力計的指針位置如圖所示，其示數為 _ N .根據該同學的測量數據，可求得木塊P和木板Q間的動摩擦因數為 _解析：(1)要做好本題，需理解實驗原理.無論木板怎樣滑動， 彈簧測力計的示數總與P 木塊的滑動摩擦力相等，且這個值是穩定的，故可用 F=卩FN=mg 求解，所以步驟B是多余的.(2)由讀數的估讀規則可知，彈簧測力計的讀數為2.10 N,由F=IFN=Img 可知i= = 0.35.mg答案：B(2)2.100.35三、計算題(本大題共 4 小題，共 50 分.解答應寫出必要的文 字說明

13、、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有 數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)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，由此該同學對雨滴運動中所受的阻 力F作了如下幾種假設：(1) 阻力只與雨滴的半徑成正比，即F=kr(k為常數).(2) 阻力只與速度的平方成正比，即F=kv2(k為常數).2(3) 阻力與速度的平方和半徑的乘積成正比，即F=krv(k為常數).你認為哪種假設能夠解釋雨滴收尾速度與半徑成正比這一關 系？請寫出推導過程.解析：雨滴達到收尾速度狀態時，處

14、于平衡狀態，只受重力和1243空氣阻力 F.由平衡條件得：F= G= mg= 3nr3pg.r、p分別為雨滴的半徑、密度. 由題意知 v = k1r , k1為常數.由得 F=異 rv2=krv ：3k1式中 k =中3k1由推導知，阻力與速度的平方和半徑的乘積成正比. 即 F= krv2假設才能解釋 V* 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為 卩，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，故需

15、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.Ff Ffma治 FNB.由平衡條件有：對球有：G=FNCOS45。FNA=FNsin45。對三角劈有FNB=G+FNsin45。Ff=FNcos45。Ffw iFNB,因為FN=FN由式解得：GW G.1 一1所以球的重力不得超過G.1 1答案：7 G1 一11315. (12 分)如圖所示，質量為m的物體甲通過三段輕繩懸掛， 三段輕繩的結點為O輕繩0B水平且B端與放置在水平面上的質量 為m的物體乙相連，輕繩0A與豎直方向的夾角0= 37,物體甲、乙均處于靜止

16、狀態.(已知 sin 37 = 0.6, c os 37 = 0.8, tan37= 0.75 ,g取 10 m/s2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求：輕繩OA OB受到的拉力是多大？(2) 物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3) 若物體乙的質量m= 4 kg，物體乙與水平面之間的動摩擦 因數為卩=0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質量m最大不能超過多少？3FTOB=mgta n0 =- mg.43(2)Ff=FTOB=mg，方向水平向左.Ffm=mg=0.3x40 N=12 N,3當FTOB=mg = Ffm= 12N時，m= 1.6kg，即物體甲的質量 m 最大不能超過 1.6kg.53答案:(1) mg mg3解析：(1)FTO=TT=4mg，14;mg 方向水平向左4(3)1.6kg16.（16 分）如圖所示，斜面體A可以在水平面上無摩擦地滑動， 其斜面傾角為a，柱體B壓在A上，并能在豎直