章末檢測卷(二)相互作用——力(時間:75分鐘分值:100分)一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.運動員以圖示的姿勢靜止于水平地面上,則運動員()A.一定受到摩擦力B.對地面的壓力就是重力C.受到的支持力和重力是一對平衡力D.受到的支持力是由于腳掌形變產生的2.(2024·山西晉中模擬)實驗室有一種測力計如圖所示,某同學將質量為300g的砝碼掛在下面,相同的兩根彈簧相比原來伸長了1.5cm,重力加速度大小g=10m/s2,則該測力計單根彈簧的勁度系數為()A.100N/m B.200N/mC.300N/m D.400N/m3.如圖所示,用筷子夾住質量為m的小球,處于靜止狀態,筷子均在豎直平面內,且筷子甲與豎直方向的夾角為θ,乙始終豎直。忽略小球與筷子間的摩擦,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.人越用力,筷子對小球的合力越大B.筷子甲對小球的彈力是因為小球發生了形變C.減小θ,兩根筷子對小球的彈力都增大D.增加θ(不超過90°),筷子甲對小球的彈力先減小后增大4.(2023·河北卷,4)如圖,輕質細桿AB上穿有一個質量為m的小球C,將桿水平置于相互垂直的固定光滑斜面上,系統恰好處于平衡狀態。已知左側斜面與水平面成30°角。則左側斜面對桿AB支持力的大小為()A.mg B.32mg C.33mg D.5.某同學周末在家大掃除,移動衣櫥時,無論怎么推也推不動,于是他組裝了一個裝置,如圖所示,兩塊相同木板可繞A處的環轉動,兩木板的另一端點B、C分別用薄木板頂住衣櫥和墻角,該同學站在該裝置的A處。若調整裝置A點距地面的高h=14cm時,B、C兩點的間距L=96cm,B處衣櫥恰好移動。已知該同學的質量為m=50kg,重力加速度大小g=9.8m/s2,忽略A處的摩擦,則此時衣櫥受到該裝置的水平推力為()A.875N B.1650NC.840N D.1680N6.(2025·天津武清模擬)如圖所示,配有調節傾角的簡易支架放在水平桌面上,上語文課時,某同學將一本古漢語字典放在支架的斜面上,若字典與支架斜面間的動摩擦因數為μ=33,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,緩慢地調節傾角θA.傾角θ增大,字典受到的支持力增大B.傾角θ增大,字典受到的摩擦力減小C.若字典始終處于靜止狀態,支架對字典的作用力不變D.若字典始終處于靜止狀態,支架傾角的最大值θ=45°7.(2024·安徽合肥模擬)豎直放置的圓環上用甲、乙兩細繩一端系著小球,小球位于圓環的中心,如圖所示。現將圓環在豎直平面內逆時針緩慢向左滾動至乙繩豎直,在此過程中()A.甲繩中的彈力一直增大B.乙繩中的彈力一直減小C.甲繩中的彈力先減小后增大D.乙繩中的彈力先減小后增大二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.(2025·福建寧德模擬)如圖所示,水平桌面上平鋪一張宣紙,宣紙的左側壓有一鎮紙,寫字過程中宣紙保持靜止不動,下列說法正確的是()A.鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是一對平衡力B.自左向右行筆寫一橫過程中,鎮紙不受摩擦力作用C.自左向右行筆寫一橫過程中,桌面給宣紙的摩擦力向右D.豎直提起毛筆懸空時,增大握筆的力度,手和筆之間的摩擦力不變9.(2025·廣東名校調研)如圖所示為水平放置的煤氣灶支架和球狀鍋。將球狀鍋放在支架上,鍋口保持水平。不計一切摩擦,下列說法正確的是()A.球狀鍋受到四個彈力,且方向都指向球心B.球狀鍋受到四個彈力,且四個彈力的合力為零C.質量相同、半徑大的鍋受到的四個彈力均比質量相同、半徑小的鍋小D.質量相同、半徑大的鍋受到的四個彈力的合力比質量相同、半徑小的鍋大10.如圖所示,半圓環豎直固定在水平地面上,光滑小球套在半圓環上。對小球施加一始終指向半圓環最高點B的拉力F,使小球從圓環最低點A緩慢移動到最高點B。下列說法正確的是()A.拉力F一直減小B.拉力F先增大后減小C.小球對圓環的壓力大小始終不變D.小球對圓環的壓力大小先增大后減小三、非選擇題:本題共5小題,共54分。溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注11.(7分)(2025·湖南長沙一模)某實驗小組設計實驗探究彈簧的勁度系數與哪些因素有關,在研究彈簧勁度系數與彈簧的圈數關系時:(1)實驗小組選取材料相同,直徑相同,粗細相同,長度相同,圈數不同的兩個彈簧進行實驗。按照如圖甲所示的方案設計實驗,1的圈數少,2的圈數多,改變被支撐重物的質量m,靜止時測出彈簧的形變量x,得到形變量x與質量m的關系式圖像,取多組類似彈簧實驗均可得到類似的圖像,如圖乙所示,則可知彈簧單位長度的圈數越(選填“多”或“少”),彈簧的勁度系數越小。

(2)圖乙中,已知彈簧1的勁度系數為k,則彈簧2的勁度系數為。

(3)如圖丙所示,某學習小組把兩根彈簧連接起來,測量彈簧1的勁度系數,彈簧2的重力(1分)(選填“會”或“不會”)引起彈簧1的勁度系數測量誤差。

(4)如圖丙所示,某學習小組把兩根彈簧連接起來,若不考慮彈簧自身重力的影響,把兩根彈簧當成一根新彈簧,則新彈簧的勁度系數為。

12.(9分)以下是某實驗小組探究“兩個互成角度的力的合成規律”的過程。首先進行如下操作:①如圖甲,橡皮條的一端連接輕質小圓環,另一端固定在水平木板上,橡皮條的原長為GE,兩細繩套拴在小圓環上。②如圖乙,用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環。橡皮條和細繩套的連接點在拉力F1、F2的共同作用下位于O點,橡皮條伸長的長度為EO;③撤去F1、F2,改用一個力F單獨拉住其中一根細繩套,仍使其位于O點,如圖丙。(1)圖乙中彈簧測力計的示數為N。

(2)同學們發現,由于兩次橡皮條伸長的長度、方向相同,即橡皮條對小圓環的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力(如圖丁所示),本實驗采用的科學方法是。

A.理想實驗法 B.等效替代法C.控制變量法 D.建立物理模型法(3)若兩個彈簧測力計的讀數分別為6N、8N,且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角,則(選填“能”或“不能”)用一個量程為10N的彈簧測力計測量出它們的合力。

(4)若在圖乙中,F1、F2夾角大于90°,現保持O點位置不變,拉力F2方向不變,增大F1與F2的夾角,將F1緩慢轉至水平方向的過程中,兩彈簧測力計示數大小變化為(3分)。

A.F1先減小后增大,F2一直增大B.F1一直增大,F2一直增大C.F1一直增大,F2一直減小D.F1一直增大,F2先減小后增大13.(10分)如圖所示,一個質量為m的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環上,勁度系數為k的輕質彈簧一端與小球相連,另一端固定在圓環的最高點A處,小球處于平衡狀態時,彈簧與豎直方向的夾角φ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小為g,求:(1)(5分)圓環對小球的彈力大小FN;(2)(5分)輕質彈簧的原長L0。14.(12分)(2025·山東菏澤模擬)如圖所示,傾角為53°、質量為M=5kg的斜面體A置于水平面上,在斜面體和豎直墻面之間放置一質量為m=3kg的光滑球B,斜面體受到水平向右的推力F,系統始終處于靜止狀態。已知斜面體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g=10m/s2。求:(1)(5分)球B受到斜面體彈力FN2的大小和受到墻面彈力FN3的大小;(2)(7分)為使系統始終處于靜止狀態,水平向右的推力F的取值范圍。15.(16分)(2025·江西撫州模擬)如圖所示,傾角為30°的斜面體固定在水平面上,一橫截面半徑為R的半圓柱體丙放在水平面上,可視為質點的光滑小球乙質量m=1kg,用輕繩拴接置于半圓柱體上;物塊甲用輕繩拴接放在斜面體上且輕繩與斜面平行,拴接小球乙與拴接物塊甲的輕繩與豎直的輕繩系于O點,且O點位于半圓柱體圓心的正上方。已知O點到水平面的高度為2R,拴接小球乙的輕繩長度為3R,物塊甲與斜面間的動摩擦因數μ=34,整個裝置始終處于靜止狀態。重力加速度g10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(結果可用分式、根式表示)求:(1)(5分)拴接小球乙的輕繩拉力的大小;(2)(5分)半圓柱體丙受到水平地面摩擦力的大小;(3)(6分)物塊甲質量的取值范圍。章末檢測卷(二)相互作用——力1.C[運動員靜止于水平地面上,水平方向受力平衡,可知運動員不受摩擦力的作用,故A錯誤;運動員對地面的壓力大小等于運動員的重力大小,壓力、重力是不同性質的力,故運動員對地面的壓力不是重力,故B錯誤;運動員受到的支持力和重力是一對平衡力,故C正確;運動員受到的支持力是由于地面形變產生的,故D錯誤。]2.A[設該測力計單根彈簧的勁度系數為k,根據受力平衡結合胡克定律可得2kΔx=ΔF=mg,解得k=mg2Δx=3.C[由于小球處于靜止狀態,兩根筷子對小球的合力大小始終等于小球的重力大小,故A錯誤;筷子甲對小球的彈力是因為筷子發生了形變,故B錯誤;對小球受力分析可知,小球受重力和兩根筷子的作用力,根據平衡條件可知:FN甲cosθ=FN乙,FN甲sinθ=mg,解得FN甲=mgsinθ,FN乙=mgtanθ,隨著θ減小,FN甲、FN乙都在增大,隨著θ4.B[對輕桿和小球組成的系統進行受力分析,如圖,設左側斜面對桿AB支持力的大小為FNA,由平衡條件有FNA=mgcos30°,解得FNA=32mg5.C[該同學站在A處時,重力產生兩個作用效果力F1、F2,如圖甲所示,設F1、F2與豎直方向夾角為θ,則F1=F2=mg2cosθ,在B點對F則水平推力為F=F1sinθ=mg2tanθ,由幾何關系得tanθ=L2h,聯立可得F6.C[字典受力情況如圖所示。根據受力平衡可得FN=mgcosθ,Ff=mgsinθ,可知隨傾角θ增大,字典受到的支持力減小,字典受到的摩擦力增大,故A、B錯誤;若字典始終處于靜止狀態,則支架對字典的作用力與字典的重力平衡,保持不變,故C正確;當字典受到靜摩擦力達到最大時,根據受力平衡可知mgsinθ=μmgcosθ,解得tanθ=33,即θ7.B[圓環在轉動過程中,甲、乙兩繩之間的夾角不變,小球受到3個力作用,這三個力可以構成矢量三角形,小球受力變化如圖所示,由正弦定理可知Gsinβ=F1sinθ=F2sin(180°-β-8.BD[鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是一對相互作用力,故A錯誤;自左向右行筆寫一橫過程中,鎮紙無運動的趨勢,水平方向受力平衡,則不受摩擦力作用,故B正確;自左向右行筆寫一橫過程中,筆給宣紙的摩擦力向右,則桌面給宣紙的摩擦力向左,故C錯誤;豎直提起毛筆懸空時,增大握筆的力度,手和筆之間的摩擦力不變,總等于毛筆的重力,故D正確。]9.AC[由于鍋底是球狀,所以球狀鍋受到四個彈力,且方向都指向球心,A正確;根據共點力平衡條件可知四個彈力的合力與球狀鍋的重力大小相等、方向相反,B、D錯誤;設球狀鍋受到彈力的方向與水平方向的夾角為θ,根據平衡條件有4FNsinθ=mg,可得FN=mg4sin10.AC[小球從圓環最低點A緩慢移動到最高點B的過程中,小球處于動態平衡,對小球受力分析,小球受重力、拉力與支持力,將此三力平移構成一矢量三角形,如圖所示,則力的矢量三角形與△OBD相似,則有FNOD=mgOB=FBD,由于BD逐漸減小,OD=OB=R,則拉力F一直減小,FN=mg,由牛頓第三定律可知小球對圓環的壓力大小FN'11.答案(1)多(2)k3(3)不會(4)解析(1)根據胡克定律有mg=kx,整理后有x=gkm,則x-m圖像的斜率為gk,則圖像斜率越大彈簧的勁度系數越小,由題圖乙可看出直線2的斜率大于直線1的斜率,則k1>k(2)根據x=gkm,結合題圖乙可計算出3x1=gk2m,x1=gk1m,由于彈簧1的勁度系數為k,則k1=k,(3)根據k=ΔF(4)由題意可知,彈簧1的勁度系數為k,則彈簧2的勁度系數為k3,所以把兩個彈簧串聯起來,當下面掛質量為m0的物體時,根據平衡條件得k1Δx1=m0g,k2Δx2=m0g,k'(Δx1+Δx2)=m0g,解得k'=k1·12.答案(1)5.80(2)B(3)不能(4)B解析(1)題圖乙中彈簧測力計的分度值為0.1N,示數為5.80N。(2)此實驗用一個力的作用效果代替兩個力的作用效果,所以采用的科學方法是等效替代法。故選B。(3)若兩個彈簧測力計的讀數分別為6N、8N,且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角,則兩彈簧測力計拉力的合力滿足F合>62(4)若在題圖乙中,F1、F2夾角大于90°,現保持O點位置不變,則F1、F2的合力不變,拉力F2方向不變,增大F1與F2的夾角,將F1緩慢轉至水平方向的過程中,如圖所示,可知F1一直增大,F2一直增大。故選B。13.答案(1)mg(2)8R5解析(1)以小球為研究對象,分析受力情況,如圖所示由圖可知,力的三角形BCD和幾何三角形AOB相似,根據三角形相似有mgF解得FN=mg。(2)設AB的長度為L,由胡克定律及幾何關系有F=k(L-L0),L=2RcosφmgF=AOAB=RL,解得L0=14.答案(1)50N40N(2)24N≤F≤56N解析(1)對B球受力分析,受重力mg,A的支持力FN2,墻的支持力FN3,受力分析如圖所示。由共點力的平衡條件有FN2sinθ=FN3FN2cosθ=mg解得FN2=50N,FN3=40N。(2)斜面體受到的最大靜摩擦力F