课后第三章相互作用综合练习.docx
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课后第三章相互作用综合练习
第三章《相互作用》综合练习A
一、选择题
1.下列关于力的说法中错误的有( )
A.力是物体对物体的作用,物体间的作用是相互的,甲物体对乙物体有作用,乙物体肯定对甲物体也有作用
B.力是施力物体发出,被受力物体接受的一种特殊物质,力的单位牛顿是度量这种特殊物质多少的国际单位
C.物体间的作用是同时发生的,甲物体作用于乙物体的同时,乙物体也对甲物体发生作用
D.地球对苹果有重力作用,苹果对地球没有力的作用,所以苹果落到地面上
2.如果地面上一切物体受到的重力都消失了,则不可能出现的现象是( )
A.江河的水不会流动
B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中
C.天不会下雨
D.一切物体的质量都变为零
3.均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示受力分析示意图中,正确的是( )
4.(上海交大附中09-10学年高一上学期期中)如图所示,物块所受重力为10N,放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉住,使它静止.已知弹簧秤读数为6N,则斜面对物块的支持力大小为( )
A.4N B.8N
C.10ND.无法确定
5.如图所示容器内盛有水,器壁AB呈倾斜状,有一个小物块P处于图示状态,并保持静止,则该物体受力情况正确的是( )
A.P可能只受一个力
B.P可能只受三个力
C.P不可能只受二个力
D.P不是受到二个力就是四个力
6.一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行,物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F=1N的作用,则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向)( )
7.在一块长木板上放一铁块,当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时,铁块所受的摩擦力( )
A.随倾角θ的增大而减小
B.在开始滑动前,随θ角的增大而增大,滑动后,随θ角的增大而减小
C.在开始滑动前,随θ角的增大而减小,滑动后,随θ角的增大而增大
D.在开始滑动前保持不变,滑动后,随θ角的增大而减小
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)
8.如图所示,有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接,黑毛巾的中部用线拉住.设线均水平,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为________.
9.用如下图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应如下图乙刻度ab虚线,再增加一个钩码后,P点对应如下图乙cd虚线,已知每个钩码质量为50g,重力加速度g=9.8m/s2,则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.
10.在做“探究力的平行四边形定则”实验时:
(1)除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外,还必须有____________和____________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须( )
A.每次把橡皮条拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数
D.每次记准细绳的方向
(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意些什么?
(4)某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与绳套结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值,________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较,可以验证平行四边形定则.
三、论述、计算题(本题共4小题,共42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)
11.(10分)用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如下图所示.若鸟笼重19.6N,求绳子OA和OB的拉力各是多大.
12.(11分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动.研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取
,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率.
13.(11分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受(如图甲).
现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券,如图乙所示.如果每个楔块质量m=3kg,则:
(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大?
(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50N的压力F,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大?
(g取9.8N/kg)
1、答案:
BD
解析:
力是一种作用,而不是什么特殊物质.作用是在两个物体之间发生的.
2、答案:
D
解析:
水往下流是重力作用的结果,鸡毛、铁球、雨滴能向下运动也是重力作用的结果,故A、B、C正确;物体的质量是指物体所含物质的多少,与重力是两个不同的概念.
3、答案:
ACD
解析:
因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),所以A正确;若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力Ff,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,故C、D正确.
4、答案:
B
解析:
∵G·sinα=6N,∴sinα=
,F=G·cosα=10×
N=8N.
5、答案:
D
解析:
当F浮=G时,P仅受这两个力;当F浮>G时,P还受垂直AB面的弹力及沿斜面AB方向的摩擦力共四个力的作用.
6、答案:
A
7、答案:
B
解析:
木块滑动前所受的静摩擦力随外力的变化而变化,木块滑动后,滑动摩擦力与正压力成正比.
8、答案:
5μmg
解析:
将黑毛巾匀速拉出时,黑毛巾的四个面都要受到滑动摩擦力的作用,根据滑动摩擦力规律可知道:
从上而下黑毛巾所受的四个向后的摩擦力分别为0.5μmg、1μmg、1.5μmg、2μmg、它们之和为5μmg,所以将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为5μmg.
9、答案:
70 2.10
解析:
对钩码进行受力分析,根据胡克定律,
得mg=k·x
k=
=
N/m=70N/m
挂三个钩码时,
可列方程(m+m+m)g=kx′
x′=
=
m=2.10×10-2m
=2.10cm.
10、答案:
(1)橡皮条 三角板
(2)A (3)①选用弹性小且适当长的细绳;②橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等 (4)F F′ F
F′
解析:
(1)根据实验器材要求可知,还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形).
(2)根据实验原理可知,为使合力与分力产生相同的效果,即使橡皮条发生相同的弹形形变,必须是每次把橡皮条拉到同样的位置,A正确.
(3)实验中应注意:
①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.
(4)在本实验中,按照平行四边形定则作出的合力F是F1和F2的合力的理论值,而用一只弹簧测力计拉橡皮条时测出的力F′为F1和F2的合力的实验值.比较F与F′(大小、方向),即可验证平行四边形定则.
11、答案:
16.97N 9.8N
解析:
以结点O为研究对象,它受到鸟笼的拉力F,以及两段绳子OA和OB的拉力F1、F2,结点O在这三个力作用下处于静止状态,由二力平衡知,F1、F2的合力F′与F大小相等,方向相反,其中,鸟笼对O点的拉力大小就等于鸟笼所受的重力,即F=G
作出力的平行四边形,如图所示,由数学知识得
F1=G·cos30°=19.6×0.866N=16.97N
F2=G·sin30°=19.6×0.5N=9.8N
绳子OA段的拉力大小是16.97N,OB段的拉力大小为9.8N.
12、答案:
(1)810N
(2)5m/s
解析:
(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示
由共点力平衡条件可得
FNcosθ=mg①
FNsinθ=F②
由①、②联立,得
F=810N
(2)FN=mg/cosθ
FN=kv2
得v=
=5m/s
13、答案:
(1)88.2N
(2)108.8N
解析:
(1)六块楔块受到的总重力G=6mg=176.4N
由二力平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为
,即88.2N
(2)以中间两楔块为研究对象,其受力如图所示
F1和F2间夹角为120°,由对称性可知F1=F2
由互成120°角二力合成的特点知F1=F2=2mg+F=108.8N.
综合练习B
2.如右图所示,A为粗糙长木板,在水平面以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
C.若是v1 D.若是v1>v2,A受到了B所施加向左的滑动摩擦力 3.右图为研究摩擦力的装置示意图,木块A受到的重力是100N,砝码盘B受到的重力忽略不计.当B中放入25N的砝码时,A恰好能匀速运动,则A与桌面间的动摩擦因数μ=__________.当B中放入10N砝码时,A静止不动.此时在水平方向A受到两个力的作用,即__________力,大小为__________N;__________力,大小为__________N.当B中放入40N砝码时,A受到的摩擦力为__________N. 4.如图所示,矩形均匀薄板长AC=60cm,宽CD=10cm,在B点以细线悬挂,板处于平衡,AB=35cm,则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少? 4题图5题图 5.如图所示,一等边三角形ABC,在BC两点各放一个质量为m的小球,在A处放一个质量为2m的小球,则这个球组的重心在何处? 6.如图所示的ABC是木匠用的曲尺,它是用粗细不同、质量分布均匀、AB和BC质量相等的木料做成的,D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点,则曲尺的重心在( ) A.B点 B.D点 C.E点D.G点 7.如图所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是L0=10cm,劲度系数k=500N/m.若图中悬挂的两重物质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26cm,则(g取10m/s2)( ) A.m=3kgB.m=2kg C.m=1.5kgD.m=1kg 8.在现代汽车技术中,一般轿车都设置有“汽车悬架”,麦弗逊式(Mcpherson)及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合,对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑,大大提高了乘坐者的舒适性.现在有一组合弹簧,一根大弹簧内套了一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m.为了测量弹簧的劲度系数,把组合弹簧的一端平齐并竖直固定,另一端处于自由状态,如下图甲所示.当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示,则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少? 10.关于共点力,下列说法中不正确的是( ) A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力 B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力 C.作用在一个物体上的几个力.如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力 D.作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力 11.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如下图所示,已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为( ) A. mg, mgB. mg, mg C. mg, mgD. mg, mg 12.如图所示,两根轻绳AO与BO所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AO<BO,若把所吊电灯的重力逐渐增大,则( ) A.AO绳先被拉断 B.BO绳先被拉断 C.AO绳和BO绳同时被拉断 D.条件不足,无法判断 13.两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,绳的上端分别固定在水平天花板上的M、N点.M、N两点之间的距离为s,如下图所示,已知两绳能承受的拉力均为FT,每根绳的长度不得短于多少? 1答案: (1)弹簧测力计 (2)匀速直线 相等 (3)接触面积 接触面干湿程度 解析: 用弹簧测力计牵引长方体物块匀速运动,用弹簧测力计测出拉力的大小,根据二力平衡知,弹簧测力计对物块的拉力等于物块受的摩擦力.所以实验中用的测量工具是弹簧测力计.在测量滑动摩擦力时,必须使物块在水平面上做匀速直线运动. 序号为1、2、3的实验记录表明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关.序号为3、 2答案: ABD 3答案: 0.25 拉 10 静摩擦 10 25 4答案: α=45° 解析: 均匀矩形薄板的重心在其对角线AD、CE交点O处,如图所示,根据二力平衡可知重力G与悬线拉力等大反向,且共线.过O点作OH⊥AC交AC于H,由几何关系可知tanα= = = =1,则α=45°. (5题) 5解析: 因B、C处两球质量相等(均为m),可先求得它们的重心在BC的中点D(如图),即可认为在D点放置了一个质量为2m的小球(等效替代);再求A、D处两球的重心,在AD的中心E处.所以,三球组成的系统的重心位于从A向BC边所作垂线AD的中点E处(如图所示). 6答案: C 解析: 把曲尺看成由两部分形状规则的物体组成,则其各自的重心在其中点F、G上,故公共中心应在F、G连线上. 7答案: D 解析: 对B弹簧有kxB=mg,对A弹簧有kxA=2mg,得xA+xB= ,m= = = kg=1kg.故选项D正确. 8答案: k1=10N/m k2=20N/m 解析: 从题图可知: 压缩距离x在0~0.2m范围内,有F=k1x,此时只有大弹簧起作用,小弹簧并没有承受压力,所以大弹簧的劲度系数k1=10N/m;压缩距离x在0.2~0.3m范围内,两个弹簧都被压缩,都产生弹力,当大弹簧压缩了x时,小弹簧压缩了(x-0.2),所以F=k1x+k2(x-0.2).可求得k2=20N/m. 10答案: A 解析: 作用在一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,可以在一条直线上,此时既是一对平衡力,又是共点力,也可以不在同一条直线上,这时既不是平衡力,也不是共点力,A错,B对,C、D正确.但本题是判断不正确的,选A. 11答案: A 解析: 将绳ac和bc的拉力合成,由平衡条件可知,合力大小与重力相等.如下图所示,因ac绳和bc绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°,所以平行四边形为矩形,由图可知,ac绳的拉力Fac=mgcos30°= mg.bc绳的拉力Fbc=mgsin30°= mg.所以正确选项为A. 12答案: A 解析: 物体对O点拉力等于物体重力,此力有两个效果: 一是使AO绳拉紧,二是使BO绳拉紧,按效果把物体对O点的拉力分解,通过作图可得AO绳受的力大于BO绳受的力. 13解析: 对结点O进行受力分析,如下图所示 根据相似三角形的性质有: = = ,解得L= .
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- 课后 第三 相互作用 综合 练习