2221届高中物理《相互作用》专题练习-新人教版必修1.doc

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1、相互作用 1如下图，在水平力F作用下，A、B保持静止假设A与B的接触面是水平的，且F 0。那么关于B的受力个数可能为 A3个 B4个C5个 D6个2如下图，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数k的弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，那么 AL BL CL DL 3如下图，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，绳与竖直杆间的夹角，那么物体A、B的质量之比mAmB等于 Acos1 B1cosCtan1 D1sin4如下

2、图，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态假设长木板ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，那么长木板ab受到地面的摩擦力大小为 A1Mg B1(mM)gC2mg D1Mg2mg5如下图，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，那么 A将滑块由静止释放，如果 tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是2mgsinD用平行于斜面向

3、下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是mgsin6一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如下图现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小，那么在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是 AFN先减小，后增大 BFN始终不变CF先减小，后增大 DF逐渐减小7A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如下图，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，翻开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，那么下列图中的哪个图线表示在这个过程中桌面对物体B的摩

4、擦力Ff随时间的变化关系 8如下图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为，B与斜面之间的动摩擦因数是 Atan Bcot Ctan Dcot9长直木板的上外表的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如下图铁块受到的摩擦力Ff随木板倾角变化的图线在图中正确的选项是设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小 10如下图，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行

5、，A、B、C都处于静止状态那么 AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到水平面的摩擦力一定为零C水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D假设将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零11为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如下图的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是_B弹簧的劲度系数为_假设要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_填A或B12在“验证力的平行四边形定那么的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(

6、如图14)实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。 某同学在做该实验时认为：A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的选项是_填入相应的字母 假设两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，那么_选填“能或“不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是 _。13如下图，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持3

7、0的夹角假设在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物重物的质量m = 30 kg，人的质量M = 50kg，g取10 m/s2.试求： 此时地面对人的支持力的大小； 轻杆BC和绳AB所受力的大小14如下图，光滑小圆环A吊着一个重为G1的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G2的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小绳子又不可伸长，求平衡时弦AB所对的圆心角。15雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比，由此该同

8、学对雨滴运动中所受的阻力F作了如下几种假设： 阻力只与雨滴的半径成正比，即F = krk为常数 阻力只与速度的平方成正比，即F = kv2k为常数 阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F = krv2k为常数你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系？请写出推导过程16如下图，光滑匀质圆球的直径d = 40 cm，质量为M = 20 kg，悬线长L = 30 cm，正方形物块A的厚度b = 10 cm，质量为m = 2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数 = 0.2。现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g = 10 m/s2，求： 墙对A的摩擦力为多大？ 施加一个与墙面平行的外力于

9、物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a = 5 m/s2的匀加速直线运动，那么这个外力的大小和方向如何？17如下图，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员与独轮车的总质量为80 kg，两侧的 钢索互成150夹角，求钢索所受拉力有多大?钢索自重不计，取cos 75= 0.25918如下图，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的。问:欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多 大?设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。19一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B中央有孔，A、B间由细绳连

10、接着，它们处于如下图位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B 间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角。B 球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量。g取10 m/s220有人想水平地拿一叠书，他用手在这些书的两端加一压力F = 225 N，如下图，如每本书的质量为0.95 kg，手与书之间的静摩擦因数为0.45，书与书之间的静摩擦因数为0.40，求此人可能拿书的最大数目g取9.8 m/s2。参考答案：1BC；对于B物体，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的压力和A对B的摩擦力，假设以整体为研究对象，当F较大或较小时，斜面对B有摩擦力，当F大小适当时

11、，斜面对B摩擦力为零，故B可能受4个力，也可能受5个力2A；拉A之前，A静止时，mgkx1，弹簧的压缩量为x1，当B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2，mgkx2，所以A上升的距离为Lx1x2，故A正确3B；对A、B受力分析可知mAgcosmBg，那么有mAmB1cos，B项正确4C；假设长木板ab未动即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力，由于P在长木板ab上滑动，即P对长木板ab的摩擦力大小为2mg.由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力大小为2mg.5C；对放在斜面上的滑块进行受力分析，当mgsin mgcos，即tan时，滑块受力平衡，假设先前静止，那么滑块静止；假设有向下的初速度，那么做匀

12、速运动A中，tan，滑块静止在斜面上不会下滑；B中，滑块要加速下滑；C中，拉力沿斜面向上，滑动摩擦力向下，那么拉力的大小为2mgsin；D中，滑块沿斜面向下匀速滑动，不需要外力作用6BD；取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力大小为F、BO杆的支持力FN和悬挂重物的绳子的拉力大小为G的作用，将FN与G合成，其合力与F等值反向，如下图，得到一个力三角形如图中画斜线局部，此力三角形与几何三角形OBA相似，可利用相似三角形对应边成比例来解 如下图，力三角形与几何三角形OBA相似，设AO高为H，BO长为L，绳长AB为l，那么由对应边成比例可得：，式中G、H、L均不变，l逐渐变小，所以可知FN不变，F逐

13、渐变小7B；选择A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，所以后来应该一直处于静止状态，整体共受到5个力的作用，即：重力GGAGB、支持力FN、静摩擦力Ff、两根绳子的拉力F1和F2.其中F1F2.根据平衡条件得：FfF1F2GC.所以当砂子均匀流出时，B正确。8A；A、B两物体受到斜面的支持力均为mgcos，所受滑动摩擦力分别为：FfAAmgcos，FfBBmgcos，对整体受力分析结合平衡条件可得：2mgsinAmgcosBmgcos，且A2B，解之得Btan，A项正确9C；此题应分三种情况进行分析： 当0 arctan为铁块与木板间的动摩擦因数时，铁块相对木板处于静止状态，铁

14、块受静摩擦力作用，其大小与重力沿木板斜面方向分力大小相等，即Ffmgsin，0时，Ff0；Ff随的增大按正弦规律增大 当 arctan时处于临界状态，此时摩擦力到达最大静摩擦力，由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小 当arctan 90 时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，可知FfFNmgcos，Ff随的增大按余弦规律减小10D；假设绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力相等，那么B与C间的摩擦力为零，A项错误；利用整体法判断，C一定受到水平面向左的摩擦力，B项错误；同理在竖直方向利用整体法判断，水平面对C的支持力小于B、C的总重力，C项错误；利用整体法判断BC系统在水平方向

15、不受外力作用，D项正确11拉力过大，超过了弹簧的弹性限度100 N/mA在弹簧的弹性限度以内，弹力与形变量是成正比的，图象上端出现弯曲是因为拉力过大，超过了弹簧的弹性限度由胡克定律得 x = F/k，那么图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数k =100 N/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大，相同刻度线下最小分度值小，故应选用劲度系数小的弹簧A。12 A、B、C 不能量程太小 拉力F1和F2的夹角越大，而合力小，作图时相对误差太大，正确的选项为A、B、C。 假设两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，那么其合力为4 N5 N，故不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它

16、们的合力13 因匀速提起重物，那么FTmg.且绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为：FNMgmg(5030)10 N200 N，方向竖直向上 定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：FAB = 2mgtan30 = 23010 N = 200 N；FBC = = N = 400 N.14以小圆环A为研究对象，它受到的力有：竖直绳对它的拉力F1G1，其方向竖直向下； AB绳对它的拉力F2=G2，其方向沿AB方向；大圆环对它的弹力FN，其方向沿半径指向圆外，在F1、F2、FN三力的共同作用下，小圆环处于平衡状态将小圆环A所受的三个力利用

17、力的合成和力的分解，组成三角形，如下图由几何关系得OAB与FNAF2相似，得 所以FNF1，sin， 将F1G1、F2G2代入 解得2arcsin.15雨滴到达收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得F = G = mg = r3g r、分别为雨滴的半径、密度；由题意知v = k1r k1为常数解得F = rv2 = krv2 式中k = 由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积成正比即F = krv2假设才能解释vr。16 球与物体A的受力图分别如下图对球有：tan= FN=Mgtan=150 N对物体A有：Ff=FN球=FN=30 Nmg所以A物体处于静止状态，静摩擦

18、力Ff=mg=20 N. A沿水平方向运动，面对着墙看，作出A物体在竖直平面内的受力图如下图，有：Fsin=mgFcos-FN=ma 解出：F=20N，=arctan。17对钢丝绳上与车轮接触的点作为受力对象，其受力如下图。.其中F1、F2为两侧钢索对O点的拉力，显然，F1 = F2，G 为O点受到的独轮车的压力，平衡时，F1、F2的合力F 大小与G 相等，G 数值上等于人和车的重力G。由几何关系得：2F1cos 75= G = G，所以F1 = G/2cos 75 = 1544 N。18由三角形劈与地面之间的最大静摩擦力，可以求出三角形劈所能承受的最大压力，由此可求出球的最大重力。球A与三角

19、形劈B的受力情况如下列图甲、乙所示，球A 在竖直方向的平衡方程为：GA = FNsin 45。三角形劈的平衡方程为：Ffm = FNsin 45、F NB = G + FNcos 45，另有Ffm= FNB由上述得 FN = 。而FN = FN，所以GA = G/(1 )。19 对B球受力分析如下图，物体B处于平衡状态有 FTsin 30 = mBg，FT=2mBg=2310 N=60 N。 物体A处于平衡状态有：在水平方向 FTcos 30=FNAsin 30 在竖直方向 FNAcos 30=mAg+FTsin 30，由上两式解得 mA = 2mB = 6 kg。20设书与书之间的最大静摩擦力能拿书的最大数目为n，人能执的最大数目为N，由平衡条件得nmg = 2书F、Nmg = 2人F，即 n = 2书F/mg = 19.34、N = 2人F/mg = 21.75 n + 2所以该人能拿书的最大数目为21本。