单元综合测试二 相互作用Word格式.docx
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单元综合测试二 相互作用Word格式.docx
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C
3.质量均匀分布的A、B、C三个物体如图所示放置,其中A、B两个相同的物体并排放在水平面上,梯形物体C叠放在物体A、B的上表面,已知所有接触面均光滑且各物体都处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.物体B对地面的压力等于物体A对地面的压力
B.物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力
C.物体B对物体A有向左的压力
D.物体A、B之间没有相互作用力
由于A、B、C三个物体质量均匀分布,所以梯形物体C的重心应该在中位线的右侧.则梯形物体C对物体B的压力为其重力,物体C对物体A的压力为零,A错误、B正确.虽然A、B两物体相互接触,但是彼此不挤压,没有发生形变,C错误、D正确.
BD
4.如右图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( )
A.(M+m)gB.(M+m)g-F
C.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-Fsinθ
m匀速上滑,M静止,均为平衡态,将m、M作为系统,在竖直方向有Mg+mg=N+Fsinθ得N=(Mg+mg)-Fsinθ,即D正确,A、B、C错误.
5.一质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始,它以速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,取向右为正方向,g=10m/s2.该物体受到的摩擦力f随时间t变化的图象是下图中的( )
当物体向右滑动时,受到向左的滑动摩擦力f=μmg=2N,方向为负;
当物体减速到零时由于推力为1N小于最大静摩擦力,物体静止不动,这时物体受到的摩擦力大小等于1N,方向与推力相反,即方向为正方向,故A正确.
A
6.如右图所示,水平地面上的物体A,在斜面上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A可能只受到三个力的作用
B.物体A一定受到四个力的作用
C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ
D.物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsinθ
分析物体A受力如右图所示,由平衡条件可知,Fcosθ=Ff,FN+Fsinθ=mg,因Ff≠0,FN一定不为零,故物体A一定受四个力作用,A错误,B、C正确;
FN=mg-Fsinθ,故D错误.
BC
7.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则( )
A.物体B受到的摩擦力可能为0
B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
C.物体B对地面的压力可能为0
D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ
对B受力分析如右图所示,则水平方向上:
Ff=FTcosθ,由于FT=mAg,所以Ff=mAgcosθ,故A错B对;
竖直方向上:
FNB+FTsinθ=mBg.所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故C错D对.
8.如下图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到0.3kg,将会出现的情况是(取g=10m/s2)( )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A所受的合力将要变大
初态时,对A:
得到Ff=F1-F2=4N,说明最大静摩擦力Ffmax≥4N,当将总质量减小到0.3kg时,Ff′=1N<
4N,所以物体仍静止,故只有B正确.
B
9.
如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,A、B两物体通过细绳相连,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平向右的力F作用于物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止.在此过程中( )
A.水平力F一定变小
B.斜面体所受地面的支持力一定变大
C.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
D.地面对斜面体的摩擦力一定变大
隔离物体B为研究对象,分析其受力情况如图所示.
则有F=mgtanθ,T=
,在物体B缓慢拉高的过程中,θ增大,则水平力F随之变大,对A、B两物体与斜面体这个整体而言,由于斜面体与物体A仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,但是因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力不变;
在这个过程中尽管绳子张力变大,但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定,所以答案为D.
10.倾角为θ=37°
的斜面与水平面保持静止,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.现给A施以一水平力F,如图所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8),
如果物体A能在斜面上静止,水平推力F与G的比值可能是( )
A.3B.2
C.1D.0.5
设物体刚好不下滑时F=F1,
则F1·
cosθ+μFN=G·
sinθ,
FN=F1·
sinθ+G·
cosθ.
得:
=
;
设物体刚好不上滑时F=F2,则:
F2·
cosθ=μFN+G·
FN=F2·
cosθ,
=2,
即
≤
≤2,故选B、C、D.
BCD
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(本题共2小题,每题8分,共16分)
11.“验证力的平行四边形定则”实验中.
(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.
B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:
________、________、________.
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使________,记录________.
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中
=________.
(1)B.记录钩码个数(或细线拉力),橡皮筋与细线结点的位置O,细线的方向(说明:
能反映细线方向的其他记录也可以)
C.应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合,并记录钩码个数和对应的细线方向.
(2)对结点进行受力分析,设每个钩码的质量均为m,由平衡条件可知,水平方向满足:
4mgcosα=3mgcosβ,所以
.
(1)见解析
(2)
12.通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验,我们知道:
在弹性限度内,弹簧弹力F与形变量x成正比,并且不同弹簧,其劲度系数也不同.某中学的探究学习小组从资料中查到:
弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关.该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系,现有A,B,C,D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧.
(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导,各自提出了自己的看法,其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比,乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比,甲、乙有一名同学的看法是正确的.你认为正确的是________(填“甲”或“乙”),就这一环节而言,属于科学探究中的哪个环节________(填序号).
A.分析与论证B.进行实验与收集证据
C.猜想与假设D.制定计划与设计实验
(2)为验证甲、乙谁的看法正确,可通过实验完成,实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外,还需要的实验器材是________.
(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示.
实验数据记录(g=10m/s2)
原长
钩码
质量
弹簧长度
弹簧伸
长量x
弹簧劲度
系数k
弹簧A
10.00cm
0.3kg
13.00cm
3.00cm
100N/m
弹簧B
15.00cm
0.1kg
16.49cm
1.49cm
67.1N/m
弹簧C
20.00cm
0.2kg
24.00cm
弹簧D
30.00cm
32.99cm
2.99cm
33.4N/m
请完成上表,从中得出的结论为:
________.
(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定,而与悬挂的重物无关,所以乙正确.
由于实验还没有被证实,所以属于猜想与假设环节.
(2)实验中需要悬挂弹簧测力计,所以需要铁架台,还需要测量弹簧形变量,所以需要刻度尺.
(3)根据数据计算可知道:
在实验误差允许的范围内,弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比.
(1)乙 C
(2)铁架台、刻度尺
(3)4.00cm 50N/m
结论为:
三、计算题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.
如图所示,物体A被压在物体B和水平地面之间,A、B的质量分别为10kg和30kg,A与B及A与地面之间的动摩擦因数都为μ=0.2.(g=10m/s2)
(1)要用水平力F将整体拉动,则拉力的大小至少应为多少?
(2)若B用水平绳子拴在墙上,则要把A向右拉动,施加的水平力F又至少应为多少?
(1)F=μ(mA+mB)g=80N;
(2)F=μmBg+μ(mA+mB)g=140N;
其中μmBg为A的上表面与B的摩擦力,μ(mA+mB)g为A的下表面与地面的摩擦力.
(1)80N
(2)140N
14.如右图所示,光滑斜面倾角为θ=30°
,一个重20N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10cm,现在的长度为6cm.
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.
(1)对物体受力分析,则有:
mgsinθ=F
此时F=kx1
联立以上两式,代入数据,得:
k=250N/m.
(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有:
Ff=mgsinθ+F′
此时F′=kx2=5N
代入上式得Ff=15N.
(1)250N/m
(2)15N 沿斜面向上
15.(2013·
苏州模拟)如图所示,一根匀质绳质量为M,其两端固定在天花板上的A、B两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m,悬挂重物的绳PQ质量不计.设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角,试求
的大小.
设悬点A、B处对绳的拉力大小为F1,取绳M和m为一整体,由平衡条件得2F1cosα=(M+m)g
设绳在P点的张力大小为F2,对P点由平衡条件得
2F2cosβ=mg
再以AP段绳为研究对象,由水平方向合力为零可得
F1sinα=F2sinβ
由以上三式联立可得
16.(2013·
玉林模拟)如图所示,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30°
的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小;
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
(1)因匀速提起重物,则FT=mg.且绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力为:
FN=Mg-mg=(50-30)×
10N=200N,方向竖直向上.
(2)B点受力如图所示,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FBC方向沿杆的方向,FAB为水平绳的拉力,由共点力平衡条件得:
FAB=2mgtan30°
=2×
30×
10×
N=200
N
FBC=
N=400
N.
由牛顿第三定律知轻杆BC和绳AB所受力的大小分别为400
N和200
(1)200N
(2)400
N 200
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