物理 必修1 第三章 相互作用

一、选择题

1．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法中，正确的是(      )

A．物体的重心一定在它的几何中心上

B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大

C．动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与物体之间的压力成反比

D．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化

2．关于摩擦力的方向，下列说法中正确的是(      )

A．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一条直线上

C．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同

D．摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直

3．一条轻绳承受的拉力达到1 000 N时就会断，若用此绳进行拔河比赛，两边的拉力大小都是600 N时，则绳子(      )

A．一定会断

B．一定不会断 

C．可能断，也可能不断

D．只要绳子两边的拉力相等，不管拉力多大，合力总为0，绳子永远不会断

4．某同学从台阶向下跳到地面的软垫上。从接触软垫到停下来的过程中，该同学的受力是(      )

A．重力

B．重力、垫子的支持力、该同学对垫子的压力    

C．重力、垫子的支持力

D．重力、垫子的支持力、垫子对该同学的冲击力

5．如图所示，水平桌面上放置的木块，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为(      )

A．10 N，向左        B．6 N，向右        C．2 N，向左        D．零

6．下列关于力的说法中，正确的是(      )

A．用力把物体向上抛出，物体上升过程中仍受到向上的力

B．一物体受到力的作用，一定有另一个物体直接接触到它并且施加了这种作用

C．力是物体对物体的作用

D．没有施力物体和受力物体，力照样可以存在

7．对两个大小不等的共点力进行合成，则(      )

A．合力一定大于每个分力

B．合力可能同时垂直于两个分力

C．合力的方向可能与一个分力的方向相反

D．两个分力的夹角   在 0° 到 180° 之间变化时，  角越小，合力越大

8．已知3个分力的大小依次为3 N、5 N、9 N，则它们的合力大小可能是(      )

A．0 N                B．1 N                C．5 N                D．18 N

9．如图所示，位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态，则重力G与静摩擦力Ff 的合力方向是(      )

A．向上偏右                                B．向下偏左    

C．竖直向上                                D．水平向右

10．一个人用与水平面成   角的斜向上的拉力F拉放在粗糙水平地面上质量为M的箱子，箱子沿水平地面匀速运动，若箱子与地面之间的动摩擦因数为  ，则箱子所受的摩擦力大小(      )

A．  M g                                B．  F sin  

C． (M g－F sin   )                        D．F cos  

11．如图所示物体从斜面上的Q点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P点。若传送带逆时针转动，再把物块放到Q点自由滑下，那么(      )

A．它仍落在P点

B．它将落在P点左边

C．它将落在P点右边

D．它可能落不到地面上

12．如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F的作用下，处于静止状态。则斜面作用于物块的静摩擦力的(      )

A．方向可能沿斜面向上            B．方向可能沿斜面向下

C．大小可能等于零                D．大小可能等于F

13．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为0，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是(      )

A．物体从A下落到B的过程中，受到弹簧的弹力不断减小

B．物体从A下落到B的过程中，受到弹簧的弹力不断增大

C．物体从B上升到A的过程中，受到弹簧的弹力不断减小

D．物体从B上升到A的过程中，受到弹簧的弹力不断增大  

二、填空、画图题

14．甲地和乙地的重力加速度分别是9.81 m/s2 和9.79 m/s2 ，将同一个物体分别在甲、乙两地用同一弹簧测力计测量，读数相差0.1 N。如果改用天平称量这个物体，在甲地称量的结果为______kg，在乙地称量的结果为_______kg。 

15．一弹簧受到100 N的拉力时，它的长度是11 cm；当它受的拉力再增大50 N，达到150 N时，弹簧长度是13 cm，则弹簧的劲度系数是            ，弹簧的原长是        ，如用两手握住它的两端，分别用100 N的力向两边拉，则这弹簧伸长                。

16．如图所示，质量为m的物块在水平力F的作用下，静止在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ，则物块受到的摩擦力的大小是           。若物块在水平推力F作用下沿竖直墙面加速下滑，则物块受到的摩擦力的大小是         。

17．画出下列各图中物体A所受摩擦力的示意图

18．下列图中物体A是否受到摩擦力？若受，请画出它受摩擦力的示意图(各接触面粗糙)。

（6）A与电梯一起匀速运动

（4）A坐在桌子上，一人对桌子施一向右的水平推力，但桌子没动

（5）A与传送带一起向上匀速运动

（3）拉起手刹，汽车A停在斜坡上

（1）拿在手中的瓶子A

三、实验题

19．在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下的数据。

根据数据在坐标中画出图象。

由此得到结论：                                    。

弹簧的劲度系数k =             N / m。(取两位有效数字)

20．做“验证力的平行四边形定则”的实验时，步骤如下：

(1)在水平放置的木板上固定一张白纸。

(2)把橡皮条的一端固定在木板的A点，另一端连接两根绳套。

(3)通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条伸长到某一点O，并记录O点的位置。

(4)此时需记录下                            、                        和两个弹簧测力计的读数F1、F2。

(5)改用一个弹簧测力计把橡皮条拉长到                后，再记录下                     和弹簧测力计的读数F ′。

(6)用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。选好标度，按F1、F2的大小做两个力的图示。用三角板做平行四边形，求得合力F。

(7)比较一下，力F ′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向是否相同。

四、计算题

21．如图所示，用一根绳子a把物体挂起来，再用另一根水平的绳子b 把物体拉向一旁固定起来。物体的重力是40 N，绳子a与竖直方向的夹角 = 37°，绳子a与b对物体的拉力分别是多大？(sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8) 

22．重为40 N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ = 0.4，若用斜向上的推力F = 50 N支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则大小应变为多大？(sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8)

m

23．如图，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑动，木板不动。物块与木板间动摩擦因数μ1，木板与地面间动摩擦因数μ2。求：(1)木板受物块摩擦力的大小和方向；(2) 木板受地面摩擦力的大小和方向；(3)如果物块相对木板向右滑动时，木板被物块带动也向右滑动，求木板受到地面摩擦力的大小和方向。

M

参

一、选择题

1．D    

2．CD        

解析：如汽车启动时，车上的货物受到的摩擦力方向与货物的运动方向相同，所以A错误。如果手指捏着杯子水平移动，摩擦力与运动方向垂直，B错。

3．B        

4．C

5．D 

解析：不撤力时物体受到的摩擦力为8 N。撤去力后的摩擦力为2 N，物体不会滑动，合力始终为零。

6．C

解析：出手后物体上升是由于惯性；重力、电场力等的作用不需要物体的接触；对应一个力一定能够找出两个物体——施力物体和受力物体。

7．CD

8．BC

解析：合力的最大值为17 N，合力的最小值为1 N。

9．B

解析：重力G与静摩擦力Ff 的合力与拉力F的方向相反。

10．CD

解析：箱子受重力、支持力、拉力和摩擦力四个力平衡。根据平衡条件，摩擦力等于拉力的水平分力，所以D正确。根据滑动摩擦力Ff = μ FN公式，而竖直方向上FN = Mg－F sin θ，所以C也正确。

11．A

解析：以地面为参考系，当传送带静止或逆时针运动时，物体受到的滑动摩擦力的大小与相对滑动速度无关，经过相同的位移，物体离开传送带时，对地面的速度相同。

12．ABCD

13．BC

解析：弹簧的弹力由形变决定，与运动状态无关。从A到B，形变不断加大，弹力变大，B正确。从B到A，形变不断减小，弹力变小，C正确。

二、填空、画图题

14．5；5

15．2 500 N/m；0.07 m；0.04 m

解析：弹簧的劲度系数还可以用增加的弹力50 N与增加的形变(13 cm－11 cm = 2 cm)的比值来算，得2 500 N/m。

16．mg；μF

解析：静止时，可根据平衡条件，摩擦力与重力大小相等；相对运动时，可根据公式Ff = μ FN来计算摩擦力的大小。

17．答：滑动摩擦力的方向与接触面的相对运动方向相反，而不是与运动方向相反。如右图，A物体的运动方向向右，但相对B的运动方向是向左，所以受到的滑动摩擦力方向向右。

A、B均向右运动，vA＜vB

18．答：判断静摩擦力需要根据物体的运动状态，利用平衡条件等帮助分析。

（1）拿在手中的瓶子 A。

（6）A与电梯一起匀速运动，不受摩擦力。

（4）A坐在桌子上，一人对桌子施一向右的水平推力，但桌子没动。A不受摩擦力。

（3）汽车静止在斜坡。上

（5）A与传送带一起向上匀速运动。

三、实验题

19．(1)弹簧的弹力与伸长成正比；

(2)42或43；

20．(4)F1的方向；F2的方向；

(5)O点的位置；F ′ 的方向。

四、计算题

21．解析：物体受重力，绳a、b的拉力。沿水平、竖直方向建立坐标系。

FTasin 37° = FTb        

FTacos 37° = mg        

得

　 FTa = 50 N 

FTb = 30 N            

此题还可以利用三角形法或图解法求解。

22．10 N；43.5 N

解析：静止时，物体受重力、推力、支持力，还可能受摩擦力。摩擦力的大小、方向要看竖直方向受力情况。

沿水平、竖直方向建立直角坐标系，推力在竖直方向的分力F sin 37° 与重力的合力为10 N，向下。所以摩擦力大小为10 N，方向向上。

匀速下滑时，物体受重力、推力、支持力、摩擦力这四个力。这时摩擦力的大小，既要与重力和推力的竖直分力的合力相等，又要满足Ff = μ FN = μF cos 37°。

Ff = G－F sin 37°

Ff = μFN = μ F cos 37°

得F == 43.5 N

23．解析：木板不滑动时，

(1)物块与木板间有滑动摩擦力，大小由Ff = μFN决定，为μ1m g，木板受物块摩擦力方向向右。

(2)木板与地面无相对滑动，所以木板与地面间摩擦力为静摩擦力，大小由平衡条件决定，所以木板受地面摩擦力大小为μ1mg，方向向左。

木板被带动时，

(3)木板与地面间摩擦力变为滑动摩擦力，大小由Ff = μFN决定，为μ2(m＋M)g，方向水平向左。