人教版必修第一册高一物理同步讲练测第三章相互作用——力单元复习与检测(测)(原卷版+解析)

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第三章 相互作用---力单元复习与检测【测】一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选和不选的得0分)1.胡克定律是英国科学家胡克于1678年发现的。实际上早于他1500年前，我国东汉时期的经学家和教育家郑玄就提出了与胡克定律类似的观点，他在为“量其力，有三钧”作注解时写到：“假令弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”郑玄的观点表明，在弹性限度内(　　)A.弓的弹力与弓的形变量成正比 B.弓的弹力与弓的形变量成反比C.弓的弹力与弓的长度成正比 D.弓的弹力与弓的长度成反比2.人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是(　　)A.人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力B.地面对人的支持力大于人受到的重力C.地面对人的支持力大于人对地面的压力D.人对地面的压力大于地面对人的支持力3.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是(　　)A.木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前，拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大4.如图所示，A、B、C、D四个物体的质量相等，与传送带间的动摩擦因数也相同。A、B、C随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，将D轻轻地放在正在运动的传送带上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在D刚开始运动时，下列叙述正确的是(　　)A.A、D受到的摩擦力都不为零B.D受到的摩擦力最大C.B受到的摩擦力大于C受到的摩擦力D.B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反5.如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的(　　)A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,2)cos θ C.eq \f(1,2sin θ) D.eq \f(1,2)tan θ6.如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时(　　)A.小车只受重力、支持力作用B.木板对小车的作用力方向水平向左C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等7.如图所示，两等高的竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两侧轻绳夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是(　　)A.轻绳的弹力大小为2mg B.轻绳的弹力大小为eq \f(1,2)mgC.橡皮筋的弹力等于mg D.橡皮筋的弹力小于mg8.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上。木块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数相同，用力F向左拉木板B，使B以速度v匀速运动，稳定后，弹簧的拉力为T。下列说法正确的是(　　)A．木板B受到A的滑动摩擦力的大小等于TB．地面受到的滑动摩擦力的大小等于TC．若木板B以2v的速度匀速运动，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2TD．若用力2F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2T9.如图所示，对静止于水平地面上的重为G的木块，施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法正确的是(　　)A．木块对地面的压力随F增大而减小B．木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的C．木块对地面的压力就是木块的重力D．地面对木块的支持力N＝G－F10.如图所示，一重力为G的木块在推力F作用下，始终静止在水平地面上；已知推力F与水平面夹角为θ，木块与地面间的动摩擦因数为μ，则(　　)A.木块与地面间摩擦力为Fcos θB.木块与地面间摩擦力为μGC.若F增大，木块对地面的压力增大D.若F减小，木块的合力减小11.如图所示，物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是(　　)A.水平力F逐渐增大 B.水平力F逐渐减小C.绳OB的弹力逐渐减小 D.绳OB的弹力逐渐增大12.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和滑轮轴的摩擦)。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.地面对斜面体的摩擦力不变B.斜面体所受地面的支持力不变C.水平力F一定变大D.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大二、实验题(本题共2小题，共20分)13.(10分)(2021·广州市第五中学期中)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中。(1)某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为L0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用钩码挂在弹簧下端，测出弹簧的长度为L，把L－L0作为弹簧的伸长量x1，改变钩码个数重复操作。由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像，可能是下图中的________。(2)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。请在图中作出m－l的关系图线。弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。14.(10分)(2021·四川省绵阳江油中学开学考)用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中，步骤如下：A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否相等，方向是否在一条直线上。(1)这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________。(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。三、计算题(本题共2小题，共32分)14.(6分)如图所示，质量为2 kg的物体放在水平地面上，用原长为8 cm的轻弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11 cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧长度为10.5 cm，已知弹簧的劲度系数为200 N/m，g＝10 N/kg。求：(1)物体所受的最大静摩擦力；(2)物体所受的滑动摩擦力大小；(3)物体与地面间的动摩擦因数。15.(8分)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态。求：(g取10 m/s2，所有结果均保留3位有效数字)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。16.(10分)(2020·湖北高二开学考)小园想用以下两种方式提起重物。图甲是一用铰链固定于O点的杆，通过绳PA将挂于P端的重物提起；图乙是一固定于O′的杆(斜角恒定为67°)，其另一端N有一光滑轻质滑轮，绳CD绕过滑轮提起重物。当图甲中杆与水平面成67°夹角时，绳与水平方向夹角为30°；图乙中绳与水平方向夹角也为30°，已知重物的重力为100eq \r(3) N，则此两种情况下，杆的作用力分别为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)17.（10分）(2020·重庆西南大学附中月考)如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆弧形轻杆，圆心为O，其直径AB位于水平桌面上，原长为R的轻弹簧一端固定在A点，另一端连接着质量为m的小球，小球套在弧形杆上的C点处于静止状态。已知OC与水平面间的夹角为θ＝60°，重力加速度为g。(1)画出小球的受力示意图；(2)求弧形杆对小球的弹力大小：(3)求弹簧的劲度系数。第三章 相互作用---力单元复习与检测【测】一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选和不选的得0分)1.胡克定律是英国科学家胡克于1678年发现的。实际上早于他1500年前，我国东汉时期的经学家和教育家郑玄就提出了与胡克定律类似的观点，他在为“量其力，有三钧”作注解时写到：“假令弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”郑玄的观点表明，在弹性限度内(　　)A.弓的弹力与弓的形变量成正比 B.弓的弹力与弓的形变量成反比C.弓的弹力与弓的长度成正比 D.弓的弹力与弓的长度成反比【答案】　A【解析】　“每加物一石，则张一尺”说明每增加一石物体的重力，则再张开一尺，揭示了弓的弹力和形变量成正比关系，故A正确，B错误；“每加物一石，则张一尺”指的是弓的形变量而非弓的长度，故C、D错误。2.人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是(　　)A.人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力B.地面对人的支持力大于人受到的重力C.地面对人的支持力大于人对地面的压力D.人对地面的压力大于地面对人的支持力【答案】　B【解析】　人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，在这段时间内人从静止到运动，分析人的受力情况，受到重力和地面对人的支持力，人向上运动，合力方向向上，地面对人的支持力大于人的重力，A错误，B正确；地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故C、D错误。3.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是(　　)A.木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前，拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大【答案】　B【解析】　由题意可知，开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，不可以用公式Ff＝μFN计算，根据平衡条件可知摩擦力大小始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当拉力达到某一值时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要略小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，运动过程中木块受到的摩擦力保持不变，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，故B正确，A、C、D错误。4.如图所示，A、B、C、D四个物体的质量相等，与传送带间的动摩擦因数也相同。A、B、C随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，将D轻轻地放在正在运动的传送带上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在D刚开始运动时，下列叙述正确的是(　　)A.A、D受到的摩擦力都不为零B.D受到的摩擦力最大C.B受到的摩擦力大于C受到的摩擦力D.B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反【答案】　B【解析】　A与传送带一起匀速运动，没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，所以A不受摩擦力，选项A错误；对D进行受力分析，D与传送带发生相对运动，且对传送带压力最大，所以受到的摩擦力最大，选项B正确；对B、C进行受力分析，根据平衡条件可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsin θ，方向均沿传送带向上，故选项C、D错误。5.如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的(　　)A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,2)cos θ C.eq \f(1,2sin θ) D.eq \f(1,2)tan θ【答案】　C【解析】　以表演者和杆整体为研究对象，分析受力情况，如图所示，根据平衡条件，两绳子合力与重力等大反向，有2Fsin θ＝mg，解得F＝eq \f(mg,2sin θ)，钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的eq \f(1,2sin θ)，故C正确，A、B、D错误。6.如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时(　　)A.小车只受重力、支持力作用B.木板对小车的作用力方向水平向左C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等【答案】　D【解析】　小车在木板上水平向左加速运动时，受重力、支持力、水平向左的摩擦力，而木板对小车的作用力是支持力与摩擦力的合力，方向指向左上方，并不是水平向左，故A、B错误；根据牛顿第三定律，木板对小车的作用力与小车对木板的作用力一定大小相等，方向相反，故C错误，D正确。7.如图所示，两等高的竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两侧轻绳夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是(　　)A.轻绳的弹力大小为2mg B.轻绳的弹力大小为eq \f(1,2)mgC.橡皮筋的弹力等于mg D.橡皮筋的弹力小于mg【答案】　D【解析】　轻绳的弹力F＝2mg cos 60°＝mg，A、B错误；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，由于橡皮筋的伸长，两绳的夹角小于120°，根据平行四边形定则作图，合力不变夹角减小时，分力减小，所以橡皮筋的弹力小于mg，D正确，C错误。8.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上。木块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数相同，用力F向左拉木板B，使B以速度v匀速运动，稳定后，弹簧的拉力为T。下列说法正确的是(　　)A．木板B受到A的滑动摩擦力的大小等于TB．地面受到的滑动摩擦力的大小等于TC．若木板B以2v的速度匀速运动，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2TD．若用力2F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2T【答案】A　【解析】A受力平衡，故fA＝μmAg＝T，即A受B的滑动摩擦力大小为T，则B受A的滑动摩擦力大小等于T，故A正确；木板B受地面的滑动摩擦力大小f＝μ(mA＋mB)g＞μmAg＝T，故地面受到的摩擦力大小大于T，故B错误；滑动摩擦力的大小与相对速度无关，故木板B以2v的速度匀速运动时，木块A受到的滑动摩擦力的大小仍为T，故C错误；若用2F的力拉木板B，A与B间压力不变，动摩擦因数不变，故滑动摩擦力大小不变，木块A所受摩擦力大小仍为T，故D错误。9.如图所示，对静止于水平地面上的重为G的木块，施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法正确的是(　　)A．木块对地面的压力随F增大而减小B．木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的C．木块对地面的压力就是木块的重力D．地面对木块的支持力N＝G－F【答案】AD　【解析】对木块受力分析，木块受竖直向下的重力G，竖直向上的力F和支持力N，F总小于G，所以木块一直处于平衡状态，所以N＋F＝G，即N＝G－F，当F逐渐增大时，N逐渐减小，即木块对地面的压力和地面对木块的支持力均减小，故选项A、D正确；木块是受力物体，它受到的支持力是地面产生的，故选项B错误；压力和重力不是同一性质的力，不能说压力就是重力，故选项C错误。10.如图所示，一重力为G的木块在推力F作用下，始终静止在水平地面上；已知推力F与水平面夹角为θ，木块与地面间的动摩擦因数为μ，则(　　)A.木块与地面间摩擦力为Fcos θB.木块与地面间摩擦力为μGC.若F增大，木块对地面的压力增大D.若F减小，木块的合力减小【答案】　AC【解析】　对木块受力分析如图所示，由于木块保持静止状态，由水平方向平衡可得Ff＝Fcos θ，A正确，B错误；由图可知，竖直方向平衡可得FN＝G＋Fsin θ，已知木块的重力以及推力F与水平面夹角为θ不变，若F增大，地面对木块的支持力增大，则木块对地面的压力增大，C正确；若F减小，木块仍保持静止，故合力仍为零，合力不变，D错误。11.如图所示，物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是(　　)A.水平力F逐渐增大 B.水平力F逐渐减小C.绳OB的弹力逐渐减小 D.绳OB的弹力逐渐增大【答案】　AD【解析】　对结点O受力分析。运用合成法，则由平衡条件得F＝mgtan θ，θ增大，则F增大，故A正确，B错误；设绳子的弹力为FT，FTcos θ＝mg，FT＝eq \f(mg,cos θ)，θ增大，则FT增大，故选项C错误，D正确。12.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和滑轮轴的摩擦)。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.地面对斜面体的摩擦力不变B.斜面体所受地面的支持力不变C.水平力F一定变大D.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大【答案】　BC【解析】　取物体B为研究对象受力分析，运用合成法如图，则有F＝mgtan θ，FT＝eq \f(mg,cos θ)，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F和绳子拉力FT都随之变大，故C正确；选取物体A、B和斜面体组成的系统为研究对象，该系统受到竖直向下的重力、地面的支持力、水平向右的拉力和地面水平向左的摩擦力的作用，根据力的平衡条件，斜面体所受地面的支持力等于系统的重力，是恒定不变的，地面对斜面体的摩擦力大小等于F，一定变大，故A错误，B正确；该过程中，FT逐渐变大，即绳中的弹力增大，物体A受到的沿斜面向上的拉力逐渐增大，假如刚开始时，斜面体对物体A的摩擦力沿斜面向上，会随着FT的变大而变小，故D错误。二、实验题(本题共2小题，共20分)13.(10分)(2021·广州市第五中学期中)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中。(1)某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为L0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用钩码挂在弹簧下端，测出弹簧的长度为L，把L－L0作为弹簧的伸长量x1，改变钩码个数重复操作。由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像，可能是下图中的________。(2)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。请在图中作出m－l的关系图线。弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。【答案】　(1)C　(2)见解析图　0.248～0.262【解析】　(1)由于弹簧自身重力的影响，在不施加外力，把弹簧竖直悬挂起来时，弹簧有一定的伸长量x0，根据公式F＝k(x－x0)可知图像是一条倾斜的直线，则可能为C图，故C正确。(2)用描点作出m－l的关系图线，如图，在图线上选取相距较远的两点，读出坐标为(19.0 cm，2.75 g)，(9.5 cm，0.25 g)，图线的斜率k斜＝eq \f(Δm,Δl)＝0.026 3 kg/m由胡克定律F＝kx得劲度系数k＝eq \f(F,x)＝eq \f(mg,Δl)＝gk斜＝9.8×0.026 3 N/m＝0.258 N/m。14.(10分)(2021·四川省绵阳江油中学开学考)用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中，步骤如下：A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否相等，方向是否在一条直线上。(1)这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________。(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。【答案】　(1)m　3m　(2)不必　不会【解析】　(1)若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为2m，则两绳子的拉力分别为mg、2mg，两绳子拉力的合力F的范围是|2mg－mg|≤F≤mg＋2mg，即mg≤F≤3mg，三力的合力为零，则第三根绳挂的质量范围在m～3m之间，即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m。(2)本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合。桌面不水平不影响作用效果的验证，故不会影响实验的结论。三、计算题(本题共2小题，共32分)14.(6分)如图所示，质量为2 kg的物体放在水平地面上，用原长为8 cm的轻弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11 cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧长度为10.5 cm，已知弹簧的劲度系数为200 N/m，g＝10 N/kg。求：(1)物体所受的最大静摩擦力；(2)物体所受的滑动摩擦力大小；(3)物体与地面间的动摩擦因数。【答案】　(1)6 N　(2)5 N　(3)0.25【解析】　(1)物体所受的最大静摩擦力就等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小，由胡克定律可求得F1＝kΔx＝200×0.03 N＝6 N因此最大静摩擦力大小为6 N。(2)匀速前进时，弹簧伸长2.5 cm。则弹簧的拉力等于滑动摩擦力。所以滑动摩擦力Ff＝kΔx′＝200×0.025 N＝5 N。(3)根据受力分析知，地面对物体的支持力FN＝mg＝20 N，又Ff＝μFN，则物体与地面间的动摩擦因数为μ＝eq \f(Ff,FN)＝eq \f(5,20)＝0.25。15.(8分)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态。求：(g取10 m/s2，所有结果均保留3位有效数字)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。【答案】　(1)51.8 N　73.2 N　(2)70.7 N【解析】　(1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球受力分析：水平方向FTsin 45°＝FNsin 30°竖直方向FTcos 45°＋FNcos 30°＝mg联立解得FT＝51.8 N，FN＝73.2 N。(2)对小球受力分析，利用三角形定则：16.(10分)(2020·湖北高二开学考)小园想用以下两种方式提起重物。图甲是一用铰链固定于O点的杆，通过绳PA将挂于P端的重物提起；图乙是一固定于O′的杆(斜角恒定为67°)，其另一端N有一光滑轻质滑轮，绳CD绕过滑轮提起重物。当图甲中杆与水平面成67°夹角时，绳与水平方向夹角为30°；图乙中绳与水平方向夹角也为30°，已知重物的重力为100eq \r(3) N，则此两种情况下，杆的作用力分别为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)【答案】　250 N　300 N【解析】　甲图中，对P结点受力分析如图(a)所示，由正弦定理eq \f(FN1,sin 120°)＝eq \f(G,sin 37°)解得FN1＝250 N乙图中对滑轮N受力分析如图(b)所示，其中FN为绳CD对滑轮的作用力，方向沿∠CND的角平分线方向，大小为FN＝2Gcos 30°＝300 N，则杆对滑轮的作用力大小为FN2＝FN＝300 N。17.（10分）(2020·重庆西南大学附中月考)如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆弧形轻杆，圆心为O，其直径AB位于水平桌面上，原长为R的轻弹簧一端固定在A点，另一端连接着质量为m的小球，小球套在弧形杆上的C点处于静止状态。已知OC与水平面间的夹角为θ＝60°，重力加速度为g。(1)画出小球的受力示意图；(2)求弧形杆对小球的弹力大小：(3)求弹簧的劲度系数。【答案】　(1)见解析图　(2)eq \r(3)mg　(3)eq \f(（\r(3)＋1）mg,2R)【解析】　(1)根据题意小球受重力mg、弧形杆对小球的弹力FN和弹簧弹力F弹三个力作用，受力示意图如图。(2)θ＝60°，OA＝OC，所以∠CAO＝∠ACO＝φ＝30°对小球受力正交分解，由平衡条件可得，水平方向有FNcos θ＝F弹cos φ竖直方向有FNsin θ＝mg＋F弹sin φ联立解得FN＝eq \r(3)mg，F弹＝mg。(3)由几何关系得AC长为L＝2Rcos φ＝eq \r(3)R由胡克定律得F弹＝k(L－R)联立解得弹簧的劲度系数为k＝eq \f(（\r(3)＋1）mg,2R)。