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高中第三章 相互作用综合与测试精品单元测试复习练习题
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这是一份高中第三章 相互作用综合与测试精品单元测试复习练习题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
下列说法正确的是( )
A. 只有相互接触的物体间才能产生力
B. 目前我们知道的自然界基本相互作用是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用
C. 几何形状规则物体的重心一定在物体上
D. 同一物体在地球上各处所受重力相同
如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示，下列说法正确的是( )
A. 力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力
B. 力的图示中重力的方向垂直平面向下，当放在斜面上则垂直斜面向下
C. 根据力的图示可读得铅球重力的大小为50 N
D. 力的图示中标度是唯一的，必须是25 N
如图所示，足球运动员用力将足球踩在水平草地上，关于足球受到的弹力，下列说法正确的是( )
A. 只有草地对球的支持力
B. 只有足球运动员对球的压力
C. 足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力
D. 足球受到草地对球的支持力、运动员对球的压力和对草地的压力
如图所示，小球系在竖直的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力有( )
A. 重力和绳对它的拉力
B. 重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C. 重力和斜面对球的支持力
D. 绳对它的拉力和球对斜面的压力
关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 受静摩擦力作用的物体一定静止
B. 物体受到摩擦力作用时，不一定受到弹力作用
C. 滑动摩擦力和静摩擦力都可以充当动力
D. 手中的瓶子握得越紧越不容易滑落，是因为静摩擦力增大
下列关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是
A. 相互接触且发生相对运动的物体间一定能产生滑动摩擦力
B. 只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C. 受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D. 受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则下列说法正确的是( )
A. 这两个分力的大小分别是1N和4N
B. 这两个分力的大小分别是2N和3N
C. θ=90°时F的大小为3N
D. θ=90°时F的大小约为4N
作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是8N，它们合力的大小可能是( )
A. 2NB. 6NC. 14ND. 16N
一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F，如图所示，物块仍保持静止。则物块( )
A. 受到的支持力不变
B. 受到的支持力减小
C. 受到的摩擦力不变
D. 受到的摩擦力减小
如图所示，某物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F1=10 N，F2=102N，则物体的合力 ( )
A. 方向沿y轴正方向
B. 方向沿y轴负方向
C. 大小等于10 N
D. 大小等于102N
二、填空题（本大题共4小题，共20.0分）
某人在地球上重600N，则该人的质量为m=______kg；若同一物体在月球表面的重力是地球表面的16，那么，该人在月球表面的重力大小为______N，此时他的质量为______kg
一根弹簧，原长10cm，在弹性限度内，用5N的力拉时，其长度是15cm，则弹簧的劲度系数是_________N/m，若用7N的力压弹簧，其长度是________cm。
甲图中，小孩以80N的水平力推木箱，木箱不动，则木箱此时受到的静摩擦力大小为_____N；乙图中，小孩至少以100N的水平力推木箱，木箱才能被推动，则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为______N；丙图中，小孩把木箱推动了，若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N，木箱对面的压力大小为200N，则木箱与地面间动摩擦因数=________；若人用150N的力去推木箱，则木箱受到的摩檫力大小为_________N。
倾角为θ=30∘的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为 ;若将力F从水平方向逆时针转过某一角度α后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力Ff= ．
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示，则由图线可知：
(1)弹簧的劲度系数为_______N/m。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______(填“乙”或“丙”)更合理。
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和20.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，弹簧测力计b的示数为11.0N，弹簧测力计c的示数为4.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。
某同学探究一条橡皮筋的弹力和伸长量之间的关系，实验时使用了一条拉伸一定长度后粗细会明显变化的橡皮筋。利用弹簧秤测出橡皮筋弹力的大小，利用刻度尺测出橡皮筋的长度。
(1)某次测橡皮筋的弹力时，弹簧秤的示数如图甲所示，读数为________________N。
(2)该同学根据实验测得的橡皮筋的弹力F与橡皮筋伸长量△x的数据作出F−△x图象，如图乙所示。从图上可以看出，在弹力较小时，橡皮筋的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，这时橡皮筋的劲度系数为________N/m。
(3)由图乙可以看出，当拉力较大时，橡皮筋的弹力与伸长量的比值发生了明显的变化，这时拉力越大，橡皮筋越________(选填“容易”或“不容易”)发生形变。
四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
如图所示，用一与竖直方向成α=37°角斜向上、大小为F=50N的力，将一重为G=60N的物体压在竖直墙壁上，物体匀速向下运动．已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)墙壁对物体的支持力大小；
(2)物体与墙壁间的动摩擦因数μ．
如图所示，质量M=23kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=3kg的小球相连。今用与水平方向成α=30∘角的力F=103N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取重力加速度大小g=10m/s2 。求：
(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
没有相互接触的物体间也可以产生力，如磁力，可判断A选项；目前我们知道的自然界基本相互作用有四种，即引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用，由此可判断B选项；对于质量分布均匀，形状规则的物体的重心在物体的几何中心上，重心可以在物体上也可以在物体之外，由此可判断C选项；由于重力加速度随纬度的增大而增大，故同一物体在地球上各处的重力是不同的，可判断D选项。
本题考查了力，重心等概念，理解力产生的原因，分类方法是解答此题的关键。
【解答】
A.没有相互接触的物体间也可以产生力，如磁力，故A错误；
B.自然界的四种基本相互作用，是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，故B正确;
C. 几何形状规则且质量分部均匀的物体的重心在物体的几何中心上，重心可以在物体上也可以在物体之外，故C错误；
D.由于地球上纬度不同的地方，重力加速度不同， 同一物体在地球上各处所受重力不相同，故D错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
力的图示要表现力的三要素，即力的大小、方向和作用点，重力的作用点即为重心，方向竖直向下。
本题考查力的图示，掌握力的图示作图要点是解决本题的关键。
【解答】
A.力的图示中重力的作用点在重心上，物体上任何部分都受重力作用，重心是所有部分重力的等效作用点，故A错误；
B.力的图示中重力的方向竖直向下，故B错误；
C.根据力的图示，标度为25N，铁球重力为两个标度的长度，故铁球重力的大小为50N，故C正确；
D.力的图示中单位长度所表示的力的大小即标度不是唯一的，可以任意选择，故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
根据弹力产生的条件进行分析；
本题是关于弹力的产生条件的基础题目的考查。
【解答】
足球和地面及运动员的脚都直接接触，且由于地面和运动员的脚都发生形变，故足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力两个弹力的作用。
故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
小球和光滑斜面接触，受到重力和绳的拉力，斜面对小球没有弹力，如有弹力，小球将受到三个力作用，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向左上方运动，与题设条件矛盾。
本题采用假设法分析斜面的弹力是否存在，这是判断弹力和摩擦力是否存在常用的方法。
【解答】
由题意可知，小球和光滑斜面接触，受到重力和绳的拉力，斜面对小球没有弹力，若有弹力，则小球处于不平衡状态，故A正确，BCD错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了摩擦力的定义以及性质，要注意明确摩擦力中“相对”的意义，知道摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反..
【解答】
A、受静摩擦力作用的物体与接触的物体有相对运动趋势，但不一定静止，故A错误；
B、产生摩擦力的条件是：①有弹力，②接触面粗糙，③有相对运动或相对运动趋势，可见有摩擦力时一定受到弹力作用，故B错误；
C、滑动摩擦力和静摩擦力都可以与运动方向相同，故都可以充当动力，故C正确；
D、手中的瓶子握得越紧越不容易滑落，是因为摩擦力与重力平衡，不是因为静摩擦力越大，故D错误。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
结合滑动摩擦力产生的四个条件可知，要想产生滑动摩擦力，物体间要有相对运动，物体间一定有弹力作用，由此可判断各选项的正误。
对于滑动摩擦力注意一下几个方面：
滑动摩擦力的产生条件：①接触面粗糙，②两个物体互相间有挤压，③物体间有相对运动，④两物体接触
滑动摩擦力的大小与方向的判断：
①方向：总是跟接触面相切，并且跟物体与相对运动方向相反。所谓相对，仍是以施加摩擦力的施力物体为参考系的。
②大小：滑动摩擦力f的大小跟正压力成正比，即f=μN.μ为动摩擦因数，与接触面的材料、粗糙程度有关。接触面的粗糙程度及接触面间的弹力有关。
③滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力略小。通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
影响滑动摩擦力大小的因素：
①物体所受压力大小。在接触面粗糙程度相同时，所受压力越大，滑动摩擦力越大。
②与物体接触的面的粗糙程度(接触面粗糙程度)。在物体所受压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
③滑动摩擦力的大小与接触面面积无关。
④滑动摩擦力大小与物体运动速度无关。
【解答】
AD.滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动，所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力，故A错误；由此可知，有摩擦力一定会受到弹力作用，故D正确。
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力作用，例如一物体在粗糙的静止的斜面上下滑的过程中，静止的斜面受到物体的滑动摩擦力作用，故B错误。
C.受弹力作用的物体不一定会受到滑动摩擦力作用，还需要接触面粗糙和有相对运动。故C错误。
故选D。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
根据两个力同向时合力为5N，两个力反向时合力为1N，列表达式求解；
解题的关键是分析图线代表的物理意义。
【解答】
AB.设两个力分别为F1、F2，F1>F2
当两个力的夹角为180度时，合力为1N，则F1−F2=1N；
当两个力的夹角为0度时，合力为5N，则F1+F2=5N
计算得出F1=3N，F2=2N；
故A错误，B正确；
CD.当两个力垂直时，合力为：F=F12+F22=4+9N≈3.6N，故C错误，D错误；
故选：B。
8.【答案】B
【解析】【试题解析】
解：两力合成时，合力范围为：|F1−F2|≤F≤F1+F2；
故3N≤F≤13N；
故选：B。
两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且|F1−F2|≤F≤F1+F2
本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：|F1−F2|≤F≤F1+F2
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查共点力平衡的条件及其应用，力的合成与分解的运用。物体原来静止在斜面上，合力为零，重力沿斜面方向的分力等于静摩擦力，重力垂直斜面方向的分力等于支持力；当推力F作用在物体上，再次受力分析，根据平衡条件判断支持力和静摩擦力的变化情况．
【解答】
以物块为研究对象，在未施加F之前，处于静止状态，根据力的正交分解可得物块受到的支持力FN=mgcsθ，物块受到的摩擦力Ff=mgsinθ；在施加F之后，物块仍处于静止状态，根据共点力平衡以及力的正交分解可得：物块受到的支持力FN′=mgcsθ+F，受到的摩擦力Ff′=mgsinθ，故物块受到的支持力增大，受到的摩擦力不变，C正确。
故选C。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
通过正交分解法求出两个力的合力。
本题的关键通过正交分解求出物体所受的合力，求合力时也可以利用平行四边形定则求解．
【解答】
物体在x轴方向上的合力Fx=F2sin45°=102×22N=10N，物体在y轴方向上的合力Fy=F1−F2cs45°=10N−10N=0N，则物体所受的合力F合=10N，方向为沿x轴正方向，故C正确，ABD错误。
故选C。
11.【答案】60 100 60
【解析】解：由G=mg可求得：
m=Gg=60010kg=60kg；
月球表面的重力为：
G′=16G=6006N=100N；
此时它的质量保持不变大小仍为60kg。
故答案为：60，100，60。
质量是物体的属性，不随物体所处空间位置的变化而变化。物体的重力可用公式G=mg来求解。
本题考查质量和重力的计算，要知道质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变。
12.【答案】100；3
【解析】
【分析】
设弹簧的原长为L，结合弹簧的形变量，根据胡克定律列出方程组，求出弹簧的原长和劲度系数。
解决本题的关键掌握胡克定律F=kx，注意x为形变量的大小，不是弹簧的长度，基础题．
【解答】
弹簧的原长为L=10cm=0.1m
当用5N的力拉时，其长度为L1=15cm=0.15m
根据胡克定律有：k(L1−L)=F，即k=100N/m
用7N的力压时，其长度为L2，根据胡克定律有：k(L−L2)=F′
即k(0.1−L2)=7
解得：L2=0.03m
故答案为：100；3。
13.【答案】80；100；0.45 ；90
【解析】
【分析】
本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力、摩擦力大小的计算；解决本题的关键理解静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力．知道它们的区别。
根据力的平衡去求静摩擦力f1，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力f2，；根据f=μFN去求动摩擦因数。
【解答】
甲图中，推力与静摩擦力平衡，所以f1=80N；
乙图中，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力f2，所以f2=100N；
丙图中的摩擦力为滑动摩擦力，所以μ=fN=90200=0.45；
若人用150N的力去推木箱，F>90N，木箱运动，则木箱受到的摩檫力大小为90N。
故答案为：80；100；0.45；90。
14.【答案】33G 36G
【解析】【命题意图】本题考查动态平衡．
【解题思路】对小球受力分析如图甲所示，由力的平衡条件得：FN与F的合力F′与重力G大小相等，F=Gtanθ=33G，逆时针转过一角度α后，F大小不变，小球静止，支持力与F的合力不变，故此时转动后F转方向如图乙所示，根据几何知识可得F转过的角度α=2θ，对整体受力分析并正交分解如图丙所示，水平方向Ff=Fcs2θ=33Gcs60∘=36G.
15.【答案】(1)300
(2)①乙 ②0.3
【解析】
【分析】
(1)由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长；由胡克定律求出弹簧的劲度系数；
(2)①乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，所以乙方案更合理；
②在不同的情况下接触面受到的正压力的大小不同，根据动摩擦力与摩擦力因数的关系即可解答。
本题主要考查胡克定律，胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度；关键明确实验原理，根据平衡条件和动摩擦力与摩擦力因数的关系列式求解。
【解答】
(1)由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=20cm，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为F0=60N，弹簧的长度为L=40cm，弹簧压缩的长度x0=L−L0=40−20cm=20cm=0.2m；由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=Fx0=600.2N/m=300N/m；
(2)①乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，所以乙方案更合理；
②由于弹簧测力计a示数为6.0N，所以A、B间的动摩擦因数μ=fFN=0.30；
故答案为：(1)300；(2)①乙； ②0.30。
16.【答案】(1)1.30
(2)12
(3)不容易
【解析】
【分析】
本题主要考查了弹簧称的使用，探究弹力和橡皮筋伸长量的关系实验．
【解答】
解：
(1)弹簧秤的一个小刻度代表0.05N，故读数为1.30N，
(2)因为F=kΔx，所以直线的斜率代表橡皮筋的劲度系数，由点(0.025,0.3)可得，橡皮筋的劲度系数为k=12N/m，
(3)随Δx的增大，图像变的越来越陡，说明橡皮筋的弹力变化相同的情况下，伸长量的变化量越来越小，说明橡皮筋越不容易发生形变．
故答案为(1)1.30;(2)12;(3)不容易．
17.【答案】解：(1)对物体进行受力分析，物体受到重力、墙壁的支持力、摩擦力及外力F，将F分解如下图：
则：水平方向：N=Fsinα①
竖直方向：f+Fcsα=G②
由①②解得：N=30N，f=20N
(2)滑动摩擦力为：f=μN，将N=30N代入解得：μ=23。
答：(1)墙壁对物体的支持力大小为30N；
(2)物体与墙壁间的动摩擦因数μ为23。
【解析】(1)对物体进行受力分析可知：物体受到重力、墙壁的支持力、摩擦力及外力F，将F分解为水平方向和竖直方向的两个力，由于物体处于平衡状态，故水平方向合力为零，竖直方向合力为零，据此求解即可。
(2)先求出摩擦力，在求动摩擦因数。
本题解题的关键是能准确的进行受力分析，并将F分解为水平方向和竖直方向的两个力。
18.【答案】解：(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：
Fcs30°=Tcsθ ①
Fsin30+Tsinθ=mg ②
代入解得，T=103N，tanθ=33，即θ=30°
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2.再平衡条件得
Fcs30°=f
N+Fsin30°=(M+m)g
又f=μN
得到，μ=Fcs30°(M+m)g−Fsin30°
代入解得，μ=35
答：
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ=35．
【解析】(1)以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．
本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
下列说法正确的是( )
A. 只有相互接触的物体间才能产生力
B. 目前我们知道的自然界基本相互作用是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用
C. 几何形状规则物体的重心一定在物体上
D. 同一物体在地球上各处所受重力相同
如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示，下列说法正确的是( )
A. 力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力
B. 力的图示中重力的方向垂直平面向下，当放在斜面上则垂直斜面向下
C. 根据力的图示可读得铅球重力的大小为50 N
D. 力的图示中标度是唯一的，必须是25 N
如图所示，足球运动员用力将足球踩在水平草地上，关于足球受到的弹力，下列说法正确的是( )
A. 只有草地对球的支持力
B. 只有足球运动员对球的压力
C. 足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力
D. 足球受到草地对球的支持力、运动员对球的压力和对草地的压力
如图所示，小球系在竖直的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力有( )
A. 重力和绳对它的拉力
B. 重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C. 重力和斜面对球的支持力
D. 绳对它的拉力和球对斜面的压力
关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 受静摩擦力作用的物体一定静止
B. 物体受到摩擦力作用时，不一定受到弹力作用
C. 滑动摩擦力和静摩擦力都可以充当动力
D. 手中的瓶子握得越紧越不容易滑落，是因为静摩擦力增大
下列关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是
A. 相互接触且发生相对运动的物体间一定能产生滑动摩擦力
B. 只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C. 受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D. 受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则下列说法正确的是( )
A. 这两个分力的大小分别是1N和4N
B. 这两个分力的大小分别是2N和3N
C. θ=90°时F的大小为3N
D. θ=90°时F的大小约为4N
作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是8N，它们合力的大小可能是( )
A. 2NB. 6NC. 14ND. 16N
一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F，如图所示，物块仍保持静止。则物块( )
A. 受到的支持力不变
B. 受到的支持力减小
C. 受到的摩擦力不变
D. 受到的摩擦力减小
如图所示，某物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F1=10 N，F2=102N，则物体的合力 ( )
A. 方向沿y轴正方向
B. 方向沿y轴负方向
C. 大小等于10 N
D. 大小等于102N
二、填空题（本大题共4小题，共20.0分）
某人在地球上重600N，则该人的质量为m=______kg；若同一物体在月球表面的重力是地球表面的16，那么，该人在月球表面的重力大小为______N，此时他的质量为______kg
一根弹簧，原长10cm，在弹性限度内，用5N的力拉时，其长度是15cm，则弹簧的劲度系数是_________N/m，若用7N的力压弹簧，其长度是________cm。
甲图中，小孩以80N的水平力推木箱，木箱不动，则木箱此时受到的静摩擦力大小为_____N；乙图中，小孩至少以100N的水平力推木箱，木箱才能被推动，则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为______N；丙图中，小孩把木箱推动了，若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N，木箱对面的压力大小为200N，则木箱与地面间动摩擦因数=________；若人用150N的力去推木箱，则木箱受到的摩檫力大小为_________N。
倾角为θ=30∘的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为 ;若将力F从水平方向逆时针转过某一角度α后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力Ff= ．
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示，则由图线可知：
(1)弹簧的劲度系数为_______N/m。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______(填“乙”或“丙”)更合理。
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和20.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，弹簧测力计b的示数为11.0N，弹簧测力计c的示数为4.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。
某同学探究一条橡皮筋的弹力和伸长量之间的关系，实验时使用了一条拉伸一定长度后粗细会明显变化的橡皮筋。利用弹簧秤测出橡皮筋弹力的大小，利用刻度尺测出橡皮筋的长度。
(1)某次测橡皮筋的弹力时，弹簧秤的示数如图甲所示，读数为________________N。
(2)该同学根据实验测得的橡皮筋的弹力F与橡皮筋伸长量△x的数据作出F−△x图象，如图乙所示。从图上可以看出，在弹力较小时，橡皮筋的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，这时橡皮筋的劲度系数为________N/m。
(3)由图乙可以看出，当拉力较大时，橡皮筋的弹力与伸长量的比值发生了明显的变化，这时拉力越大，橡皮筋越________(选填“容易”或“不容易”)发生形变。
四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
如图所示，用一与竖直方向成α=37°角斜向上、大小为F=50N的力，将一重为G=60N的物体压在竖直墙壁上，物体匀速向下运动．已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)墙壁对物体的支持力大小；
(2)物体与墙壁间的动摩擦因数μ．
如图所示，质量M=23kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=3kg的小球相连。今用与水平方向成α=30∘角的力F=103N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取重力加速度大小g=10m/s2 。求：
(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
没有相互接触的物体间也可以产生力，如磁力，可判断A选项；目前我们知道的自然界基本相互作用有四种，即引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用，由此可判断B选项；对于质量分布均匀，形状规则的物体的重心在物体的几何中心上，重心可以在物体上也可以在物体之外，由此可判断C选项；由于重力加速度随纬度的增大而增大，故同一物体在地球上各处的重力是不同的，可判断D选项。
本题考查了力，重心等概念，理解力产生的原因，分类方法是解答此题的关键。
【解答】
A.没有相互接触的物体间也可以产生力，如磁力，故A错误；
B.自然界的四种基本相互作用，是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，故B正确;
C. 几何形状规则且质量分部均匀的物体的重心在物体的几何中心上，重心可以在物体上也可以在物体之外，故C错误；
D.由于地球上纬度不同的地方，重力加速度不同， 同一物体在地球上各处所受重力不相同，故D错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
力的图示要表现力的三要素，即力的大小、方向和作用点，重力的作用点即为重心，方向竖直向下。
本题考查力的图示，掌握力的图示作图要点是解决本题的关键。
【解答】
A.力的图示中重力的作用点在重心上，物体上任何部分都受重力作用，重心是所有部分重力的等效作用点，故A错误；
B.力的图示中重力的方向竖直向下，故B错误；
C.根据力的图示，标度为25N，铁球重力为两个标度的长度，故铁球重力的大小为50N，故C正确；
D.力的图示中单位长度所表示的力的大小即标度不是唯一的，可以任意选择，故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
根据弹力产生的条件进行分析；
本题是关于弹力的产生条件的基础题目的考查。
【解答】
足球和地面及运动员的脚都直接接触，且由于地面和运动员的脚都发生形变，故足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力两个弹力的作用。
故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
小球和光滑斜面接触，受到重力和绳的拉力，斜面对小球没有弹力，如有弹力，小球将受到三个力作用，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向左上方运动，与题设条件矛盾。
本题采用假设法分析斜面的弹力是否存在，这是判断弹力和摩擦力是否存在常用的方法。
【解答】
由题意可知，小球和光滑斜面接触，受到重力和绳的拉力，斜面对小球没有弹力，若有弹力，则小球处于不平衡状态，故A正确，BCD错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了摩擦力的定义以及性质，要注意明确摩擦力中“相对”的意义，知道摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反..
【解答】
A、受静摩擦力作用的物体与接触的物体有相对运动趋势，但不一定静止，故A错误；
B、产生摩擦力的条件是：①有弹力，②接触面粗糙，③有相对运动或相对运动趋势，可见有摩擦力时一定受到弹力作用，故B错误；
C、滑动摩擦力和静摩擦力都可以与运动方向相同，故都可以充当动力，故C正确；
D、手中的瓶子握得越紧越不容易滑落，是因为摩擦力与重力平衡，不是因为静摩擦力越大，故D错误。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
结合滑动摩擦力产生的四个条件可知，要想产生滑动摩擦力，物体间要有相对运动，物体间一定有弹力作用，由此可判断各选项的正误。
对于滑动摩擦力注意一下几个方面：
滑动摩擦力的产生条件：①接触面粗糙，②两个物体互相间有挤压，③物体间有相对运动，④两物体接触
滑动摩擦力的大小与方向的判断：
①方向：总是跟接触面相切，并且跟物体与相对运动方向相反。所谓相对，仍是以施加摩擦力的施力物体为参考系的。
②大小：滑动摩擦力f的大小跟正压力成正比，即f=μN.μ为动摩擦因数，与接触面的材料、粗糙程度有关。接触面的粗糙程度及接触面间的弹力有关。
③滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力略小。通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
影响滑动摩擦力大小的因素：
①物体所受压力大小。在接触面粗糙程度相同时，所受压力越大，滑动摩擦力越大。
②与物体接触的面的粗糙程度(接触面粗糙程度)。在物体所受压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
③滑动摩擦力的大小与接触面面积无关。
④滑动摩擦力大小与物体运动速度无关。
【解答】
AD.滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动，所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力，故A错误；由此可知，有摩擦力一定会受到弹力作用，故D正确。
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力作用，例如一物体在粗糙的静止的斜面上下滑的过程中，静止的斜面受到物体的滑动摩擦力作用，故B错误。
C.受弹力作用的物体不一定会受到滑动摩擦力作用，还需要接触面粗糙和有相对运动。故C错误。
故选D。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
根据两个力同向时合力为5N，两个力反向时合力为1N，列表达式求解；
解题的关键是分析图线代表的物理意义。
【解答】
AB.设两个力分别为F1、F2，F1>F2
当两个力的夹角为180度时，合力为1N，则F1−F2=1N；
当两个力的夹角为0度时，合力为5N，则F1+F2=5N
计算得出F1=3N，F2=2N；
故A错误，B正确；
CD.当两个力垂直时，合力为：F=F12+F22=4+9N≈3.6N，故C错误，D错误；
故选：B。
8.【答案】B
【解析】【试题解析】
解：两力合成时，合力范围为：|F1−F2|≤F≤F1+F2；
故3N≤F≤13N；
故选：B。
两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且|F1−F2|≤F≤F1+F2
本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：|F1−F2|≤F≤F1+F2
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查共点力平衡的条件及其应用，力的合成与分解的运用。物体原来静止在斜面上，合力为零，重力沿斜面方向的分力等于静摩擦力，重力垂直斜面方向的分力等于支持力；当推力F作用在物体上，再次受力分析，根据平衡条件判断支持力和静摩擦力的变化情况．
【解答】
以物块为研究对象，在未施加F之前，处于静止状态，根据力的正交分解可得物块受到的支持力FN=mgcsθ，物块受到的摩擦力Ff=mgsinθ；在施加F之后，物块仍处于静止状态，根据共点力平衡以及力的正交分解可得：物块受到的支持力FN′=mgcsθ+F，受到的摩擦力Ff′=mgsinθ，故物块受到的支持力增大，受到的摩擦力不变，C正确。
故选C。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
通过正交分解法求出两个力的合力。
本题的关键通过正交分解求出物体所受的合力，求合力时也可以利用平行四边形定则求解．
【解答】
物体在x轴方向上的合力Fx=F2sin45°=102×22N=10N，物体在y轴方向上的合力Fy=F1−F2cs45°=10N−10N=0N，则物体所受的合力F合=10N，方向为沿x轴正方向，故C正确，ABD错误。
故选C。
11.【答案】60 100 60
【解析】解：由G=mg可求得：
m=Gg=60010kg=60kg；
月球表面的重力为：
G′=16G=6006N=100N；
此时它的质量保持不变大小仍为60kg。
故答案为：60，100，60。
质量是物体的属性，不随物体所处空间位置的变化而变化。物体的重力可用公式G=mg来求解。
本题考查质量和重力的计算，要知道质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变。
12.【答案】100；3
【解析】
【分析】
设弹簧的原长为L，结合弹簧的形变量，根据胡克定律列出方程组，求出弹簧的原长和劲度系数。
解决本题的关键掌握胡克定律F=kx，注意x为形变量的大小，不是弹簧的长度，基础题．
【解答】
弹簧的原长为L=10cm=0.1m
当用5N的力拉时，其长度为L1=15cm=0.15m
根据胡克定律有：k(L1−L)=F，即k=100N/m
用7N的力压时，其长度为L2，根据胡克定律有：k(L−L2)=F′
即k(0.1−L2)=7
解得：L2=0.03m
故答案为：100；3。
13.【答案】80；100；0.45 ；90
【解析】
【分析】
本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力、摩擦力大小的计算；解决本题的关键理解静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力．知道它们的区别。
根据力的平衡去求静摩擦力f1，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力f2，；根据f=μFN去求动摩擦因数。
【解答】
甲图中，推力与静摩擦力平衡，所以f1=80N；
乙图中，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力f2，所以f2=100N；
丙图中的摩擦力为滑动摩擦力，所以μ=fN=90200=0.45；
若人用150N的力去推木箱，F>90N，木箱运动，则木箱受到的摩檫力大小为90N。
故答案为：80；100；0.45；90。
14.【答案】33G 36G
【解析】【命题意图】本题考查动态平衡．
【解题思路】对小球受力分析如图甲所示，由力的平衡条件得：FN与F的合力F′与重力G大小相等，F=Gtanθ=33G，逆时针转过一角度α后，F大小不变，小球静止，支持力与F的合力不变，故此时转动后F转方向如图乙所示，根据几何知识可得F转过的角度α=2θ，对整体受力分析并正交分解如图丙所示，水平方向Ff=Fcs2θ=33Gcs60∘=36G.
15.【答案】(1)300
(2)①乙 ②0.3
【解析】
【分析】
(1)由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长；由胡克定律求出弹簧的劲度系数；
(2)①乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，所以乙方案更合理；
②在不同的情况下接触面受到的正压力的大小不同，根据动摩擦力与摩擦力因数的关系即可解答。
本题主要考查胡克定律，胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度；关键明确实验原理，根据平衡条件和动摩擦力与摩擦力因数的关系列式求解。
【解答】
(1)由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=20cm，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为F0=60N，弹簧的长度为L=40cm，弹簧压缩的长度x0=L−L0=40−20cm=20cm=0.2m；由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=Fx0=600.2N/m=300N/m；
(2)①乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，所以乙方案更合理；
②由于弹簧测力计a示数为6.0N，所以A、B间的动摩擦因数μ=fFN=0.30；
故答案为：(1)300；(2)①乙； ②0.30。
16.【答案】(1)1.30
(2)12
(3)不容易
【解析】
【分析】
本题主要考查了弹簧称的使用，探究弹力和橡皮筋伸长量的关系实验．
【解答】
解：
(1)弹簧秤的一个小刻度代表0.05N，故读数为1.30N，
(2)因为F=kΔx，所以直线的斜率代表橡皮筋的劲度系数，由点(0.025,0.3)可得，橡皮筋的劲度系数为k=12N/m，
(3)随Δx的增大，图像变的越来越陡，说明橡皮筋的弹力变化相同的情况下，伸长量的变化量越来越小，说明橡皮筋越不容易发生形变．
故答案为(1)1.30;(2)12;(3)不容易．
17.【答案】解：(1)对物体进行受力分析，物体受到重力、墙壁的支持力、摩擦力及外力F，将F分解如下图：
则：水平方向：N=Fsinα①
竖直方向：f+Fcsα=G②
由①②解得：N=30N，f=20N
(2)滑动摩擦力为：f=μN，将N=30N代入解得：μ=23。
答：(1)墙壁对物体的支持力大小为30N；
(2)物体与墙壁间的动摩擦因数μ为23。
【解析】(1)对物体进行受力分析可知：物体受到重力、墙壁的支持力、摩擦力及外力F，将F分解为水平方向和竖直方向的两个力，由于物体处于平衡状态，故水平方向合力为零，竖直方向合力为零，据此求解即可。
(2)先求出摩擦力，在求动摩擦因数。
本题解题的关键是能准确的进行受力分析，并将F分解为水平方向和竖直方向的两个力。
18.【答案】解：(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：
Fcs30°=Tcsθ ①
Fsin30+Tsinθ=mg ②
代入解得，T=103N，tanθ=33，即θ=30°
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2.再平衡条件得
Fcs30°=f
N+Fsin30°=(M+m)g
又f=μN
得到，μ=Fcs30°(M+m)g−Fsin30°
代入解得，μ=35
答：
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ=35．
【解析】(1)以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．
本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．
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