单元综合测试二 相互作用.docx
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单元综合测试二相互作用
单元综合测试二 （相互作用）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）
1．如图所示，向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则（ ）
A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小
B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小
C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小
D．推力、压力、摩擦力均不变
解析：
在木板翻离桌面以前，由其竖直方向受力分析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受到的摩擦力不变，又因为长木板向右匀速运动，所以推力等于摩擦力，不变．
答案：
D
2．如下图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为（ ）
A．2个或3个
B．3个或5个
C．2个或4个
D．4个或5个
解析：
若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图甲所示，P受到2个力；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图乙所示．
答案：
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
解析：
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．
答案：
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
解析：
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．
答案：
D
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（ ）
解析：
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．
答案：
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
解析：
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．
答案：
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
解析：
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．
答案：
BD
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
解析：
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．
答案：
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
解析：
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.
答案：
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
解析：
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·sinθ，
FN＝F2·sinθ＋G·cosθ，
得：
＝
＝
＝2，
即
≤
≤2，故选B、C、D.
答案：
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
＝________.
解析：
（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
＝
.
答案：
（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
0.1kg
32.99cm
2.99cm
33.4N/m
请完成上表，从中得出的结论为：
________.
解析：
（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．
答案：
（1）乙 C
（2）铁架台、刻度尺
（3）4.00cm 50N/m
结论为：
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．
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？
解析：
（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．
答案：
（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．
解析：
（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.
答案：
（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．
解析：
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
＝
.
答案：
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．
解析：
（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
N.
答案：
（1）200N
（2）400
N 200
N
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