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1、第三章相互作用综合测试卷（满分 100 分， 90 分钟完成）班级 _姓名 _目的要求：1掌握共点力平衡问题的分析方法；2掌握分析动态平衡问题的方法。第卷(选择题共 48 分)一、选择题：本大题共12小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得4 分，对而不全得 2 分。选错或不选的得0 分。1如图 1 所示，将两个相同的条形磁铁吸在一起，置于桌面上，下列说法正确的是( )A 甲对乙的压力大于甲的重力B甲对乙的压力等于甲的重力C乙对桌面的压力等于甲、乙的总重量D乙对桌面的压力小于甲、乙的总重量2如图 2 所示，处在水平面上的物体在右上方的斜拉力F2 的
2、作用下而处于静止，则物体所受到的静摩擦力F1 与拉力 F2 的合力方向必()A斜向右上方B 竖直向上C斜向左上方D无法确定3三段不可伸长的细绳OA、OB 和 OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图 3 所示，其中 OB 是水平的， A、B 两端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()A 必定是 OAB必定是 OBC必定是 OCD无法确定4如图 4 所示，有两个物体A、B，其重力 GA 5N， GB 7N， A、 B 用悬绳挂在定滑轮上， B 放在水平地面上，则绳的拉力FT及 B 对地面的压力N的值分别F是()A 7N 和 0B1N 和 2NC 1N 和 6ND 5N 和
3、 2N5如图 5 所示，质量为 m 的物体放在倾角为的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为 ，在水平恒定的力F 作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体所受的摩擦力是()A mgcosB （mg cos Fsin ）C Fcos mgsinD （ mgcos Fsin）6如图 6 所示，在倾角为 的斜面上放一质量为m 的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力是()A mg cosB mgtanC mg cosD mg7一个人用竖直向上的拉力去拉一个置于水平地面上的物体，但没有拉动，这时A人的拉力一定小于物体的重力B 人的拉力有可能等于物体的重力的大小C水平面对物体一定有竖直向上的弹力D 水
4、平面对物体可能没有作用力8如图 7 所示，两根水平放置的固定的光滑硬杆OA 和 OB 间的夹角为 ，在两杆上各套轻环E、G 并用细绳相连，现用一恒力F 沿 OB 方向拉环G，稳定时细绳的拉力为（）A FsinB F/sin C F/cosD Fcos9在倾角为 30的斜面上有一重 10N 的物块， 被平行于斜面大小为 8N 的恒力 F 推着沿斜面匀速上行，如图 8 所示 。在推力 F 突然取消的瞬间，物块受到的合力大小为（）A 8 NB 5 NC 3 ND 2 N10如图 9 所示，物块P 与 Q 间的滑动摩擦力为5 N，Q 与地面间的滑动摩擦力为 10 N， R 为定滑轮，其质量及摩擦均可忽
5、略不计，现有一水平拉力 F 作用于 P 上并使 P、 Q 发生相对运动，则F 至少为（）A 5 NB 10 NC 15 ND 20 N11如图 10 所示，保持 不变，将 B 点上移，则BO 的拉力将()A逐渐减小B逐渐增大C 先减小后增大D先增大后减小12如图 11 所示，质量为m 的小球与三根相同的弹簧相连接。静止时三者之间互成 120 角。已知弹簧 a、b 对小球的作用力均为F，则弹簧c 对小球的作用力大小可能为（）A FB FmgC F mgD mgFABOC图 10a bc图 11第卷（非选择题，共52 分）二、填空、实验题：本大题共6 小题，每小题4 分，共 24 分。把正确答案填
6、写在题中横线上或按要求作答。13直角斜面体倾角为，质量为M，放在粗糙的水平地面上，质量为m 的物体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜面体对地面的摩擦力大小为_。14质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上，如图12 所示，用水平恒力F 拉乙，使物体甲和乙一起匀速运动。设甲和乙之间的摩擦力为F1，乙与丙之间的摩擦力为2，则FF1=_ ，F2=_。15如图 13 所示，质量m=2kg 的物体，与地面间的动摩擦因数=0.5，要使物体向右匀速运动，拉力F 为。(已知 F 与水平面夹角 =37)16如图 14 所示，一个质量为m=2 kg 的物体，与斜面间的最大静摩擦力为Ff =3.2N，斜面倾角为=3
7、7，要使物体静止在斜面上，沿斜面向上加的最小力F 为N。17如图15 所示， m1 与 m2 叠放在水平桌面上，在F 作用下向右做匀速运动， m2 对 m1 的摩擦力为。地面对m2 的摩擦力为。(滑F图 14轮质量和绳与滑轮的摩擦均不计)。18一个物体置于粗糙的斜面上，受到一个平行于斜面的力F 的作用，当 F100N 且沿斜面向上或 F20N 且沿斜面向下时，物体都能在斜面上做匀速直线mFm2图 15运动。当物体不受力F 作用时，物体在斜面上受到的摩擦力f静 _。三、计算题：本大题共2 小题，计28 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，
8、答案中必须明确写出数值和单位。19（ 12 分）如图 16所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用F细绳将质量为 m2kg 的光滑球沿墙壁匀速拉起来。起始时绳与墙的夹角为 30，终了时绳与墙的夹角为60，在这过程中， 拉力 F 的最大值为多少？最小值为多大？球对墙的压力的大小在这个过程中的是怎样变化的图 16（ g 10m / s2 ）？20（ 16 分）如图17 所示，物体质量为2kg ，两根轻绳AB 和 AC的一端系于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成60 的拉力 F，若要使绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。BFC A图 17参考答案一、选择题：1【答案
9、】 AC【点拨】甲受到重力、 乙对甲的吸引力和乙对甲的支持力三个力作用，由力的平衡条件得知：乙对甲的支持力大于甲的重力；由牛顿第三定律知，甲对乙的压力大于甲的重力，A 正确。以甲和乙的整体为对象，受到重力和桌面的支持力二个力的作用且平衡，则C 正确。2【答案】 B【点拨】物体受力如图所示， 将力 F2 沿水平方向和竖直分解为FxF2cos ，Fy F2 sin，由力的平衡条件得知，物体所受到的静摩擦力F1 与 F2沿水平方向分力Fx F2 cos 合力为零，故物体所受到的静摩擦力F1 与拉力 F2的合力方向竖NF2F直向上。 B 正确。1FG3【答案】 A【点拨】对 O 点来说，受到三个拉力作
10、用而平衡，设OA 与竖直方向的夹角为，则由力的平衡条件得： FOAmg , FOBmg tan 。当逐渐增加 C 端所挂物体的质量，则最先断的cos绳是 OA。 A 正确。4【答案】 D【点拨】 由于物体处于静止状态，则绳对 A 的拉力 FT GA 5N；由力的平衡条件知地面对B的支持力应为： FNGBFT2N 。故 D 正确。5【答案】 BC【 点 拨 】 由 物 体 受 力 和 力 的 平 衡 条 件 得 ： FN mg cosF sin，F cosmg sinF f ，且 FfFN 。可知 B、 C 正确。6【答案】 C【点拨】小球静止时受到重力G、竖直的木板的支持力F1 和斜面对小球的
11、支持力F2 作用，由力的平衡条件得：F2 mg / cos 。则由牛顿第三定律得，小球对斜面的压力C 正确。7【答案】 BD【点拨】 由于物体处于静止不动，则人对物体的拉力大小可能等于或小于物体的重力，由力的平衡条件得知，水平面对物体可能没有作用力。故BD 正确。8【答案】 B【点拨】因稳定时细绳EG应与 OA 垂直，环 G 此时受到三个力作用而平衡， 则 FEGF。sin故 B 正确。9【答案】 A【点拨】由于物体匀速运动，所受合力为零，当推力F 突然取消的瞬间，物块所受到的重力和滑动摩擦力不变，则受到的合力大小为8 N。 A 正确。10【答案】 D【点拨】如果 P、Q 刚好发生相对运动，则
12、P 物体在水平方向受到向右的拉力F、向左绳子的拉力 T 和 Q 对 P 向左的摩擦力 F f三个力作用而做匀速运动，则有FTFf ；而对 Q来说，在水平方向受到绳子向左的拉力T、P 对 Q 向右的摩擦力 Ff 和地面对 Q 向右的摩擦力 Ff 地 Q 三个力作用，即： T F fF f 地 Q。由此解得： F 2FfFfQ20N 。11【答案】 CF1F【点拨】结点 O 在三个力作用下平衡，受力如图F211F3FF3甲所示，根据力的平衡条件可知这三个力必构成一F3F2F2个闭合的三角形， 如图乙所示， 由题意知 C 绳的拉甲乙丙力 F3大小和方向均不变， A 绳的拉力12F 方向不变，只有B
13、绳的拉力 F 在变化，变化如图丙所示，则只有当 OA OB 时， B 绳的拉力 F2 最小，故 C 选项正确。12【答案】 ABCD【点拨】以小球为研究对象，它受到重力和三个弹簧的作用力而处于平衡状态，若a、 b 两弹簧处于压缩状态，则有 Fcmg2F cos60 F mg ；若 a、 b 两弹簧处于拉伸状态，则有 Fcmg 2F cos60mgF ；若三弹簧均处于拉伸状态时，则有Fc F mg ；若当 F1 mg 时，有 Fcmg FF 。故 ABCD都正确。2二、填空、实验题：13【答案】 0【点拨】利用整体法可知，质量为m 的物体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜面体对地面的摩擦力
14、大小为0。14【答案】 0；F【点拨】物体甲和乙一起匀速运动，则由力的平衡条件知甲和乙之间的摩擦力为0；以甲和乙为整体，则地面对乙的摩擦力为F。15【答案】 8.91N【点拨】由于物体受到重力G、地面的支持力FN、拉力 F 和滑动摩擦力f四个力作用。由F力的平衡条件得：FN mgF sinF cosF fFN(mg F sin) ；解得： Fmg8.91N 。cossin16【答案】 8.56 N【点拨】 物体静止在斜面上， 且在加上 F 力作用后具有向下的运动趋势时，则由力的平衡条件得沿斜面向上加的最小力F 为： Fmg sinFf 8.56N 。17【答案】 F ；F2【点拨】 由力的平衡
15、条件知，绳子的拉力为F ，绳子对 m1 的拉力与 m2 对 m1 的摩擦力是一2对平衡力，则 mF；以 m1 和 m2 的整体来说，在水平方向受到拉力F 和2 对 m1 的摩擦力为2地面对 m2 的摩擦力二个力作用，其合力为零，则地面对m2 的摩擦力为 F。18【答案】 40 N【点拨】当 F 100N 且沿斜面向上时， 由力的平衡条件得：F mgsinf ，当 F20N且沿斜面向下时有：Ff mg sin。解得： mg sin40N 。当物体不受力 F 作用时，由力的平衡条件得：f静40N 。三、计算题：19【答案】 40；40 3 ；增大。3【解析】球受到重力G、支持力FN 和拉力F 三个力作用，且合力为零。由矢量三角形知，拉力Fmg60 时， F 有最大值Fmax 40N ；当30 时， F 有最小值cos，当F min403 N 。在此过程中， FN 的变化是在不断增大。320【答案】2034033NFN3【解析】对球进行受力分析，由力的平衡条件得：TBFmgTB sinF sin， F cosTB cosTC ；TCG故 FmgT 和 F1 ( mgTC ) 。sinB2 sincos由上可知，当 TB0 时， Fmin20 3 N ；当 TC 0 时， Fmax40 3 N 。33