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2021年高二物理暑假作业(人教版)专项训练
作业3相互作用
一、单选题
1.如图所示,一物体受到向右的F=2N的力作用,由于水平面粗糙,力F没有推动物体.则以下说法正确的是
A.物体所受的合力为2N
B.物体所受合力为零
C.物体受到的推力F小于静摩擦力
D.物体运动趋势的方向为水平向左
【答案】B
【解析】试题分析:物体保持静止表明物体所受合外力为零,故A项说法错误、B项说法正确;物体保持静止表明物体所受合外力为零,所以物体所受向右的力与物体所受静摩擦力大小相等方向相反为一对平衡力,故C项说法错误;物体运动趋势的方向为水平向右,物体运动趋势的方向与静摩擦力的方向相反,D项说法错误;应选B。
2.如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零.F1沿-y方向,大小已知.F2与+x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知.下列说法正确的是( )
A.F3一定指向第二象限
B.F3一定指向第三象限
C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小
D.F3的最小可能值为F1
【答案】D
【解析】AB.三个力平衡时,合力必须为零,任意两个力的合力与第三力必须大小相等、方向相反,所以可知:力F3可能在第二象限的任意方向上,也可能在第三象限的部分区域.故AB错误;
C.根据平衡条件得知:F3与F2的合力与F1大小相等、方向相反,F1大小不变,所以力F3与F2夹角越小时,F3与F2的合力不变.故C错误;
D.由几何知识知,当F2⊥F3时F3有最小值,且最小值为
F1sin(90°-θ)=F1cosθ
故D正确。
故选D。
3.在水平地面上,质量m1的小球用轻绳跨过光滑的半圆形碗连接质量分别为m2和m3的物体,平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用,则m1、m2和m3的比值为( )
A.1:2:3
B.2:1:1
C.2:
:1
D.2:1:
【答案】C
【解析】对碗内的小球m1受力分析,受重力、两个细线的两个拉力,由于碗边缘光滑,相当于动滑轮,故细线对物体m2的拉力等于m2g,细线对物体m1的拉力等于m1g,如图根据共点力平衡条件,两个拉力的合力与重力等值、反向、共线,有: G2=G1cos30°=m2g; G3=G1sin30°=m1g;故解得 m1:m2:m3=2:
:1,故选C.
4.如图所示,质量为m的滑块在平行于固定斜面的推力F1作用下,沿斜面以5 m/s的速度匀速向上滑行,某一时刻把推力F1突然变为水平向右的推力F2,滑块速度不变继续向上匀速滑行,已知动摩擦因数μ=0.5,斜面倾角θ=37 °(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。则F1∶F2=( )
A.2∶1
B.5∶3
C.1∶2
D.3∶5
【答案】C
【解析】在推力F1作用下,有
在推力F2作用下,有
解得
F1∶F2=1∶2
故选C。
5.质量为m的小球系在轻绳的下端,若在小球上施加一个水平力F,使小球在如图所示的位置保持静止,此时悬线偏离竖直方向的夹角,则力F的值为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:设绳的张力为T,由力的平衡知:,可得:,C对。
6.如图,用两个夹角为120°的水平拉力,拉静止在地面上的箱子,保持力的大小不变,逐渐减小两力的夹角θ,箱子始终保持静止,则这两个力的合力( )
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先增大后减小
D.保持不变
【答案】B
【解析】根据平行四边形定则可知合力随两分力夹角的减小而增大,所以这两个力的合力逐渐增大。
故选B。
7.一物体静止在斜面上,正确表示斜面对物体作用力F的方向是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】物体静止在斜面上受到重力、支持力和斜面的摩擦力,由于三力平衡,所以斜面的作用力(支持力和摩擦力的合力)应该与重力大小相等方向相反,所以作用力应该竖直向上,故B正确;
故选B。
点睛:正确受力方向,根据平衡求斜面的作用力.
8.如图所示,把重为8N的物体放在倾角θ=30°的粗糙斜面上并静止,物体的上端与固定在斜面上的轻质弹簧相连,弹簧与斜面平行,若物体与斜面间的最大静摩擦力为5N,下列对弹簧的弹力的分析正确的是( )
A.可能为13 N,方向沿斜面向上
B.可能为5 N,方向沿斜面向下
C.可能为1 N,方向沿斜面向下
D.弹力不可能为零
【答案】C
【解析】将重力按照作用效果分解:平行斜面的下滑分力为
Gsin30°=4N
垂直斜面的垂直分力为
Gcos30°=4
N;
当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为5N,弹簧弹力为拉力,大小为
f=fm+Gsin30°=9N;
当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为5N,弹簧弹力为推力,大小为
f=fm﹣Gsin30°=1N;