专题03 相互作用【考题猜想】（24题8大类型）-2024-2025学年高一物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第一册）

专题03 相互作用 【题型1 重力和重心的理解】 1 【题型2 弹力有无及方向的判断】 2 【题型3 弹力大小的计算】 3 【题型4 静摩擦力有无及方向判断】 4 【题型5 静摩擦力的大小】 5 【题型6 滑动摩擦力的大小】 6 【题型7 摩擦力的的突变问题】 7 【题型8 探究弹簧弹力与形变量的关系】 8 【题型1 重力和重心的理解】 1．如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，在水由小孔缓慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（ ） A．先降低后升高 B．一直上升 C．先升高后降低 D．一直下降 2．帝企鹅是南极常见的一种动物，如图所示的是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体，关于此帝企鹅与重力有关的问题，下列说法中正确的是（　　）    A．帝企鹅的重心一定在其体外 B．帝企鹅受到的重力不一定等于地球对它的吸引力 C．帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心 D．帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力 3．我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．水倒空后装置重心右移至转轴右侧 B．注水过程装置重心右移直至转轴右侧 C．注水速度越慢，重心转移的速度越快 D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关 【题型2 弹力有无及方向的判断】 4．如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（　　）    A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C．甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D．乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 5．如图所示，物体A、B均处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．若地面是粗糙水平的，则A与间一定不存在弹力 B．若地面是光滑水平的，则A与间一定存在弹力 C．若地面是光滑水平的，则A与间一定不存在弹力 D．若地面是粗糙水平的，则A与间一定存在弹力 6．台球沿桌面以速度v0的速度与球桌边框成角撞击击框上的O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图所示OB垂直桌边，则桌边给球的弹力方向为（　　） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 【题型3 弹力大小的计算】 7．如图所示，放在水平桌面上的物体A通过水平轻绳、轻弹簧和光滑定滑轮与物体B相连接，物体静止时弹簧秤甲和乙的读数分别为5N和若剪断物体A左侧轻绳，则物体A所受的合力和弹簧秤乙的读数分别为　　 A．5N，零 B．2N，2N C．零，零 D．零，2N 8．如图所示，一位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(   ) A．小车静止时，，方向沿杆向上 B．小车静止时，，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，，方向竖直向上 D．小车向右匀速运动时，，方向沿杆向上 9．如图所示，两个劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在不可伸长的细绳上，当滑轮下端挂一重为的物体后，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有（    ） A．两弹簧的伸长量相等 B．两弹簧的弹力大小不相等 C．重物下降的距离为 D．重物下降的距离为 【题型4 静摩擦力有无及方向判断】 10．如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（　　） A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力 B．自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用 C．自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右 D．竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力 11．学军中学第61届校运会于2023年10月19日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．加速奔跑时，地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同 B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力 C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势 D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大 12．《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则（    ） A．铁夹水平匀速运动，小球不受摩擦力 B．铁夹匀速向上运动，小球所受的摩擦力向上 C．铁夹匀速向下运动，小球所受的摩擦力向下 D．若保持小球始终静止，则铁夹夹得越紧，小球受到的摩擦力越大 【题型5 静摩擦力的大小】 13．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小分别为FA和FB。则（　　） A．FA=12.5N，FB=15N B．FA=4.5N，FB=6N C．FA=8N，FB=7N D．FA=8N，FB=9N 14．如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平向右大小为的力，两木块仍然保持静止。木块受到摩擦力大小是（　　） A． B． C． D． 15．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量均为，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，重力加速度大小g取，则下列说法正确的是（　　） A．书与书之间的摩擦力大小均相等 B．他最多能夹住42本书 C．他最多能夹住62本书 D．他最多能夹住80本书 【题型6 滑动摩擦力的大小】 16．如图所示，同一长方形木块放在同一粗糙水平桌面上，甲图中木块水平放置、乙图中木块竖直放置、丙图中木块水平放置并在上面叠加了一铁块，甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动该木块所需的拉力分别为、、，下列分析正确的是（　　） A． B． C． D． 17．如图所示，在的水平面上向左运动的物体，质量为，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为的拉力作用，则物体受到的摩擦力的大小和方向分别是（　　） A．，向右 B．，向左 C．，向右 D．，向左 18．如图所示，A、B、C三块质量均为m的物块叠放在一起，物块A、B间的动摩擦因数为0.6，物块B、C间的动摩擦因数为0.4，物块C与地面间的动摩擦因数为0.2，物块A、C用轻绳通过固定在墙面上的两个光滑定滑轮连接，物块与滑轮间轻绳水平。现用逐渐增大的水平力F向左拉C，直到使物块C发生运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F至少达到（　　） A． B． C． D． 【题型7 摩擦力的的突变问题】 19．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系正确的是（　　） A． B． C． D． 20．一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(    ) A． B． C． D． 21．如图所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能的是（　　） A． B． C． D． 【题型8 探究弹簧弹力与形变量的关系】 22．某同学想设计一个可以测量物体重量的台秤，其结构原理如图（a）所示，轻质弹簧下端固定于铁架台，弹簧上端置一托盘（g取9.8 m/s2） 砝码质量（g） 50 150 250 弹簧长度（cm） 8.50 6.54 4.58 (1)该同学在托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如上表格，由数据算得劲度系数k = N/m（保留2位有效数字）； (2)该同学通过换算，将质量数据标在刻度尺的不同位置处，一个简易台秤就制作成功了。请问100 g应该标在刻度尺 cm的位置。（计算结果保留3位有效数字）。 (3)使用过程中，该同学更换了一个轻一点的托盘，更换托盘后，再用上述方法测量，得到弹簧的劲度系数 （选填“变化”或“不变化”），刻度尺不同位置标的质量数据 （选填“需要”或“不需要”）改变。 23．某同学在研究性学习中，利用所学的知识设计了如下的实验：一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐，在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺，该同学通过改变细线上所挂钩码（未画出）的个数来改变弹簧的长度l，现将测量数据记录在图乙表中，现要求在图丙中画出F-L图线，并利用测量数据及描绘出的图线，对弹簧的有关特性进行研究，重力加速度。 m/kg 1.0 2.0 3.0 4.0 l/cm 25.00 35.00 45.00 55.00 图乙 (1)根据题目要求在图丙中补描上一个点并画出F-L图线 ； (2)弹簧的劲度系数为k= N/m，原长为l0= cm。（以上两空保留三位有效数字） (3)对于该实验下列说法正确的是（　　） A．弹簧自重对实验结果产生了误差 B．定滑轮与细线存在摩擦力会引起误差 C．在弹性限度内弹力F 与弹簧长度l成正比 24．在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，第一组同学设计了如图甲所示的实验装置。将弹簧竖直悬挂在铁架台上，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，根据算出弹簧伸长的长度x，根据测量数据画出如图乙所示的图像。 (1)根据所得的图线可知该弹簧的劲度系数为 。 (2)第二小组同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度之间关系的图像如图丙所示，下列说法正确的是 。 A．a的原长比b的短 B．的原长比b的长 C．a的劲度系数比b的小 D． 的劲度系数比b的大 (3)第三小组同学将第一组同学用的同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂测出挂上钩码后的弹簧的总长度L，根据算出弹簧伸长的长度x。他们得到的图线如图丁所示，则图像不过原点的原因可能是 ，第三组同学利用该方案测出弹簧的劲度系数和第一组同学测出的结果相比 （偏大、偏小、相同）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 相互作用 【题型1 重力和重心的理解】 1 【题型2 弹力有无及方向的判断】 3 【题型3 弹力大小的计算】 4 【题型4 静摩擦力有无及方向判断】 5 【题型5 静摩擦力的大小】 7 【题型6 滑动摩擦力的大小】 8 【题型7 摩擦力的的突变问题】 9 【题型8 探究弹簧弹力与形变量的关系】 12 【题型1 重力和重心的理解】 1．如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，在水由小孔缓慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（ ） A．先降低后升高 B．一直上升 C．先升高后降低 D．一直下降 【答案】A 【分析】注意重心的位置与物体的质量分布和形状有关，在水从小孔不断流出的过程中，容器和水的整体的重心将先下降，当水流完后，重心又上升． 【详解】装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先下降后上升，故BCD错误，A正确． 故选A． 2．帝企鹅是南极常见的一种动物，如图所示的是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体，关于此帝企鹅与重力有关的问题，下列说法中正确的是（　　）    A．帝企鹅的重心一定在其体外 B．帝企鹅受到的重力不一定等于地球对它的吸引力 C．帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心 D．帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力 【答案】C 【详解】A．帝企鹅正常站立时，重心在其体内，故A错误； BC．处在南极极点的帝企鹅的向心力为0，其所受的重力与地球对它的吸引力相等，此时重力的方向指向地心，故B错误，C正确； D．帝企鹅对地面的压力与其受到的重力是两种不同性质的力，故D错误； 故选C。 3．我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．水倒空后装置重心右移至转轴右侧 B．注水过程装置重心右移直至转轴右侧 C．注水速度越慢，重心转移的速度越快 D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关 【答案】A 【详解】AB．注水过程装置重心左移直至转轴左侧，水倒空后装置重心右移至转轴右侧，木槽右端的装置会撞击下面的谷米，A正确，B错误； C．注水速度越快，重心转移的速度越快，C错误； D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置有关，重心距转轴的距离越近，重心转移的距离越小，装置往复运动一次的时间越小，即周期小，D错误。 故选A。 【题型2 弹力有无及方向的判断】 4．如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（　　）    A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C．甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D．乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 【答案】A 【详解】如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用。 故选A。 5．如图所示，物体A、B均处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．若地面是粗糙水平的，则A与间一定不存在弹力 B．若地面是光滑水平的，则A与间一定存在弹力 C．若地面是光滑水平的，则A与间一定不存在弹力 D．若地面是粗糙水平的，则A与间一定存在弹力 【答案】C 【详解】AD．若地面是粗糙水平的，在没有外力作用的时，物体没有相对运动趋势，所以不受摩擦力，则AB之间也不存在弹力，故AD错误。 BC．若地面是光滑水平的，B球静止，对B进行受力分析，B球受重力和弹力的作用，二力平衡，不可能再受到A对B的弹力的作用，故B错误，C正确。 故选C。 6．台球沿桌面以速度v0的速度与球桌边框成角撞击击框上的O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图所示OB垂直桌边，则桌边给球的弹力方向为（　　） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 【答案】B 【详解】桌边给球的弹力方向应该与桌面垂直，即沿着OB方向。 故选B。 【题型3 弹力大小的计算】 7．如图所示，放在水平桌面上的物体A通过水平轻绳、轻弹簧和光滑定滑轮与物体B相连接，物体静止时弹簧秤甲和乙的读数分别为5N和若剪断物体A左侧轻绳，则物体A所受的合力和弹簧秤乙的读数分别为　　 A．5N，零 B．2N，2N C．零，零 D．零，2N 【答案】D 【详解】在剪数细线前，乙的示数为2N，甲的示数为5N，则说明A受向右的摩擦力大小为f=5-2=3N； 在剪数细线后，乙的弹力不变；仍为2N；而A受5N的拉力消失，受到的乙弹簧的拉力为2N；因合外力为3N时物体保持静止，故当线断时，A仍保持静止；故A受到的合力为零； 故选D． 8．如图所示，一位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(   ) A．小车静止时，，方向沿杆向上 B．小车静止时，，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，，方向竖直向上 D．小车向右匀速运动时，，方向沿杆向上 【答案】C 【详解】小车静止或匀速直线运动时，小球都处于平衡状态，故杆对球的作用力F=mg，方向竖直向上，故C正确，ABD错误。 9．如图所示，两个劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在不可伸长的细绳上，当滑轮下端挂一重为的物体后，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有（    ） A．两弹簧的伸长量相等 B．两弹簧的弹力大小不相等 C．重物下降的距离为 D．重物下降的距离为 【答案】D 【详解】B．由于两弹簧用光滑细绳连接，同一绳上张力相等，故两弹簧的弹力大小相等，故B错误； A．物体静止时有根据胡克定律有解得，即两弹簧的伸长量不相等，故A错误； CD．弹簧共伸长根据动滑轮的特点，重物下降的距离为故C错误，D正确。故选D。 【题型4 静摩擦力有无及方向判断】 10．如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（　　） A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力 B．自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用 C．自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右 D．竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力 【答案】B 【详解】A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对相互作用力，故A错误； B．自左向右行笔写一横过程中，镇纸受力平衡，水平方向不受摩擦力作用，故B正确； C．自左向右行笔写一横过程中，笔对宣纸的摩擦力向右，宣纸静止，则桌面给宣纸的摩擦力向左，故C错误； D．竖直提起毛笔悬空时，手对笔的静摩擦力与重力等大反向，故增大握笔的力度，手和笔间的摩擦力不变，手和笔之间的最大摩擦力增大，故D错误。 故选B。 11．学军中学第61届校运会于2023年10月19日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．加速奔跑时，地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同 B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力 C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势 D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大 【答案】A 【详解】ABC．学生们加速奔跑时，球鞋相对于地面有向后运动的趋势，地面给学生的静摩擦力方向向前，与学生运动的方向相同。故A正确；BC错误； D．学生受到的静摩擦力小于等于该同学与地面的最大静摩擦力，即 学生越重，地面与学生间的最大静摩擦力就一定越大，不能说明地面与学生间的摩擦力就一定越大。故D错误。 故选A。 12．《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则（    ） A．铁夹水平匀速运动，小球不受摩擦力 B．铁夹匀速向上运动，小球所受的摩擦力向上 C．铁夹匀速向下运动，小球所受的摩擦力向下 D．若保持小球始终静止，则铁夹夹得越紧，小球受到的摩擦力越大 【答案】B 【详解】铁夹匀速运动或静止时处于平衡状态，由小球的受力可知，小球受竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，重力与摩擦力大小相等，方向相反。 故选B。 【题型5 静摩擦力的大小】 13．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小分别为FA和FB。则（　　） A．FA=12.5N，FB=15N B．FA=4.5N，FB=6N C．FA=8N，FB=7N D．FA=8N，FB=9N 【答案】D 【详解】A、B所受最大摩擦力的大小分别为，弹簧的弹力大小由于作用在B上的水平拉力与弹簧对B的弹力大小之和等于9N，小于B的最大静摩擦力，根据平衡条件可知，B所受静摩擦力方向向左，大小为9N，弹簧处于压缩状态，弹簧对A的弹力方向向左，大小小于A的最大静摩擦力，根据平衡条件可知，A所受静摩擦力大小为8N方向向右，即有FA=8N，FB=9N故选D。 14．如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平向右大小为的力，两木块仍然保持静止。木块受到摩擦力大小是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】木块A保持静止，以A为对象，根据受力平衡可知，水平方向的合力为0，则A木块受到摩擦力大小为0。 故选A。 15．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量均为，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，重力加速度大小g取，则下列说法正确的是（　　） A．书与书之间的摩擦力大小均相等 B．他最多能夹住42本书 C．他最多能夹住62本书 D．他最多能夹住80本书 【答案】C 【详解】A．根据平衡条件可知，越靠外侧，中间的书的总重力越大，书与书间的摩擦力越大，A错误； BCD．以这一摞书为研究对象，每只手对其的最大静摩擦力为代入得设能夹住的书数量为，这一摞书受力平衡有解得再考虑除最外侧两本书（本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据二力平衡条件得则有解得，BD错误、C正确；故选C。 【题型6 滑动摩擦力的大小】 16．如图所示，同一长方形木块放在同一粗糙水平桌面上，甲图中木块水平放置、乙图中木块竖直放置、丙图中木块水平放置并在上面叠加了一铁块，甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动该木块所需的拉力分别为、、，下列分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】甲、乙、丙三种情况下木块匀速拉动，则受力平衡，拉力等于摩擦力，即F=f而摩擦力，可知即故选D。 17．如图所示，在的水平面上向左运动的物体，质量为，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为的拉力作用，则物体受到的摩擦力的大小和方向分别是（　　） A．，向右 B．，向左 C．，向右 D．，向左 【答案】C 【详解】物体受到的摩擦力的大小 0.1×20×10N=20N 方向与相对运动方向相反，所以为水平向右。 故选C。 18．如图所示，A、B、C三块质量均为m的物块叠放在一起，物块A、B间的动摩擦因数为0.6，物块B、C间的动摩擦因数为0.4，物块C与地面间的动摩擦因数为0.2，物块A、C用轻绳通过固定在墙面上的两个光滑定滑轮连接，物块与滑轮间轻绳水平。现用逐渐增大的水平力F向左拉C，直到使物块C发生运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F至少达到（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】物块之间产生相对滑动，需要达到对应点的最大静摩擦力，A、B间的最大静摩擦力为，B、C间的最大静摩擦力为，所以A、B间更易产生相对滑动，即拉动C，系统内物体间产生滑动时B、C作为一个整体一起运动。当C要发生运动时，对B、C整体受力分析，A对整体是向右的最大静摩擦力，为地面对整体是向右的摩擦力，为绳子对整体向右的拉力为，所以故选B。 【题型7 摩擦力的的突变问题】 19．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由于物体受到的水平推力为F=kt，由二力平衡得，墙壁与物体间的弹力FN=kt。 当摩擦力Ff小于物体的重力G时，物体将沿墙壁下滑，此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小 Ff=μkt 当摩擦力Ff大小等于重力G时，物体有速度，不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为 Ff=μkt 当摩擦力Ff大于重力时，物体继续下滑，滑动摩擦力大小为 Ff=μkt 当物体静止时，滑动摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，静摩擦力大小为 故选B。 20．一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(    ) A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式 得摩擦力为 物体的最大静摩擦力 由于F＜Fm，所以当物体的速度减小到零时，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件得物体受到的静摩擦力为 故选A。 21．如图所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开始时木块与木板为静摩擦力，由受力平衡可得 则随θ角增大，静摩擦力逐渐变大；当θ角增大到一定数值时木块在板上发生滑动，木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 则随θ角增大，滑动摩擦力逐渐变小；故木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能是B。 故选B。 【题型8 探究弹簧弹力与形变量的关系】 22．某同学想设计一个可以测量物体重量的台秤，其结构原理如图（a）所示，轻质弹簧下端固定于铁架台，弹簧上端置一托盘（g取9.8 m/s2） 砝码质量（g） 50 150 250 弹簧长度（cm） 8.50 6.54 4.58 (1)该同学在托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如上表格，由数据算得劲度系数k = N/m（保留2位有效数字）； (2)该同学通过换算，将质量数据标在刻度尺的不同位置处，一个简易台秤就制作成功了。请问100 g应该标在刻度尺 cm的位置。（计算结果保留3位有效数字）。 (3)使用过程中，该同学更换了一个轻一点的托盘，更换托盘后，再用上述方法测量，得到弹簧的劲度系数 （选填“变化”或“不变化”），刻度尺不同位置标的质量数据 （选填“需要”或“不需要”）改变。 【答案】(1)50 (2)7.52 (3) 不变化 需要 【详解】（1）设砝码质量为m，托盘质量为m0，弹簧原长为l0压缩后长度为l，则 代入两组m和l，则 可得 解得 （2）将m1 = 100 g和表中一组数据m2 = 150 g，l2 = 6.54 cm代入 解得 代入不同的数据，l1均为7.52 cm。 （3）[1]更换更轻的托盘后，m0改变，由 可知劲度系数k与m0无关，所以更换更轻的托盘后，得到的劲度系数k不变化。 [2]更换更轻的托盘后，m0改变，k不变，由 不同的l对应的m值与m0有关，刻度尺不同位置标的质量数据需要改变。 23．某同学在研究性学习中，利用所学的知识设计了如下的实验：一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐，在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺，该同学通过改变细线上所挂钩码（未画出）的个数来改变弹簧的长度l，现将测量数据记录在图乙表中，现要求在图丙中画出F-L图线，并利用测量数据及描绘出的图线，对弹簧的有关特性进行研究，重力加速度。 m/kg 1.0 2.0 3.0 4.0 l/cm 25.00 35.00 45.00 55.00 图乙 (1)根据题目要求在图丙中补描上一个点并画出F-L图线 ； (2)弹簧的劲度系数为k= N/m，原长为l0= cm。（以上两空保留三位有效数字） (3)对于该实验下列说法正确的是（　　） A．弹簧自重对实验结果产生了误差 B．定滑轮与细线存在摩擦力会引起误差 C．在弹性限度内弹力F 与弹簧长度l成正比 【答案】(1)见解析(2) 100 15.0(3)B 【详解】（1）根据实验数据画出F-L图线如图所示 （2）[1]弹簧的劲度系数等于图线的斜率 [2]弹簧的原长等于图像横轴的截距 （3）A．弹簧的劲度系数等于图线的斜率，弹簧水平放置，弹簧自重对实验结果不产生误差，A错误； B．定滑轮与细线存在摩擦力会导致弹力不等于钩码的重力，引起误差，B正确； C．在弹性限度内弹力F 与弹簧的伸长的长度l-l0成正比，C错误。 故选B。 24．在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，第一组同学设计了如图甲所示的实验装置。将弹簧竖直悬挂在铁架台上，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，根据算出弹簧伸长的长度x，根据测量数据画出如图乙所示的图像。 (1)根据所得的图线可知该弹簧的劲度系数为 。 (2)第二小组同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度之间关系的图像如图丙所示，下列说法正确的是 。 A．a的原长比b的短 B．的原长比b的长 C．a的劲度系数比b的小 D． 的劲度系数比b的大 (3)第三小组同学将第一组同学用的同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂测出挂上钩码后的弹簧的总长度L，根据算出弹簧伸长的长度x。他们得到的图线如图丁所示，则图像不过原点的原因可能是 ，第三组同学利用该方案测出弹簧的劲度系数和第一组同学测出的结果相比 （偏大、偏小、相同）。 【答案】(1)25(2)BC(3) 弹簧自身的重力导致还没挂砝码时就伸长了 相同 【详解】（1）由图示图像可知，弹簧的劲度系数为 （2）AB．根据胡克定律可得可知图像的横轴截距表示弹簧的原长，由图可知，a的原长比b的长，故A错误，B正确； CD．根据图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图可知，a图像的斜率比b的小，则a的劲度系数比b的小，故C正确，D错误。故选BC。 （3）[1][2]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，弹簧自身的重力导致还没挂砝码时就伸长了，由可得两种情况下斜率相同，测量结果相同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$