内容正文:
寒假 相互作用试卷学科
一.选择题:(本大题共12小题,每小题4分,共48分.其中1-7题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,8-12题有多个选项是正确的,全选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.)
1.物体静止于水平桌面上,则( )
A.桌面对物体的支持力和物体的重力,这两个力作用在两个物体上
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
2.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
3.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖起的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°,假设石块间的摩擦力可以忽略不计,则第l、2块石块间的作用力与第1、3块石块间的作用力二大小之比值为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )
A. B.m C.m D.2m
5.如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为( )
A.2sin B.2cos C.cos D.sin
6.如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是( )
A.f不变,FN不变 B.f增大,FN不变
C.f增大,FN减小 D.f不变,FN减小
7.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.-1 B.2-
C.- D.1-
8.关于力、运动状态及惯性的说法,下列正确的是( )
A.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
B.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
D.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
9.一物体同时受到同一平面内三个力的作用,下列几组力的合力可能为0的是( )
A.5 N、8 N、9 N B.5 N、2 N、3 N C.2 N、7 N、10 N D.1 N、10 N、10 N
10.如图所示,将一根不可伸长柔软的轻绳左右两端分别系于AB两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时两段绳子间的夹角为θ1,此时绳子张力为F1,将绳的右端移到C点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,此时绳子张力为F2,再将绳子的右端再由C点移到D点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,此时绳子张力为F3,不计一切摩擦,且BC为竖直线,则( )
A.θ1=θ2<θ3 B.θ1=θ2=θ3
C.F1>F2>F3 D.F1=F2<F3
11.如图,a 、b 为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为100N/m ,200N/m 。原长分别为 6cm,4cm 。在下端挂一重物G,物体受到的重力为1N,平衡时( )
A.弹簧a下端受的拉力为0.4N, b下端受的拉力为0.6N
B.弹簧a下端受的拉力为1N, b下端受的拉力为1N
C.弹簧a的长度变为7cm, b的长度变为4.5cm
D.弹簧a的长度变为6.4cm, b的长度变为4.3cm
12.如图所示,一遵循胡克定律的弹性轻绳,其一端O固定在天花板上,另一端C与静止在水平地面上的滑块A相连。B为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。当绳OC处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用。现用一水平力F作用于A,使之在地面上向右做直线运动,且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块A与水平地面间有摩擦,且动摩擦因数恒定,那么关于滑块A所受滑动摩擦力和力F大小的判断,下列说法中正确的是( )
A.F逐渐增大 B.F逐渐减小 C.摩擦力保持不变 D.摩擦力先增大后变小
二.填空题(每空3分,共18分)
13.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的长度x/cm
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
(1)根据表中数据在图中作出Fx图线;
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=________N/m;
(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是________________________________.
14.如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,单位N.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤,得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格,A传感器对应的表中力为______(选填“F1”或“F2”).钩码质量为______ kg(保留1位有效数字).
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记了调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
三.计算题(本大题共4小题,共44分.解答本题时,要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出答案的不给分)
15. 在竖直的井底,将一物体以11 m/s的速度竖直向上抛出,物体冲过井口再落到井口时被人接住。在被人接住前1s内物体的位移是4m,位移方向向上,不计空气阻力, g取10 m/s2,求:
(1)物体从抛出到被人接住所经历的时间;
(2)此竖直井的深度。
16.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速运动,速度均为16 m/s.在前面的甲车紧急刹车,加速度为a1=3 m/s2,乙车由于司机的反应时间为0.5 s而晚刹车,已知乙的加速度为a2=4 m/s2,为了确保乙车不与甲车相撞,原来至少应保持多大的车距?
17.如图所示,在倾角为θ=37°的粗糙斜面上,有一个质量为m=11kg的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,若物体静止不动,求推力F的范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
18.如图所示,物体A叠放在物体B上,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg。A用轻绳系在墙壁上,轻绳与水平方向成53°角。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5。若用力F把B匀速向右拉(A未掉下),g取10m/s2,,,求
(1)轻绳上的拉力大小
(2)A物体所受的摩擦力大小
(3)力F的大小
答案
1.D 2.C 3.A 4.C 5.A 6.B 7.B
8.ABD 9.ABD 10.AD 11.BC 12.AC
13.(1)如图所示
(2)50 (3)弹簧自身重力的影响
14.(1)F1 0.05 (2)C
15. :(1)设人接住物块前1s 时物块的速度为v,选向上为正方向,则有
即解得v=9 m/s则物块从抛出到被接住的总时间为
(2)竖直井的深度为
16.1.5m 17.20N≤F≤220N
18.(1)5N (2)3N (3)16N
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