内容正文:
第三章 相互作用 章节复习
(分层作业-素养提升练)(解析版)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
选择题部分
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力沿着水平和竖直方向正交分解,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力.
【详解】对照相机受力分析,受重力、和三个支架的支持力,根据平衡条件,三根支架的支持力的合力应等于重力,即:,解得,D正确;
【点睛】本题因是立体图,无法将所有力画出,因三根支架受力相等,故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力.
2.在粗糙水平面上有一个三角形的木块,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的小木块,m1>m2,如图所示。已知三角形木块和两个小木块都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块的摩擦力为( )
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但其方向不能确定,因为θ1、θ2的关系未知
D.没有摩擦力的作用
【答案】D
【详解】对整体受力分析如图,由于支持力与重力在同一直线上,所以三角形木块与水平面之间无相对运动的趋势,即无摩擦力的作用。
故选D。
3.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A.A对C有向左的摩擦力 B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用 D.C对地有向右的摩擦力
【答案】A
【详解】A.以物体A为研究对象,做匀速运动,由二力平衡可知,C对A有向右的摩擦力,A对C有向左的摩擦力,选项A正确;
B.对物体B,因其所受合外力为零,故B、C间没有摩擦力,选项B错误;
CD.选A、B、C整体为研究对象,在F作用下向左匀速运动,所受合外力为零,故知地面对C有向右的摩擦力,C对地面有向左的摩擦力,C受到A、地面给它的两个摩擦力的作用,CD错误;
故选A。
4.图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G,则每个支撑面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对蒸锅进行受力分析可得
解得
ACD错误,B正确。
故选B。
5.如图,甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则( )
A.甲受到三个力的作用
B.甲受到的摩擦力水平向右
C.扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上
D.扶梯对乙的作用力方向竖直向上
【答案】D
【详解】AB.题图甲中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力和支持力,不受摩擦力,AB错误;
CD.题图乙中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,扶梯对乙有支持力和摩擦力,乙受重力,根据共点力作用下的平衡可知,支持力和摩擦力的合力与重力等大反向,故扶梯对乙的作用力竖直向上,C错误D正确。
故选D。
6.两截面形状相似的物块B、C,倾角均为θ,将C固定在水平面上,物块A与B按图叠放在C上,A恰好沿B匀速下滑,B保持静止。已知物块A、B的质量均为m ,重力加速度大小为g,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。则物块B与C间的摩擦力大小为( )
A.mgsinθ B.2mgsin θ
C.μmgcosθ D.2μmgcosθ
【答案】B
【详解】把物块A、B看成整体,整体是平衡的,则有
2mgsinθ=fBC
所以B正确;ACD错误;
故选B。
7.如图所示,小物块在水平推力F的作用下沿光滑半圆曲面从B点缓慢移动到C点,曲对小球的支持力为FN,下列说法正确的是
A.F逐渐增大,FN逐渐增大
B.F逐渐增大,FN逐渐减小
C.F逐渐减小,FN大小保持不变
D.F逐渐减小,FN先增大后减小
【答案】A
【分析】画出物体的受力图,根据平衡知识以及平行四边形法则列式讨论F和FN的变化.
【详解】画出物体的受力图,设物体所在位置与圆心O连线与竖直方向的夹角为θ,则F=Gtanθ,,物块从B点缓慢移动到C点的过程中,随θ角的增大,F增大,FN增大,故选A.
8.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把挡板由竖直位置绕 O 点缓慢转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是( )
A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和 F2都一直在增大
D.F1和 F2都一直在减小
【答案】B
【详解】法一(力三角形法):小球初始时刻的受力情况如图1所示,因挡板是缓慢转动的,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图2所示(重力 G 的大小、方向均不变,斜面对小球的支持力 F′2的方向始终不变),由图2可知此过程中斜面对小球的支持力F′2不断减小,挡板对小球的弹力F′1先减小后增大,由牛顿第三定律可知选项B正确。
法二(解析法):设斜面倾角为α,挡板与竖直方向夹角为β,如图3所示,则由平衡条件可得:
F′1sin β+F′2cos α=G
F′1cos β =F′2sin α
联立解得
F′1=
F′2=
挡板缓慢转至水平位置,β由0逐渐增大到,当β=α时,cos (β-α)=1,F′1最小,所以 F′1先减小后增大;β增大过程中 tan β随之增大,F′2不断减小,故选项B正确。
二、多选题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题列出的四个备选项中有多个符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.(多选)水平桌面上有一长方体箱子,有四个完全相同的光滑小球A、B、C、D,先将小球A、B、C放置在长方体箱子里,此时三个小球之间、三个小球与箱侧壁之间刚好接触(其中小球A、B与两面箱侧壁接触,小球C与一面箱侧壁接触),其俯视图如图甲所示,然后将小球D放置在小球A、B、C上方,如图乙所示,若四个小球的质量均为m,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.小球A对小球D的作用力大小为
B.小球A对地面的压力为
C.单面箱侧壁对小球A的作用力大小为
D.小球A、B对小球D的作用力的合力大小为
【答案】AC
【详解】A.四个小球的球心连在一起形成一个四面体,设四面体的变长为a,四面体的高为 ,对于D球受到三个小球的支持力,设支持力与竖直方向的夹角为 ,根据平衡
解得
A正确;
B.对于球A,在竖直方向上,则
根据牛顿第三定律小球A对地面的压力为,B错误;
C.小球D对小球A的作用力在水平面上的分力
因为小球A对两个箱侧壁的作用力是垂直的,根据几何关系,则小球A对单面箱侧壁的作用力
根据牛顿第三定律,单面箱侧壁对小球A的作用力,C正确;
D.小球A、B对小球D的作用力
D错误。
故选AC。
10.(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,物块A、B都处于静止状态。现将物块B向右移至C点后,物块A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A.地面对B的支持力减小 B.B与水平面间的摩擦力增大
C.悬于墙上的绳所受拉力不变 D.A、B静止时,始终有α=β=θ成立
【答案】BD
【详解】AB.由A的平衡可知,绳上拉力T始终等于A的重力,即
设滑轮右侧绳与地面夹角为,对B由平衡条件可得
当B往右移时减小,可知地面对B的摩擦力f增大,地面对B的支持力N增大,A错误,B正确;
CD.A、B静止时,对滑轮有
可知,,悬于墙上的绳的拉力方向始终在跨过滑轮的细绳间的角平分线上,由几何关系可知
α=β=θ
当B向右移动时,、均增大,故F减小,C错误,D正确。
故选BD。
11.(多选)如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上重心恰好在支架横和斜梁的连接点O的上方,空调外机对O点的压力大小为F。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为30°且O、A、B均通过转轴相连,忽略支架的重力,下列说法正确的是( )
A.横梁OA对O点的拉力大小为
B.斜梁OB对O点的压力大小为2F
C.保持O点位置不变,若把斜加长一点,则斜梁OB的压力将增大
D.保持O点位置不变,若把斜梁加长一点,则横梁OA的拉力将减小
【答案】BD
【详解】AB.设斜梁对O点的支持力为,横梁对O点的拉力为,对O点受力分析由平衡条件得
带入解得
故B正确,A错误;
CD.保持O点位置不变,若把斜梁加长,则此时角度变大,变大,变大,由
可得横梁对O点的拉力减小,斜梁对O的支持力减小,故D正确,C错误。
故选BD。
12.(多选)如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用水平力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC,此过程中(不计摩擦)( )
A.拉力F逐渐减小
B.拉力F大小不变
C.轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变
D.轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大
【答案】AC
【详解】对B端进行受力分析如图
竖直向下的绳的拉力FT=G,BC绳的拉力FBC及沿杆方向的弹力FAB,此三力组成的矢量三角形与△ABC相似,满足
在轻绳BC方向缓慢变化过程中,因AC、AB、G不变,但BC减小,所以拉力FBC=F逐渐减小,FAB不变;又因为轻杆B端所受轻绳的作用力(两段绳作用力的合力)与所受杆的弹力等大反向,故轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变。
故选AC。
13.(多选)如图所示,甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端,甲放在水平地板上,乙被悬挂在空中,若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止,则( )
A.轻绳对甲的拉力变大
B.甲对地面的压力减小
C.甲所受的静摩擦力减小
D.悬挂滑轮的绳的张力变小
【答案】BC
【详解】设轻绳的拉力为T,拉甲物体时与水平方向夹角为
A.将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后,变大,而轻绳拉力T仍等于乙物体的重量,大小保持不变,A错误;
BC.对甲物体进行受力分析可知
而
整理得
随着角度的增大,支持力减小,静摩擦力减小。
BC正确;
D.悬挂滑轮的绳的张力等于两段轻绳拉力的合力,而两段绳子夹角变小,合力变大,因此悬挂滑轮的绳的张力变大,D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
14.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤:
①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧测力计示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为、,记录弹簧测力计的示数F,测量并记录、间的距离(即橡皮筋的长度)。每次将弹簧测力计示数改变0.50N,测出所对应的长度,部分数据如下表所示:
③找出②中时橡皮筋两端的位置,重新标记为、,橡皮筋的拉力记为。
④在弹簧测力计挂钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在弹簧测力计挂钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使弹簧测力计挂钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为,OB段的拉力记为。
完成下列作图和填空:
(1)利用表中数据画出图线,如图丙。
(2)测得,,则的大小为________N。
(3)根据给出的标度,在图丁中作出和的合力的图示______。
(4)通过比较与________的大小和方向,即可得出实验结论。
【答案】 1.80(1.70~1.90均正确)
【详解】(2)[1]橡皮筋的长度,由图甲可得
所以
(3)[2]利用给出的标度作出FOA和FOB的图示,然后以FOA和FOB为邻边的平行四边形,对角线即为合力,如图所示:
[3]由图可知F'为作图法所得到的合力,FOO'等于真实合力,F'与FOO'不完全重合,存在一定误差,但在误差允许范围内,可得出实验结论。
15.一名同学用左下图示装置做测定弹簧的劲度系数的实验
(1)将铁架台置于桌子上,固定弹簧和刻度尺时,弹簧轴线和刻度尺应相互平行且在__________方向上。
(2)右上图为由实验测得数据标出的对应点,请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线____________。
(3)实验结论是:此弹簧的劲度系数k=__________N/m。(计算结果保留三位有效数字)
(4)如果将指针分别固定在图示A点和A点下方的C点处,做出钩码质量m和指针所对刻度l的关系图像,由图像进一步得出的弹簧的劲度系数kA、kC,则kA__________kC(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 竖直 12.7 =
【详解】(1)[1]由于重力方向竖直向下,所以弹簧轴线和刻度尺应相互平行且在竖直方向上。
(2)[2]用平滑的直线连接,如图
(3)[3]由平衡条件得
解得
结合图可知
解得
(4)[4]如果将指针分别固定在图示A点和A点下方的C点处,由公式
可知,图线的斜率一样,则
kA=kC
四、计算题(本题共3小题,共22分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
16.用细绳AC和BC悬挂100N的重物,两绳与水平方向夹角分别为53°和37°,重物处于静止状态。求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)绳AC和绳BC承受的拉力分别是多大?
(2)若AC能够承受的最大拉力为300N,BC能够承受的最大拉力为200N,要使绳子才不会被拉断求物体的最大重力。
【答案】(1)80N;60N;(2)333.3N
【详解】(1)重物处于静止状态,所受合力为零。FA与FB合力向上大小等于重力。
所以
FA=Gcos37°=80N
FB=Gsin37°=60N
(2)当FA=300N时
FB=FAtan37°=225N > 200NBC绳已经断裂。
所以当FB=200N时重物重力最大。此时
Gmax= 333.3N
17.举重运动员在抓举比赛中,抓杠铃的两手间要有较大距离。某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员质量为75kg,举起的杠铃为125kg,示意图如图所示,求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小。(取重力加速度g=10 N/kg )
【答案】1250N
【详解】设运动员两手臂间的夹角为,则,对杠铃,由平衡条件得
解得
18.如图所示,物体甲质量为m甲=0.8kg,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m乙=5kg的物体乙相连,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为=0.3,轻绳OA与竖直方向的夹角=37°,物体甲、乙均处于静止状态,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大;
(2)水平面对物体乙的摩擦力。
【答案】(1)10N;6N;(2)6N,方向水平向左
【详解】(1)节点O受力分析,受下面细绳的拉力,OA的拉力,OB的拉力,根据平衡条件
TOA==10N
TOB==6N
(2)对乙分析,水平方向合力为零
f==6N
方向水平向左
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第三章 相互作用 章节复习
(分层作业-素养提升练)(答案版)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
选择题部分
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.
【答案】D
【分析】以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力沿着水平和竖直方向正交分解,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力.
2.
【答案】D
3.
【答案】A
4.
【答案】B
5.
【答案】D
6.
【答案】B
7.
【答案】A
【分析】画出物体的受力图,根据平衡知识以及平行四边形法则列式讨论F和FN的变化.
8.
【答案】B
二、多选题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题列出的四个备选项中有多个符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.
【答案】AC
10.
【答案】BD
11.
【答案】BD
12.
【答案】AC
13.
【答案】BC
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
14.
【答案】 1.80(1.70~1.90均正确)
15.
【答案】 竖直 12.7 =
四、计算题(本题共3小题,共22分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
16.
【答案】(1)80N;60N;(2)333.3N
17.
【答案】1250N
18.
【答案】(1)10N;6N;(2)6N,方向水平向左
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(分层作业-素养提升练)(原卷版)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
选择题部分
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
2.在粗糙水平面上有一个三角形的木块,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的小木块,m1>m2,如图所示。已知三角形木块和两个小木块都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块的摩擦力为( )
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但其方向不能确定,因为θ1、θ2的关系未知
D.没有摩擦力的作用
3.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A.A对C有向左的摩擦力 B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用 D.C对地有向右的摩擦力
4.图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G,则每个支撑面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A. B. C. D.
5.如图,甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则( )
A.甲受到三个力的作用
B.甲受到的摩擦力水平向右
C.扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上
D.扶梯对乙的作用力方向竖直向上
6.两截面形状相似的物块B、C,倾角均为θ,将C固定在水平面上,物块A与B按图叠放在C上,A恰好沿B匀速下滑,B保持静止。已知物块A、B的质量均为m ,重力加速度大小为g,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。则物块B与C间的摩擦力大小为( )
A.mgsinθ B.2mgsin θ
C.μmgcosθ D.2μmgcosθ
7.如图所示,小物块在水平推力F的作用下沿光滑半圆曲面从B点缓慢移动到C点,曲对小球的支持力为FN,下列说法正确的是
A.F逐渐增大,FN逐渐增大
B.F逐渐增大,FN逐渐减小
C.F逐渐减小,FN大小保持不变
D.F逐渐减小,FN先增大后减小
8.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把挡板由竖直位置绕 O 点缓慢转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是( )
A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和 F2都一直在增大
D.F1和 F2都一直在减小
二、多选题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题列出的四个备选项中有多个符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.(多选)水平桌面上有一长方体箱子,有四个完全相同的光滑小球A、B、C、D,先将小球A、B、C放置在长方体箱子里,此时三个小球之间、三个小球与箱侧壁之间刚好接触(其中小球A、B与两面箱侧壁接触,小球C与一面箱侧壁接触),其俯视图如图甲所示,然后将小球D放置在小球A、B、C上方,如图乙所示,若四个小球的质量均为m,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.小球A对小球D的作用力大小为
B.小球A对地面的压力为
C.单面箱侧壁对小球A的作用力大小为
D.小球A、B对小球D的作用力的合力大小为
10.(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,物块A、B都处于静止状态。现将物块B向右移至C点后,物块A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A.地面对B的支持力减小 B.B与水平面间的摩擦力增大
C.悬于墙上的绳所受拉力不变 D.A、B静止时,始终有α=β=θ成立
11.(多选)如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上重心恰好在支架横和斜梁的连接点O的上方,空调外机对O点的压力大小为F。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为30°且O、A、B均通过转轴相连,忽略支架的重力,下列说法正确的是( )
A.横梁OA对O点的拉力大小为
B.斜梁OB对O点的压力大小为2F
C.保持O点位置不变,若把斜加长一点,则斜梁OB的压力将增大
D.保持O点位置不变,若把斜梁加长一点,则横梁OA的拉力将减小
12.(多选)如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用水平力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC,此过程中(不计摩擦)( )
A.拉力F逐渐减小
B.拉力F大小不变
C.轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变
D.轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大
13.(多选)如图所示,甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端,甲放在水平地板上,乙被悬挂在空中,若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止,则( )
A.轻绳对甲的拉力变大
B.甲对地面的压力减小
C.甲所受的静摩擦力减小
D.悬挂滑轮的绳的张力变小
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
14.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤:
①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧测力计示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为、,记录弹簧测力计的示数F,测量并记录、间的距离(即橡皮筋的长度)。每次将弹簧测力计示数改变0.50N,测出所对应的长度,部分数据如下表所示:
③找出②中时橡皮筋两端的位置,重新标记为、,橡皮筋的拉力记为。
④在弹簧测力计挂钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在弹簧测力计挂钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使弹簧测力计挂钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为,OB段的拉力记为。
完成下列作图和填空:
(1)利用表中数据画出图线,如图丙。
(2)测得,,则的大小为________N。
(3)根据给出的标度,在图丁中作出和的合力的图示______。
(4)通过比较与________的大小和方向,即可得出实验结论。
15.一名同学用左下图示装置做测定弹簧的劲度系数的实验
(1)将铁架台置于桌子上,固定弹簧和刻度尺时,弹簧轴线和刻度尺应相互平行且在__________方向上。
(2)右上图为由实验测得数据标出的对应点,请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线____________。
(3)实验结论是:此弹簧的劲度系数k=__________N/m。(计算结果保留三位有效数字)
(4)如果将指针分别固定在图示A点和A点下方的C点处,做出钩码质量m和指针所对刻度l的关系图像,由图像进一步得出的弹簧的劲度系数kA、kC,则kA__________kC(选填“>”“=”或“<”)。
四、计算题(本题共3小题,共22分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
16.用细绳AC和BC悬挂100N的重物,两绳与水平方向夹角分别为53°和37°,重物处于静止状态。求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)绳AC和绳BC承受的拉力分别是多大?
(2)若AC能够承受的最大拉力为300N,BC能够承受的最大拉力为200N,要使绳子才不会被拉断求物体的最大重力。
17.举重运动员在抓举比赛中,抓杠铃的两手间要有较大距离。某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员质量为75kg,举起的杠铃为125kg,示意图如图所示,求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小。(取重力加速度g=10 N/kg )
18.如图所示,物体甲质量为m甲=0.8kg,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m乙=5kg的物体乙相连,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为=0.3,轻绳OA与竖直方向的夹角=37°,物体甲、乙均处于静止状态,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大;
(2)水平面对物体乙的摩擦力。
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