第三章 相互作用——力 章末复习与提高-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高一物理第三章相互作用单元复习卷，全面覆盖力的基本概念、受力分析、平衡条件等核心知识，通过基础辨析、实验探究及嫦娥六号着陆等科技情境题，融合物理观念与科学探究，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|6|受力分析、弹力方向、平衡条件|结合风洞实验等科技情境，考查运动和相互作用观念| |多选题|3|矢量判断、摩擦力计算、动态平衡|通过水平压木块等模型，体现科学推理| |填空题|4|微小形变、重心、胡克定律|实验装置分析（激光反射测形变），培养科学探究能力| |实验题|3|作用力与反作用力、力的平行四边形定则|经典实验操作与数据处理，强化证据意识| |解答题|4|匀变速运动、平衡条件、摩擦因数|嫦娥六号着陆等真实情境，渗透科学态度与责任|

第三章 相互作用——力（章末复习与提高）原卷版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．如图所示，光滑的小球放置在水平面上，它一共受几个力（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．下列情境中，A图为篮球触地反弹瞬间，B、C、D图中小球均处于静止状态。关于球所受弹力的示意图，正确的是（     ） A． B． C． D． 3．风洞实验主要用于运动物体（如汽车、飞机、导弹等）与空气之间作用力的分析和研究。在风洞实验室中，将两个小球用两段轻线连接后悬挂于天花板顶部，上方小球的质量大于下方小球，两球受到的水平风力相同。两小球处于稳定时，实际形态最接近的是（　　） A． B． C． D． 4．如图，甲物重25N，乙物重15N，甲、乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数为（     ） A．0N B．10N C．15N D．20N 5．如图所示，在某次拔河比赛中，甲、乙两队处于僵持状态，绳与地面平行。以下分析正确的是（　　） A．若甲队取得胜利，则绳子对乙队的拉力大于绳子对甲队的拉力 B．若甲队取得胜利，则说明甲队受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力 C．乙队对绳子的拉力是因为绳子发生了弹性形变而产生的 D．乙队对地面的压力和地面对乙队的支持力是一对平衡力 6．如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去F1，物体所受合力大小为2F1，方向和F1方向相反 B．如果将F3逆时针旋转90°，合力大小将变为2F3 C．如果只是将F2增加一半，那么合力大小将变为 D．如果将F5逆时针旋转180°，合力大小将变为3F5 二、多选题 7．下列各组物理量中，全部是矢量的有（     ） A．力、位移、加速度 B．重力、位移、速度变化量 C．时间、弹力、速度 D．质量、位移、加速度 8．用水平力将木块压在竖直墙上，木块处于静止状态，如图所示。已知木块重木块与墙壁之间的动摩擦因数（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等），以下说法正确的是（     ） A．木块受到的摩擦力为 B．木块受到的摩擦力为 C．若变为，木块受到的摩擦力为 D．若变为，木块受到的摩擦力为 9．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角。下列说法正确的是（     ） A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大 C．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小 D．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°过程中，则球对挡板的压力最小值为 三、填空题 10．如图所示的实验装置中，一束激光从固定支架上的激光笔A中发出，经过平面镜B、C的两次反射在教室屋顶上形成光点D。在摆放平面镜B的桌面上有重物M。改变M的质量能够观察到光点D的明显移动。这是因为M影响了平面镜________（选填B或C）。该装置表明，M能使桌面产生细微________。 11．把一块边长为的质量分布均匀的正方形薄铁皮放入坐标系中，用虚线均匀分成1、2、3、4四等份，如图所示。如果把第4份剪掉，则剩下部分的重心坐标为_______。（以cm为单位） 12．一把刻度模糊的弹簧测力计，某同学把它按图中所示安装起来，物重，测得弹簧伸长了，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力，则该弹簧测力计的读数是___________N，弹簧的劲度系数是___________。 13．如图，现将力进行分解，其中一个分力的方向与F夹角为（），则一个分力的大小至少为________N，此时的大小为________N。 四、实验题 14．某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，弹簧测力计的示数为，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为；再把小球浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，弹簧测力计的示数为，圆盘测力计的示数为。 (1)分析弹簧测力计示数的变化，有__________（选填“＞”“＝”或“＜”）。 (2)水对铁球的作用力大小为__________，若__________，则说明了作用力与反作用力大小相等。 15．在“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使结点到达O点，此时需记录：结点O的位置和______以及两细绳的方向，图乙中弹簧测力计的示数为______N。 (2)丙同学以、为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，在图丙中，______（填“”或“F”）一定沿AO方向。 (3)（多选）下列操作中能减小实验误差的是______。 A．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近木板且与板面平行 B．两弹簧测力计的拉力方向夹角必须为90° C．读数时视线应正对弹簧测力计刻度 D．用天平测量橡皮条的质量 16．为研究一轻质皮筋弹力与形变量之间的关系，某同学选取弹弓上同型号的一根皮筋进行了研究。皮筋上端悬挂在一固定力传感器上（力传感器测量方向已调整至竖直），下端悬挂不同质量的重物，待稳定后用刻度尺测量皮筋的伸长量x，并记录相应的力传感器示数F。 (1)用图中的数据点连出曲线。 (2)由图知，当该橡皮筋的伸长量为4.0cm时，橡皮筋上的弹力为________N。该皮筋的弹力变化规律________（选填“遵循”或“不遵循”）胡克定律。 (3)（单选）若两个同学分别用4.0N、方向相反的力拉皮筋的两端，它的形变量约为（　　） A．2.0cm B．4.0cm C．6.0cm D．8.0cm 五、解答题 17．嫦娥六号于2024年5月3日成功在月表着陆。图甲为着陆模拟图，若着陆器在反推火箭的作用下在距离月表高度为0.2 m处短暂悬停，之后关闭发动机自由下落，经一段时间后着陆器落到月球表面。图乙是嫦娥六号探测器静止在月球的平坦地面上，已知探测器质量为m=8100 kg，若四条轻质着陆腿与竖直方向的夹角均为θ=30°，月球表面的重力加速度取g=1.6 m/s2。求： (1)着陆器关闭发动机后经过多长时间落到月球表面； (2)着陆器落地瞬间速度的大小； (3)每条着陆腿对月球表面的作用力大小。（结果可含有根式） 18．在建筑工地上，把三个形状相同且质量都为m的匀质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压且A与B、C间无摩擦，系统处于静止状态，重力加速度为g，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为，。求： (1)C对A支持力的大小； (2)水平面对B钢管的摩擦力大小。 19．如图所示，在倾角为的斜面上，有一重力为G的木块，该木块受到一个平行斜面、大小为F的外力（未画出），恰好能够沿斜面匀速上滑。 (1)确定该外力的方向； (2)求木块与斜面间的动摩擦因数μ； (3)改用沿斜面向下的外力，物体能匀速下滑。求此外力的大小。 20．如图所示，两个质量均为M=2kg的小物块A、B静置在粗糙水平地面上，两根等长轻杆一端分别通过光滑铰链连接在A、B上，另一端通过光滑铰链连接在O处，两杆之间的夹角为，一根劲度系数k=100N/m的轻质弹簧一端固定在O点，另一端竖直悬挂质量为m=1kg的小物块C，整个装置处于静止状态，物块均可视为质点，重力加速度g取，，。求： (1)弹簧的伸长量以及一侧轻杆对O点的作用力大小； (2)地面对小物块A的支持力以及摩擦力的大小； (3)若将弹簧和小物块C撤走，对O点施加一个竖直向下的压力F，无论F多大均不能使A、B与地面发生相对滑动，则物块A、B与地面间的动摩擦因数应满足什么条件？（A、B与地面间的动摩擦因数相等） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 相互作用——力（章末复习与提高）解析版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．如图所示，光滑的小球放置在水平面上，它一共受几个力（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【参考答案】A 【解析】小球受重力和水平地面的支持力，共两个力作用；A点虽然与球接触，但是对小球无弹力作用，否则小球在水平方向不能平衡。 故选A。 2．下列情境中，A图为篮球触地反弹瞬间，B、C、D图中小球均处于静止状态。关于球所受弹力的示意图，正确的是（     ） A． B． C． D． 【参考答案】C 【解析】A．篮球与水平地面接触时，地面对篮球的弹力方向垂直地面竖直向上，图中弹力方向倾斜，故A错误； B．绳的拉力应沿绳指向悬点，若细绳竖直，则斜面对小球的支持力应该为零，故B错误； C．小球虽与竖直墙面接触，但没有其他水平力使其挤压墙面，墙面对小球没有弹力；地面对小球的弹力竖直向上，故C正确； D．小球静止时只受重力和杆的弹力，二力平衡，杆对小球的弹力应竖直向上，图中弹力沿斜杆方向，故D错误。 故选C。 3．风洞实验主要用于运动物体（如汽车、飞机、导弹等）与空气之间作用力的分析和研究。在风洞实验室中，将两个小球用两段轻线连接后悬挂于天花板顶部，上方小球的质量大于下方小球，两球受到的水平风力相同。两小球处于稳定时，实际形态最接近的是（　　） A． B． C． D． 【参考答案】D 【解析】设上端绳子与竖直方向的夹角为，风力为，对整体受力分析，受力平衡，由矢量三角形有 设下端绳子与竖直方向的夹角为，对下面的小球受力分析，受力平衡，由矢量三角形有 因为，可知 故选D。 4．如图，甲物重25N，乙物重15N，甲、乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数为（     ） A．0N B．10N C．15N D．20N 【参考答案】C 【解析】乙物体悬挂在空中处于静止状态，受竖直向下的重力和竖直向上的绳子拉力作用，根据二力平衡条件可知，绳子对乙的拉力 绳子对测力计右端的拉力为 15N，测力计静止，处于平衡状态，其左右两端所受拉力相等，故测力计左端受到的拉力也为15N，测力计示数为15N。 故选C。 5．如图所示，在某次拔河比赛中，甲、乙两队处于僵持状态，绳与地面平行。以下分析正确的是（　　） A．若甲队取得胜利，则绳子对乙队的拉力大于绳子对甲队的拉力 B．若甲队取得胜利，则说明甲队受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力 C．乙队对绳子的拉力是因为绳子发生了弹性形变而产生的 D．乙队对地面的压力和地面对乙队的支持力是一对平衡力 【参考答案】B 【解析】A．绳子作为一个整体，其两端受到的拉力大小相等 绳子对乙队的拉力与乙队对绳子的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，它们的大小总是相等的 绳子对甲队的拉力与甲队对绳子的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，它们的大小总是相等的 所以绳子对乙队的拉力等于绳子对甲队的拉力，与比赛的胜负无关，A错误； B．拔河的胜负取决于哪队受到的地面最大静摩擦力更大。甲队获胜，说明甲队受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力，B正确； C．乙队对绳子的拉力是乙队施加给绳子的力，施力物体是乙队，因此是乙队（队员的手）发生形变产生的，C错误； D．乙队对地面的压力和地面对乙队的支持力是一对作用力与反作用力，它们分别作用在地面和乙队这两个不同的物体上，不是平衡力，D错误。 故选B。 6．如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去F1，物体所受合力大小为2F1，方向和F1方向相反 B．如果将F3逆时针旋转90°，合力大小将变为2F3 C．如果只是将F2增加一半，那么合力大小将变为 D．如果将F5逆时针旋转180°，合力大小将变为3F5 【参考答案】C 【解析】A．物体在五个共点力作用下保持平衡，F1与其余四个力的合力大小相等，方向相反。如果撤去F1，物体所受的合力大小为F1，方向和F1方向相反，故A错误； B．物体在五个共点力作用下保持平衡，F3与其余四个力的合力大小相等，方向相反，如果将F3逆时针旋转90°，根据平行四边形定则，合力为，故B错误； C．物体在五个共点力作用下保持平衡，合力为零，只是将F2增加一半，那么合力大小将变为，故C正确； D．物体在五个共点力作用下保持平衡，F5与其余四个力的合力大小相等，方向相反，如果将F5逆时针旋转180°，可得合力大小将变为2F5，故D错误。 故选C。 二、多选题 7．下列各组物理量中，全部是矢量的有（     ） A．力、位移、加速度 B．重力、位移、速度变化量 C．时间、弹力、速度 D．质量、位移、加速度 【参考答案】AB 【解析】A．力、位移、加速度全都是矢量，故A正确； B．重力、位移、速度变化量全都是矢量，故B正确； C．时间是标量，弹力和速度是矢量，故C错误； D．质量是标量，位移和加速度是矢量，故D错误。 故选AB。 8．用水平力将木块压在竖直墙上，木块处于静止状态，如图所示。已知木块重木块与墙壁之间的动摩擦因数（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等），以下说法正确的是（     ） A．木块受到的摩擦力为 B．木块受到的摩擦力为 C．若变为，木块受到的摩擦力为 D．若变为，木块受到的摩擦力为 【参考答案】BCD 【解析】AB．当时，木块与墙壁之间的最大静摩擦力为 所以木块静止，由平衡状态可知，则木块受到的静摩擦力大小等于重力大小，为6N，故A错误，B正确； C．当F变大时，最大静摩擦力增大，木块保持不动，木块受到的静摩擦力不变，仍为6N，故C正确； D．当时，木块与墙壁之间的最大静摩擦力为 则木块沿墙面下滑，木块受到的滑动摩擦力为5N，故D正确。 故选BCD。 9．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角。下列说法正确的是（     ） A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大 C．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小 D．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°过程中，则球对挡板的压力最小值为 【参考答案】AD 【解析】A．对小球进行受力分析如图 有， 解得 据牛顿第三定律可得：球对斜面的压力大小为G，故A正确； BCD．挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，画出转动过程中的受力示意图如图 则斜面对球的支持力减小，挡板对球的支持力先减小后增大，据牛顿第三定律可得，球对斜面的压力逐渐减小，球对挡板的压力先减小后增大，当垂直时，有最小值为，故BC错误，D正确。 故选AD。 三、填空题 10．如图所示的实验装置中，一束激光从固定支架上的激光笔A中发出，经过平面镜B、C的两次反射在教室屋顶上形成光点D。在摆放平面镜B的桌面上有重物M。改变M的质量能够观察到光点D的明显移动。这是因为M影响了平面镜________（选填B或C）。该装置表明，M能使桌面产生细微________。 【参考答案】B 形变 【解析】[1][2] 这是利用光反射放大微小形变的实验：重物M放在平面镜B所在的桌面上，改变M的重力会使桌面产生细微形变，带动平面镜B的倾角发生改变，这个微小的角度变化经过两次反射后，会被放大为屋顶光点D的明显移动，因此M影响的是平面镜B，该装置证明M使桌面产生了细微形变。 11．把一块边长为的质量分布均匀的正方形薄铁皮放入坐标系中，用虚线均匀分成1、2、3、4四等份，如图所示。如果把第4份剪掉，则剩下部分的重心坐标为_______。（以cm为单位） 【参考答案】（5cm，7cm） 【解析】设4块薄铁皮的质量均为，第1块薄铁皮的重心坐标（9cm，9cm）；第2块薄铁皮的重心坐标（3cm，9cm）；第3块薄铁皮的重心坐标（3cm，3cm）；则1、2、3块薄铁皮整体重心的横坐标 纵坐标 剩下部分的重心坐标为（5cm，7cm）。 12．一把刻度模糊的弹簧测力计，某同学把它按图中所示安装起来，物重，测得弹簧伸长了，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力，则该弹簧测力计的读数是___________N，弹簧的劲度系数是___________。 【参考答案】 【解析】[1]根据受力平衡可得弹簧测力计的弹力 即弹簧测力计的读数是 [2]弹簧的劲度系数为 13．如图，现将力进行分解，其中一个分力的方向与F夹角为（），则一个分力的大小至少为________N，此时的大小为________N。 【参考答案】6 8 【解析】[1][2]的方向与F夹角确定，它们与首尾相连组成三角形，由图可知，当和垂直时，最小， 此时$$ 四、实验题 14．某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，弹簧测力计的示数为，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为；再把小球浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，弹簧测力计的示数为，圆盘测力计的示数为。 (1)分析弹簧测力计示数的变化，有__________（选填“＞”“＝”或“＜”）。 (2)水对铁球的作用力大小为__________，若__________，则说明了作用力与反作用力大小相等。 【参考答案】(1)＜ (2) 【解析】（1）实心铁球在水中受到浮力作用，故弹簧测力计的示数变小，则有。 （2）[1]设铁球的重力为，根据平衡条件可得 设水对铁球的作用力大小为，根据平衡条件可得 联立可得； [2]圆盘测力计示数增加，铁球对水的作用力大小为，若，则可以证明作用力与反作用力大小相等。 15．在“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使结点到达O点，此时需记录：结点O的位置和______以及两细绳的方向，图乙中弹簧测力计的示数为______N。 (2)丙同学以、为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，在图丙中，______（填“”或“F”）一定沿AO方向。 (3)（多选）下列操作中能减小实验误差的是______。 A．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近木板且与板面平行 B．两弹簧测力计的拉力方向夹角必须为90° C．读数时视线应正对弹簧测力计刻度 D．用天平测量橡皮条的质量 【参考答案】(1)两弹簧测力计的读数 6.00 (2) (3)AC 【解析】（1）[1]用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，需要记录结点O的位置、两弹簧测力计的读数以及两细绳的方向； [2]由于弹簧测力计的分度值为，应估读到分度值的下一位，因此图乙中弹簧测力计的示数为 （2）是依据平行四边形定则得到的理论值，是实际实验中的真实值，因此一定沿AO方向的是 （3）A．为减小实验误差，拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行，故A正确； B．用两个测力计拉橡皮条时拉力方向的夹角不宜过大或过小，适中即可，更无需夹角为，故B错误； C．为了减小实验误差，记录的数据更真实准确，读数时视线应正对测力计刻度，故C正确； D．本实验与橡皮条的质量无关，无需测量橡皮条的质量，故D错误。 故选AC。 16．为研究一轻质皮筋弹力与形变量之间的关系，某同学选取弹弓上同型号的一根皮筋进行了研究。皮筋上端悬挂在一固定力传感器上（力传感器测量方向已调整至竖直），下端悬挂不同质量的重物，待稳定后用刻度尺测量皮筋的伸长量x，并记录相应的力传感器示数F。 (1)用图中的数据点连出曲线。 (2)由图知，当该橡皮筋的伸长量为4.0cm时，橡皮筋上的弹力为________N。该皮筋的弹力变化规律________（选填“遵循”或“不遵循”）胡克定律。 (3)（单选）若两个同学分别用4.0N、方向相反的力拉皮筋的两端，它的形变量约为（　　） A．2.0cm B．4.0cm C．6.0cm D．8.0cm 【参考答案】(1)见解析 (2)6.0（5.8～6.2） 不遵循 (3)A 【解析】（1）用平滑曲线将图中数据点连接起来，使数据点均匀分布在曲线两侧，如图所示 （2）[1]结合图像可知，当该橡皮筋的伸长量为4.0cm时，橡皮筋上的弹力为6.0N。 [2]由于图像不是一条过原点的直线，表明皮筋弹力与形变量不成正比，即该皮筋的弹力变化规律不遵循”胡克定律。 （3）若两个同学分别用4.0N、方向相反的力拉皮筋的两端，此时皮筋弹力大小为4.0N，根据图像可知，皮筋的形变量约为2.0cm。 故选A。 五、解答题 17．嫦娥六号于2024年5月3日成功在月表着陆。图甲为着陆模拟图，若着陆器在反推火箭的作用下在距离月表高度为0.2 m处短暂悬停，之后关闭发动机自由下落，经一段时间后着陆器落到月球表面。图乙是嫦娥六号探测器静止在月球的平坦地面上，已知探测器质量为m=8100 kg，若四条轻质着陆腿与竖直方向的夹角均为θ=30°，月球表面的重力加速度取g=1.6 m/s2。求： (1)着陆器关闭发动机后经过多长时间落到月球表面； (2)着陆器落地瞬间速度的大小； (3)每条着陆腿对月球表面的作用力大小。（结果可含有根式） 解：（1）由自由落体运动规律得     解得     （2）由自由落体运动规律得     解得     （3）在月球上，着陆器受到重力     以着陆器为研究对象，着陆器受到重力G，月球表面对每个着陆腿的作用力F，则有 解得     由牛顿第三定律可知，每条着陆腿对月球表面的作用力大小 18．在建筑工地上，把三个形状相同且质量都为m的匀质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压且A与B、C间无摩擦，系统处于静止状态，重力加速度为g，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为，。求： (1)C对A支持力的大小； (2)水平面对B钢管的摩擦力大小。 解：（1）对A钢管受力分析，如图 A钢管受到重力，以及B、C钢管对它的支持力F（因为B、C与A接触且对称，所以两个支持力大小相等）。由于A处于静止状态，竖直方向受力平衡。根据几何关系，A与B、C的圆心连线构成等边三角形，所以支持力F与竖直方向的夹角为30°。对A进行竖直方向的受力分析有 解得 （2）对B钢管受力分析，B钢管受到重力、地面的支持力N、A对B的压力（大小等于F），以及地面的静摩擦力f。将沿水平方向分解，据平衡条件水平分力 解得 19．如图所示，在倾角为的斜面上，有一重力为G的木块，该木块受到一个平行斜面、大小为F的外力（未画出），恰好能够沿斜面匀速上滑。 (1)确定该外力的方向； (2)求木块与斜面间的动摩擦因数μ； (3)改用沿斜面向下的外力，物体能匀速下滑。求此外力的大小。 解：（1）木块沿斜面匀速上滑，木块所受滑动摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件可知，外力方向沿斜面向上。 （2）木块沿斜面匀速上滑，对木块进行分析，如图所示 根据平衡条件有， 解得 （3）改用沿斜面向下的外力，物体能匀速下滑，对木块进行分析，如图所示 根据平衡条件有， 结合上述解得 20．如图所示，两个质量均为M=2kg的小物块A、B静置在粗糙水平地面上，两根等长轻杆一端分别通过光滑铰链连接在A、B上，另一端通过光滑铰链连接在O处，两杆之间的夹角为，一根劲度系数k=100N/m的轻质弹簧一端固定在O点，另一端竖直悬挂质量为m=1kg的小物块C，整个装置处于静止状态，物块均可视为质点，重力加速度g取，，。求： (1)弹簧的伸长量以及一侧轻杆对O点的作用力大小； (2)地面对小物块A的支持力以及摩擦力的大小； (3)若将弹簧和小物块C撤走，对O点施加一个竖直向下的压力F，无论F多大均不能使A、B与地面发生相对滑动，则物块A、B与地面间的动摩擦因数应满足什么条件？（A、B与地面间的动摩擦因数相等） 解：（1）对物块C，由平衡条件及胡克定律，有 解得 对O点受力分析，如图所示 装置对称，两轻杆对O的作用力大小相等，设为。两杆夹角，故单杆与竖直方向夹角 由平衡条件，有 解得 （2）将整个装置视为整体，设地面对A的支持力为，由平衡条件有 解得 对A受力分析，正交分解建立坐标系，如图所示 轻杆对A的反作用力大小为 由平衡条件，则水平方向有 解得 （3）对O点施加竖直向下的压力，由平衡条件，可得单杆作用力大小 对A，摩擦力 支持力 要使A不发生相对滑动，需满足 代入得 整理得 无论多大均不能使A、B与水平面发生相对滑动，若，则当足够大时不等式一定不成立。因此需满足 解得 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $