内容正文:
专题04 相互作用——力
5大高频考点
1. 重力
2. 弹力
3. 摩擦力
4. 牛顿第三定律
5. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”(“欹”通“倚”,斜倚,斜靠)。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 如果把瓶由海南搬到北京,瓶所受重力不会发生改变
B. 瓶子所受重力的方向指向地心
C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D. 随着装入瓶中的水增多,瓶的重心一直升高
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B. 瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
C. 装入瓶中的水越多,瓶的重心可能会降低
D. 装入瓶中的水多少不会影响瓶的重心位置
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)国庆假期收假后,物理学科开始进入第二章内容的学习,某同学通过假期预习,提出以下四种说法,你认为他的说法中错误的是( )
A. 相互接触的物体间一定有力的作用
B. 力可以使物体的运动状态发生改变
C. 物体所受重力大小与物体所处地理纬度及离地高度有关,与物体的形状及运动状态无关
D. 轻杆产生的弹力不同于轻绳,轻杆产生弹力的方向可以不沿杆
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)如图两个实验中都体现的物理思想方法是( )
A. 极限法
B. 放大法
C. 控制变量法
D. 等效替代法
3.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)下列甲、乙、丙、丁所示各图中,所有接触面都是光滑的,且物体均保持静止。则Q球受两个弹力的有( )
A. 一个
B. 两个
C. 三个
D. 四个
4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)下列关于图中弹力的判断,正确的是( )
A. 甲图中小球静止在斜面上时,受到支持力和压力两个弹力作用,二者大小相等、方向相反
B. 乙图中箭头所示的方向是碗对杆的弹力方向
C. 丙图中光滑小球随车厢一起向右做匀速直线运动时车厢左壁对小球有弹力
D. 丁图中绳对物体的拉力沿着绳并且指向绳收缩的方向
5.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示,一只小鸟用爪子抓紧倾斜的树枝且保持静止不动,树枝发生了弯曲,停留一段时间后,又飞走了。关于小鸟和树枝,下列说法正确的是( )
A. 小鸟的重力压在了树枝上,使得树枝发生了弯曲
B. 小鸟受到树枝的弹力方向为竖直向上
C. 小鸟起飞瞬间,翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力
D. 树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的
6.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)(多选)下图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器,墙上出现一个红色光斑,然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是( )
A. 墙上光斑不移动
B. 墙上光斑明显向上移动
C. 桌面发生明显形变
D. 桌面发生微小形变
7.(2025-2026高一上·新疆·期中)如图一只松鼠站在倾斜的树枝上,则树枝对松鼠的弹力的方向为( )
A. 竖直向上
B. 竖直向下
C. 沿树枝向上
D. 垂直树枝斜向上
8.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示,玩具汽车停在模型桥面上,下列说法正确的是( )
A. 桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C. 汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D. 汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
9.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在图中,A、B两物体之间一定有弹力作用的是( )
A. B.
C. D.
10.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依·期中)以下情境中的物体A、B、C均处于静止状态,请分别画出它们受到的弹力示意图。
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)如图所示,水平面上复印机纸盒里放一叠共计10张复印纸,每一张纸的质量均为,用一摩擦轮以竖直向下的力压第1张纸,并逆时针转动摩擦轮,确保第1张纸与第2张纸之间有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,纸张间的动摩擦因数均相同,则下列说法正确的是( )
A. 第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动
B. 桌面对第十张纸的摩擦力向左
C. 第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
D. 第2张纸受到的合力不一定为零
2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)用水平外力F将物体压在竖直墙壁上保持静止不动,物体的重力为10N,物体与墙壁间的动摩擦因数,物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 可能为40N
B. 如果F为100N,则物体受到的摩擦力为20N
C. 增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
D. 撤去水平力F,物体与墙壁间的摩擦力减小
3.(2025-2026高一上·新疆·期中)(多选)所受重力为的木箱放在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 木箱与地板之间的最大静摩擦力为
B. 木箱与地板之间的滑动静摩擦力
C. 利用题中所给数据无法求出木箱与地板之间的动摩擦因数
D. 如果用的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受摩擦力大小为
4.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)(多选)如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
5.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器与物块用棉线连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 图乙中曲线反映了物块所受摩擦力的大小随时间变化的关系
C. 由图乙知,物块受到的最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小
D. 用图乙中的数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数
6.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)(多选)如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)如图所示,物体a、b和叠放在水平面上,水平力为,,分别作用于物体、上,、 和 仍保持静止,以、、分别表示与、与、 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示,静置于水平地面,重分别为10N和15N,它们与水平面间动摩擦因数均为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,夹在之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为。现用等于10N的水平拉力作用在木块B上,直到木块A恰好开始运动,弹簧始终处于弹性限度内,则在这一过程中下列说法正确的是( )
A. 木块A的摩擦力先减小后增大
B. 木块B的摩擦力始终为4N
C. 木块B运动的位移为4cm
D. 木块A与B摩擦力方向始终相同
9.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图甲所示,一静止在水平面上的物体,质量为2kg,在水平弹簧作用下,2s末开始滑动,此时弹簧伸长了6cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)时物体受到的摩擦力大小;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
10.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)如图所示,一质量的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数为。工作人员用不同的水平力推木箱,发现当用的力推木箱时,推不动;当用的力推木箱时,恰能推动木箱;然后用力推着木箱匀速运动。()求:
(1)用500N的力推木箱时,静止的木箱与地面间摩擦力大小;
(2)用力推着木箱匀速运动时,所需的推力;
(3)将推力撤掉,木箱在地面上滑行的过程中受到的摩擦力的大小。
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)一斜面固定在水平地面上,一物体静止在斜面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C. 物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D. 物体所受的重力可分解为沿斜面的力和对斜面的压力
2.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)景观石为校园文化增添了氛围,关于景观石的说法中正确的是( )
A. 景观石受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
B. 景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对作用力与反作用力
C. 景观石受到的支持力是景观石发生弹性形变引起的
D. 支持力、压力都是弹力,只要两个物体接触就会产生
3.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在图甲所示探究作用力与反作用力关系的实验中,将两只力传感器钩住对拉,在计算机屏幕上显示出力和时间的关系如图乙所示。由图可知( )
A. 当F1变大时,F2变小
B. 、总是等大、反向
C. 、作用在同一个物体上
D. 实验中两个传感器一定静止
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图甲所示。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在图乙坐标中,请作出图线______。
(2)由此图线可得,该弹簧的原长为 cm,劲度系数 N/m(结果保留两位有效数字)。
(3)他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,示数如图丙所示,该弹簧秤的读数是 N,此时该弹簧的伸长量 cm。
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在一只弹簧的规格参数中,查得该弹簧的劲度系数为,现用图甲装置研究该弹簧的弹力与伸长量之间的关系。
将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指刻度尺的刻度值。
(1)挂2个钩码时刻度尺的示数如图乙所示,该毫米刻度尺的读数为 cm。
(2)根据实验数据,在坐标纸上作出了弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像如图丙所示。根据图像可求得弹簧的劲度系数为 N/m。(保留两位有效数字)
(3)相对误差的计算式为,则该实验结果的相对误差为 %。(保留1位小数)
3.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)某实验小组用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验中,在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码,记录悬挂的钩码个数n,测量对应的弹簧伸长量x,实验时弹簧始终在弹性限度内,记录的数据如表所示,通过对实验数据的分析与计算,完成下列问题。
钩码个数n(个)
1
2
3
4
形变量x(cm)
1.00
2.00
4.00
(1)数据表中的数值为 cm。
(2)在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成 (选填“正比”或“反比”)。
(3)结合题中信息可知,弹簧的劲度系数 N/m。
4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)(多选)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有 。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论:在弹簧的弹性限度内,甲乙弹簧的弹力与弹簧的伸长量成 (填“正比”或“反比”),弹簧的劲度系数 N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,下列说法正确的是______。(其中有两个正确选项)
A. a的原长比b的短 B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小 D. 弹力与弹簧长度成正比
(4)若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“a”或“b”)。
(5)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态如下图中的______。
A. B.
C.
5.(2025-2026高一上·新疆·期中)某同学用图(a)装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)在图(b)中,刻度尺保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,刻度尺的零刻度应与弹簧的 (选填“上端”或“下端”)对齐,不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图(b)所示,则此时弹簧的长度 cm;
(2)改变所挂钩码的个数,进行多次实验,记录每次所挂钩码的质量及弹簧的长度,根据求得弹力(重力加速度取),根据求弹簧的伸长量,得到多组的值作图像,如图(c)所示。由图像求出弹簧的劲度系数为 ;
(3)本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果 (填“有”或“无”)影响。
试卷第1页,共3页
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考点1重力
1.【答案】C
2.【答案】C
考点2弹力
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】BD
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】
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专题04相互作用一一力
1/4
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个F
B
F
F
C◆
7777777777N7777777777
F
考点3摩擦力
1.【答案】B
2.【答案】CD
3.【答案】BD
4.【答案】AC
5.【答案】BD
6.【答案】AB
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】(1)3N
(2)100N/m
(3)0.3
10.【答案】(1)500N
(2)550N
(3)550N
考点4牛顿第三定律
1.【答案】B
2.【答案】B
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3.【答案】B
2》
考点5实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
FN
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
1.【答案】(1)
0510152025L/101
(2)①10②25(3)①
3.0②12
F/N
2
十十十
0.5
+++
0510152025→L/10im
(2)[1]当弹力为零时,弹簧的长度为弹簧的原长,即
图线与横轴的交点坐标,弹簧的原长为Lo=10cm[2]根据胡克定律可知,图线的斜率表示劲度系数,则有
k=4F=2.5
△x0.2-0.1
N/m=25N/m
(3)[1]如图丙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,则该弹簧的读数是3.0N:[2]根据胡克定律可知
4x=F=3.0
=0.12m=12cm
k25
2.【答案】(1)10.90
(2)25
(3)3.8
3.【答案】(1)3.00
(2)正比
(3)200
4.【答案】(1)刻度尺
(2)①正比
②5.0
(3)AB
(4)
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b
(5)B
5.【答案】(1)①上端
187.5
(3)无
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②14.91(14.91~14.93均可)
(2)
4/4
专题04 相互作用——力
5大高频考点
1. 重力
2. 弹力
3. 摩擦力
4. 牛顿第三定律
5. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”(“欹”通“倚”,斜倚,斜靠)。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 如果把瓶由海南搬到北京,瓶所受重力不会发生改变
B. 瓶子所受重力的方向指向地心
C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D. 随着装入瓶中的水增多,瓶的重心一直升高
【答案】C
【详解】A.由于海南和北京的纬度不同,(重力加速度)不同,故所受的重力不同,故A错误;B.瓶子所受重力的方向竖直向下,不一定指向地心,故B错误;C.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,故C正确;D.随着装入瓶中的水增多,瓶的重心先降低后升高,故D错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B. 瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
C. 装入瓶中的水越多,瓶的重心可能会降低
D. 装入瓶中的水多少不会影响瓶的重心位置
【答案】C
【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,严格来说,重力是地球对物体吸引力的一个分力,所以重力不等于物体受到的地球的吸引力,故A错误;B.瓶的重心不一定在两条绳子连线的交点上,故B错误;C.瓶本身的重心位置不变,水比较少时,随着水的增加,整体的重心位置可能先降低然后再随着水的增加逐渐升高,故C正确;D.重心的位置与物体质量分布有关,所以装入瓶中的水多少会影响瓶的重心位置,故D错误。故选C。
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)国庆假期收假后,物理学科开始进入第二章内容的学习,某同学通过假期预习,提出以下四种说法,你认为他的说法中错误的是( )
A. 相互接触的物体间一定有力的作用
B. 力可以使物体的运动状态发生改变
C. 物体所受重力大小与物体所处地理纬度及离地高度有关,与物体的形状及运动状态无关
D. 轻杆产生的弹力不同于轻绳,轻杆产生弹力的方向可以不沿杆
【答案】A
【详解】A.相互接触的物体间不一定有力的作用,如两个物体相互接触但没有挤压,物体间就没有弹力,A错误,符合题意;B.力可以使物体发生形变或运动状态发生改变,B正确,不符合题意;C.物体所受重力大小与重力加速度g有关,而g与物体所处地理纬度及离地高度有关,C正确,不符合题意;D.轻杆产生的弹力不同于轻绳,轻杆产生弹力的方向可以沿杆,也可以不沿杆,D正确,不符合题意。故选A。
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)如图两个实验中都体现的物理思想方法是( )
A. 极限法
B. 放大法
C. 控制变量法
D. 等效替代法
【答案】B
【详解】左图中将桌面在力F作用下发生的形变通过反射光线在屏上光斑移动显示出来,采用放大法。右图中,用手压琉璃瓶,琉璃瓶发生微小的变形,体积减小,由于管子很细,管中水位上升明显,即通过细管将瓶子的形变显示出来,采用的也是放大法。故选B。
3.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)下列甲、乙、丙、丁所示各图中,所有接触面都是光滑的,且物体均保持静止。则Q球受两个弹力的有( )
A. 一个
B. 两个
C. 三个
D. 四个
【答案】A
【详解】图甲、乙中P、Q尽管接触,P与Q之间没有相互挤压,没有发生弹性形变,不存在弹力,假如存在弹力,Q球将发生滚动,所以Q球只受支持力;丁图中只有竖直线对Q球有拉力作用,丙图中绳子和斜面对小球Q都有弹力作用。故选A。
4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)下列关于图中弹力的判断,正确的是( )
A. 甲图中小球静止在斜面上时,受到支持力和压力两个弹力作用,二者大小相等、方向相反
B. 乙图中箭头所示的方向是碗对杆的弹力方向
C. 丙图中光滑小球随车厢一起向右做匀速直线运动时车厢左壁对小球有弹力
D. 丁图中绳对物体的拉力沿着绳并且指向绳收缩的方向
【答案】D
【详解】A.小球静止在斜面上时,受到支持力和绳的拉力两个弹力作用,压力是小球对斜面的作用力,故A错误;B.乙图中碗对杆的弹力方向沿着碗的半径指向碗心,不是箭头所示的方向,故B错误;C.丙图中光滑小球随车厢一起向右做匀速直线运动时小球受力平衡,只受重力和车底面的支持力,故C错误;D.丁图中绳对物体的拉力沿着绳并且指向绳收缩的方向,故D正确。故选D。
5.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示,一只小鸟用爪子抓紧倾斜的树枝且保持静止不动,树枝发生了弯曲,停留一段时间后,又飞走了。关于小鸟和树枝,下列说法正确的是( )
A. 小鸟的重力压在了树枝上,使得树枝发生了弯曲
B. 小鸟受到树枝的弹力方向为竖直向上
C. 小鸟起飞瞬间,翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力
D. 树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的
【答案】D
【详解】A.小鸟的重力作用在小鸟上,小鸟对树枝的压力使得树枝发生了弯曲,故A错误;B.因为树枝倾斜,所以小鸟受到树枝的弹力方向斜向上,故B错误;C.翅膀对空气的作用力与空气对翅膀的作用力是一对相互作用力,大小总是相等,故C错误;D.弹力是由施力物体形变产生的,树枝对小鸟的支持力,施力物体是树枝,则树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的,故D正确。故选D。
6.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)(多选)下图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器,墙上出现一个红色光斑,然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是( )
A. 墙上光斑不移动
B. 墙上光斑明显向上移动
C. 桌面发生明显形变
D. 桌面发生微小形变
【答案】BD
【详解】C D.用力向下压桌面,桌面向下发生微小形变。C错误,D正确;A B.桌面向下发生微小形变,形成中间低,四周高,激光器不发光一端低于发光一端,墙距离激光器较远,因此墙上光斑明显向上移动。A错误,B正确。故选BD。
7.(2025-2026高一上·新疆·期中)如图一只松鼠站在倾斜的树枝上,则树枝对松鼠的弹力的方向为( )
A. 竖直向上
B. 竖直向下
C. 沿树枝向上
D. 垂直树枝斜向上
【答案】D
【详解】根据弹力的性质,其方向总是垂直于接触面,并指向被支持的物体。松鼠站在倾斜的树枝上,接触面是倾斜的树枝表面,因此树枝对松鼠的弹力方向垂直于树枝表面,并斜向上。故选D。
8.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示,玩具汽车停在模型桥面上,下列说法正确的是( )
A. 桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C. 汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D. 汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
【答案】C
【详解】弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变A.模型桥受到向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变,故A错误;BCD.汽车受到向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,不是因为桥梁发生形变而产生的,故BD错误,C正确。故选C。
9.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在图中,A、B两物体之间一定有弹力作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.该图中细线竖直,则A球只受重力和细线的拉力,不受B的支持力,选项A错误;B.该图中物体A受向下的重力,细线斜向上的拉力以及B对A的弹力,选项B正确;C.该图中AB虽然接触,但是无形变,则两球之间无弹力,选项C错误;D.该图中两细线竖直,则两球只受重力和细线的拉力作用,两球之间无弹力,选项D错误。故选B。
10.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依·期中)以下情境中的物体A、B、C均处于静止状态,请分别画出它们受到的弹力示意图。
【答案】
【详解】绳子对物体的弹力沿绳方向,由假设法可知,倾斜绳对物体无弹力,竖直绳对物体有弹力;曲面和平面之间的弹力,垂直于平面;杆对物体弹力可沿杆可不沿杆,由状态法可知,杆对物体弹力竖直向上;点和平面接触的弹力方向,应垂直于平面方向;弹簧对物体弹力,沿弹簧中轴线方向。
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)如图所示,水平面上复印机纸盒里放一叠共计10张复印纸,每一张纸的质量均为,用一摩擦轮以竖直向下的力压第1张纸,并逆时针转动摩擦轮,确保第1张纸与第2张纸之间有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,纸张间的动摩擦因数均相同,则下列说法正确的是( )
A. 第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动
B. 桌面对第十张纸的摩擦力向左
C. 第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
D. 第2张纸受到的合力不一定为零
【答案】B
【详解】A.每张纸的质量为m,动摩擦因数为μ,对第2张分析,它对第3张纸的压力等于上面两张纸的重力,第23张纸之间的最大静摩擦力F32m=μ(F+2mg)而受到的第1张纸的滑动摩擦力为f21=μ(F+mg)<F32m则第2张纸与第3张纸之间不发生相对滑动,同理第3张到第9张纸也不发生相对滑动,故A错误;B.摩擦轮逆时针转动,第1张纸向右滑动,则第2张纸对第1张纸的摩擦力向左,同理,桌面对第十张纸的摩擦力向左,故B正确;C.第1张纸相对于轮有向左运动的趋势,则受到的滑动摩擦力与轮的运动方向相同,向右,故C错误;D.第2张纸静止,受的合力都为零,故D错误。故选B。
2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)用水平外力F将物体压在竖直墙壁上保持静止不动,物体的重力为10N,物体与墙壁间的动摩擦因数,物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 可能为40N
B. 如果F为100N,则物体受到的摩擦力为20N
C. 增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
D. 撤去水平力F,物体与墙壁间的摩擦力减小
【答案】CD
【详解】A.若物体能在竖直墙壁上保持静止,则需满足可得,即不可能为40N,A错误;B.如果F为100N,则物体能保持静止,此时物体受到的摩擦力与重力等大反向,则为10N,B错误;C.增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变,总等于重力大小,C正确;D.撤去水平力F,物体与墙壁间的摩擦力减小为零,D正确。故选CD。
3.(2025-2026高一上·新疆·期中)(多选)所受重力为的木箱放在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 木箱与地板之间的最大静摩擦力为
B. 木箱与地板之间的滑动静摩擦力
C. 利用题中所给数据无法求出木箱与地板之间的动摩擦因数
D. 如果用的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受摩擦力大小为
【答案】BD
【详解】A.最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力,根据二力平衡可知,最大静摩擦力为35N,故A错误;B.木箱做匀速运动时合力为零,所以滑动摩擦力等于此时的推力,即30N,故B正确;C.由题意知解得故C错误;D.20N的水平推力小于最大静摩擦力,所以木箱静止,受到的是静摩擦力,根据二力平衡可知,此时的摩擦力为20N,故D正确。故选BD。
4.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)(多选)如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
【答案】AC
【详解】A.A的最大静摩擦力为弹簧的弹力为由题知故A处于静状态,则有方向向左,故A正确;B.B的最大静摩擦力为由题可知故B处于静止状态,则有方向向左,故B错误;C.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,大于A的最大静摩擦力,可知A会滑动,故A受的摩擦力为滑动摩擦力为方向向右,故C正确;D.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,小于B的最大静摩擦力,可知B仍处于静止状态,对B分析,可得方向向左,故D错误。故选AC。
5.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器与物块用棉线连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 图乙中曲线反映了物块所受摩擦力的大小随时间变化的关系
C. 由图乙知,物块受到的最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小
D. 用图乙中的数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】BD
【详解】A.当物块与长木板发生相对运动后,不管木板做匀速运动还是变速运动,物块始终是保证静止状态的,物块受摩擦力和棉线的拉力是一对平衡力,即物块的受力不变,故木板不需要保持匀速运动,故A错误;B.根据平衡条件可知传感器记录的力与物块所受的摩擦力等大反向,所以图乙中曲线反映了物块所受摩擦力的大小随时间变化的关系,故B正确;C.根据平衡条件可知传感器记录的力与物块所受的摩擦力等大反向,由图可知,最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力的大小不等于滑动摩擦力大小,故C错误;D.根据公式可知,只有知道物块对木板的压力,才能求出物块与木板之间的动摩擦因数,故D正确。故选BD。
6.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)(多选)如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【详解】物体在水平方向做匀速直线运动,对物体进行受力分析,则由题意可得由摩擦力公式可得故选AB。
7.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)如图所示,物体a、b和叠放在水平面上,水平力为,,分别作用于物体、上,、 和 仍保持静止,以、、分别表示与、与、 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
【答案】C
【详解】对受力分析,受重力和对a支持力,相对于没有相对运动趋势,所以物体不受的静摩擦力,即为把物体看作一个整体,对其受力分析,受重力、物体c对的支持力和水平向左的水平力,整体相对c有向左的运动趋势,所以会受到c的向右的静摩擦力,由力的平衡可知把物体三者看作一个整体,受力分析,受重力、地面的支持力、水平向左的力、水平向右的力,整体有向右的运动趋势,在水平方向上由力的平衡有方向水平向左。故选C。
8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示,静置于水平地面,重分别为10N和15N,它们与水平面间动摩擦因数均为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,夹在之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为。现用等于10N的水平拉力作用在木块B上,直到木块A恰好开始运动,弹簧始终处于弹性限度内,则在这一过程中下列说法正确的是( )
A. 木块A的摩擦力先减小后增大
B. 木块B的摩擦力始终为4N
C. 木块B运动的位移为4cm
D. 木块A与B摩擦力方向始终相同
【答案】A
【详解】 A.刚开始时,木块A受到向右的摩擦力(弹簧压缩,给它一个向左的弹力),到A恰好开始运动的过程时,木块A受到向左的摩擦力,A受到的静摩擦力先是向右减小到0,然后从0增大(方向向左),A正确; B.刚开始静止时,木块B受到的摩擦力大小为2N。在以后运动过程中,它受到的摩擦力是滑动摩擦力,其大小为 ,B错误; C.木块B运动的位移等于弹簧形变量的变化。初始时弹簧压缩,最终时弹簧伸长,可得 ,所以B的位移为 ,C错误。 D.木块B受到的摩擦力方向始终向左。木块A受到的摩擦力方向先是向右,后来变为向左。所以两者的摩擦力方向不是始终相同,D错误。故选A。
9.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图甲所示,一静止在水平面上的物体,质量为2kg,在水平弹簧作用下,2s末开始滑动,此时弹簧伸长了6cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)时物体受到的摩擦力大小;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)3N (2)100N/m (3)0.3
【讲解】(1) 根据题意可知1s时物体静止,有即1s时物体受的摩擦力是3N
(2) 弹簧拉力是6N时,由胡克定律可知解得(3) 物体2s时开始滑动时,此时拉力等于最大静摩擦力,有代入数据解得
10.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)如图所示,一质量的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数为。工作人员用不同的水平力推木箱,发现当用的力推木箱时,推不动;当用的力推木箱时,恰能推动木箱;然后用力推着木箱匀速运动。()求:
(1)用500N的力推木箱时,静止的木箱与地面间摩擦力大小;
(2)用力推着木箱匀速运动时,所需的推力;
(3)将推力撤掉,木箱在地面上滑行的过程中受到的摩擦力的大小。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 用的力推木箱时推不动,由平衡条件可知:静止的木箱与地面间摩擦力大小
(2) 用力推着木箱匀速运动时,由平衡条件可知:所需的推力
(3) 将推力撤掉,木箱在地面上滑行的过程中受到的滑动摩擦力的大小
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)一斜面固定在水平地面上,一物体静止在斜面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C. 物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D. 物体所受的重力可分解为沿斜面的力和对斜面的压力
【答案】B
【详解】A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误;B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,故B正确;C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力都作用在物体上,因此不是一对作用力和反作用力,故C错误;D.物体所受的重力可分解为沿斜面的力和垂直于斜面的力,故D错误。故选B。
2.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)景观石为校园文化增添了氛围,关于景观石的说法中正确的是( )
A. 景观石受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
B. 景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对作用力与反作用力
C. 景观石受到的支持力是景观石发生弹性形变引起的
D. 支持力、压力都是弹力,只要两个物体接触就会产生
【答案】B
【详解】A.景观石受到的重力作用在景观石上,地面受到的压力作用在地面上,则景观石受到的重力与地面受到的压力既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故A错误;B.景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对作用力与反作用力,故B正确;C.景观石受到的支持力是地面发生弹性形变引起的,故C错误;D.支持力、压力都是弹力,两个物体接触且发生弹性形变时才会产生,故D错误。故选B。
3.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在图甲所示探究作用力与反作用力关系的实验中,将两只力传感器钩住对拉,在计算机屏幕上显示出力和时间的关系如图乙所示。由图可知( )
A. 当F1变大时,F2变小
B. 、总是等大、反向
C. 、作用在同一个物体上
D. 实验中两个传感器一定静止
【答案】B
【详解】AB.根据牛顿第三定律,、总是等大、反向,当F1变大时,F2变大,故A错误,B正确;C.两力传感器间的作用力与反作用力、作用在不同一个物体上,故C错误;D.两力传感器间的作用力与反作用力关系与两个传感器运动状态无关,实验中两个传感器不一定静止,故D错误。故选B。
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图甲所示。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在图乙坐标中,请作出图线______。
(2)由此图线可得,该弹簧的原长为 cm,劲度系数 N/m(结果保留两位有效数字)。
(3)他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,示数如图丙所示,该弹簧秤的读数是 N,此时该弹簧的伸长量 cm。
【答案】(1) (2)① 10 ② 25 (3)① 3.0 ② 12
【讲解】(1) 用一直线拟合各点,图线如图所示
(2) [1]当弹力为零时,弹簧的长度为弹簧的原长,即图线与横轴的交点坐标,弹簧的原长为[2]根据胡克定律可知,图线的斜率表示劲度系数,则有
(3) [1]如图丙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,则该弹簧的读数是3.0N;[2]根据胡克定律可知
2.(2025-2026高一上·新疆克拉玛依独山子第二中学·期中)在一只弹簧的规格参数中,查得该弹簧的劲度系数为,现用图甲装置研究该弹簧的弹力与伸长量之间的关系。
将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指刻度尺的刻度值。
(1)挂2个钩码时刻度尺的示数如图乙所示,该毫米刻度尺的读数为 cm。
(2)根据实验数据,在坐标纸上作出了弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像如图丙所示。根据图像可求得弹簧的劲度系数为 N/m。(保留两位有效数字)
(3)相对误差的计算式为,则该实验结果的相对误差为 %。(保留1位小数)
【答案】(1)10.90 (2)25 (3)3.8
【讲解】(1) 挂2个钩码时刻度尺的示数如图乙所示,该毫米刻度尺的分度值为0.1cm,所以读数为10.90cm。
(2) 根据胡克定律可得图像的斜率等于弹簧的劲度系数,则有
(3) 该实验结果的相对误差为
3.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)某实验小组用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验中,在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码,记录悬挂的钩码个数n,测量对应的弹簧伸长量x,实验时弹簧始终在弹性限度内,记录的数据如表所示,通过对实验数据的分析与计算,完成下列问题。
钩码个数n(个)
1
2
3
4
形变量x(cm)
1.00
2.00
4.00
(1)数据表中的数值为 cm。
(2)在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成 (选填“正比”或“反比”)。
(3)结合题中信息可知,弹簧的劲度系数 N/m。
【答案】(1)3.00 (2)正比 (3)200
【讲解】(1) 由表格内数据规律可知,形变量x与钩码个数n成正比,故数据表中x3的数值为3.00cm。
(2) 根据表格数据可知,形变量x与钩码个数n成正比,所以在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成正比。
(3) 根据胡克定律结合图像可得弹簧的劲度系数为
4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)(多选)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有 。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论:在弹簧的弹性限度内,甲乙弹簧的弹力与弹簧的伸长量成 (填“正比”或“反比”),弹簧的劲度系数 N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,下列说法正确的是______。(其中有两个正确选项)
A. a的原长比b的短 B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小 D. 弹力与弹簧长度成正比
(4)若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“a”或“b”)。
(5)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态如下图中的______。
A. B.
C.
【答案】(1)刻度尺 (2)① 正比 ② 5.0 (3)AB (4)b (5)B
【讲解】(1) 实验需要测量弹簧伸长的长度,故还需要刻度尺;
(2) [1]由于图像是一条过坐标原点的倾斜直线,故可得出结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比;[2]根据,由图线乙可得,图线的斜率等于弹簧的劲度系数,即。
(3) A.由图丙知,图像横坐标的截距表示原长,所以a的原长比b的短,故A正确;BC.斜率越大,劲度系数越大,所以a的劲度系数比b的大,故B正确,C错误;D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧长度不成正比,故D错误。故选AB。
(4) 要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选择劲度系数较小的弹簧,应选弹簧b。
(5) 实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,即不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂,则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大,拉伸越明显;越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小,拉伸也就越小。则弹簧呈现的形态如图中的B。
5.(2025-2026高一上·新疆·期中)某同学用图(a)装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)在图(b)中,刻度尺保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,刻度尺的零刻度应与弹簧的 (选填“上端”或“下端”)对齐,不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图(b)所示,则此时弹簧的长度 cm;
(2)改变所挂钩码的个数,进行多次实验,记录每次所挂钩码的质量及弹簧的长度,根据求得弹力(重力加速度取),根据求弹簧的伸长量,得到多组的值作图像,如图(c)所示。由图像求出弹簧的劲度系数为 ;
(3)本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果 (填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)① 上端 ② 14.91(14.91~14.93均可) (2)187.5 (3)无
【详解】( 1)[1]为了方便读出弹簧的长度,零刻度应与弹簧的上端对齐。[2]由图乙可知该刻度尺的最小分度值为,估读到分度值的下一位,则弹簧的长度。(2 )根据胡克定律,结合图像可知,弹簧的劲度系(3 )本实验由于是竖直悬挂测弹簧原长,之后悬挂重物做实验,所以对测量结果没有影响。
试卷第1页,共3页
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