第三单元相互作用——力（A卷）基础知识过关卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（ ）A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力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，这两个力是同一种力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力2．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）A．N对PQ的压力大小为mgB．N对PQ的压力大小为C．N对M的压力大小为mgD．N对M的压力大小为3．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（ ）\nA．可能是OB，也可能是OCB．OBC．OCD．OA4．如图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行于斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则小球所受力的个数不可能是（ ）A．1B．2C．3D．45．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力N的大小变化情况是（ ）A．F减小，N不变B．F不变，N减小C．F不变，N增大D．F增大，N减小6．体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力\nB．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大7．表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳、均为如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）A．B．C．D．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用C．b共受到三个力的作用D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大9．如图，将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2，F2和F的夹角θ小于90°．则关于分力F1，以下说法中正确的是()\nA．当时，肯定有两组解B．当时，肯定有两组解C．当时，有唯一一组解D．当时，无解10．如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是（ ）（时间足够长，斜面足够长，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A．B．C．D．三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答。11．如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止，求：(1)此时水平拉力F的大小；(2)横杆对环的支持力；(3)横杆对环的摩擦力。\n12．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，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m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态。（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10N/kg；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？（结果用含m1和g的式子表示）(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（结果用含m1和g的式子表示）(3)若物体乙的质量m2=4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？13．如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求：(1)轻绳与水平方向夹角θ；(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。\n14．如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。(1)只挂B，处于静止状态时；(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。\n15．如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，重力加速度。求：(1)弹簧的伸长量x；(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。16．如图所示，斜面的倾角，A、B用跨过滑轮O的轻绳相连，且段与斜面平行，物体A所受的重力，A与斜面间的最大静摩擦力。为了使A能静止在斜面上，物体B所受的重力应在什么范围内？（绳与滑轮间的摩擦不计）第三单元相互作用——力（A卷）基础知识过关卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（ ）\nA．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力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，这两个力是同一种力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力【答案】A【解析】AB．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力，A正确，B错误；C．物体对桌面的压力是由于物体的形变而产生的，不是物体的重力，C错误；D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力，D错误。故选A。2．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）A．N对PQ的压力大小为mgB．N对PQ的压力大小为C．N对M的压力大小为mgD．N对M的压力大小为【答案】D【解析】对球N受力分析，如图\n设N对M的压力为F1，N对PQ的压力为F2，由几何关系可知，F1和F2与G的夹角相等，均为，则故选D。3．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（ ）A．可能是OB，也可能是OCB．OBC．OCD．OA【答案】D【解析】以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图\n根据平衡条件，结合受力图可知FOA＞FOB，FOA＞FOC即OA绳受的拉力最大，而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断。故选D。4．如图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行于斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则小球所受力的个数不可能是（ ）A．1B．2C．3D．4【答案】A【解析】设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球只受2个力的作用，二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsinθ，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即小球可能受到4个力的作用；若小球只受1个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态.故A正确BCD错误。故选A。5．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力N的大小变化情况是（ ）A．F减小，N不变B．F不变，N减小C．F不变，N增大D．F增大，N减小【答案】A\n【解析】受力分析如图所示由几何关系得小球沿圆环缓慢上移，AB逐渐减小，OA、OB不变，所以N不变，F减小。故选A。6．体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大【答案】D【解析】A．人在上升过程中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误。B．同理，人在下降过程中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B错误。\nCD．依据力的合成法则知，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则单臂的拉力大小增大，故C错误；D正确。故选D。7．表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳、均为如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）A．B．C．D．【答案】A【解析】因为网绳完全相同，并且构成的是正方形，网绳dOe，bOg张角均为120°。设每根网绳承受的张力大小为T，则有解得。故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用\nC．b共受到三个力的作用D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大【答案】AD【解析】解：A、a受到五个力：重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦力．故A正确，B错误．C、b共受到四个力的作用：重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力．故C错误．D、由上得知，墙壁对a的摩擦力大小等于a和b的总重力，不随随F的增大而增大．故D正确．故选AD9．如图，将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2，F2和F的夹角θ小于90°．则关于分力F1，以下说法中正确的是()A．当时，肯定有两组解B．当时，肯定有两组解C．当时，有唯一一组解D．当时，无解【答案】BD【解析】如图所示：AB．当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，有两组解；若F1＞F，只有一组解．故A错误，B正确．CD．当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解；当F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解．故D正确，C错误．10\n．如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是（ ）（时间足够长，斜面足够长，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A．B．C．D．【答案】AD【解析】AB．弹簧的弹力始终等于拉力F，即F′=kt，故A正确，B错误；CD．物块开始受到的是静摩擦力，且大小为mgsinα，方向向上，在拉力F增大的过程中，静摩擦力的大小变化满足F+Ff=mgsinα随着F的增大，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，再增大拉力，摩擦力变为滑动摩擦力，大小就保持恒定，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答。11．如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止，求：(1)此时水平拉力F的大小；(2)横杆对环的支持力；(3)横杆对环的摩擦力。\n【答案】(1)；(2)2mg，方向竖直向上；(3)，方向水平向左【解析】(1)取小球为研究对象进行受力分析，由平衡条件得FTsin37°＝F，FTcos37°＝mg联立解得F＝mg(2)取A、B组成的系统为研究对象，环受到杆的支持力FN＝2mg方向竖直向上．(3)取A、B组成的系统为研究对象，环受到的摩擦力Ff＝F＝mg方向水平向左．12．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，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m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态。（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10N/kg；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？（结果用含m1和g的式子表示）(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（结果用含m1和g的式子表示）(3)若物体乙的质量m2=4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？\n【答案】(1)；；(2)，水平向左；(3)1.6kg【解析】(1)对结点O，作出力图如图，由平衡条件有：解得(2)对于乙物体：摩擦力方向水平向左(3)当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值 得13．如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求：(1)轻绳与水平方向夹角θ；\n(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。【答案】(1)30°；(2)【解析】(1)m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示以m为研究对象，由平衡条件得水平方向Fcos60°-FTcosθ=0①竖直方向Fsin60°-FTsinθ-mg=0②①②联立解得θ=30°(2)以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得水平方向Fcos60°-μFN=0③竖直方向FN+Fsin60°-Mg-mg=0④由③④解得14．如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上\n的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。(1)只挂B，处于静止状态时；(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。【答案】(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N【解析】(1)因为m0g=1N＜fmaxA处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得f1=m0g=1N(2)在A上再放一个M′=3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力f2=m0g=1N(3)因为(m0＋m1)g=4.3N＜fmax故A处于静止状态，所受静摩擦力f3=(m0＋m1)g=4.3N(4)因为(m0＋m2)g=6N＞fmax故A受到滑动摩擦力作用fA=μN=μMg=4N15．如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，重力加速度。求：(1)弹簧的伸长量x；(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。\n【答案】(1)；(2)5N，方向沿斜面向下【解析】(1)以结点O为研究对象，受力并正交分解如图据平衡条件有，x方向y方向联立解得，(2)物块A受力并正交分解如图据平衡条件有，方向解得，方向沿斜面向下。16．如图所示，斜面的倾角，A、B用跨过滑轮O的轻绳相连，且段与斜面平\n行，物体A所受的重力，A与斜面间的最大静摩擦力。为了使A能静止在斜面上，物体B所受的重力应在什么范围内？（绳与滑轮间的摩擦不计）【答案】1.54~8.46N【解析】以物体A为研究对象，在沿斜面方向上，当重力沿斜面向下的分力、摩擦力与拉力的合力为0时，物体A能静止在斜面上。由于摩擦力的方向可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，所以，若最大静摩擦力的方向沿斜面向下，此时物体B的重力最大，有则若最大静摩擦力的方向沿斜面向上，此时物体B的重力最小，有则所以当在1.54~8.46N范围内时物体A能静止在斜面上。
