高一物理必修1第三章相互作用典型題及答案解析

PAGEPAGE11．某研究小組對(duì)“滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積、接觸面濕度是否有關(guān)”的問題進(jìn)行探究．他們選擇了一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長(zhǎng)方體物塊為研究對(duì)象．那么：(1)實(shí)驗(yàn)所用到的測(cè)量工具是__________．(2)在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小時(shí)，必須讓物塊在水平面上做__________運(yùn)動(dòng)，才能使測(cè)出拉力的大小與滑動(dòng)摩擦力的大小__________．(3)下表為實(shí)驗(yàn)記錄表格，通過分析表中序號(hào)為1、2、3的實(shí)驗(yàn)記錄可得到的初步結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與__________無(wú)關(guān)；表中序號(hào)為3、4、5的實(shí)驗(yàn)記錄，則可說明滑動(dòng)摩擦力的大小與__________有關(guān).序號(hào)接觸面積S接觸面干濕程度摩擦力f/N1小干0.52中干0.53大干0.54大較濕0.65大濕0.82．如右圖所示，A為粗糙長(zhǎng)木板，在水平面以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A．若是v1＝v2，A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑動(dòng)摩擦力3．右圖為研究摩擦力的裝置示意圖，木塊A受到的重力是100N，砝碼盤B受到的重力忽略不計(jì)．當(dāng)B中放入25N的砝碼時(shí)，A恰好能勻速運(yùn)動(dòng)，則A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________.當(dāng)B中放入10N砝碼時(shí)，A靜止不動(dòng)．此時(shí)在水平方向A受到兩個(gè)力的作用，即__________力，大小為__________N；__________力，大小為__________N．當(dāng)B中放入40N砝碼時(shí)，A受到的摩擦力為__________N.4．如圖所示，矩形均勻薄板長(zhǎng)AC＝60cm，寬CD＝10cm，在B點(diǎn)以細(xì)線懸掛，板處于平衡，AB＝35cm，則懸線和板邊緣CA的夾角α等于多少？ 4題圖 5題圖5．如圖所示，一等邊三角形ABC，在BC兩點(diǎn)各放一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在A處放一個(gè)質(zhì)量為2m6．如圖所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗細(xì)不同、質(zhì)量分布均勻、AB和BC質(zhì)量相等的木料做成的，D是AC連線的中點(diǎn)，E是AB的中點(diǎn)F和BC的中點(diǎn)G連線的中點(diǎn)，則曲尺的重心在()A．B點(diǎn) B．D點(diǎn)C．E點(diǎn) D．G點(diǎn)7．如圖所示，A、B是兩個(gè)相同的輕彈簧，原長(zhǎng)都是L0＝10cm，勁度系數(shù)k＝500N/m.若圖中懸掛的兩重物質(zhì)量均為m，現(xiàn)測(cè)得兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)為26cm，則(g取10m/s2)()A．m＝3kg B．m＝2kgC．m＝1.5kg D．m＝1kg8．在現(xiàn)代汽車技術(shù)中，一般轎車都設(shè)置有“汽車懸架”，麥弗遜式(Mcpherson)及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機(jī)組合，對(duì)緩沖沖擊和消減沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)全面考慮，大大提高了乘坐者的舒適性．現(xiàn)在有一組合彈簧，一根大彈簧內(nèi)套了一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2m.為了測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)，把組合彈簧的一端平齊并豎直固定，另一端處于自由狀態(tài)，如下圖甲所示．當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖線如圖乙所示，則大彈簧的勁度系數(shù)k1和小彈簧的勁度系數(shù)k2分別為多少？ （9題圖）9．如圖所示，GA＝100N，GB＝40N，彈簧的勁度系數(shù)為500N/m，不計(jì)繩重和摩擦，求物體A對(duì)支持面的壓力和彈簧的伸長(zhǎng)量．10．關(guān)于共點(diǎn)力，下列說法中不正確的是()A．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，這兩個(gè)力是共點(diǎn)力B．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果是一對(duì)平衡力，則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力C．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力．如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力D．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們力的作用線匯交于同一點(diǎn)，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力11．用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如下圖所示，已知繩ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac繩和bc繩中的拉力分別為 ()A.eq\f(\r(3),2)mg，eq\f(1,2)mg B.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),4)mg，eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),4)mg12．如圖所示，兩根輕繩AO與BO所能承受的最大拉力大小相同，輕繩長(zhǎng)度AO＜BO，若把所吊電燈的重力逐漸增大，則()A．AO繩先被拉斷B．BO繩先被拉斷C．AO繩和BO繩同時(shí)被拉斷D．條件不足，無(wú)法判斷13．兩根長(zhǎng)度相等的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，繩的上端分別固定在水平天花板上的M、N點(diǎn)．M、N兩點(diǎn)之間的距離為s，如下圖所示，已知兩繩能承受的拉力均為FT，每根繩的長(zhǎng)度不得短于多少？14．(2011年高考題)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是 A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小 B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加 C．蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)15．(2011年高考題)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是1答案：(1)彈簧測(cè)力計(jì)(2)勻速直線相等(3)接觸面積接觸面干濕程度解析：用彈簧測(cè)力計(jì)牽引長(zhǎng)方體物塊勻速運(yùn)動(dòng)，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力的大小，根據(jù)二力平衡知，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物塊的拉力等于物塊受的摩擦力．所以實(shí)驗(yàn)中用的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)．在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)，必須使物塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．序號(hào)為1、2、3的實(shí)驗(yàn)記錄表明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)．序號(hào)為3、2答案：ABD3答案：0.25拉10靜摩擦10254答案：α＝45°解析：均勻矩形薄板的重心在其對(duì)角線AD、CE交點(diǎn)O處，如圖所示，根據(jù)二力平衡可知重力G與懸線拉力等大反向，且共線．過O點(diǎn)作OH⊥AC交AC于H，由幾何關(guān)系可知tanα＝eq\f(OH,BH)＝eq\f(OH,AB－AH)＝eq\f(5,35－30)＝1，則α＝45°.（5題）5解析：因B、C處兩球質(zhì)量相等(均為m)，可先求得它們的重心在BC的中點(diǎn)D(如圖)，即可認(rèn)為在D點(diǎn)放置了一個(gè)質(zhì)量為2m的小球(等效替代)；再求A、D處兩球的重心，在AD的中心E處．所以，三球組成的系統(tǒng)的重心位于從A向BC邊所作垂線AD的中點(diǎn)E處(如圖所示)．6答案：C解析：把曲尺看成由兩部分形狀規(guī)則的物體組成，則其各自的重心在其中點(diǎn)F、G上，故公共中心應(yīng)在F、G連線上．7答案：D解析：對(duì)B彈簧有kxB＝mg，對(duì)A彈簧有kxA＝2mg，得xA＋xB＝eq\f(3mg,k)，m＝eq\f(k(xA＋xB),3g)＝eq\f(k(26cm－2L0),3g)＝eq\f(500×(26－2×10)×10－2,3×10)kg＝1kg.故選項(xiàng)D正確．8答案：k1＝10N/mk2＝20N/m解析：從題圖可知：壓縮距離x在0～0.2m范圍內(nèi)，有F＝k1x，此時(shí)只有大彈簧起作用，小彈簧并沒有承受壓力，所以大彈簧的勁度系數(shù)k1＝10N/m；壓縮距離x在0.2～0.3m范圍內(nèi)，兩個(gè)彈簧都被壓縮，都產(chǎn)生彈力，當(dāng)大彈簧壓縮了x時(shí)，小彈簧壓縮了(x－0.2)，所以F＝k1x＋k2(x－0.2)．可求得k2＝20N/m.9答案：60N0.08m解析：先對(duì)B物體受力分析，可知繩對(duì)B的拉力大小等于B的重力，即40N.同一根繩子拉力處處相等，彈簧對(duì)A的拉力FA＝GB＝40N.再對(duì)A受力分析知：A受向上的拉力和向上的支持力以及豎直向下的重力，三者之間的關(guān)系為：FA＋FNA＝GA.所以FNA＝60N，則物體A對(duì)支持面向下的壓力也為60N.由FA＝kx知x＝eq\f(FA,k)＝0.08m.10答案：A解析：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反，可以在一條直線上，此時(shí)既是一對(duì)平衡力，又是共點(diǎn)力，也可以不在同一條直線上，這時(shí)既不是平衡力，也不是共點(diǎn)力，A錯(cuò)，B對(duì)，C、D正確．但本題是判斷不正確的，選A.11答案：A解析：將繩ac和bc的拉力合成，由平衡條件可知，合力大小與重力相等．如下圖所示，因ac繩和bc繩與豎直方向的夾角分別為30°和60°，所以平行四邊形為矩形，由圖可知，ac繩的拉力Fac＝mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg.bc繩的拉力Fbc＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg.所以正確選項(xiàng)為A.12答案：A解析：物體對(duì)O點(diǎn)拉力等于物體重力，此力有兩個(gè)效果：一