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1、专题02 相互作用培优押题预测B卷一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-5题只有一个选项正确，第6-8题有多个选项正确）1如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是()A A与墙面间存在压力 B A与墙面间存在静摩擦力C A物块共受3个力作用 D B物块共受5个力作用【答案】C故选C.2如图，质量为M的三角形木块A静止在水平面上一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑，三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是 ( )A A对地面的压力可能小于(M+m)gB 水平面对A的静摩擦力一定水平向左C 水平面对A的静摩擦力不可能为零D B沿A的
2、斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用，如果力F的大小满足一定条件时，三角形木块A可能会立刻开始滑动【答案】A【解析】对物体B受力分析，受重力G、支持力N、滑动摩擦力f，如图所示：再对A物体受力分析，受重力Mg、地面的支持力FN、B对A的压力N，B对A的摩擦力f，地面对A可能有静摩擦力f静，先假设有且向右，如图所示：面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用，物体B的加速度立即发生了变化，但由于惯性，速度来不及变化，故摩擦力方向不变，故B对A的力不变，故A依然保持静止，故D错误。所以A正确，BCD错误。3如图所示，用长为的轻绳悬挂一质量为的小球，对小球再施加一个力，使绳与竖直方向成角并绷紧，
3、小球处于静止状态，此力最小为（ ）A B C D 【答案】A【解析】可用动态三角形分析此题，如图所示，当外力F与绳上拉力垂直时，F取得最小值故选A 4如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为、的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为。在左端施加水平拉力，使、均处于静止状态。已知m1表面光滑，重力加速度为，则下列说法正确的是( )A 弹簧可能处于原长状态 B 弹簧弹力的大小为C 地面对的摩擦力大小为 D 地面对的支持力可能为零【答案】C m2在水平方向上平衡，可知m2在水平方向一定受到摩擦力，则支持力不为零，故D错误。故选C。5如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光
4、滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（）A 框架对小球的支持力先减小后增大B 拉力F的最小值为mgsinC 地面对框架的摩擦力减小D 框架对地面的压力先增大后减小【答案】C【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示：根据几何关系可知，用力F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcos故AB错误；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面
5、的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小。故C正确；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小。故D错误。故选C。6如图所示，木块受到水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是（ ）A 木块将沿斜面下滑 B 木块仍处于静止状态C 木块受到的摩擦力变小 D 木块所受的摩擦力方向不变【答案】BC【解析】设木块的重力为G，将木块
6、所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsin，如图，在斜面平面内受力如图， 力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小f 1 =，力F撤掉时，重力分力，所以木块仍保持静止，由图2，根据平衡条件得f 2 =Gsin，所以木块受到的摩擦力变小，由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变。综上所述故应选BC。7如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向的夹角为(090)，一质量为m的小圆环套在直杆上给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放改变直杆与水平方向的夹角，当直杆与水平方向的夹角为30时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为
7、g，则() A 恒力F一定沿与水平方向成30角斜向右下的方向B 恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向成30角斜向右下的方向C 若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小为mgD 恒力F的最小值为mg【答案】BCD 则有：，故C正确；合力F合与mg、F三力可构成矢量三角形，如下图所示：由图可知，当F与F合垂直时，即与斜面垂直时，F有最小，则有：Fmin=mgsin60=mg，故D正确；故选BCD。8如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，下列判断正确的是：A 将滑块由静止释放，如果，滑块
8、将下滑B 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果，拉力大小应是C 若滑块原来恰好处于静止，再在滑块上施加一竖直向下的恒力F，滑块做加速运动D 若滑块原来匀速运动，再在滑块上施加一竖直向下的恒力F，滑块仍做匀速运动【答案】BD ，故，即滑块仍处于静止状态，故C错误；若滑块原来匀速度，根据平衡条件得：，若加一竖直向下的恒力F，与C项同理分析可知，仍有：成立，故滑块仍做匀速运动，故D正确；故选BD。二、实验题 9（1）下列关于“探究弹力F与弹簧伸长x的关系”实验的说法中正确的是（_）A实验中F的具体数值必须计算出来B如果没有没出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，FL不是过原点的一条直线C利用FL图
9、线不可求出k值D实验时要把所有点连接到线上，才能探索得到真实规律（2）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像，如图乙所示。则下列判断正确的是（_）A弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量不成正比C该弹簧的劲度系数是200N/mD该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变【答案】BCD（2）根据胡克定律可知：F=k（l-l0）=kx，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故A错误；根据F=kx，k一定，有F=kx，可知，弹力增加量与对应的弹簧长度
10、的增加量成正比，故B错误；在弹力与弹簧形变量图象上，图象的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数是200N/m，故C正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身的特性决定，当该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变，故D正确。故选CD。10如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。(1)有关此实验，下列叙述正确的是_(填正确答案标号)。A在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好B在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉
11、到O点C拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦D在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，F1变大时，F2一定变小(2)图丙中F是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是_(填“F”或者 “F”)。(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为F1_，F2_。【答案】（1）BC （2）F （3）F1先减小后增大 F2一直增大【解析】（1）在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角大小适当即可，并非越大越好，选项A错误；在进行图乙
12、的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点，以保证等效性，选项B正确；拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦，以免产生误差，选项C正确；在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，即两个力的合力一定，则当F1变大时，F2不一定变小，选项D错误；故选BC.（2）图丙中有两个力F与F，其中F是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线在这两个力中，方向一定沿AO方向的是力F，而力F由于存在误差，会与AO方向成一定角度；（3）若在图甲中，F1、F2夹角小于90，现保持O点位置不变，即两个拉力的合力不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的
13、过程中，由图可知，两弹簧秤示数大小变化为：F1先减小后增大； F2一直增大.三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11质量为的物体放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑现用细线系住物体，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体，物体恰好能沿斜面匀速上滑，求物体的质量（）【答案】1.2m【解析】A沿斜面匀速下滑，受力图如甲，有，A沿斜面匀速上滑，受力图如乙，有，对有：， 由牛顿第三定律：，故12如图所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为37，下方轻绳OC悬挂质量为m1=0.
14、4 kg的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为m2=1.8 kg的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为=0.3，sin 37=0.6，cos 37=0.8，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。（1）求滑块受到的摩擦力；（2）若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动,沙桶和沙的总质量不能超过多少；【答案】（1）3N（2）0.72kg【解析】（1）以结点O为研究对象，受力分析如图所示，（2）滑块受到的最大静摩擦力fm=m2g=0.318N=5.4N，由fm=TB=m1gtan37，得m1=0.72kg；13如图所示，某同学在地面上拉着一个
15、质量为的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为，拉力与地面水平夹角为，求：绳子的拉力F大小；该同学能否用比F小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值，若不能，请说明理由【答案】（1） (2)匀速前进， 【解析】分析箱子的受力情况，作出受力示意图，如图根据平衡条件和摩擦力公式得：；得：； 设拉力与水平方向夹角为，则得：有：，其中根据数学知识得知，当时，F有最小值，其值为 14如图所示，物体A、B叠放在倾角37的斜面上(斜面保持不动，质量为M10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行两物体的质量分别mA2 kg，mB1 kg, B与斜面间的动摩擦因数20.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10 m/s2，sin 370.6)(1)如果A、B间动摩擦因数10.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力N多大？(2)如果A、B间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数1应满足什么条件【答案】(1)F2 N ； N131.2 N (2) 0.0375 (2)由受力分析可知，一定存在A有下滑趋势，B有上滑趋势对A：mAgsin 1mAgcos T对B：T1mAgcos 2(mAmB)gcos mBgsin 解得最小值：1min0.0375则：10.0375