PAGE第二章相互作用本章綜合能力提升練(限時：45分鐘)一、單項選擇題1.(2016·浙江10月選考·3)中國女排在2016年奧運會比賽中再度奪冠．圖1為比賽中精彩瞬間的照片，此時排球受到的力有()圖1A．推力B．重力、推力C．重力、空氣對球的作用力D．重力、推力、空氣對球的作用力答案C解析此時手與球并沒有接觸，所以沒有推力，故C選項正確．2．如圖2所示，鐵質的棋盤豎直放置，每個棋子都是一個小磁鐵，能吸在棋盤上，不計棋子間的相互作用力，下列說法正確的是()圖2A．棋子共受三個力作用B．棋子對棋盤的壓力大小一定等于重力C．磁性越強的棋子所受的摩擦力越大D．質量不同的棋子所受的摩擦力不同答案D解析棋子受重力、棋盤的吸引力、棋盤的彈力、摩擦力，共四個力，A錯誤；棋子對棋盤的壓力大小等于棋盤對棋子的吸引力的大小，與重力大小無關，B錯誤；棋子所受摩擦力的大小總是等于重力，與棋子的磁性強弱無關，C錯誤；棋子所受摩擦力的大小等于重力，則質量不同的棋子所受摩擦力不同，D正確．3.如圖3所示是放在水平地面上的磁懸浮地球儀，地球儀依靠它與底座之間的磁力懸浮在底座的正上方保持靜止，已知地球儀的質量為m，底座的質量為M，則底座對水平地面的作用力大小為()圖3A．0 B．mgC．Mg D．(m＋M)g答案D解析將地球儀和底座看成整體，整體受到的重力為(m＋M)g，支持力為FN，滿足FN＝(m＋M)g，根據牛頓第三定律可知底座對水平地面的作用力大小為(m＋M)g，D正確．4．假期里，一位同學在廚房里協助媽媽做菜，對菜刀產生了興趣．他發現菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，如圖4所示，菜刀刀刃橫截面為等腰三角形，刀刃前部的橫截面頂角較小，后部的頂角較大，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是()圖4A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關B．在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大D．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大答案D5.如圖5所示，兩個相同的小物塊P、Q靜止在斜面上，P與Q之間的輕彈簧A處于伸長狀態，Q與擋板間的輕彈簧B處于壓縮狀態，則以下判斷正確的是()圖5A．撤去彈簧A，物塊P將下滑，物塊Q將靜止B．撤去彈簧A，彈簧B的彈力將變小C．撤去彈簧B，兩個物塊均保持靜止D．撤去彈簧B，彈簧A的彈力將變小答案C解析根據題意：將P、彈簧A、Q看成整體可以知道，整體所受的摩擦力方向均沿斜面向上，整體所受的摩擦力大于整體重力沿斜面向下的分力，撤去彈簧B后，兩個物塊均保持靜止，彈簧A的彈力不變，撤去彈簧A后物塊P和Q仍然可以處于靜止狀態，彈簧B的彈力可能不變，故A、B、D錯誤，C正確．6．浙江省某中學校園環境優美，景色宜人，如圖6甲所示，淡如橋是同學們必走之路，淡如橋是座石拱橋，圖乙是簡化圖，用四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側面間所夾的圓心角為30°.假定石塊間的摩擦力忽略不計，則第1、2石塊間的作用力和第1、3石塊間的作用力大小之比為()甲乙圖6A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),3)C.eq\f(\r(3),2)D.eq\r(3)答案C解析對石塊1受力分析，可知FN12∶FN13＝sin60°＝eq\f(\r(3),2)，故C正確．7.(2018·溫州市3月選考)研究發現，經常低頭玩手機會引起各類疾病．當人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量，低頭玩手機時，頸椎受到的壓力會隨之變化．現將人體頭頸部簡化為如圖7所示的模型，P點為頭部的重心，PO為提供支持力的頸椎(視為輕桿)可繞O點轉動，PQ為提供拉力的肌肉(視為輕繩)．當某人低頭時，PO、PQ與豎直方向的夾角分別為30°、60°，此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到的壓力之比約為()圖7A．1∶1 B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶1 D．2∶1答案C8.光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細桿，小球通過輕繩與細桿相連，此時輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細桿的圓心處，如圖8所示．將懸點A緩慢沿桿向上移動，直到輕繩處于豎直方向，在這個過程中，輕繩的拉力()圖8A．逐漸增大 B．大小不變C．先減小后增大 D．先增大后減小答案C解析當懸點A緩慢沿桿向上移動的過程中，小球始終處于平衡狀態，小球所受重力mg的大小和方向都不變，支持力的方向不變，對球進行受力分析如圖所示，由圖可知，拉力FT先減小后增大，C正確．9.如圖9所示，兩個小球a、b質量均為m，用細線相連并懸掛于O點，現用一輕質彈簧給小球a施加一個拉力F，使整個裝置處于靜止狀態，且Oa與豎直方向夾角為θ＝45°，已知彈簧的勁度系數為k，則彈簧形變量不可能是()圖9A.eq\f(\r(2)mg,k)B.eq\f(\r(2)mg,2k)C.eq\f(4\r(2)mg,3k)D.eq\f(2mg,k)答案B解析當F與細線Oa垂直時，F有最小值，F的最小值為Fmin＝2mgsinθ＝2×eq\f(\r(2),2)mg＝eq\r(2)mg.根據胡克定律得Fmin＝kxmin，所以xmin＝eq\f(\r(2)mg,k)，A、C、D可能，B不可能．二、多項選擇題10.在2015年9月3日抗戰勝利70周年閱兵中，20架直升機組成數字“70”字樣飛過天安門上空．如圖10所示，為了使領航的直升機下懸掛的國旗不致上飄，在國旗的下端懸掛了重物，假設國旗(包括懸掛物，看成一個物體)的質量為m，直升機的質量為M，直升機水平勻速飛行，在飛行過程中，懸掛國旗的細線與豎直方向的夾角始終為α.以下說法正確的是()圖10A．國旗受到2個力的作用B．細線的拉力大于mgC．空氣對國旗的阻力大小為mgtanαD．空氣給直升機的力的方向豎直向上答案BC解析對國旗受力分析如圖，國旗受三個力，重力、細線的拉力和空氣阻力，其中空氣阻力與運動的方向相反，沿水平方向．根據共點力平衡得F＝eq\f(mg,cosα)，Ff＝mgtanα，故B、C正確，A、D錯誤．11.有一堆沙子在水平地面上堆成圓錐形，穩定時底角為α，如圖11所示．如果視每粒沙子完全相同，沙子與沙子之間、沙子與地面之間的動摩擦因數均為μ，沙子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，下列說法正確的是()圖11A．沙子穩定時，沙堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．沙子穩定時，只有形成嚴格規則的圓錐底面受到地面的摩擦力才為零C．沙子穩定形成的圓錐底角最大值為αmax＝arctanμD．沙子穩定形成的圓錐底角最大值為αmax＝arcsinμ答案AC解析只要沙子穩定，沙堆底面受到地面的摩擦力就一定為零，不一定是嚴格規則的圓錐底面，故A正確，B錯誤．當沙子形成穩定的圓錐時，由二力平衡得μmgcosα＝mgsinα，αmax＝arctanμ，故C正確，D錯誤．12.(2018·9＋1高中聯盟聯考)如圖12所示，光滑的輕滑輪用細繩OO′懸掛于O點，另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b，外力F水平向右拉b，整個系統處于靜止狀態．若F方向不變，大小在一定范圍內變化，物塊b始終保持靜止，則()圖12A．繩OO′的張力保持不變B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內變化C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內變化D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內變化答案AD三、實驗題13．圖13甲為“探究求合力的方法”的實驗裝置．圖13(1)下列說法中正確的是________．A．在測量同一組數據F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結點O的位置不能變化B．彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F1、F2方向間夾角應為90°(2)彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力F的大小為________N.答案(1)AC(2)4.00解析(1)在同一組數據中，只有當橡皮條結點O的位置相同時，兩個力的作用效果和一個力的作用效果才相同，故A正確；彈簧測力計拉細線時，方向不一定豎直向下，只要把O點拉到同一位置即可，故B錯誤；根據彈簧測力計的使用原則可知，在測力時不能超過彈簧測力計的量程，故C正確；F1、F2方向間夾角為90°并不能減小誤差，故D錯誤．(2)由題圖乙彈簧測力計的指針指示位置可知，拉力F的大小為4.00N.四、計算題14．如圖14所示為小朋友在水平冰面上用繩子拉著冰車玩耍的情景．已知冰車與冰車上小朋友的總質量為30kg，細繩受到的拉力為100N，拉力與水平方向的夾角為37°，冰車做勻速直線運動．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：圖14(1)冰車對冰面的壓力大小；(2)冰車與冰面間的動摩擦因數．答案(1)240N(2)eq\f(1,3)解析(1)對冰車及冰車上小朋友組成的整體受力分析得：冰面的支持力FN＝mg－Fsin37°，解得FN＝240N根據牛頓第三定律得冰車對冰面的壓力大小FN′＝FN＝240N(2)根據滑動摩擦力公式Ff＝μFN冰車勻速滑動，水平方向受力平衡Ff＝Fcos37°解得μ＝eq\f(1,3).15.如圖15所示，水平細桿上套有一質量為0.54kg的小環A，用輕繩將質量為0.5kg的小球B與A相連．B受到始終與水平方向成53°角的斜向右上的風力作用，與A一起向右勻速運動，此時輕繩與水平方向夾角為37°，運動過程中B球始終在水平細桿的下方，求：