通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版知识集锦.docx

通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版知识集锦1单选题1、如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120，衣架质量为m，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力为（）AMg、竖直向下BMg、竖直向上Cmg、竖直向下Dmg、竖直向上答案：B衣服在竖直方向受到向下的重力Mg，由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力，大小也为Mg。故选B。2、为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手机的质量为0.25kg，再按如图甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段F-t图线，如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是（）A桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向右B手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大C若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大D手机保护套与桌面间的动摩擦因数为=1.12答案：AA由F-t图线可得，在0t1时间内，拉力F逐渐增大，在t1时刻，拉力达到最大，手机刚开始向右运动，即t1时刻拉力的大小等于最大静摩擦力Ffmax，约为2.80N，之后手机缓慢运动时拉力等于滑动摩擦力Ff，由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向左，由牛顿第三定律可知桌面所受的滑动摩擦力大小约为2.60N，方向向右，故A正确；BCD动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与拉力和压力都无关，且=Ffmg=1.04故BCD错误。故选A。3、如图所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F(Fmg)作用下静止于斜面上，若减小力F，则（）A物体所受合力变小B斜面对物体A的支持力不变C斜面对物体A的摩擦力变大D斜面对物体A的摩擦力可能为零答案：CA在拉力F作用下对物体受力分析，如图所示，设支持力为N，根据共点力平衡条件，依题意有N=(mg-F)cos因F90，现使BCA缓慢变小，直到BCA30。此过程中，轻杆BC所受的力（）A逐渐减小B逐渐增大C大小不变D先减小后增大答案：C以结点B为研究对象，分析受力情况，如图所示根据平衡条件可知，F、FN的合力F合与G大小相等、方向相反。根据相似三角形得F合FN=ACBC且F合G，则有FN=BCACG现使BCA缓慢变小的过程中，AC、BC不变，即FN不变，则轻杆BC所受的力大小不变。故选C。13、如图所示，工人正在清洗建筑外墙，依靠固定在屋顶的绳子保障安全。墙面对工人的作用力为F1，绳子对工人的作用力为F2，不计工人和竖直墙面之间的摩擦。当他保持同样的姿势缓慢下滑过程中，下列说法正确的是（）AF1减小F2减小BF1减小F2增大CF1增大F2减小DF1增大F2增大答案：A设绳子与墙面间的夹角为，屋顶到人之间的绳子长度为L，绳子与人的接触点到墙之间的距离为d，当他保持同样的姿势缓慢下滑过程中，由于d不变，L增大，则减小，对人受力分析，如图所示可得F1=mgtanF2=mgcos变小，tan变小，cos增大，则F1、F2均减小，故A正确，BCD错误。故选A。14、如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物时，两篮子保持水平，则（）A挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等答案：CA如果上方的绳子是竖直的则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍，但上方的绳子不是竖直的，A错误。B没有考虑上方篮子的重力，挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和，B错误。C下方每一根绳子的拉力F1=G4上方分析左边这根绳子，高度为h，长度L=40cm半径r=24cm绳子与竖直方向的夹角为37，分析可得1根绳子的拉力F2=2G4cos37=G1.6可知F2F1=2.51C正确；D上方四根轻绳的拉力之和的大小为2G，下方四根轻绳的拉力之和大小G，D错误；故选C。15、如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为34，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）A0q段图像可能是直线Bq2段图像可能是直线Cq=6Dp=3mg5答案：DABC半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是mgsin=mgcos故有=tan=34解得=arctan34=37在037之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsin；在3790之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos；综合以上分析得其Ff与关系如图中实线所示，故ABC均错误；D当=37时Ff=mgsin37=0.6mg即为p=3mg5故D正确；故选D。多选题16、中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀加速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则（）Af1向上，f2向上Bf1向下，f2向上Cf1、f2的大小相等Df1是静摩擦力，数值上大于f2答案：AD当杂技演员匀速攀升时，f1与重力平衡，即f1向上，在这种情况下演员的双手不可能相对杆向上滑动，所以f1是静摩擦力，且根据平衡条件可得f1=mg当杂技演员匀加速下滑时，f2与相对杆的运动方向相反，即f2向上，根据牛顿第二定律有mg-f2=ma比较以上两式可知f1f2综上所述可知AD正确，BC错误。故选AD。17、如图所示“用DIS验证斜面上力的分解”实验中，A、B处各放一个力传感器，放在A处传感器的示数用F1表示，放在B处传感器的示数用F2表示。在斜面倾角由0变到90的过程中，F1和F2，下列说法正确的是（）AF1变小BF2变大CF1和F2都不变D不能确定答案：AB将小球的重力沿着平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解，如图解得F1=mgcosF2=mgsin由于角不断增加，故F1不断变小，F2不断减大。AB正确，CD错误。故选AB。18、如图所示，重为G100N的物体在沿斜面向上的力F30N的作用下静止于倾角30的斜面上，当F发生下列变化时，物体仍静止。关于摩擦力的变化情况判断正确的是（）A当F变为40N时，摩擦力为40N，方向沿斜面向上B当F变为50N时，摩擦力为0C当F变为60N时，摩擦力为10N，方向沿斜面向下D当F从30N逐渐变为60N的过程中，摩擦力一直在减小答案：BCA重力沿斜面向下的分力为Gmgsin3050N当F40N时FfGF10N方向沿斜面向上，A错误；B当F50N时FfGF0B正确；C当F60N时FfFG10N方向沿斜面向下，C正确；D根据以上计算知当F从30N逐渐变为60N的过程中，摩擦力先减小后增大，D错误。故选BC。19、建筑工地上搬运石板、水泥板等板材是很困难的事情，智慧的劳动人民发明了一种巧妙的搬运工具如图甲所示，图乙是它的结构示意图，提手柄的两端都由一个“”形固定角架和两个偏心轮（表面材料为硬橡胶）组成，使用时板材被紧紧夹在两个偏心轮之间，依靠摩擦力提起板材来实现搬运。已知板材与偏心轮之间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（）A搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力f=FN，其中FN为偏心轮对板材的正压力B每个“”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力大小一定相等C每个偏心轮与板材之间的摩擦力大小一定等于板材重力大小的14D人工搬运板材的过程中需要消耗人体的化学能答案：BDA搬运板材时，偏心轮与板材之间的摩擦力属于静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式来计算，A错误；B每个“”形固定角架上的两个偏心轮对板材的正压力一定大小相等、方向相反，对板材而言属于一对平衡力，B正确；C板材被提起时并不是匀速直线运动，因此偏心轮与板材间的摩擦力大小无法确定，C错误；D人工搬运板材时需要消耗人体的化学能，D正确。故选BD。20、现将一个沿水平方向大小为F=100N的力分解成两个分力，其中一个分力大小未知，方向与水平方向成30夹角，则关于另一分力的大小及分解情况，下列说法中正确的是（）A另一分力的大小方向不确定，有无数组解B另一分力的大小为50N时，有唯一解C另一分力的大小为80N时，有两解D另一分力的大小为60N时，无解答案：ABCA设方向已知的分力为F1，如下图所示根据三角形法则可知，由于分力F1的方向确定，但大小不确定，则F1、F2和F可构成无数个矢量三角形，则另一分力F2的大小方向不确定，有无数组解，故A正确；B由图可知，当另一个分力F2与分力F1垂直时，则F2有最小值为F2=Fsin30=50N此时另一个分力F2的大小方向均确定，有唯一解，故B正确；CD当另一个分力F2大小满足50NF2100N此时，F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形，此时有两组解，故C正确，D错误。故选ABC。21、如图所示，一质量为M、倾角为的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过两定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连（两滑轮间的绳水平），现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，滑块运动过程中，斜面体一直保持静止，则下列说法中正确的是（）A地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为GsinB滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinC地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g+GD地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g答案：BDA将滑块m和斜面体M看作一个系统进行受力分析，水平方向受到向左的拉力T=G由系统静止可知地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为G，故A错误；B沿斜面方向对滑块进行受力分析可得T=mgsin+f斜面体对滑块的摩擦力为f=G-mgsin方向沿斜面向下；由牛顿第三定律可知，滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsin，故B正确；CD对滑块m和斜面体M组成的整体进行受力分析，竖直方向N=mg+Mg即地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g，故C错误，D正确。故选BD。22、下列各组的三个共点力中，可能平衡的有（）A3N，5N，7NB3N，4N，8NC1N，2N，4ND7N，6N，13N答案：ADA3N、5N的合力范围为2N，8N，7N在合力范围之内，所以三个力的合力可能为零，三个力可能平衡，故A正确；B3N、4N的合力范围为1N，7N，8N不在合力范围之内，所以三个力的合力不可能为零，三个力不可能平衡，故B错误；C1N、2N的合力范围为1N，3N，4N不在合力范围之内，所以三个力的合力不可能为零，三个力不可能平衡，故C错误；D7N、6N的合力范围为1N，13N，13N在合力范围之内，所以三个力的合力能为零，三个力可能平衡，故D正确。故选AD。23、将力F分解为两个力，若已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为（如图所示），则（）A只要知道另一个分力的方向就可得到确定的另一个分力B只要知道F1的大小，就可得到确定的两个分力C如果知道另一个分力的大小，一定可以得到唯一确定的两个分力D另一个分力的最小值是Fsin答案：ABDAB已知合力F和两分力的方向，两分力有唯一的确定值，已知分力F1的大小和方向时，力的分解也是唯一确定的，AB正确；C当FsinF2F时，力F的分解有两组解，C错误；D过F的末端向F1的作用线作垂线，该垂线段的长度即可表示F2的最小值，其大小为Fsin故选ABD。24、2010年2月24日江西日报报刊登了一则图片新闻：2月20日15时30分，在瑞金市桦林北路一工地鱼塘内，一名女子下半身世已深陷淤泥之中，接到报警后的瑞金消防大队官兵立即出动消防车火速赶往事故现场。一到现场，救援官兵立即展开救援行动，一名战士身穿轻型防化服，戴上腰带，绑好绳子，只见他脚踏木板，摸索着一点点地向被困女子靠近。经过10分钟的救援，成功救出遇险女子。关于女子身陷泥潭和消防战士踏板救援的说法正确的是（）A女子身陷泥潭时，人对淤泥地面的压力大小等于淤泥地面对她的支持力B女子身陷泥潭时，人对淤泥地面的压力大小小于淤泥地面对她的支持力C消防战士踏板救援时，人对木板的压力大小等于木板对他的支持力D消防战士踏板救援时，人对木板的压力小于大于木板对他的支持力答案：ACAB女子身陷泥潭时，人对淤泥地面的压力与淤泥地面对她的支持力是一对相互作用力，大小总是相等，方向相反，A正确，B错误；CD消防战士踏板救援时，人对木板的压力与木板对他的支持力是一对相互作用力，大小总是相等，方向相反，C正确，D错误。故选AC。25、如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面，O为球心，AOB60，OA水平，在竖直面内，小物块受到与水平方向成45角斜向上的推力F作用而静止在B点。现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向，在该过程中系统始终静止，则（）AM槽对小物块的支持力逐渐减小BM槽对小物块的支持力逐渐增大C推力F先减小后增大D推力F逐渐增大答案：BC分析小物块的受力，画出力的动态平衡图如图所示，可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大。故选BC。填空题26、水平桌面上叠放两物体A和B，分别重20牛和40牛，现用水平向右的10牛拉力F拉物体B、物体A、B都没动。物体A受到B的摩擦力大小为_N。物体B受到地面的摩擦力大小为_N，方向为水平_。答案：010向左1根据题意，对物体A受力分析，如果物体A受到物体B的摩擦力，则物体A不可能静止，故物体A受到B的摩擦力大小为0。2根据题意，把物体A、B看成整体，对整体受力分析，由平衡条件可得，物体B受到地面的摩擦力大小为f=F=10N方向与F的方向相反，即水平向左。27、下列说法中错误的是_（填写序号）同一物体，所处位置的纬度越高，质量越大；重力的方向总是垂直于水平面向下；相互接触的物体会产生弹力作用；当弹簧被拉伸至超出弹性限度时，胡克定律不再成立。答案：质量与物体所处位置无关，即同一物体在不同位置质量不变，故错误；重力的方向总是竖直向下，故错误；发生形变的物体，由于恢复原状，对与他接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。所以若两个物体相互接触，但都没有发生形变，则不会有弹力产生，故错误；当弹簧被拉伸至超出弹性限度时，胡克定律不再成立，故正确。所以错误的是。28、如图所示，物体A和B的重力分别为10N和6N，不计弹簧测力计和细线的重力以及一切摩擦，则弹簧测力计所受的合力大小为_N，其读数为_N。答案：0612以A为研究对象，A受竖直向下的重力，细线对A竖直向上的拉力和地面的支持力，细线的拉力小于A的重力，A静止在地面上，则B也静止，细线的拉力等于B的重力，又弹簧秤的读数等于细线的拉力，所以弹簧秤的读数为6N，弹簧两端受到的拉力均为6N，所以弹簧测力计所受的合力大小为0。29、力的合成与分解所体现的思想方法是_；通过观察激光经平面镜多次反射后光斑的位置变化来感受物体的微小形变，用到的实验方法是_。答案：等效替代放大法1力的合成与分解所体现的思想方法是等效替代。2通过观察激光经平面镜多次反射后光斑的位置变化来感受物体的微小形变，用到的实验方法是放大法。30、用手竖直握着一个质量为m的圆柱形玻璃瓶使其保持静止，如果用更大的力握住玻璃瓶，则玻璃瓶受到的摩擦力大小将_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。现改为使玻璃瓶随手一起竖直向上匀速运动，则玻璃瓶受到的摩擦力大小为_，方向为_。（重力加速度g取10N/kg）答案：不变mg竖直向上1静止的玻璃瓶在竖直方向上受力平衡，即摩擦力与重力等大反向，所以即使握力变大，摩擦力也不变。2竖直向上匀速运动的玻璃瓶在竖直方向上受力平衡，所以摩擦力始终与重力等大反向，所以玻璃瓶受到的摩擦力大小为f=G=mg3摩擦力与重力等大反向，所以摩擦力的方向是竖直向上的。25