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<p>第三章 章末检测
第三章 争辩物体间的相互作用
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分．)
1．甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙的肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的状况下，下列说法中正确的是( )
A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊状况
B．尽管乙避开了甲的拳头，但乙仍受到甲的作用力
C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体
D．以上说法都不正确
2．下列说法正确的是( )
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．质量均匀分布，外形规章的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．由磁铁间有相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
3．质量为M的长方形木块静止放置在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应当是( )
A．沿斜面对下 B．垂直于斜面对上 C．沿斜面对上 D．竖直向上
4.
图1
人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示，以下说法正确的是( )
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．人受到的合外力不为零
D．人受到的合外力方向与速度方向相同
图2
5．如图2所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
A.mg和mg B.mg和mg
C.mg和μmg D.mg和μmg
6.
图3
如图3所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为Fb＝5 N，Fc＝10 N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则( )
A．F1＝5 N，F2＝0，F3＝5 N B．F1＝5 N，F2＝5 N，F3＝0
C．F1＝0，F2＝5 N，F3＝5 N D．F1＝0，F2＝10 N，F3＝5 N
二、双项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分．)
7．如图4所示，物块a、b的质量均为m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态．则( )
图4
A．b受到的摩擦力大小等于mg B．b受到的摩擦力大小等于2mg
C．b对地面的压力大小等于mg D．b对地面的压力大小等于2mg
图5
8．某缓冲装置可抽象成如图5所示的简洁模型，图中K1、K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是( )
A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等
C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等
D．垫片向右移动时，两弹簧的长度转变量不相等
9.
图6
图6中，a、b、c为三物块，M、N为两轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，把它们按如图所示方式连接，并处于平衡状态( )
A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
10．用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图7所示．若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为105 N．那么，下列说法错误的是( )
图7
A．当重物的重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力大
B．当重物的重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力小
C．当重物的重力为175 N时，AC不断，BC刚好断
D．当重物的重力为200 N时，AC断，BC不断
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
三、非选择题(本大题共6小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)
11．(8分)在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．试验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
(1)试验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．
A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下谈论，其中对减小试验误差有益的说法是________(填字母代号)．
A．两细绳必需等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
12．(8分)某同学用如图8甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的试验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如下表：(重力加速度g取9.8 m/s2)
砝码质量m/102 g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度x/10－2 m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)依据所测数据，在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．
(2)依据所测得的数据和关系曲线可推断，在__________ N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格的弹簧劲度系数为________N/m.
图8
13．(10分)水平面上有一重40 N的物体，受到F1＝12 N和F2＝6 N的两方向相反的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2.
(1)此时物体所受的摩擦力为多大？
(2)将F1撤去后，物体受到的摩擦力为多大？
(3)将F2撤去后，物体受到的摩擦力为多大？
14.
图9
(10分)在水平路面上用绳子拉一个重力为G＝183 N的木箱，绳子与水平路面的夹角为30°，如图9所示．木箱与路面间的动摩擦因数μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上匀速直线移动，则绳上所加拉力F应为多大？
15．(12分)如图10所示，质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
图10
(1)雪橇对地面的压力大小；
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小．
16．(12分)
图11
如图11所示，能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5 N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA，OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？
第三章 争辩物体间的相互作用
1．C [任何一个力，都必需具有施力物体和受力物体．要区分施力物体和受力物体就要明确某力是谁对谁的作用力，前者为施力物体，后者为受力物体．甲用力将拳头击出，但击空了，胳膊对拳头施了力，但拳头对乙没有施力，故应选C.]
2．B 3.D
4．A [由于人随自动扶梯匀速运动，则人处于平衡状态，人所受到的合力为零，则C、D选项错误；对人进行受力分析，在竖直方向上，竖直向下的重力、自动扶梯对人有垂直接触面竖直向上的支持力，因此人在水平方向上不受力的作用，则A对，B错．]
5．A [三棱柱受重力，斜面的支持力和摩擦力三力平衡，故FN＝mgcos θ＝mg，f＝mgsin θ＝mg，A选项正确．]
6．C
7．AD
8．BD [两弹簧中任一点处，相互作用力均相等都等于弹簧一端的力，与劲度系数无关．(只是劲度系数不同，形变量不同)，B对，C错．两弹簧均发生形变，其形变量不相同，D对．]
9．AD 10.BD
11．(1)BD (2)BD
解析 (1)试验对两次拉伸橡皮条的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同，故选项B、D正确．
(2)要减小试验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都必需与木板平行．用两弹簧秤同时拉细绳时，弹簧秤的示数之差适当大些即可，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故B、D正确．
12．(1)见解析图 (2)0～4.9 25.0
解析 纵坐标取15 cm为起点，然后在坐标纸上依次描点(0,15.00)、(1.00,18.94)、(2.00,22.82)、……然后用平滑的曲线连结各点，如图所示，即可清楚直观地表示出标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．在作出的图象中可以看出，在0～4.9 N范围内，图线为一条斜直线，表明此时弹力大小与弹簧伸长成线性关系，即满足胡克定律：F＝kx，据此可以计算出弹簧的劲度系数k＝＝，代入数据即可．
13．(1)6 N (2)6 N (3)8 N
解析 计算题中，若无特殊说明，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则fmax＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
(1)依据平衡条件，f′＝F1－F2＝12 N－6 N＝6 N.
(2)若将F1撤去，此时摩擦力小于最大静摩擦力，则f″＝F2＝6 N.
(3)若将F2撤去，F1>Fmax，物体将发生相对滑动，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则f＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
14．20 N
解析 物体的受力分析如右图所示，木箱受到了四个力的作用．将拉力F按水平方向与竖直方向分解为两个分力F1和F2，得F1＝Fcos θ，F2＝Fsin θ.
在水平方向上由二力平衡可得
F1＝f＝Fcos θ①
在竖直方向上G＝F2＋FN＝FN＋Fsin θ②
又f＝μFN③
联立以上各式解得F＝20 N.
15．(1)340 N (2)0.24
16．5 N
解析 当OC下端悬挂物重不断增大时，细线OA、OB所受
的拉力同时增大．为了推断哪根细线先被拉断，可选O点为争辩对象，其受力状况如右图所示，利用假设法，分别假设OA、OB达最大值时，看另一细线是否达到最大值，从而得到结果．假设OB不会被拉断，且OA上的拉力先达到最大值，即F1＝10 N，依据平衡条件有
F2＝F1maxcos 45°＝10× N≈7.07 N
由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物重渐渐增大时，细线OB先被拉断．
再假设OB上的拉力刚好达到最大值(即F2max＝5 N)，处于将被拉断的临界状态，依据平衡条件有F1·cos 45°＝F2max，F1·sin 45°＝F3.
再选重物为争辩对象，依据平衡条件有F3＝Gmax.
以上三式联立解得悬挂物体的最大重力为Gmax＝F2max＝5 N.</p>
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