高中物理第三章相互作用-力考點突破(帶答案)

高中物理第三章相互作用-力考點突破

單選題1、物體受共點力作用，下列說法正確的是（）A．物體的速度等于零，物體就一定處于平衡狀態(tài)B．物體相對另一物體保持靜止時，物體一定處于平衡狀態(tài)C．物體所受合力為零時，就一定處于平衡狀態(tài)D．物體做勻加速運動時，物體處于平衡狀態(tài)答案：CA．處于平衡狀態(tài)的物體，物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，物體所受合外力為零，速度為零的物體，受力不一定為零，故不一定處于平衡狀態(tài)，A錯誤；B．物體相對于另一物體靜止時，可能兩物體一起相對靜止做變速運動，物體不一定處于平衡狀態(tài)，B錯誤；C．物體所受合力為零時，就一定處于平衡狀態(tài)，C正確；D．物體做勻加速運動時，加速度不為零，所受合力不為零，物體不是處于平衡狀態(tài)，D錯誤。故選C。2、如圖所示，光滑圓環(huán)豎直固定，A為最高點，橡皮條上端固定在A點，下端連接一套在圓環(huán)上的輕質(zhì)小環(huán)，小環(huán)位于B點，AB與豎直方向的夾角為30°，用光滑鉤拉橡皮條中點，將橡皮條中點拉至C點時，鉤的拉力大小為F，為保持小環(huán)靜止于B點，需給小環(huán)施加一作用力F′，下列說法中正確的是（

）A．若F′沿水平方向，則F′＝FB．若F′沿豎直方向，則F′＝FC．F′的最小值為FD．F′的最大值為F答案：CA．設(shè)橡皮條的拉力大小為T，對C有2Tcos30°=F可知T=F若F′沿水平方向，小環(huán)只受橡皮條的拉力和F′，由平衡條件知F′=T=FA錯誤；B．若F′沿豎直方向，則有F′=Ttan30°=FB錯誤；CD．作出小環(huán)的受力圖，如圖所示由幾何知識知，當F′⊥N時，F(xiàn)′有最小值，且最小值為Fmin′=Tsin30°=FC正確；D．根據(jù)平行四邊形定則可知F′無最大值，D錯誤。故選C。3、在“探究求合力的方法”的實驗中，下列說法正確的是（

）A．實驗中不需要記錄結(jié)點O的位置B．為減小誤差，彈簧測力計必須與木板平行C．圖乙中F的方向一定沿橡皮筋的方向D．實驗中只需要記錄兩彈簧測力計的示數(shù)答案：BA．實驗中要使每次合力與兩個分力產(chǎn)生相同的效果，必須每次將橡皮筋拉到同樣的位置，從而確保每次橡皮筋產(chǎn)生拉力的大小和方向都相同，所以實驗中需要記錄結(jié)點O的位置，故A錯誤；B．為減小誤差，彈簧測力計必須與木板平行，故B正確；C．圖乙中F是通過平行四邊形定則得出的合力的理論值，而F′是用一只彈簧測力計拉橡皮筋時所作拉力的圖示，F(xiàn)′的方向一定沿橡皮筋的方向，考慮到實驗存在誤差，F(xiàn)的方向不一定沿橡皮筋的方向，故C錯誤；D．實驗中不僅需要記錄兩彈簧測力計的示數(shù)，還需要記錄細繩套的方向，從而確定力的大小和方向，故D錯誤。故選B。4、質(zhì)量分別為2kg、1kg、2kg的三個木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖，其中a放在光滑水平桌面上。開始時p彈簧處于原長，木塊都處于靜止，現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止，g取10m/s2，該過程p彈簧的左端向左移動的距離是（

）A．6cmB．8cmC．10cmD．12cm答案：D當F=0時，對b，根據(jù)受力平衡得

解得

當c木塊剛好離開水平地面時，對c根據(jù)平衡條件得

解得

當c木塊剛好離開水平地面時，對b根據(jù)平衡條件得

解得

該過程p彈簧的左端向左移動的距離為故選D。5、一只魚鷹發(fā)現(xiàn)河中的魚，假設(shè)其沿圖中虛線斜向下勻速俯沖。則空氣對魚鷹的作用力可能是（）A．F1B．F2C．F3D．F4答案：C由題知魚鷹沿圖中虛線斜向下勻速俯沖，即處于平衡狀態(tài)，所以合外力為零，所以空氣對魚鷹的作用力與其重力等大反向。故選C。6、如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為M的半球形物體P放在水平地面上，通過最高點處的釘子用水平細線拉住半徑為r、質(zhì)量為m的光滑球Q，P對地面壓力大小為F1，P對地面的摩擦力大小為F2，細線對Q的拉力大小為F3，P對Q的支持力大小為F4，下列說法不正確的是（

）A．F1＝（M＋m）g，若增大光滑球半徑r，F(xiàn)1一定不變B．若增大光滑球的半徑r，F(xiàn)2一定不變C．F3＝mg，若增大光滑球半徑r，F(xiàn)3可能減小D．F4＝mg，若增大光滑球半徑r，F(xiàn)4增大答案：CAB．利用整體法分析，只受重力與支持力，所以P對地面壓力大小為F1=（M+m）gP對地面的摩擦力大小為F2=0所以AB正確，不符合題意；CD．對Q受力分析如圖所示由幾何關(guān)系可得由平衡條件可得若增大光滑球半徑r，則F3增大，F(xiàn)4增大，所以C錯誤，符合題意；D正確，不符合題意；故選C。7、如圖所示，俄國寓言故事《天鵝、大蝦和梭魚》中說：“有一次，天鵝、大蝦和梭魚，想把一輛大車拖著跑，他們都給自己上了套，拼命地拉呀拉呀，大車卻一動也不動了?！毕铝袑@段話理解正確的是（

）A．因為大車太重了，所以不動B．因為天鵝、大蝦和梭魚的力氣太小了，所以拉不動大車C．大車其實運動了，只是因為移動距離太小，看不出來D．因為大車所受的合力為零答案：D大車處于靜止狀態(tài)，故大車所受合力為零。故選D。8、如圖所示，用輕繩系住一質(zhì)量為2m的勻質(zhì)大球，大球和墻壁之間放置一質(zhì)量為m的勻質(zhì)小球，各接觸面均光滑。系統(tǒng)平衡時，繩與豎直墻壁之間的夾角為α，兩球心連線O1O2與輕繩之間的夾角為β，則α、β應(yīng)滿足（

）A．繩子的拉力可能小于墻壁的支持力B．墻壁的支持力一定小于兩球的重力C．3tanα=tan（α+β）D．3tanα=3tan（α+β）答案：CA．設(shè)繩子拉力為F，墻壁支持力為N，兩球之間的壓力為T，將兩個球作為一個整體進行受力分析，如圖1所示。根據(jù)圖1中幾何關(guān)系可得繩子的拉力大于墻壁的支持力，故A錯誤；B．根據(jù)平衡條件可得N=3mgtanα由于α大小不確定，所以墻壁的支持力不一定小于兩球的重力，故B錯誤；CD．對小球進行受力分析，如圖2所示，根據(jù)平衡條件可得N=mgtanθ根據(jù)幾何關(guān)系可得θ=α+β則N=mgtan（α+β）聯(lián)立得3tanα=tan（α+β）故C正確，D錯誤。故選C。

小提示：多選題9、李強同學(xué)設(shè)計的一個小實驗如圖所示，他將細繩的一端系在手指上，細繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個“三角支架”。在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實驗會感受到（

）A．細繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC．細繩對手指施加的作用力的方向沿細繩由B指向AD．所掛重物質(zhì)量越大，細繩和桿對手的作用力也越大答案：ACD重物所受重力的作用效果有兩個，一是拉緊細繩，二是使桿壓緊手掌，所以重力可分解為沿細繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如圖所示由三角函數(shù)得F1

=

F2

=

Gtanθ由以上分析可知A．細繩是被拉伸的，桿是被壓縮的，選項A正確；B．桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由A指向C，選項B錯誤；C．細繩對手指施加的作用力的方向沿細繩由B指向A，選項C正確；D．根據(jù)F1

=

，F(xiàn)2

=

Gtanθ所掛重物質(zhì)量越大，細繩和桿對手的作用力也越大，選項D正確。故選ACD。10、2010年2月24日《江西日報》報刊登了一則圖片新聞：2月20日15時30分，在瑞金市樺林北路一工地魚塘內(nèi)，一名女子下半身世已深陷淤泥之中，接到報警后的瑞金消防大隊官兵立即出動消防車火速趕往事故現(xiàn)場。一到現(xiàn)場，救援官兵立即展開救援行動，一名戰(zhàn)士身穿輕型防化服，戴上腰帶，綁好繩子，只見他腳踏木板，摸索著一點點地向被困女子靠近。經(jīng)過10分鐘的救援，成功救出遇險女子。關(guān)于女子身陷泥潭和消防戰(zhàn)士踏板救援的說法正確的是（

）A．女子身陷泥潭時，人對淤泥地面的壓力大小等于淤泥地面對她的支持力B．女子身陷泥潭時，人對淤泥地面的壓力大小小于淤泥地面對她的支持力C．消防戰(zhàn)士踏板救援時，人對木板的壓力大小等于木板對他的支持力D．消防戰(zhàn)士踏板救援時，人對木板的壓力小于大于木板對他的支持力答案：ACAB．女子身陷泥潭時，人對淤泥地面的壓力與淤泥地面對她的支持力是一對相互作用力，大小總是相等，方向相反，A正確，B錯誤；CD．消防戰(zhàn)士踏板救援時，人對木板的壓力與木板對他的支持力是一對相互作用力，大小總是相等，方向相反，C正確，D錯誤。故選AC。11、如圖所示的裝置，用兩根細繩拉住一個小球，兩細繩間的夾角為θ，細繩AC呈水平狀態(tài)?，F(xiàn)將整個裝置在紙面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)動，共轉(zhuǎn)過90°。在轉(zhuǎn)動的過程中，CA繩中的拉力F1和CB繩中的拉力F2的大小發(fā)生變化，即（

）A．F1先變大后變小B．F1先變小后變大C．F2逐漸減小到零D．F2逐漸增大答案：AC設(shè)AC繩與豎直方向的夾角為，整個裝置緩慢轉(zhuǎn)動，故一直保持平衡狀態(tài)，有得到，由題意可知，由90°變到0°，不變，故F1先變大后減小，F(xiàn)2逐漸減小，直到當=0°時，F(xiàn)2減小到0。故選AC。12、建筑工地上搬運石板、水泥板等板材是很困難的事情，智慧的勞動人民發(fā)明了一種巧妙的搬運工具如圖甲所示，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，提手柄的兩端都由一個“∧”形固定角架和兩個偏心輪（表面材料為硬橡膠）組成，使用時板材被緊緊夾在兩個偏心輪之間，依靠摩擦力提起板材來實現(xiàn)搬運。已知板材與偏心輪之間的動摩擦因數(shù)為。則下列說法正確的是（

）A．搬運板材時，偏心輪與板材之間的摩擦力，其中FN為偏心輪對板材的正壓力B．每個“∧”形固定角架上的兩個偏心輪對板材的正壓力大小一定相等C．每個偏心輪與板材之間的摩擦力大小一定等于板材重力大小的D．人工搬運板材的過程中需要消耗人體的化學(xué)能答案：BDA．搬運板材時，偏心輪與板材之間的摩擦力屬于靜摩擦力，不能用滑動摩擦力公式來計算，A錯誤；B．每個“∧”形固定角架上的兩個偏心輪對板材的正壓力一定大小相等、方向相反，對板材而言屬于一對平衡力，B正確；C．板材被提起時并不是勻速直線運動，因此偏心輪與板材間的摩擦力大小無法確定，C錯誤；D．人工搬運板材時需要消耗人體的化學(xué)能，D正確。故選BD。13、某班物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時，設(shè)計了如圖所示的簡單而常見的情景模型：將一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)柔軟的細線懸掛于天花板上的O點，在外力F、細線拉力FT和重力mg的作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎直方向的夾角為，與F的夾角為，開始時F水平。小組成員經(jīng)過討論形成了如下結(jié)論，你認為正確的是（

）

A．保持θ角及小球位置不變，逐漸緩慢減小角直至F豎直向上，則F、FT都逐漸減小B．保持F水平，逐漸緩慢增大θ角，則F、FT都逐漸增大C．保持角不變，逐漸緩慢增大θ角，直至懸線水平，則FT逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大D．只增加細線的長度，其他條件不變，F(xiàn)、FT都減小答案：BCA．如圖所示對小球受力分析，小球受重力、拉力F和細線的拉力FT作用，角不變，角減小到90°時，F(xiàn)最小，因此角減小的過程中，逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，故A錯誤；B．保持F水平，則，角增大時F、都逐漸增大，故B正確；C．保持角不變，增大角，細線和拉力F的方向都逆時針轉(zhuǎn)動，如圖F水平時最大，水平時F最大，所以逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大，故C正確；D．只增加細線的長度，對F、沒有影響，故D錯誤。故選BC。填空題14、伽利略曾用滴水計時器研究物體的運動規(guī)律，我們可以利用輸液瓶滴液等時性的特點，借助醫(yī)院打點滴的輸液瓶設(shè)計滴水計時器，固定在電動車靠近地面處，來研究電動車啟動過程速度隨時間變化的規(guī)律，如圖所示。經(jīng)過測量得知：在某一狀態(tài)下，輸液瓶滴下21滴水用時4.00

s（從第1滴落地開始計時到第21滴落地結(jié)束計時）。從清晰可見的位置開始測量，前12滴水的落點到第1滴水落點的距離如表所示：

編號123456x/m00.120.310.580.941.38編號789101112x/m1.92.493.163.904.705.55回答下列問題（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）：（1）從滴水計時器第1滴水落地到第5滴水落地的過程中，電動車的平均速度為v1=______

m/s。（2）滴水計時器第4滴水落地時，電動車的瞬時速度v4=______m/s。（3）如果電動車啟動過程可以看作勻加速直線運動，則電動車的加速度a=______

m/s2。答案：

1.18

1.58

1.94（1）[1]相鄰水滴落地的時間間隔從滴水計時器第1滴水落地到第5滴水落地的過程中，電動車的平均速度（2）[2]滴水計時器第4滴水落地時電動車的瞬時速度，可以近似用第3、5滴水落地時間內(nèi)的平均速度表示，所以滴水計時器第4滴水落地時，電動車的瞬時速（3）[3]如果電動車啟動過程可以看作勻加速直線運動，根據(jù)逐差法可知，電動車的加速度15、如圖所示，凹形槽半徑R=30

cm，質(zhì)量m=1

kg的小物塊（可視為質(zhì)點）在沿半徑方向的輕彈簧擠壓下處于靜止狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)k=50

N/m，彈簧原長L0=40

cm，一端固定在圓心O處，彈簧與豎直方向的夾角θ=37°，g取10

m/s2，取sin

37°=0.6，cos

37°=0.8，物塊對槽的壓力大小為____N，槽對物塊的摩擦力大小為____N。答案：

13

6[1][2]對小物塊受力分析并進行正交分解，如圖所示由平衡條件可得mgsin

37°-f=0，N-（mgcos

37°+F)=0，F(xiàn)=k（L0-R）解得f=6

N，N=13

N16、重400N