2025高考物理專項復(fù)習(xí)十一　實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系含答案

2025高考物理專項復(fù)習(xí)十一實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系含答案十一實驗:探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系(25分鐘50分)1.(6分)某同學(xué)利用甲圖裝置做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗,并描繪彈簧的伸長量Δl與彈力F的關(guān)系圖線如乙圖所示,下列說法正確的是 ()A.測量彈簧原長時應(yīng)該把彈簧水平放置B.實驗中可用鉤碼重力代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是牛頓第三定律C.圖線OA段斜率的大小即為該彈簧勁度系數(shù)的大小D.圖像彎曲的原因是超出了彈簧的彈性限度【解析】選D。測量彈簧原長時應(yīng)該把彈簧豎直放置,故A錯誤;實驗中可用鉤碼重力代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是二力平衡原理,故B錯誤;根據(jù)胡克定律可得k=ΔFΔx2.(8分)如圖甲所示,用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系(重力加速度g已知)。(1)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線,由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m;該圖像未過原點(diǎn)的原因是________。

(2)某實驗小組在上述實驗中,使用兩根不同的輕彈簧a和b,得到彈力F與彈簧總長度l的圖像如圖丙所示。由圖像丙可知,a的原長比b的原長________(選填“長”或“短”)。施加同樣大的拉力F后,a的形變量比b的形變量________(選填“大”或“小”)。圖像顯示測得的彈簧彈力與彈簧的總長度________(選填“成正比”或“不成正比”)。

【解析】(1)彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù),由圖乙可得k=ΔFΔx(2)圖像與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為彈簧的原長,由圖丙可知,a的原長比b的原長短;施加同樣大的拉力F后,a的形變量比b的形變量大。圖像顯示測得的彈簧彈力與彈簧的總長度成線性關(guān)系,但是不成正比。答案:(1)200彈簧存在自身重力(2)短大不成正比3.(9分)(2024·深圳高一檢測)已知彈性繩用久之后,其勁度系數(shù)會變小。某同學(xué)在家中找到一根某品牌的彈性繩,查閱資料后得知,該品牌的彈性繩出廠時的勁度系數(shù)為k0=2.0N/cm,若該彈性繩的實際勁度系數(shù)k與k0的偏差(用|k0(1)在懸點(diǎn)M左側(cè)豎直固定一刻度尺,并使M點(diǎn)與刻度尺零刻度線對齊,在彈性繩最上端接一力傳感器,并用力緩慢豎直向下拉彈性繩的下端N點(diǎn),記錄多組MN的長度x和相應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F,并作出F-x圖像如圖乙所示。由圖像可判斷F與x呈現(xiàn)__________(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系;

(2)該同學(xué)在繪出的圖像上取兩點(diǎn)(10cm,3.8N)和(16cm,15.1N)進(jìn)行了計算,可求出彈性繩的實際勁度系數(shù)為k=__________N/cm;(保留兩位有效數(shù)字)

(3)由題中原理可以判斷該彈性繩是否已經(jīng)報廢?__________(選填“是”或“否”)。

【解析】(1)因圖像為直線,所以F與x呈現(xiàn)線性關(guān)系。(2)由F=kΔx=k(x-x0)可知,利用(10cm,3.8N)和(16cm,15.1N)兩點(diǎn)計算出圖像的斜率即可求得彈性繩的實際勁度系數(shù),應(yīng)為k=15.(3)由公式可得|k0-k答案:(1)線性(2)1.9(3)否4.(9分)(2024·開封高一檢測)某同學(xué)打算利用所學(xué)知識設(shè)計一簡易彈簧秤,他首先利用如圖1所示的裝置測量彈簧的勁度系數(shù)k。實驗室提供了兩根彈簧,他先將其中一根彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)(刻度尺0刻度線與彈簧的上端對齊),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上,改變鉤碼數(shù)量從而獲得多組數(shù)據(jù)。用同樣的方法對另一根彈簧也進(jìn)行測量,最后得到彈力F與彈簧長度l的圖像如圖2所示,通過處理數(shù)據(jù)后在刻度尺上標(biāo)上相應(yīng)的數(shù)值從而完成彈簧秤的制作。(1)當(dāng)用彈簧a制作彈簧秤時,0N標(biāo)注在______________cm處,分度值是__________N;

(2)當(dāng)用彈簧b制作彈簧秤時,指針?biāo)缚潭瘸呶恢萌鐖D3所示,則讀數(shù)為____________N。

【解析】(1)彈簧秤的0刻度線要標(biāo)注在彈簧原長位置,由圖2可知,彈簧a的原長為5cm,故0N標(biāo)注在5cm處;根據(jù)胡克定律,勁度系數(shù)為ka=67-刻度尺的分度值為Δl=1mm,則彈簧秤的分度值是Famin=kaΔl=3×0.1N=0.3N;(2)當(dāng)用彈簧b制作彈簧秤時,由圖2可知,原長為l0b=10cm,根據(jù)胡克定律,勁度系數(shù)為kb=616彈簧秤的分度值是Fbmin=kbΔl=1×0.1N=0.1N指針?biāo)缚潭瘸呶恢萌鐖D3所示,彈簧長度l=13.60cm,則讀數(shù)為F=kb(l-l0b)=1×(13.60-10)N=3.60N。答案:(1)50.3(2)3.605.(9分)(2024·銀川高一檢測)一根彈簧被截成相等的兩段后,每段的勁度系數(shù)是否與被截斷前相同?為了弄清楚這個問題,物理興趣小組的同學(xué)們設(shè)計了這樣一個實驗:如圖1所示,將彈簧的一端固定在水平桌面O點(diǎn)處的擋板上,在彈簧的中間位置和另一端分別固定一個用于讀數(shù)的指針a和b,彈簧處于原長狀態(tài)。然后用細(xì)線拴住彈簧右端并繞過光滑定滑輪,細(xì)線另一端拴有輕質(zhì)掛鉤。在彈簧下面放一刻度尺,使毫米刻度尺零刻度線與O點(diǎn)對齊。(已知每個鉤碼的重力均為0.1N)Ⅰ.首先記錄自然狀態(tài)下指針?biāo)傅目潭?然后在掛鉤上依次懸掛1個、2個、3個…鉤碼,同時記錄每次b指針?biāo)傅目潭葂b,并計算出彈簧長度的變化量Δxb;Ⅱ.在彈簧處于原長狀態(tài)下,在a處將彈簧截成相同的兩段后,以a端作為彈簧的最右端重復(fù)上述實驗步驟,記錄每次a指針?biāo)傅目潭葂a,并計算出彈簧長度的變化量Δxa。(1)以鉤碼重力為縱坐標(biāo),Δx為橫坐標(biāo)建立如圖2所示的坐標(biāo)系,并根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù),作出了如圖2所示的兩條圖線。(2)根據(jù)圖像可知,Oa段彈簧的勁度系數(shù)k1=____________N/m,Ob段彈簧的勁度系數(shù)k2=________N/m。(結(jié)果保留1位小數(shù))

(3)由本實驗可知,一根彈簧被截成相等的兩段后,每段的勁度系數(shù)與沒截斷前相比將__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。

【解析】(2)根據(jù)胡克定律F=kΔx可得Oa段彈簧的勁度系數(shù)k1=FaΔxOb段彈簧的勁度系數(shù)k2=FbΔx(3)由以上分析可知,一根彈簧被截成相等的兩段后,每段的勁度系數(shù)與沒截斷前相比將增大。答案:(2)10.05.0(3)增大6.(9分)(2024·周口高一檢測)一實驗小組測量某彈簧的勁度系數(shù),彈簧形狀如圖甲。把彈簧懸掛在鐵架臺上,并在彈簧旁邊沿豎直方向固定一刻度尺,刻度尺的零刻度對齊彈簧上端。在彈簧下端逐個增掛鉤碼,每個鉤碼重力為0.5N,并記錄彈簧的長度,如表所示。彈簧長度與鉤碼個數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)編號ABCDEFGHIn(鉤碼個數(shù))/個012345678L(彈簧長度)/cm5.506.108.1010.1112.1014.0916.1018.0920.11(1)把表中數(shù)據(jù)描在圖乙上,并根據(jù)圖中的點(diǎn)擬合出該彈簧的L-n圖像。(2)根據(jù)圖乙中的擬合直線可以判斷該彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。該擬合直線在縱軸上的截距表示彈簧原長的理論值,該彈簧原長的理論值與實際值__________(選填“相等”或“不相等”)

(3)小明通過在彈簧下端預(yù)先掛上重物的方法“改造彈簧”,使彈簧處于拉伸狀態(tài)。然后逐個增掛鉤碼,重新繪制出L-n圖像。根據(jù)該L-n圖像測量出彈簧的勁度系數(shù)將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”),圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)值________(選填“等于”或“不等于”)改造后彈簧的實際長度。

【解析】(1)描點(diǎn)并擬合出該彈簧的L-n圖像如圖(2)設(shè)彈簧原長為L0,彈簧自身重力為G彈,單個鉤碼的重量為G0,根據(jù)胡克定律G0n+G彈=k(L-L0)整理可得L=G0kn+G彈所以圖像的斜率代表G0G0k可得彈簧的勁度系數(shù)k≈24N/m由于彈簧自身的重力,圖像與縱軸的截距G彈k+L(3)改造后彈簧實際長度為L0',增掛幾個相同鉤碼時,依據(jù)ΔF=kΔx,有:nG0=k(L-L0'),所以有L=G0kn+L0',由此可得L-n圖像斜率G0k不變,勁度系數(shù)k不變,截距答案:(1)(2)24不相等(3)不變等于十五力的合成和分解(40分鐘80分)【基礎(chǔ)全面練】1.(6分)(2024·張家口高一檢測)關(guān)于F1、F2、F3及它們的合力F,下列說法中正確的是 ()A.三力F1、F2、F3一定是同種性質(zhì)的力B.三力F1、F2、F3與F是物體同時受到的四個力C.F至少比F1、F2、F3中的某一個力大D.F的最大值一定等于F1、F2、F3的大小之和【解析】選D。F1、F2、F3三個分力不一定是同一種性質(zhì)的力,可以一個是彈力、一個是重力、一個是摩擦力,故A項錯誤;三個力的分力與合力之間的關(guān)系是等效替代,即三個分力的作用效果與合力的作用效果相等,所以F1、F2、F3和F不是物體同時受到的四個力,故B項錯誤;F是三個力的合力,根據(jù)平行四邊形定則可知,其F可以比任何一個分力小,故C項錯誤;三個力的合成,取最大值時三個力的方向相同,此時合力的最大值為三個分力的和,即Fmax=F1+F2+F3,故D項正確。2.(6分)設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點(diǎn)P上,它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對角線,如圖所示,這三個力中最小的力的大小為F,則這三個力的合力大小為 ()A.3FB.4FC.5FD.6F【解析】選A。由題意得F1=F2=F,由幾何關(guān)系得F3=2F,又F1、F2夾角為120°,則F1、F2的合力大小為F,方向與F3相同,因此三個力的合力大小為3F,故A正確。3.(6分)(體育運(yùn)動)(2024·重慶高一檢測)2023年9月27日,杭州亞運(yùn)會中國隊組合趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風(fēng)航行的示意圖。風(fēng)力和船身方向成135°,風(fēng)力和帆面成8°,風(fēng)力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風(fēng)行駛,如果風(fēng)力大小為F,則風(fēng)力在航行方向的分力為 ()A.35Fsin8° B.35C.45Fsin8° D.45【解析】選A。由題圖可知,風(fēng)力在垂直于帆面方向上的分力為F'=Fsin8°這個分力垂直于帆面,與航行方向之間的夾角為θ=90°-(180°-135°-8°)=53°所以風(fēng)力在航行方向上的分力為F″=F'cos53°=35F'=354.(6分)(科技前沿)(2024·北京西城區(qū)高一檢測)殲-35艦載機(jī)在航母上降落,需利用阻攔系統(tǒng)使之迅速停下。如圖,某次著艦時,飛機(jī)鉤住阻攔索中間位置,兩段繩索夾角為120°時阻攔索中張力為F,此刻飛機(jī)受阻攔索作用力的大小為 ()A.F B.3F C.32F D.2【解析】選A。由力的合成的平行四邊形定則,結(jié)合數(shù)學(xué)知識知,殲-35所受阻攔索的力為2Fcos60°=F,故選A。【補(bǔ)償訓(xùn)練】三個相同光滑空油桶按如圖四種方式存放在不同的箱子中,則油桶A對C的支持力最大的是 ()A.圖(1)B.圖(2)C.圖(3)D.圖(4)【解析】選D。光滑油桶C受力如圖所示把油桶C的重力G沿FA、FB的反方向進(jìn)行分解,由圖可知,G2FA=cosθ,即FA=G2cosθ,圖(4)中θ角最大,cos5.(6分)(多選)一物體受到多個力作用,其中兩個力F1=3N、F2=7N,為使物體受到的合外力F合=1N,則除F1、F2外其余幾個力的合力可能為 ()A.3N B.6N C.11N D.14N【解析】選A、B、C。將其余幾個力的合力記為F3,若F3=3N,與F1=3N、F2=7N構(gòu)不成矢量三角形,合外力的范圍為1N≤F合≤13N,故A正確;若F3=6N,與F1=3N、F2=7N可以構(gòu)成矢量三角形,合外力的范圍為0≤F合≤16N,故B正確;若F3=11N,與F1=3N、F2=7N構(gòu)不成矢量三角形,合外力的范圍為1N≤F合≤21N,故C正確;若F3=14N,與F1=3N、F2=7N構(gòu)不成矢量三角形,合外力的范圍為4N≤F合≤24N,故D錯誤。故選A、B、C。6.(6分)(多選)(2024·酒泉高一檢測)某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點(diǎn)力作用,在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長表示1N大小的力),該物體所受的合外力大小錯誤的是 ()A.圖甲中物體所受的合外力大小等于4NB.圖乙中物體所受的合外力大小等于2NC.圖丙中物體所受的合外力等于0D.圖丁中物體所受的合外力等于0【解析】選A、B、C。對甲,先將F1與F3合成,合力為向左的3N,然后再用勾股定理,求得合力等于5N,故A錯誤,符合題意;對乙,先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解,水平分量相等,豎直分量分別為1N和2N,再與F2合成,求得合力等于5N,故B錯誤,符合題意;對丙,F2和F3的合力與F1等大同向,則三力的合力為2F1=6N,即合力等于6N,故C錯誤,符合題意;根據(jù)三角形定則,丁圖中合力等于0,故D正確,不符合題意。7.(6分)(多選)如圖所示,已知F1=F2=F3=F4=F,且這四個力恰好為一個正方形,F5是其對角線。下列說法正確的是 ()A.除F5以外的4個力的合力的大小為2FB.這5個力能合成大小為2F、相互垂直的兩個力C.F1和F5的合力,與F3大小相等,方向相反D.這5個力的合力恰好為2F,方向與F1和F3的合力方向相同【解析】選C、D。根據(jù)平行四邊形定則得,除F5以外的4個力的合力為2×F12+F32=22F,方向與F5方向相反,F5大小為2F,所以這5個力的合力恰好為2F,方向與F1和F3的合力方向相同,故A、B錯誤,D正確;根據(jù)三角形定則,F1和【綜合應(yīng)用練】8.(6分)(多選)兩個共點(diǎn)力F1和F2間的夾角為θ,其合力大小為F,現(xiàn)保持θ角及F1的大小不變,將F2的大小增大為F'2,這時兩共點(diǎn)力的合力大小變?yōu)镕',則以下關(guān)于F和F'的相對大小的說法,正確的是 ()A.一定有F'>F B.可能有F'<FC.可能有F'=F D.以上說法都不正確【解析】選B、C。分力與合力的大小、方向關(guān)系遵循平行四邊形定則,由于不能確定兩個分力間的夾角θ的具體大小,故可分三種情況討論,如圖所示由圖甲、乙可知,當(dāng)θ≤90°時,分力F2增大,合力一定增大,即有F'>F;由圖丙可知,當(dāng)θ>90°時,分力F2增大,合力先減小后增大,也可能一直增大。故可能有F'<F、F'=F、F'>F。9.(6分)如圖甲所示為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖,網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形,O、a、b、c、d等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)。安全網(wǎng)水平張緊后,若質(zhì)量為m=50kg的演員從高處落下,并恰好落在O點(diǎn)上。該處下凹至最低點(diǎn)時,網(wǎng)繩dOe、bOg均成120°向上的張角,如圖乙所示,此時O點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為F=1200N(g取10m/s2),則這時O點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為 ()A.600N B.500NC.1700N D.850N【解題指南】解決本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)O點(diǎn)的沖擊力被兩根繩所承受,每根繩承受一半的力。(2)由平行四邊形定則可求得每根繩所承受的力。(3)應(yīng)注意繩子張力的特點(diǎn),同一根繃緊的繩,其上的各部分張力相等;兩個大小相等的力若其夾角為120°,則合力與分力大小相等?！窘馕觥窟xA。因每根繩的合力應(yīng)為F2由幾何關(guān)系可知當(dāng)合力為F2時,兩分力也為F2,故每根繩承受的力大小為F'=F210.(10分)如圖所示,蕩秋千的小學(xué)生所受的重力為400N,秋千最大擺角為60°,當(dāng)他處于最高位置時,把他所受的重力在垂直繩方向和沿繩方向進(jìn)行分解,求這兩個分力的大小?！窘馕觥扛鶕?jù)題意,將重力分解,如圖所示由幾何知識可知G1=Gsin60°=2003NG2=Gcos60°=200N答案:2003N200N【補(bǔ)償訓(xùn)練】表面光滑,質(zhì)量不計的尖劈插在縫A、B之間。在尖劈背上加一壓力F,如圖所示,則尖劈對A側(cè)的壓力為多少?對B側(cè)的壓力為多少?【解析】將力F按作用效果,可沿垂直尖劈的兩個側(cè)面分解,如圖所示,由圖可得FN1=FFN2=F由牛頓第三定律可知,尖劈對A、B兩側(cè)的壓力分別為Fsinα、答案:Fsinα11.(10分)(2024·長沙高一檢測)如圖所示是汽車內(nèi)常備的兩種類型的“千斤頂”,是用于汽車換輪胎的頂升機(jī)。甲是“Y形”的,乙是“菱形”的,順時針搖動手柄,使螺旋桿轉(zhuǎn)動,A、B間距離變小,重物G就被頂升起來,反之則可使G下落,若頂升的是汽車本身,便能進(jìn)行換輪胎的操作了。若物重為G,AB與AC間的夾角為θ,求此時螺旋桿AB的拉力?！窘馕觥繉Α癥形”千斤頂,可建立一個簡單的模型,如圖1所示將重物對A處的壓力G分解為拉螺旋桿的力F1和壓斜桿的力F,作平行四邊形,由圖1可知F1=Gcotθ;對“菱形”千斤頂,根據(jù)力的實際作用效果,確定分力的方向,對力G進(jìn)行二次分解,如圖2所示,G作用在C點(diǎn),可分解為兩個分別為F的分力,F作用在A點(diǎn),又可分解為F1和F2兩個分力,其中F1即對螺旋桿的拉力,由于ACBD是一個菱形,根據(jù)力的三角形與幾何三角形相似可得F2=F在C處可得F=G在A處可得F1=2Fcosθ所以F1=G2sinθ·2cosθ即“Y形”和“菱形”千斤頂螺旋桿AB的拉力均為Gtan答案:均為G【拓展創(chuàng)新練】12.(6分)(2024·大慶高一檢測)如圖,懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處;繩的一端固定在墻上,另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)靜止時,O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α=70°,則β等于 ()A.45° B.55° C.60° D.70°【解析】選B。取O點(diǎn)為研究對象,在三力的作用下O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),對其受力分析如圖所示,FT1=FT2=mg,兩力的合力與F等大反向,根據(jù)幾何關(guān)系可得2β+α=180°,所以β=55°,故B正確,A、C、D錯誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,水平地面上固定著一根豎直立柱,某人用繩子通過柱頂?shù)墓饣ɑ唽?00N的貨物拉住。已知人拉著繩子的一端,且該端繩與水平方向夾角為30°,則柱頂所受壓力大小為 ()A.200N B.1003NC.100N D.503N【解析】選B。對柱頂受力分析如圖所示,定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小,所以繩的拉力F1=F2=100N,柱頂所受壓力大小,F=2F1cos30°=2×100×32N=1003十四牛頓第三定律(40分鐘90分)【基礎(chǔ)全面練】1.(6分)如圖所示,電動遙控小車放在水平長木板上面,當(dāng)它在長木板上水平向左勻速運(yùn)動時,長木板保持靜止。此時 ()A.小車只受重力、支持力作用B.木板對小車的作用力方向水平向左C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等【解析】選D。小車受到重力、支持力、向左的牽引力和向右的摩擦力作用,故A錯誤;木板對小車有豎直向上的支持力,所以木板對小車的作用力方向不可能水平向左,故B錯誤;木板對小車的作用力與小車對木板的作用力是一對相互作用力,大小一定相等,故C錯誤,D正確。2.(6分)(體育運(yùn)動)第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦。越野滑雪是比賽項目之一,如圖為中國運(yùn)動員在訓(xùn)練中的照片,運(yùn)動員在賽道上滑行時,關(guān)于滑雪板與賽道之間的相互作用力,下列說法正確的是 ()A.滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力B.滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力C.滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力大小相等D.滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同【解析】選C?；┌鍖惖赖淖饔昧εc賽道對滑雪板的作用力是一對作用力與反作用力,二者大小相等,方向相反,C項正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·杭州高一檢測)在圖甲所示探究作用力與反作用力關(guān)系的實驗中,將兩個力傳感器鉤住對拉,在計算機(jī)屏幕上顯示出力和時間的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知 ()A.當(dāng)F1變大時,F2變小B.F1、F2總是等大、反向C.F1、F2作用在同一個物體上D.實驗中兩個力傳感器一定靜止【解析】選B。根據(jù)牛頓第三定律,F1、F2總是等大、反向,當(dāng)F1變大時,F2變大,故A錯誤,B正確;兩個力傳感器間的作用力與反作用力F1、F2作用在不同物體上,故C錯誤;兩個力傳感器間的作用力與反作用力關(guān)系與兩個力傳感器運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),實驗中兩個力傳感器不一定靜止,故D錯誤。3.(6分)(物理與生活)電視上解說員對象棋比賽進(jìn)行講解時,棋子可以在豎直的棋盤上保持靜止。已知棋盤和棋子都是用磁性材料做成的,以下分析正確的是 ()A.棋盤對棋子的引力與棋子對棋盤的引力是作用力和反作用力B.棋子所受的重力與棋盤對棋子的摩擦力是作用力和反作用力C.棋子對棋盤的壓力與棋盤對棋子的支持力是一對平衡力D.棋盤對棋子的支持力與棋子對棋盤的引力是一對平衡力【解析】選A。棋盤對棋子的引力與棋子對棋盤的引力是一對作用力和反作用力,A項正確;磁性棋盤是豎直放置的,棋子靜止在上面時受到重力、支持力、引力及摩擦力,重力豎直向下,摩擦力豎直向上,重力和摩擦力是一對平衡力,B項錯誤;棋子對棋盤的壓力與棋盤對棋子的支持力是一對作用力和反作用力,C項錯誤;棋盤對棋子的支持力與棋子對棋盤的引力方向相同,不是一對平衡力,D項錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖所示,用衣架把衣服懸掛起來,靜止時衣服受到的重力為G,衣架對衣服向上的作用力為F1,衣服對衣架向下的作用力為F2。下列判斷正確的是 ()A.G與F1是一對平衡力B.G與F1是一對相互作用力C.F1與F2是一對相互作用力D.F1與F2是一對平衡力【解析】選A、C。衣服在G與F1作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),故G與F1是一對平衡力,A正確,B錯誤;F1與F2是一對相互作用力,C正確,D錯誤。4.(6分)(多選)如圖是日常生活中人們磨刀的情景。若磨刀石始終處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)人推動刀相對磨刀石向前運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是 ()A.磨刀石對刀的摩擦力方向向前B.桌面對磨刀石的摩擦力方向向后C.磨刀石受到四個力的作用D.桌面對磨刀石的作用力大小等于磨刀石對桌面的作用力大小【解析】選B、D。當(dāng)?shù)断鄬δサ妒蚯斑\(yùn)動的過程中,刀受到的滑動摩擦力向后,故A錯誤;當(dāng)?shù)断鄬δサ妒蚯斑\(yùn)動的過程中,刀對磨刀石的摩擦力向前,根據(jù)二力平衡可知,磨刀石受到桌面的靜摩擦力向后,故B正確;磨刀石受到重力、桌面支持力、刀的摩擦力和桌面的摩擦力以及刀的壓力共5個力作用,故C錯誤;桌面對磨刀石的作用力與磨刀石對桌面的作用力是一對作用力和反作用力,大小是相等的,故D正確。5.(6分)(多選)下列說法中正確的是 ()A.人走在松軟的土地上下陷時,人對地面的壓力大于地面對人的支持力B.人拉牛前進(jìn),繩對牛的拉力大于牛對繩的拉力C.農(nóng)田灌溉用的自動噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時,彎管會自動旋轉(zhuǎn)是利用了反作用力D.教室里天花板上電扇扇葉水平轉(zhuǎn)動起來后,固定桿對電扇的拉力小于電扇的重力【解析】選C、D。人走在松軟的土地上下陷時,人對地面的壓力等于地面對人的支持力,是作用力與反作用力,故A項錯誤;繩對牛的拉力與牛對繩的拉力是作用力和反作用力,大小相等,故B項錯誤;農(nóng)田灌溉用的自動噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時,彎管會自動旋轉(zhuǎn),是利用反作用力,故C項正確;教室里天花板上電扇扇葉水平轉(zhuǎn)動起來后,風(fēng)受到電扇的作用力向下,由牛頓第三定律可知電扇受到的風(fēng)的反作用力向上,即固定桿對電扇的拉力小于電扇的重力,故D項正確。6.(6分)(2024·天津南開區(qū)高一檢測)2023年10月26日11時14分,搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。下列關(guān)于火箭升空時的說法正確的是 ()A.噴出氣體對火箭的作用力與火箭受到的重力是一對相互作用力B.噴出氣體對火箭的作用力大小大于火箭對噴出氣體的作用力大小C.噴出氣體對火箭的作用力大小等于火箭對噴出氣體的作用力大小D.噴出氣體對火箭的作用力與火箭對噴出氣體的作用力是一對平衡力【解析】選C?；鸺蛏献黾铀龠\(yùn)動,因此可知,噴出氣體對火箭的作用力大于火箭受到的重力,且這兩個力都作用于火箭,并非相互作用力,故A錯誤;噴出氣體對火箭的作用力與火箭對噴出氣體的作用力是一對相互作用力,大小相等、方向相反、分別作用于兩個物體上,故B、D錯誤,C正確。7.(6分)(傳統(tǒng)文化)如圖所示,舞蹈演員的一個舞蹈動作被贊為“青綠腰”,這是一個后仰身體與地面接近平行,難度極大的優(yōu)美動作。下列關(guān)于此演員靜態(tài)造型時的受力分析可能正確的是 ()【解析】選A。演員受豎直向下的重力G,地面對兩腳豎直向上的支持力FN1和FN2;水平方向受力為零,則地面對人的摩擦力不可能沿著同一方向,綜上所述只有A可能正確,B、C、D錯誤。【綜合應(yīng)用練】8.(6分)(多選)如圖所示,我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”。實際上相當(dāng)于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝(不計繩的質(zhì)量),則下列說法中正確的是 ()A.繩對乙的拉力大于繩對甲的拉力,所以甲獲勝B.甲把乙勻速拉過去時,甲、乙受到的摩擦力大小相等C.甲的拉力和乙的拉力是一對作用力和反作用力D.甲受到的摩擦力為靜摩擦力,乙受到的摩擦力為滑動摩擦力【解析】選B、D。繩子上拉力處處相等,則繩對乙的拉力等于繩對甲的拉力,故A錯誤;甲把乙勻速拉過去時,甲、乙均處于平衡狀態(tài),則繩子對兩人的拉力分別等于兩人受到的摩擦力,而繩對乙的拉力等于繩對甲的拉力,則甲、乙受到的摩擦力大小相等,故B正確;甲的拉力和乙的拉力均作用在繩子上,并不是相互作用力,故C錯誤;甲獲勝,說明甲不滑動而乙滑動,則甲受到的摩擦力為靜摩擦力,乙受到的摩擦力為滑動摩擦力,故D正確。9.(6分)(2024·濟(jì)南高一檢測)如圖所示,用彈簧測力計懸掛一個重力為G=10N的金屬塊,使金屬塊部分浸在臺秤上的燒杯中(燒杯中的水不會溢出),若彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N,則臺秤的示數(shù) ()A.保持不變 B.增加10NC.增加6N D.增加4N【解析】選D。金屬塊浸入水中后,水對金屬塊產(chǎn)生浮力F,由彈簧測力計的示數(shù)知,浮力的大小為F=G-FT=(10-6)N=4N,根據(jù)牛頓第三定律知,金屬塊對水也施加一個反作用力F',其大小F'=F=4N,以水和水杯整體為研究對象,則有G'+F'=FN,所以臺秤對水杯的支持力增加4N,根據(jù)牛頓第三定律可知水杯對臺秤的壓力增加4N,則臺秤的示數(shù)增加4N,選項D正確。10.(14分)(1)如圖甲所示是“探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實驗裝置,在測量之前彈簧測力計應(yīng)該先進(jìn)行調(diào)零。把A、B兩個彈簧測力計連接在一起,B的一端固定,用手拉A,兩個彈簧測力計讀數(shù)大小相等,它們受力的方向相反。

(2)如圖乙所示,將兩個彈簧測力計連接在一起,B連接一塊木塊,A用手拉著,勻速拉動木塊時,觀察到兩彈簧測力計讀數(shù)相等(選填“相等”或“不相等”);在彈簧測力計的槽溝間放置泡沫塑料,它可以隨指針移動,并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記,手拉彈簧測力計A使木塊加速運(yùn)動一段時間后,泡沫塑料就停在前一過程中拉力最大的示數(shù)上。實驗中觀察到這兩個示數(shù)相等(選填“相等”或“不相等”)。

(3)前面的實驗中觀察到作用力與反作用力的方向相反(選填“相同”或“相反”),同一時刻的作用力與反作用力的大小相等。

【解析】(1)在測量之前彈簧測力計應(yīng)該先進(jìn)行調(diào)零。把A、B兩個彈簧測力計連接在一起,B的一端固定,用手拉A,兩個彈簧測力計讀數(shù)大小相等,它們