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第三章《相互作用》单元测试题A
一、选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）
1．关于力的下述说法中正确的是 （ ）
A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量
2．关于地球上的物体，下列说法中正确的是 （ ）
A．物体静止时不受到重力作用B．物体只有落向地面时才受到重力作用C．物体落向地面时比物体上抛时所受的重力小D．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关
3．关于物体的重心，以下说法中正确的是 （ ）
A．物体的重心不一定在物体上B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变
4．一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化 （ ）
A．把它从赤道拿到南极 B．把它送到月球上去C．把它放到水里 D．改变它的运动状态
5．下列说法中不正确的是 （ ）
A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的B．用细木棍拨动浮在水中的圆木，圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
6．关于摩擦力，下面说法正确的是（ ） A．摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反 B．相互压紧，接触面粗糙的物体之间总有摩擦力 C．相互接触的物体之间，压力增大，摩擦力一定增大D．静止的物体受到静摩擦力的大小和材料的粗糙程度无关 F
图1
7．如图1所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时 （ ）
A．墙对铁块的弹力增大B．墙对铁块的摩擦力增大 C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小
8．两个力的合力F为50N，其中一个力F1为30N，那么另一个力F2的大小可能是（ ）
A．10N B．15N C．80N D．85N
9．关于分力和合力，以下说法不正确的是 （ ）
A．合力的大小，小于任何一个分力是可能的B．如果一个力的作用效果其它几个力的效果相同，则这个力就是其它几个力的合力C．合力的大小一定大于任何一个分力D．合力可能是几个力的代数和
10．如图2所示，在《探究求合力的方法》这一实验中，两弹簧秤现在的夹角为90º，使b弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是（ ）
a
b
O
P
图2
A．a示数增大，b示数减小 B．a示数减小，b示数增大C．a示数减小，b示数先增大后减小
D．a示数减小，b示数先减小后增大
二、填空题（把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）
11．质量为5kg的物体静止在水平桌面上，当受到20N的水平推力作用时开始滑动，接着以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动，该物体受到的最大静摩擦力为_______，物体与桌面的动摩擦力因数_______；当水平推力为15N而物体仍运动时，物体受到的摩擦力为_______；当水平推力为15N而物体静止时，物体受到的摩擦力为_______；当水平推力为40N时，物体受到的摩擦力又为_______。（g=10N/kg）
12．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平稳状态（绳的拉力的合力始终等于重力），则当θ＝_______时，绳中的拉力最小，当θ＝_____时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变_____。 37º
图3
A
B
D
C
a
b
c
d
图4
14．如图3所示，重力G＝50N的物体静止在斜面上，斜面的倾角q＝37º，斜面对物体的静摩擦力为___________N。若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力将___________（填“增大”或“减小”）（sin37º＝0.6，cos37º＝0.8）。
15．把一条盘放在地上的长为l的均匀铁链竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高了______________________。如图4所示，把一个边长为l的质量分布均匀的立方体，绕bc棱翻转使对角面AbcD处于竖直位置时，重心位置升高了______________________。
三、论述、计算题
14．(9分)杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？
15．(10分)甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000 N的力拉绳子，方向如图(a)所示，要使船沿OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？
16．(11分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物体乙的质量m2＝4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？
17．(12分)出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力．
参考答案
一、选择题
1．【答案】A
【解析】力的本质是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在。A正确，C错误。力有接触力和场力两种，物体间不一定要接触，B错误。力的大小可以用弹簧秤测量，天平是用来测量质量的仪器，D错误。
2．【答案】D 【解析】重力是由地球的吸引而产生的，不管物体静止还是运动，也不管物体上升还是下落，地面附近同一物体的重力大小、方向都不会发生改变，重力的大小可由公式G＝mg求出。可见，重力大小仅与物体的质量m有关，与运动状态无关。所以正确的答案是D。
3．【答案】ABC【解析】物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关，其重心可以在物体上，也可以在物体之外，则A是正确的；根据二力的平衡知：两个力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则B也是正确的；物体的重心与物体的形状和质量分布有关，与物体所放的位置及运动状态无关，故C也是正确的；由于舞蹈演员在做各种优美动作，其形状发生了变化，所以重心位置也发生了改变。因此D是错误的
4．【答案 AB【解析】根据重力的计算公式G＝mg知：它的大小不但与物体的质量有关，而且也与重力加速度的大小有关，而重力加速度的大小与地球的位置和离地面的高度有关。所以正确的答案是A、B。
5．【答案】A 【解析】弹力是发生弹性形变的物体对对方施加的力，书放在水平桌面上受到的支持力，是由于桌面发生了微小形变而产生的。A不正确，B正确。弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体，绳类柔软物体的弹力方向指向收缩的方向，C、D正确。注意本题是选择不正确的。
6．【答案】D【解析】摩擦力的方向与相对运动或相对运动的趋势方向相反，A错误。摩擦力的产生条件是：①两物体接触；②接触面粗糙；③两物体间相互挤压；④有相对运动或相对运动的趋势，B错误。滑动摩擦力的大小与正压力成正比，静摩擦力的大小与正压力的大小和材料的粗糙程度无直接关系，取决于物体的受力情况和状态。C错误，D正确。
7．【答案】AC【解析】用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，铁块受重力、静摩擦力、水平推力F和墙对铁块的弹力，四个力是两对平衡力。当F增大时，墙对铁块的弹力增大，A正确。墙对铁块的摩擦力与重力平衡，所以摩擦力不变，C正确，B、D错误。
8．【答案】C 【解析】两分力F1、F2的合力F的取值范围为| F1－F2|≤F≤F1＋F2，由题意可知，20N≤F2≤80N，所以只有C正确。
9．【答案】C 【解析】如果一个力的作用效果其它几个力同时作用的效果相同，这个力就是其它几个力的合力。设两分力为F1、F2，合力F的取值范围为| F1－F2|≤F≤F1＋F2，因此合力的大小不一定任何一个分力，小于任何一个分力是可能的。当两分力在一条直线上时，在规定正方向后合力可以是几个力的代数和。本题是选择不正确的，所以答案为C。
10．【答案】B Fa
Fb
F
【解析】保持O点的位置不变，即保持合力不变。a弹簧秤的拉伸方向不变，即保持a弹簧秤的拉力方向不变。因两弹簧秤的初始夹角为90º，根据矢量合成的三角形定则可知，使b弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动时，a的示数减小，b的示数增大，答案B正确。
思考：如果两弹簧秤的初始夹角大于或小于90º时，本题的选项应该怎样选择？
二、填空题
11．【答案】 20N 0.36 18N 15N 18N
【解析】处于静止或静摩擦力必须与物体所受其他力相等，滑动摩擦力F＝μFN与正压力成正比，判断物体在各种情况下所受摩擦力的性质可得出结果。
12．【答案】 0 120º 大【解析】根据G＝ 且F1＝F2可算出。
14．【答案】30 减小【解析】物体静止在斜面上，斜面对物体的静摩擦力等于重力的向下分力。F＝mgsin37º＝＝Gsin37º＝30N。若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力F＝mgsinθ将减小。
15．【答案】
【解析】一条盘放在地上的长为l的均匀铁链，开始时重心在地面，竖直向上刚好拉直时重心的高度为 ，所以它的重心位置升高了 。边长为l的质量分布均匀的立方体，开始时重心的高度为 ，绕bc棱翻转使对角面AbcD处于竖直位置时重心的高度为 ，所以它的重心位置升高了 。
17．(12分)出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力．
14 答案：5.2×104N 方向竖直向下
解析：把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下．
根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB垂直OC，且AD＝DB、OD＝OC.
考虑直角三角形AOD，其角∠AOD＝30°，而OD＝OC/2，则有
F＝2F1cos30°＝2×3×104×N≈5.2×104N.
15 答案：500 N
方向垂直于河岸指向另一侧．
500(N)．
16 答案：(1)m1g m1g (2)m1g 方向水平向左 (3)1.6kg
解析：(1)FTOA＝＝m1g
FTOB＝m1gtanθ＝m1g (2)Ff＝FTOB＝m1g 方向水平向左
(3)Ffm＝μm2g＝0.3×40N＝12N 当FTOB＝m1g＝Ffm＝12N时，
m1＝1.6kg，即物体甲的质量m1最大不能超过1.6kg.
经计算F1＝21.7N，F2＝29.4N，所以拉箱子省力．
17 解析：对行李箱进行受力分析，并画出受力分析图．应用正交分解拉行李箱时：
F1cosθ＝f1① F1sinθ＋FN1＝mg② f1＝μFN1③ 解之得：F1＝＝21.7N④
推行李箱时：F2cosθ＝f2⑤ FN2＝F2sinθ＋mg⑥ f2＝μFN2⑦ 解之得：F2＝＝29.4N⑧F1<F2，即拉箱子时省力．⑨
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