1、1专题 02 相互作用培优押题预测 A 卷一、选择题（在每小题给出的 4 个选项中，第 1-8 题只有一个选项正确，第 9-12 题有多个选项正确）1如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板 ，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为 ） ，不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中就有小朋友把一块质量 m 为黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数 ，则下列说法正确的是（ ）A 黑板擦对黑板的压力大小为 mgcosB 黑板斜面对黑板的摩擦力大小为 mgcosC 黑板对黑板擦的摩擦力大于 mgsinD 黑板对黑板擦的作用力大小为
2、mg【答案】D2如图所示，小球 A、 B 穿在一根光滑固定的细杆上，一条跨过定滑轮的细绳两端连接两小球，杆与水平面成 角，小球可看做质点且不计所有摩擦.当两球静止时， OA 绳与杆的夹角为 ，绳 OB 沿竖直方向，则下列说法正确的是2A 小球 A 受到 2 个力的作用B 小球 A 受到 3 个力的作用C 杆对 B 球的弹力方向垂直杆斜向上D 绳子对 A 的拉力大于对 B 的拉【答案】B【解析】对 A 球受力分析可知，A 受到重力，绳子的拉力以及杆对 A 球的弹力，三个力的合力为零，故 A错误，B 正确；对 B 球受力分析可知，B 受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对 B 球没有弹力，否
3、则 B 不能平衡，故 C 错误；定滑轮不改变力的大小，则绳子对 A 的拉力等于对 B 的拉力，故 D 错误。故选 B。 32018 年 9 月 2 号刚刚结束的亚运会中，中国队包揽了跳水项目的全部 10 金。图示为跳水运动员在走板时，从跳板的 a 端缓慢地走到 b 端，跳板逐 渐向下弯曲，在此过程中，该运动员对跳板的（ ）A 摩擦力不断增大 B 作用力不断减小C 作用力不断增大 D 压力不断增大【答案】AB、C 项：运动员对跳板的作用力即压力与摩擦力的合力，由平衡可知，此合力运动员的重力等大反向，所以运动员对跳板的作用力不变，故 B、C 错误。故应选 A。4如图所示,水平细杆上套一球 A，球
4、A 与球 B 间用一轻绳相连，质量分别为 和 ，由于 B 球受到水平3风力作用，球 A 与球 B 一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为 ，则下列说法中正确的是:A 球 A 与水平细杆间的动摩擦因数为B 球 B 受到的风力 F 为C 风力增大时，若 A、B 仍匀速运动，轻质绳对球 B 的拉力保持不变D 杆对球 A 的支持力随着风力的增加而增加【答案】B【解析】对球 B 受力分析，受重力、风力和拉力，如图：不变，D 错误5如图所示，光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体 A， A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体 B，对A 施加一水平向左的力 F，整个装置保持静止。若将 A 的位置向左稍许
5、移动，整个装置仍保持平衡，则4A 墙面对 B 的弹力增大 B 地面对 A 的支持力减小C水平外力 F 减小 D B 对 A 的弹力增大【答案】C【解析】对 B 球受力分析，受到重力 mg、A 球对 B 球的支持力 N和墙壁对 B 球的支持力 N，如图根据平衡条件，有 F=N；F N=G；故地面的支持力不变，推力 F 随着壁对 B 球的支持力 N 的不断减小而不断减小，故 B 错误，C 正确；故选 C。6如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物当倾角增大到 时，质量为 M 的 木箱 A 与装在箱内的质量为 m 的物体 B 一起以共同
6、的速度 v 沿车厢底匀速滑下， 则下列说法正确的是A A、 B 间没有静摩擦力5B A 受到 B 的静摩擦力方向沿车厢底向下C A 受到车厢底面的滑动摩擦力大小为 MgsinD A 与车厢底面间的动摩擦因数 tan 【答案】BD【解析】对 B：沿斜面方向有 mgsin=f，f 方向沿斜面向上，A 受到 B 的静摩擦力方向沿斜面向下，所以A 错误，B 正确；A 受到车厢底面的滑动摩擦力大小为（M+m）gsin，C 错误；根据（M+m）gsin=（M+m）sin，所以 =tan，D 正确；故选 BD.7如图所示，物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静
7、止状态，现用力 F 沿斜面向上推 A，AB 仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）A 未施加力 F 时，B 受 6 个力，A 受 3 个力B 施加力 F 后，B 受到的弹簧弹力并未发生变化C 施加力 F 后，B 受到的弹簧弹力变小D 施加力 F 后，B 与墙之间一定存在摩擦力【答案】BD终静止，可知弹簧的形变量没有变化，根据胡克定律可知，施加 F 后，B 受到弹簧的弹力不变。故 B 正确，C 错误；对整体分析，由于 AB 不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于 A、B的总重力，施加 F 后，弹簧的弹力不变，总重力不变，但 F 有竖直向上的分量，则根据平衡知，则 B 与墙之
8、间一定有摩擦力故 D 正确；故选 BD。8如图所示，将一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部 O处( O 为球心)，弹簧另一端与质量为 m 的小球相连，小球静止于 P 点。已知容器半径为 R，与水平面间的动摩擦因数为 ， OP与水平方向的夹角为 30。下列说法正确的是6A 容器相对于水平面有向左运动的趋势B 轻弹簧对小球的作用力大小为 mgC 容器对小球的作用力竖直向上D 弹簧原长为 R【答案】BD由 可知，支持力和弹簧的弹力之间的夹角为 120，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为 mg，故 C 错误；图中弹簧长度为 R，压缩量为 ，故原长为
9、 ，故 D 正确。故选 BD。二、实验题 9用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于铁架台上，另一端悬挂钩码，旁边竖直固定一个最小刻度为毫米的刻度尺。当挂两个钩码时，绳上的一个定点 P 对应刻度如图中 ab 虚线所示位置；再增加两个钩码后， P 点对应刻度如图中 cd 虚线所示位置，此时 P 点所对应的刻度为_cm。已知每个钩码质量为 50g，重力加速度取 g9.8m/s 2，则被测弹簧的劲度系数为_N/m。【答案】8.2098【解析】开始时刻度尺的读数为： ，刻度尺的第二次读数： ，弹簧的劲度系数： 7。 10如图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置。实验操作如下:(1)弹
10、簧测力计 A 挂于固定点 P,下端用细线挂一重物 M,测量_并记录为 F。 (2)弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点,手持另一端水平向左拉,使结点 O 静止在某位置(如图甲),此时需记下结点 O 的位置和两测力计的示数 F1、 F2以及_。 (3)某同学已在图乙纸上作出 F1、 F2的图示,请根据力的平行四边形定则作出 F1、 F2的合力 F_。(4)改变两细线的夹角,重复做几次实验。若 F的方向近似在_方向上,且大小近似等于 F,则平行四边形定则得以验证。【答案】 （1）M 的重力（2）细线 Oa、Ob、Oc 的方向（3）如图所示；（4）细线 Oc（3）根据力的平行四边形定则作出 F1
11、、F 2的合力 F，如图：（4）改变两细线的夹角，重复做几次实验若 F的方向近似在细线 Oc 方向上，且大小近似等于 F，则平行四边形定则得以验证三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算8的题，答案中必须明确写出数值和单位。 ）11质量为 30Kg 的小孩坐在 8Kg 的雪橇上,大人用与水平方向成 370斜向上的大小为 100N 的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动( ),求:(1)地面对雪橇的摩擦力;(2)地面对雪橇的支持力大小;(3)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小【答案】 （1）80N（2）320N（3）0.25【解析】对小孩和雪
12、橇整体受力分析，由共点力平衡条件得Fcos Ff0Fsin FN mg0Ff F N代入数据解得： ； ; 综上所述本题答案是： ； ;12在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上如图(a)所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力 Ff随拉力 F的变化图象，如图(b)所示已知木块质量为 8.0kg，重力加速度 g10m/s 2，sin 370.6，cos 370.8.9(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；(2)如图(c)，木块受到恒力 F50N 作用，方向与水平方向成 37角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变
13、速直线运动的加速度大小；(3)在(2)中拉力 F 作用 t12.0s 后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？【答案】(1)0.4 (2)2.5m/s 2 (3)1.25s【解析】(1)由题图(b)知：木块所受到的滑动摩擦力 Ff32N根据 Ff mg解得 0.4(3)撤去 F 后，加速度大小 a g 4m/s 2继续滑行时间13如图所示，把一质量为 m 小球 A 夹在固定的竖直挡板与三角劈 B 的斜面之间，三角劈的质量为 M，其倾角为 45，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为 ，三角劈的斜面与竖直挡板是光滑的。（1）问欲使三角劈静止不动，求小球的质量 m 与劈的质量 M 所满足的关系？(设劈
14、的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)（2）如果把这个质量为 m 的小球 A 用细线拴住放在三角劈 B 的斜面上，其倾角为 45，三角劈的斜面10和水平面都是光滑的，斜面足够长，如图所示。现用水平力 F 推三角劈使三角劈缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高当线拉力最小时，水平力为 F，则小球的质量 m 等于多少？【答案】(1) (2) F F NB， FN FN由式解得： m M（2）对整体有 F Tcos 对小球 mgsin Tcos( ) 当 45 0时， T 具有最小值，这时， Tmin mgsin 代入 F mgsin cos mgsin2 mg所以 m2F/ g14如图所示，两个相同的正三棱柱
15、 A、 B 紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为 R 的光滑圆柱 C， A、 B 的质量均为 m， A、 B 与地面间的动摩擦因数为 ， C 的质量为 2m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。11(1)三者均静止时 A 对 C 的支持力为多大？(2)若 A、 B 能保持不动， 应该满足什么条件？(3)若 C 受到经过其轴线竖直向下的外力而能够缓慢下降到地面，求该过程中 A 受到的摩擦力大小。【答案】 （1）2mg （2） （3）【解析】 （1）圆柱 C 受力平衡 2FNcos 60=2mg；解得 FN=2mg；（3） C 缓慢下降的同时 A、 B 也缓慢且对称地向左右分开A 的受力依然为 4 个，但除了重力之外的其他力的大小发生改变， f 也成为了滑动摩擦力A 受力平衡知 = cos 60+mg； = sin 60= ；解得 ；解有意义，即要求 ，与本题第（2）问不矛盾由几何关系知：当 C 下落到地面时， A 向左移动的水平距离为 x= ；所以摩擦力的功 W=fx= ；
