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《第三章
相互作用——力》
一、选择题(1~8为单选，9~13为多选)
1．如图所示，一个小木块在斜面上匀速下滑，则小木块受到的力为(　　)
A．重力、弹力和下滑力
B．重力、下滑力和摩擦力
C．重力、弹力和摩擦力
D．重力、弹力、下滑力和摩擦力
2．如图所示，一只质量为m的萤火虫停在倾角为θ的枝条上．重力加速度为g，枝条对萤火虫的作用力大小为(　　)
A．mgsin
θ　　
B．mgcos
θ
C．mgtan
θ
D．mg
3．关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　)
A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B．静摩擦力总是阻碍物体的运动
C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
4．用下图所示的装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是(　　)
A．木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算
B．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
C．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
5．如图所示，质量为m的木块放置在质量为2m的长木板上，在水平向右的拉力F的作用下，木块和木板一起以相等的速度做匀速直线运动，木块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　)
A．μ1＝2μ2
B．μ1<2μ2
C．μ1≤3μ2
D．μ1≥3μ2
6．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　)
A．∶4
B．4∶
C．1∶2
D．2∶1
7．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2
N的小球，则小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　)
A．大小为2
N，方向平行于斜面向上
B．大小为2
N，方向竖直向上
C．大小为2
N，方向垂直于斜面向上
D．由于杆的形变大小未知，无法确定弹力的方向和大小
8．一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料，若忽略空气阻力，则下列有关物料的受力图正确的是(　　)
9．已知两个分力的大小为F1、F2，它们的合力大小为F，下列说法中不正确的是(　　)
A．不可能出现FB．不可能出现F>F1同时F>F2的情况
C．不可能出现FD．不可能出现F>F1＋F2的情况
10．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　)
A．当θ＝120°时，F＝G
B．不管θ为何值时，都有F＝
C．当θ＝0°时，F＝
D．θ越大，则F越小
11．如图所示，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮用细线悬挂一个重为10
N的物体B，已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4
N。要使A静止，需加一水平向左的力F1，则力F1的取值可以为(　　)
A．4
N
B．6
N
C．10
N
D．18
N
12．如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角θ为45°的斜面上。已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止。下列说法正确的是(　　)
A．细绳对A的拉力将增大
B．A对斜面的压力将减小
C．A受到的静摩擦力不变
D．A受到的合力不变
13．有三个力，一个力是12
N，一个力是6
N，一个力是7
N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是(　　)
A．合力的最小值为1
N
B．合力的最小值为0
C．合力可能为20
N
D．合力可能为30
N
二、非选择题
14．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：
(1)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像，根据图像，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲＝________
N/m，k乙＝________
N/m(结果取三位有效数字)。
(2)从图像上看，图像上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图像上端成为曲线是因为________，若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧________(选填“甲”或“乙”)。
15．某学校实验小组设计了一个“探究两个互成角度的力合成规律”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1、F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码的质量均为100
g，取g＝
9.8
m/s2。
(1)关于实验，下列说法正确的是________。
A．实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内
B．每次实验都必须保证结点位于O点
C．实验时，需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向
D．实验时，还需要用一个力传感器单独测量悬挂于O点的钩码受到的总重力
(2)根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2，如图乙所示，请你作图得到F1、F2的合力F(只作图，不求大小)，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因是_________________________________________________。
16．如图所示，将完全相同、质量均为4
kg的木块A和B叠放在水平桌面上，在16
N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动。(g取10
N/kg。)
(1)此时木块B上表面受到摩擦力Ff1是多少？B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少？
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少？
17．如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为60°，绳BC与竖直方向的夹角为30°，两绳能承受的最大拉力均为100
N，g＝10
m/s2，求：
(1)当物体的重力为50
N时，AC与BC绳拉力各为多大？
(2)欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少？
18．如图所示，质量为m1＝10
kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面向上的、大小为60
N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10
kg，且始终静止，取g＝10
m/s2。求：
(1)斜面对滑块的摩擦力的大小和方向；
(2)地面对斜面的摩擦力大小和支持力大小。
19．同学们都有过擦黑板的经历。如图所示，一黑板擦(可视为质点)的质量为m＝0.2
kg，当手臂对黑板擦的作用力F＝10
N且F与黑板面所成角度为53°时，黑板擦恰好沿黑板表面缓慢竖直向上擦黑板。(g取10
m/s2，sin
53°＝0.8，cos
53°＝0.6)
(1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；
(2)若作用力F方向保持不变，当F多大时能完成向下缓慢擦黑板的任务？
(3)比较以上两种情况，试判断哪次黑板擦得更干净，并说明理由。
参
考
答
案
一、选择题(1~8为单选，9~13为多选)
1．C　
解析：木块受到重力、弹力，由于木块匀速下滑，所以还受到摩擦力，故C正确
2．D.
解析：萤火虫是静止的，所以处于平衡状态，它受到的重力竖直向下，大小为mg，还受到来自下面枝条的力，说明枝条对它的力与重力的大小相等、方向相反，所以枝条对萤火虫的作用力大小为mg，方向竖直向上．
3．C
解析：
由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误、C正确；两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化，因此D错误．
4．B　
解析：由题意可知，开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，不可以用公式Ff＝μFN计算，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当拉力达到某一数值时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，运动过程中木块受到的摩擦力保持不变，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，故B正确，A、C、D错误
5．D　
解析：以木板为研究对象，木板水平方向受到两个力：m给的向右的静摩擦力，大小为F静1，和地面给的向左的滑动摩擦力Ff2＝μ2·3mg，对木板根据平衡条件有：F静1＝Ff2＝3μ2mg，由题可知：最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F静1≤μ1mg，即：3μ2mg≤μ1mg，因此μ1≥3μ2，故A、B、C错误，D正确。
6．D　
解析：将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有
FC＝FAsin
30°
FC＝kxC
FA＝kxA
＝＝2∶1
＝2∶1，故D正确，A、B、C错误。
7．B
解析：小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F，由于小球处于静止状态，弹力与重力平衡，故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上，大小为F＝G＝2
N．B正确．
8．D
解析：由题意可知，物料匀速运动，合力为零，则受力分析，即有：拉力FT与重力mg平衡，故A、B、C错误，D正确．
9．ABC　
解析：如果F1与F2大小相等，方向相反，则其合力为零，既小于F1又小于F2，故A错误；如果F1、F2同向，则合力F＝F1＋F2，既大于F1又大于F2，故B错误；合力F的范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，因此，C错误，D正确
10．AC
解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝F合＝，故选项A、C正确，B错误．在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误．
11．BC　
解析：对A分析，当F1＝4
N时，F合＝GB－F1＝6
N＞fmax＝4
N，物体A不能静止，故A项错误；当F1＝6
N时，F合＝GB－F1＝4
N＝fmax，即物体A所受摩擦力达到最大值且方向向左，故B项正确；当F1＝10
N，F合＝GB－F1＝0＜fmax＝4
N，故C项正确；当F1＝18
N时，同理可知物体A将加速向左移动，故D项错误
12．BD　
解析：先对B物体受力分析，受重力和拉力，根据共点力平衡条件，有：FT＝mBg　①
再对物体A受力分析，受拉力FT′(FT′＝FT)、重力GA、支持力FN，静摩擦力F静(可能没有，也有可能沿斜面向上，还有可能沿斜面向下)，先假设沿斜面向上，如图：
根据共点力平衡条件，有：
x方向　FT′＋F静－mAgsin
θ＝0　②
y方向　FN－mAgcos
θ＝0　③
又FT′＝FT
由①式，当θ由45°增加到50°时，细绳对A的拉力不变，故A错误；
由③式，当θ由45°增加到50°时，斜面对物体A的支持力FN将变小，故根据牛顿第三定律，A对斜面的压力将减小，故B正确；
由②式，当θ由45°增加到50°时，斜面对物体A的静摩擦力一定变化，故C错误；
物体A保持静止，合力一直为零，故D正确。
13．BC
解析：三个力方向相同时合力最大Fmax＝25
N,6
N、7
N两力的合力范围1
N≤F合≤13
N，当合力F合＝12
N，且方向与第三个力相反时，三力的总合力为零，即三力的总合力范围是0≤F总≤25
N，所以A、D错，B、C对．
二、非选择题
14．(1)66.7　200　(2)弹力过大超过了弹簧弹性限度　甲
解析：(1)劲度系数为：kA＝＝
N/m＝66.7
N/m，kB＝＝
N/m＝200
N/m。
(2)向上弯曲的原因是弹力过大，超过了弹簧弹性限度，注意该图像中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，从图像上可以看出甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的劲度系数较小，因此其精度高，所以选弹簧甲精确度高。
15．(1)AC　(2)见解析图　定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等(说法合理即可)
解析：(1)实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证细绳中的拉力等于钩码所受重力，选项A正确；该装置中结点的位置对实验结果无影响，每次实验不需要保证结点位于O点，选项B错误；实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向，选项C正确；悬挂于O点的钩码受到的总重力可以根据钩码的质量得出，不需要力传感器测量，选项D错误。
(2)作出的合力F如图所示。该合力不完全在竖直方向的可能原因是：定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等。
16．　【答案】(1)0　16
N　(2)0.2
解析：
(1)A做匀速运动，水平方向不受力，
所以B上表面Ff1＝0
下表面Ff2＝F1＝16
N。
(2)由FN＝(mA＋mB)g
Ff2＝μFN
解得μ＝0.2。
17．【答案】(1)25
N　25
N　(2)
N
解析：(1)以结点C为研究对象，其受力分析如图所示：
根据受力分析知，FAC＝FA＝FABcos
60°；
FBC＝FB＝FABsin
60°
得：FAC＝G＝×50
N＝25
N；
FBC＝G＝×50
N＝25
N。
(2)当FAC＝100
N时，G＝200
N，可得FBC＝100
N＞100
N，BC绳断；要使两绳不断，FBC＝G＝100
N，得到G＝
N。
18．　【答案】(1)10
N，方向沿斜面向下　(2)30N　170
N
解析：　(1)以滑块为研究对象，分析受力情况如图甲所示，滑块向上匀速运动时，则有F＝m1gsin
30°＋Ff1，则得斜面对滑块的摩擦力为
Ff1＝F－m1gsin
30°＝60
N－10×10×0.5
N＝10
N，方向沿斜面向下。
甲　　　　　　　乙
(2)以斜面和滑块整体为研究对象，整体的合力为零，分析受力情况，如图乙所示，根据平衡条件，
水平方向有Ff2＝Fcos
30°，
竖直方向有FN2＋Fsin
30°＝(m1＋m2)g，
解得Ff2＝30N，FN2＝170
N。
19．　【答案】(1)0.5　(2)2
N　(3)见解析
解析：　(1)在黑板擦缓慢向上擦的过程中，以黑板擦为研究对象进行受力分析如图甲所示，则
水平方向：Fsin
53°＝FN
竖直方向：Fcos
53°＝mg＋Ff
Ff＝μFN
解得Ff＝4
N，μ＝0.5。
甲　　　　　　乙
(2)在黑板擦缓慢向下擦的过程中，以黑板擦为研究对象进行受力分析如图乙所示，则
水平方向：F′sin
53°＝FN′
竖直方向：F′cos
53°＋Ff′＝mg
Ff′＝μFN′
解得：F′＝2
N，Ff′＝0.8
N
(3)缓慢向上比缓慢向下擦得更干净。
因为缓慢向上擦时黑板擦与黑板间的摩擦力更大，擦得更干净。

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