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阶段验收评估 相互作用
(时间：50分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。第1～5小题只有一个选项正确，第6～8小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1.如图所示，球A放在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，正确的是(　　)
A．球A仅受一个弹力作用，弹力方向垂直斜面向上
B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下
解析：选C　由于小球对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，而且弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上，选项C正确。
2．下列说法正确的是(　　)
A．形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
B．物体受滑动摩擦力一定运动
C．只要物体发生形变一定产生弹力
D．静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反
解析：选D　形状规则的、质量分布均匀的物体的重心必与其几何中心重合，选项A错误；物体受滑动摩擦力，则物体一定有相对运动，选项B错误；只要物体发生弹性形变，则一定产生弹力，选项C错误；静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反，选项D正确。
3．以下说法中正确的是(　　)
A．重力的方向总是竖直向下的，所以地球上所有物体的重力作用线彼此平行
B．挂在绳上处于静止的物体，对绳子的拉力方向总是沿绳子指向绳子收缩的方向
C．静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两运动物体之间
D．当两粗糙物体之间的相对滑动停止后，则此物体之间的动摩擦因数变为零
解析：选C　重力的方向总是竖直向下，所以地球上所有物体的重力作用线不平行，A错误；物体对绳子的拉力方向，是沿绳子方向指向物体的，B错误；当物体放在粗糙的斜面上时，受到的为静摩擦力，两物体处于静止状态，当两个木块叠放在一起做加速运动时，两物块之间为静摩擦力，两物块相对地面运动，故C正确；两物体之间的动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关，与相对速度无关，D错误。
4．某同学在单杠上做引体向上，在下列四个选项中双臂用力最小的是(　　)
解析：选B　二力合成时，同向时合力最大，知B对。
5．两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F。以下说法正确的是(　　)
A．若F1和F2大小不变，夹角θ由零增大到180°过程中，合力先减小后增大
B．合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大
C．F1和F2大小相等时，它们的合力大小F可能等于分力大小
D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
解析：选C　若F1和F2大小不变，夹角θ由零增大到180°过程中，合力的范围为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，合力是逐渐减小的，选项A错误。根据平行四边形定则知合力F可能比分力F1和F2中任何一个力都大，也可能比任何一个都小，选项B错误。当F1和F2大小相等且二力之间的夹角为120°时，它们的合力大小F等于分力大小，选项C正确。F是力F1、F2的合力，是用等效替代的力，不是物体受到的第三个力，选项D错误，故选C。
6．下列关于力的说法中正确的是(　　)
A．只有直接接触的物体之间才会有弹力的作用
B．力的大小可以用天平来直接测量
C．摩擦力的方向一定与接触面相切
D．重力的方向一定垂直于接触面向下
解析：选AC　弹力产生的条件：物体直接接触；接触面处发生弹性形变，A正确。天平是用来测量质量的仪器，B错误。摩擦力的方向：与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反，C正确。重力的方向竖直向下，可利用铅垂线确定，D错误。故选A、C。
7.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是(　　)
A．只增加绳的长度
B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动
D．只将手指向上移动
解析：选BC　手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小，如图所示。只增加绳的长度，F1、F2的大小及其夹角不变，则合力F不变，A错误；只增加重物的重量，F1、F2的大小增大，夹角不变，则合力F变大，B正确；手指向下移动，F1、F2大小不变，夹角变小，则合力F变大，C正确；同理，D错误。
8.两个劲度系数均为k的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为x时，则(　　)
A．b弹簧的伸长量为
B．P端向右移动的距离为2x
C．P端向右拉动b弹簧的力为2kx
D．P端向右拉动b弹簧的力为kx
解析：选BD　两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得弹簧a、b的伸长量相等为x，P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，故为2x，故A错误，B正确；两根轻弹簧串联，弹力大小相等为kx，故C错误，D正确。
二、实验题(本题共2小题，共20分)
9．(8分)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。(g＝9.8 m/s2)
(1)作出m-l的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________N/m。
解析：(1)应使尽量多的点落在同一条直线上。
(2)根据图像的斜率可以求得弹簧的劲度系数：Δmg＝kΔl，
则k＝g＝×9.8 N/m＝0.259 N/m。
答案：(1)如图所示　(2)0.259(0.248～0.262)
10．(12分)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。
②如图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)。每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
F/N
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
l/cm
l0
10.97
12.02
13.00
13.98
15.05
③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FO O′。
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图6所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB。
图6
完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0＝________cm。
(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则FOA的大小为________N。
(3)根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F′的图示。
(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论。
解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0＝10.0 cm。
(2)橡皮筋的长度l＝OA＋OB＝13.60 cm，由图甲可得F＝1.80 N，
所以FOA＝FOB＝F＝1.80 N。
(3)利用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边的平行四边形，对角线即为合力F′，如图乙。
(4)FO O′的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F′是FOA、FOB两个力的合力，所以只要比较F′和FO O′的大小和方向，即可得出实验结论。
答案：(1)如图甲所示　10.0(9.8、9.9、10.1均正确)
(2)1.80(1.70～1.90均正确)
(3)如图乙所示　(4)FO O′
三、计算题(本题共2小题，共32分)
11. (12分)如图所示，气球重10 N，受到空气的浮力为16 N。由于受到水平风力的影响，系气球的绳子与水平方向成θ＝60°角。则绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大？
解析：分析气球受力如图所示，气球静止，故水平方向有F风＝F1＝F拉cos θ；
竖直方向有F浮＝G＋F2＝G＋F拉sin θ。
代入数值解得F拉＝4 N，F风＝2 N。
答案：4 N　2 N
12. (20分)如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ。当竖直向下的力F作用在铰链上时，求：
(1)沿OA、OB方向杆受的压力是多大。
(2)滑块间细线的张力有多大。
解析：根据力F作用在O点产生的效果，可把力F分解为沿OA、OB的力F1、F2，如图甲所示。由对称性可知F1＝F2＝。
对左边滑块受力分析如图乙所示。
由平衡条件得FT＝F1·sin＝tan。
答案：(1)均为　(2)tan

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