第三章 《相互作用》

本章的概念包括：

1. 重力　 基本相互作用

A. 力和力的图示（力的三要素）　　B. 重力（重心的确定）

C. 四种基本相互作用（万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用）

2. 弹力

D. 弹性形变和弹力　　　　　　　  E. 几种弹力

F. 胡克定律——  

3. 摩擦力

G. 静摩擦力——

H. 滑动摩擦力——

I. 滚动摩擦力

J. 流体的阻力

4. 力（运动）的合成

K. 力的合成（平行四边形定则）　　　　L. 共点力

5. 力（运动）的分解

　　P. 力的分解　　　　　　　　  Q. 矢量相加的法则（三角形定则）

分类试题汇编

一、选择题

1．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v₁，摩托艇在静水中的航速为v₂，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为

A．　　  　 B．0　　 　　 C．　　　 　D．

2．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m₁和m₂的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是

A. 　　　　 B.

C. 　　　　 D.

3．图中是轮船上悬挂救生艇的装置的简化示意图。A、B是船舷上的固定箍，以N₁、N₂分别表示固定箍A、B作用于吊杆的水平力的大小，已知救生艇所受的重力P＝1500N，d＝1m，l＝0.8m。如吊杆的质量忽略不计，则

A．N₁＝1200N，N₂＝0　　　　　　  B．N₁＝0，N₂＝1200N

C．N₁＝1200N，N₂＝1200N　　　　 D．N₁＝750N，N₂＝750N

4．如上右图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为．

悬挂的重物的质量分别为．若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为

（A）、10　　　　　  （B）10、

（C）15、10　　　　　 （D）10、15

5．磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上方，从而可高速行驶。可高速行驶的原因是：列车浮起后

A　减少了列车的惯性　　　　　　　　　  B　减少了地球对列车的引力

C　减少了列车与铁轨间的摩擦力　　　　  D　减少了列车所受的空气阻力

6．一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下， 下列说法中正确的是

　　　  （A）当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小

　　　  （B）当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大

　　　  （C）当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小

　　　  （D）当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小

7．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度

　　　 A．方向向左，大小为ks/m 　　　　　　　　　　B．方向向右，大小为ks/m

　　　 C．方向向左，大小为2ks/m　　　　　　　　　　D．方向向右，大小为2ks/m

8．如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为F_b＝5N、F_c＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。以f₁、f₂、f₃分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则

A  f₁＝5N，f₂＝0，f₃＝5N　　　 B　f₁＝5N，f₂＝5N，f₃＝0

C  f₁＝0，f₂＝5N，f₃＝5N　　　 D　f₁＝0，f₂＝10N，f₃＝5N

9．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确是

A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气　 B．探测器加速运动时，竖直向下喷气

C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气　　 D．探测器匀速运动时，不需要喷气

10．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高的地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起奇妙现象。这些条件是

A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大

B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大

C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大

D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能较大

11．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力　

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

12．如右图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于

A．Mg＋mg　　　　　  　　　B．Mg＋2mg

C．Mg＋mg（sinα＋sinβ）　　 D．Mg＋mg（cosα＋cosβ）

13．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨过碗口上，线的两端分别系有质量为m₁和m₂的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m₁的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量比为

　 A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　　D. 　

14．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac绳和bc绳中的拉力分别为

　　 A．　　　 B．

　　 C．　　　 D．

15．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l₁、l₂、l₃、l₄依次表示四个弹簧的伸长量，则有

A．l₂＞l₁　　　　 B．l₄＞l₃　　　　C．l₁＞l₃　　　　 D．l₂＝l₄

16．物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时，

　　　A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。

　　　B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。

　　　C．A、B之间的摩擦力为零。

　　　D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质。

17．两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ₀=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如上右图所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的？

　　　 A．15°　　　　　　　　　 B．30°　　　　　　　　　 C．45°　　　　　　　　　 D．60°

18．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则

Ａ．Q受到的摩擦力一定变小　　　Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大

Ｃ．轻绳上拉力一定变小　　　　　Ｄ．轻绳上拉力一定不变

19．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后

A.木块A所受摩擦力大小是12.5N　　 B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N

C.木块B所受摩擦力大小是9N　　　　D.木块B所受摩擦力大小是7N

20．如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为

A.4μmg　　　　 B.3μmg　　　　  C.2μmg　　　　  D.μmg

21．图中AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重为G，处于水平位置。丙醇

为支撑横梁的轻杆，它与竖直方向成α角。A、B、C三处均用铰链连接。

轻杆所承受的力为

A  Gcosα　　　　　　 B　G/2cosα

C  G/cosα　　　　　  D　G/2cosα

二、填空题

1．用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省　　　　　　 %的汽油。

2． 如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为　　　　　　　　 。

3．某同学用如图（在上页）所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g=9.8m／s²)

砝码质量 m/10g	0	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
标尺刻度 x/10m	15.00	18.94	22.82	26.78	30.66	34.60	42.00	54.50

 

　 （1）根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线．

（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 　　　 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为　　　 N／m.

4．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如上右图）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：

A．两根细绳必须等长

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是　　　　 。（填入相应的字母）

三、计算题

1． 风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。

（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。

（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【解】（1）设小球所受的风力为F，小球质量为

　　　　　　　　　　 1

　　　　  2

（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为

沿杆方向3

垂直于杆方向4

　　　　　　　　　　　　　　 5

可解得6

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  7

　　　　　　　　　　　　　　 8

2．如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l₁、l₂的两根细线上，

l₁的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l₂水平拉直，物体处于平衡状态。现将l₂线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

（l）下面是某同学对该题的一种解法：

解：设l₁线上拉力为T₁，线上拉力为T_2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡

T₁cosθ＝mg，　 T₁sinθ＝T₂，　T₂＝mgtgθ

剪断线的瞬间，T₂突然消失，物体即在T₂反方向获得加速度。因为mg tgθ＝ma，所以加速度a＝g tgθ，方向在T₂反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

（2）若将图A中的细线l₁改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B 所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即 a＝g tgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。

【解】（1）错。

因为I₂被剪断的瞬间，l₁上的张力大小发生了变化。

（2）对。因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。

3． 科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，

时间(s)	下落距离(m)
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2．O	X

搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：

A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．

 B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．

 C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线l、2、3、4、5所示．

D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．回答下列提问：

(1) 与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是　　　　　  ．

(2) 图(a)中的AB段反映了运动物体在做　　　　　  运动，表中X处的值为．

 (3) 图(b)中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做　　　　  运动，最后“小纸杯”做：运动．

(4)比较图(b)中的图线l和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：

 　　　　　　　　　　　　　　　　   。

【解】 （1）作出假设、搜集证据

（2）匀速运动，1.937

（3）加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动（3）

（4）图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)．

参 考 答 案

一、选择题

1．C　　　2．A　　 3．C　　 4．C　　 5．C　　　6．BC　　 7．D

8．C　　　9．C　　 10．C　　11．C　　12．A　　13．A　　　 14．A

15．D　　 16．C　　17．B　　18．D　　19．C　　 20．B　　 21．D

二、填空题

1．20　　　　　 2．mg+Fsinα

3．（1）如图　　　（2）　25.0

 

4． C