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階段質量檢測(三)　相互作用
(本試卷滿分：100分)
　一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1．下列關于重力的說法中，正確的是(　　)
A．物體所受的重力是由地球吸引產生的
B．物體所受的重力大小等于該物體所受地球的吸引力的大小
C．物體所受的重力始終等于質量的9.8倍
D．重心是物體所受重力的作用點，所以重心總是在物體上，不可能在物體外
2．夏天溫度較高，天氣炎熱，此時喝一瓶冰水降暑是一件很幸福的事情。若保持手握瓶子一起靜止，以下操作能讓摩擦力變大的是(　　)
A．增大手的擠壓力
B．增大手與瓶子的接觸面積
C．把手弄濕
D．往瓶中加入少量的水
3.如圖所示，一枚硬幣直立在高速行駛的列車窗臺上，這說明了中國高鐵具有極好的穩定性。關于這枚硬幣，下列判斷正確的是(　　)
A．硬幣直立過程中，列車一定做勻速直線運動
B．硬幣直立過程中，一定只受重力和支持力，處于平衡狀態
C．硬幣直立過程中，可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用
D．列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用
4.某同學利用如圖甲所示的裝置，選取了1、2兩根不同的彈簧，探究彈簧的彈力F與伸長量x的關系。在實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內，彈簧質量可忽略不計，他在同一個坐標系內作出了F x圖像，如圖乙所示。據此可知，彈簧1、2的勁度系數k1和k2的關系為(　　)
A．k1＞k2 B．k1＜k2
C．k1＝k2 D．不能確定
5.如圖所示，在大小均為F的兩個水平力的作用下，長方體物塊A、B相對于水平地面保持靜止，下列說法正確的是(　　)
A．A、B間的摩擦力大小為F，B與水平地面間的摩擦力大小也為F
B．A、B間的摩擦力大小等于F，B與水平地面間的摩擦力為零
C．A、B間的摩擦力大小為2F，B與水平地面間的摩擦力大小為F
D．A、B間的摩擦力大小為2F，B與水平地面間的摩擦力為零
6.如圖所示，質量分別為m和M的兩物體用繞過滑輪的細線相連。質量為m的物體和豎直墻壁接觸，且跟豎直墻壁間的動摩擦因數為μ，懸線保持豎直。由于M＞m，質量為M的物體向下運動，質量為m的物體向上運動。質量為m的物體上升的過程中受到墻壁的滑動摩擦力為(重力加速度為g)(　　)
A．μmg B．μMg
C．(M－m)g D．0
7．如圖所示，一探究小組欲通過懸掛法確定一邊長為a的、質量分布不均勻的正方形薄板ABDC的重心位置。懸掛點C時，BD邊中點E恰好在點C正下方；懸掛點D時，AC邊中點F恰好在點D正下方。則薄板的重心距離CD邊的距離是(　　)
A.a B.a
C.a D.a
8．固定水平板的兩端分別裝有定滑輪A、B，物塊P放在平板上，兩段細線分別繞過定滑輪連接在物塊P上，兩細線的另一端連接在質量為m的小球Q上，P、Q均處于靜止，BQ段的細線豎直，重力加速度為g，則物塊P受到平板的摩擦力(　　)
A．為0 B．等于mg
C．小于mg D．大于mg
二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)
9．下列關于力的說法中正確的是(　　)
A．摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同
B．質量為1 kg的小球所受重力的圖示如圖所示
C．用一根細線懸掛物體使之處于靜止狀態，細線的方向一定經過重心
D．將胳膊向外揮出未擊中任何物體，說明力可以只有施力物體而沒有受力物體
10．如圖甲所示，力F(未畫出)變化時彈簧長度不斷變化，取水平向左為正方向，得外力F與彈簧長度的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　)
A．彈簧原長為5 cm
B．彈簧的勁度系數為400 N/m
C．l＝10 cm時，彈簧對墻壁的彈力方向水平向右
D．l＝10 cm時，彈簧對墻壁的彈力大小為20 N
11.如圖所示，皮帶運輸機將物體勻速地送往高處，下列結論正確的是(　　)
A．物體受到與運動方向相同的摩擦力作用
B．物體受到與運動方向相反的摩擦力作用
C．皮帶對物體的彈力是由于皮帶發生了形變
D．物體受到的靜摩擦力為物體隨皮帶運輸機上升的動力
12.如圖所示，一位同學用雙手水平夾起一摞書，并停留在空中。已知手掌與書間的動摩擦因數μ1＝0.3，書與書間的動摩擦因數μ2＝0.2，設最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大小。若每本書的質量均為0.2 kg，該同學對書的水平正壓力為200 N，每本書均呈豎直狀態，則下列說法正確的是(　　)
A．每本書受到的摩擦力的合力大小相等
B．書與書之間的摩擦力大小均相等
C．他最多能夾住42本書
D．他最多能夾住60本書
三、非選擇題(本題共5小題，共60分)
13.(8分)小明同學認真學習的同時積極鍛煉身體增強體質。在學到胡克定律及探究彈簧彈力與形變量的關系時，小明利用如圖器材，測量鍛煉所用拉力器彈簧的勁度系數。實驗步驟如下：
A．將彈簧拉力器一端固定在支架上，另一端系一個繩套
B．水桶裝入一定量的水，用體重計測量水桶和水的總質量m，并記錄數據
C．將水桶系在繩套上，緩慢釋放水桶，穩定后測量彈簧的長度l，并記錄數據
D．改變水的質量，重復步驟B、C，并記錄數據
E．繪制圖像，并根據圖像求拉力器彈簧的勁度系數
(1)某次實驗水桶及水總質量為10 kg時，彈簧長度如圖甲(每次測量時讀最后一圈彈簧下邊緣刻度)，讀數為________cm；
水桶和水的總質量m/kg 0 5 10 15 20
彈簧長度l/cm 24.00 27.62 ______ 34.86 38.48
(2)在坐標紙中已經描繪了4組數據點，請將未描繪的數據點補充完整，并在圖乙中作出m l圖像。
(3)根據圖像計算可得拉力器(共五根彈簧)中每根彈簧勁度系數為________N/m(重力加速度g取10 m/s2，結果保留兩位有效數字)。
(4)彈簧拉力器手柄和彈簧自身質量對彈簧勁度系數的測量結果________(選填“有”或“無”)影響。
14.(8分)圖甲所示的裝置可以測量木塊與木板之間的動摩擦因數。整個實驗裝置放在水平桌面上，跨過光滑定滑輪的細線兩端分別與放置在木板上的木塊和彈簧測力計相連，在木塊上放置砝碼。向右拉動木板，待彈簧測力計的示數穩定后讀數。
(1)下列三個因素中，會引起測量誤差的一項是______。
A．向右拉木板的速度未能保持恒定
B．木板與桌面間的摩擦力不能忽略
C．滑輪和木塊間的細線未保持水平
(2)改變木塊上砝碼個數進行多次測量后，在圖乙中描出了木塊所受滑動摩擦力f與砝碼質量m間的關系圖線。已知圖線的斜率為k，圖線在縱軸上的截距為a，則木塊與木板之間的動摩擦因數μ＝________，木塊的質量M＝________。(用k、a及重力加速度g表示)
15.(12分)按要求作圖。
(1)在圖甲中畫出沿著滑梯下滑的重力為G＝200 N的小孩所受重力的圖示。
(2)畫出圖乙中A物體的受力示意圖。
16.　(14分)有一種圓珠筆，內部有一根小彈簧。如圖所示，當筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個 100 g的砝碼，砝碼靜止時，彈簧的壓縮量為 2 mm?，F用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質量為 900 g的書，當彈簧壓縮量為 3.6 mm(未超過彈簧的彈性限度)時，這本書恰好做勻速運動，g取 10 m/s2。試求：
(1)筆內小彈簧的勁度系數；
(2)書與桌面間的動摩擦因數大小。
17.(18分)如圖所示，質量不等的三個物塊A、B、C用勁度系數相同的三個輕彈簧1、2、3依次連接著處于靜止狀態，A、B在水平桌面上，B上連一細線繞定滑輪通過彈簧3連接C，此時彈簧1、2、3的伸長量分別為0、2 cm、3 cm。已知C的質量為3 kg，不計細線與滑輪間的摩擦，取重力加速度g＝10 m/s2。(彈簧始終在彈性限度內)
(1)求彈簧1、2、3的彈力大?。?br/>(2)求A、B所受的摩擦力；
(3)若用一質量m＝1 kg的平板把C豎直緩慢地向上托起，當彈簧3的伸長量是彈簧2伸長量的一半時靜止不動，求此時平板對C的支持力大小。
階段質量檢測(三)
1．選A　重力是由于地球的吸引而產生，但重力并不能說就是地球的吸引力，則物體所受的重力大小不等于該物體的吸引力的大小，故A正確，B錯誤；不同的地點g的值不同，物體的重力也就不同，故C錯誤；重心的位置與物體的形狀和質量的分布有關，質量分布均勻、形狀規則的物體的重心在其幾何中心處，但形狀發生改變后重心位置也可能發生變化，重心可以不在物體上，故D錯誤。
2．選D　若保持手握瓶子一起靜止，根據二力平衡可知瓶子所受靜摩擦力始終與重力大小相等，增大手的擠壓力、增大手與瓶子的接觸面積或把手弄濕都不能使摩擦力變大，往瓶中加入少量的水，重力增大，可以使瓶子所受靜摩擦力增大。故選D。
3．選C　硬幣直立過程中，硬幣也可能受到水平方向的摩擦力，此時列車做變速直線運動，故A錯誤；硬幣也可能受到水平方向的摩擦力，不處于平衡狀態，故B錯誤；列車加速時，硬幣會受到與列車行駛方向相同的摩擦力，當列車減速時，硬幣受到與列車行駛方向相反的摩擦力，故C正確，D錯誤。
4．選A　F x圖像的斜率反映勁度系數的大小，因圖像1的斜率較大，故k1＞k2，故選A。
5．選B　以物塊A為對象，根據A在水平方向上受力平衡可知，B對A的摩擦力fBA與水平力F平衡，則有fBA＝F；以物塊AB為整體，由于作用在物塊A上的水平力F與作用在物塊B上的水平力F大小相等，方向相反，且水平方向受力平衡可知，設地面對B的摩擦力為f地，則有F－F＋f地＝0，所以f地＝0，即B與水平地面間的摩擦力為零。故B正確，A、C、D錯誤。
6．選D　由題意可知，懸線保持豎直，質量為m的物體對墻壁沒有彈力作用，因此不會有摩擦力產生，即質量為m的物體上升的過程中受到墻壁的滑動摩擦力為0。故選D。
7.選C　由題意可知，根據二力平衡，薄板的重心應該在CE和DF的交點位置，則由幾何關系可知，重心距離CD邊的距離為a。故選C。
8．選B　BQ段的細線豎直，所以AQ段繩子沒有拉力，即BQ段的細線的拉力等于mg，根據平衡條件，物塊P受到平板的摩擦力等于mg。故選B。
9．選AC　摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同，例如靜止的物塊放在傳送帶上初始摩擦力與物塊運動方向相同，A正確；力的圖示要用帶箭頭的線段來表示，同時要選取標度，B錯誤；細線懸掛物體使之處于靜止狀態時，根據平衡條件，細線拉力與物體重力大小相等，方向相反，在一條直線上，所以細線的方向一定經過重心，C正確；力的存在同時有施力物體和受力物體，只有施力物體沒有受力物體的力是不存在的，D錯誤。
10．選BD　根據圖像可知，當F＝0時，彈簧處于自然伸長狀態，即彈簧原長l0＝15 cm，A錯誤；由胡克定律可得k＝＝ N/m＝400 N/m，B正確；由題意知，彈簧長度為10 cm時，外力F方向向左，彈簧處于壓縮狀態，彈簧對墻壁的彈力水平向左，大小為F＝k(l0－l)＝400×(0.15－0.10)N＝20 N，C錯誤，D正確。
11．選ACD　物體隨皮帶運輸機一起上升的過程中，物體具有相對于皮帶下滑的趨勢，受到沿皮帶向上的靜摩擦力作用，是物體隨皮帶運輸機上升的動力，皮帶對物體的彈力是由于皮帶發生了形變，故A、C、D正確，B錯誤。
12．選AC　每本書受到的摩擦力的合力與重力平衡，每本書的質量相同，則每本書受到的摩擦力的合力大小相等，A正確；越靠外側，書與書間的摩擦力越大，B錯誤；以這一摞書為研究對象，每只手對其的最大靜摩擦力為f1＝μ1FN＝60 N，這一摞書受力平衡2f1＝n1mg，解得n1＝60，但書與書間的最大靜摩擦力為f2＝μ2FN＝40 N，除了左右兩側跟手接觸的兩本書，以剩下的這一部分書為研究對象，由平衡條件2f2＝n2mg，解得n2＝40，加上跟手接觸的兩本書，共42本書，所以C正確，D錯誤。
13．解析：(1)依題意，彈簧長度讀數為31.24 cm，考慮到偶然誤差，讀數范圍可為31.23 cm～31.25 cm。
(2)依題意，m l圖像如圖所示。
(3)假定每根彈簧的勁度系數為k，則有
k＝≈2.8×102 N/m。
(4)實驗中采用圖像處理數據，由胡克定律可知，彈簧彈力的增加量與彈簧的形變量成正比，即ΔF＝k·Δx，因此彈簧拉力器手柄和彈簧的自重不會對勁度系數的測量產生影響。
答案：(1)31.24(31.23～31.25均正確)
(2)見解析圖　(3)2.8×102　(4)無
14．解析：(1)實驗時，木塊和木板有相對運動即可，這樣細線的拉力大小等于木塊受到的摩擦力大小，木板是否勻速拉動與實驗結果無關，不會造成誤差；彈簧測力計的示數等于木塊與木板間的摩擦力大小，與木板和桌面間有無摩擦力無關，不會造成誤差；應保持與木塊相連的細線水平，否則木塊與木板之間的正壓力不等于木塊的重力，會造成誤差，故選C。
(2)木塊的質量為M，木塊與砝碼處于平衡狀態，則有f＝μ(M＋m)g，解得f＝μMg＋μmg，當m＝0時，故a＝μMg，k＝μg，解得μ＝，M＝。
答案：(1)C　(2)　
15．答案：如圖所示。
(1)　　　　　　 　(2)
　
16．解析：(1)當筆桿豎直放置時，砝碼處于靜止狀態，受力平衡，則根據胡克定律有kΔx1＝m1g，
代入數據解得k＝500 N/m。
(2)要使書恰好做勻速運動，則彈簧彈力與書受到的滑動摩擦力大小相等，根據胡克定律有kΔx2＝μm2g，
代入數據解得μ＝0.2。
答案：(1)500 N/m　(2)0.2
17．解析：(1)對C，由平衡條件可得彈簧3的彈力
F3＝mCg＝30 N
由胡克定律F＝kx得：彈簧1的彈力F1＝0，
由＝，得F2＝20 N。
(2)對A，由平衡條件可得fA＝F2＝20 N，水平向左
對B，由平衡條件可得fB＝F3－F2＝10 N，水平向左。
(3)假設B不動，彈簧3的伸長量變為1 cm，則彈簧3的彈力減小為10 N
由平衡條件可得，B受到的向右的靜摩擦力為
fB′＝F2－F3′＝10 N＝fB
可知B未滑動，假設成立。
由平衡條件，平板對C的支持力N＝mCg－F3′＝20 N。
答案：(1)0　20 N　30 N　(2)20 N，水平向左　10 N，水平向左　(3)20 N
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