第二章 相互作用
一、选择题(1~5题为单项选择题,6~9题为多项选择题)
1.如图1所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时,弹簧测力计的示数为f,由此可知( )
图1
A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于f B.木块与木板间的滑动摩擦力等于f C.绳子对木板的拉力等于f D.人手对绳子的拉力等于f
解析 由于木块静止,所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f,B正确,A错误;绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知,C、D错误。 答案 B
2.(2017·湖北荆门调研)如图2所示,在水平天花板上用绳AC和BC吊起一个物体处于静止状态,绳子的长度分别为AC=4 dm,BC=3 dm,悬点A、B间距为5 dm。则AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为( )
图2
A.40∶30∶24 C.3∶4∶5
B.4∶3∶5
D.因CD绳长未知,故无法确定
解析 以三条绳的结点为研究对象,受三个力的作用,由平衡条件知,AC、BC绳上拉力的合力与CD绳上的拉力等大反向,如图所示。
由几何关系知,AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为3∶4∶5,所以C正确。 答案 C
3.如图3,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为
v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F∝Sv2,其中v为风速,S为物块迎风面积。
当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为( )
图3
A.4m
B.8m
2
C.32m D.64m
2
解析 根据题意知F=kSv,其中k为常量,根据水平方向二力平衡有μmg=kSv,设物
m2236
块的密度为ρ,正方体物块的边长为L,则m=ρL,S=L2,得μmg=k()v,即m∝v,
ρ3
根据比值法,当风速为2v0时,该物块的质量为64m,选项D正确。 答案 D
4.如图4,有A、B两个完全相同的小球并排放在倾角为30°的固定斜面上,B球被竖直板挡住 。不计一切摩擦,则A、B之间的作用力与竖直挡板对B的作用力之比为( )
图4
A.
3 2
B.
3 3
C.3 4
D.3 6
解析 A、B之间的作用力等于A的重力沿着斜面的分力。即F1=mgsin 30°,B球与竖直挡板间的作用力F2方向与挡板垂直,把A、B看成一个整体,即F2=2mgtan 30°,所以,
F13
=,C正确。 F24
答案 C
5.(2016·河北保定二模)如图5所示,两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接,轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧,围成边长为L的等边三角形ABC,将此装置竖直放在光滑水平面上,在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力,弹簧被拉伸一定长度,若此时弹簧弹力大小恰为,则弹簧的劲度系数为( )
2
F
图5
A. C.
FF(2-1)L(5-1)L
B.D.
FF2(2-1)L2(5-1)L 解析 设F与AB的夹角为α,F作用在AB杆上的分力为F′,则2F′cos α=F,F′sin α=kx=,两式联立解得tan α=1,所以平衡时AB与AC垂直。由几何知识可得弹簧的
2伸长量为x=2L-L,由=kx,解得k=,B正确。
22(2-1)L 答案 B
6.(2016·上海模拟)两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中一个力增大,则( ) A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变 C.合力F可能增大,也可能减小 D.当0°<θ<90°时,合力F一定减小
解析 当两个力同向时,一个力增大,则合力一定增大;当两个力反向时,一个力增大,则合力可能减小,可能增大,也可能大小不变,故A错误,B、C正确;当0°<θ<90°时,一个力增大,则合力一定增大,故D错误。 答案 BC
7.如图6所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,薄板在F′作用下逆时针转动,在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中( )
FFF
图6
A.小球对薄板的正压力增大 B.小球对墙的正压力减小 C.小球对墙的压力先减小,后增大