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模块一 第二章 相互作用
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
一、单选题:每小题4 分,共32 分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
A
C
C
B
B
C
二、多选题:每小题5 分,共10 分。
题号
9
10
答案
CD
AD
三、非选择题:本题共5 小题,共58 分。
11.(6 分) 【答案】(1)不必 (2)
(3)0.40 (每空2 分)
【详解】(1)[1]木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关,则实验拉动木板时不必保持匀
速;
(2)[2]对木块、砝码以及重物B 分析可知
解得
(3)[3]根据
结合图像可知
则
μ=0.40
12.(8 分) 【答案】(1)7.19/7.20/7.21 均正确 (2 分)
(2)
(2 分) 25 (2 分)
(3)弹簧拉力过大时超过弹簧的弹性限度(2 分)
【详解】(1)图乙中刻度尺的最小刻度为1mm,则读数为7.20cm;
(2)由平衡可知
即
由图可知
解得k=0.25N/cm=25N/m
(3)图像向上发生弯曲的原因是弹簧拉力过大时超过弹簧的弹性限度。
13.【答案】(1)
(2)m
【详解】(1)分析球2 受力,设轻绳
上拉力为
、轻弹簧上弹力为
,根据力的平衡有
,
(4 分)
解得
(1 分)
由弹簧弹力
解得
(1 分)
(2)分析球1 受力,设轻绳
上的拉力为
,根据力的平衡有
,
(2 分)
(2 分)
解得
(2 分)
14. 【答案】(1)12N
(2)32N
(3)8cm,
【详解】(1)当A 在地面时,根据平衡关系,B 所受的摩擦力大小与弹簧弹力大小相等,
(2 分)
解得
(2 分)
(2)当A 上升到c 点时,弹簧弹力
其中
(1 分)
设此时弹簧与水平方向夹角为
,对A 受力分析得
(2 分)
由几何关系
(1 分)
联立解得
(2 分)
(3)A 缓慢上升,视为动态平衡,弹簧弹力先减小再增大,坐标
点弹簧弹力斜向上,设弹簧弹力为
,
弹簧与水平方向夹角为
,则
(1 分)
解得
(1 分)
由几何关系
(1 分)
解得
(1 分)
坐标b 点弹簧处于原长状态,有
(1 分)
解得
(1 分)
则坐标
的数值为
、坐标
的数值为
15. 【答案】(1)30°
(2)
(3)
【详解】(1)对B 进行受力分析,设细绳对B 的拉力为FT,由平衡条件可得
Fcos 30°=FTcos θ,Fsin 30°+FTsin θ=mg
(2 分)
解得FT=10
N,tan θ=
(2 分)
即θ=30°
(1 分)
(2)对A 进行受力分析,由平衡条件有FTsin θ+Mg=FN,FTcos θ=μFN
(2 分)
解得μ=
(2 分)
(3)对A、B 进行受力分析,由平衡条件有Fsin α+FN=(M+m)g,Fcos α=μFN(2 分)
解得
(1 分)
令sin β=
,cos β=
即tan β=
,则
(2 分)
显然,当α+β=90°时,F 有最小值,所以tan α=μ=
时,F 的值最小。(2 分)