北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
第 2 章 相互作用
第 1 节 重力 弹力 摩擦力
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2025届南师大苏州实验学校期初)中国书法历史悠久,是中华优秀传统文化之一。在楷书笔画中,长横的写
法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,
为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示。则在向右行笔的过程中( )
A.镇纸受到向右的摩擦力 B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力 D.桌面受到向左的摩擦力
答案 B
视野聚焦 本题考查了摩擦力的产生及方向的判断,要注意先明确研究对象后分析物体受力,分析时要抓住
摩擦力方向与接触面相切、与相对运动或相对运动趋势方向相反这一要点。
五年高考
2.★(2024黑吉辽,3,4分)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图,在研磨过程中,砚台始终
静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
答案 C
3.★(2022浙江1月,4,3分)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持
续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
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A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
答案 D
4.★★(2023山东,2,3分)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水
平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已
知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根
弹簧的劲度系数为( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
答案 B
5.★★(2024山东,2,3分)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的
斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(
)
1 √3 √2 √3
A. B. C. D.
2 3 2 2
答案 B
6.★★(2020北京,11,3分)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传
感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下
列说法正确的是( )
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甲
乙
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
答案 C
三年模拟
7.★(2025届南师大苏州实验学校期初)关于重力的大小和方向,以下说法中正确的是( )
A.在地球上的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就没有受到重力
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
答案 A
8.★(2023届南通海安开学考)用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来,静止时2、4
两球等高,如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是( )
A.m>m B.m=m
1 3 2 3
C.m<m D.m=m
1 4 2 4
答案 C
9.★(2024届宿迁一模)运动员以图示的姿势静止于水平地面上,则运动员( )
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A.一定受到摩擦力
B.对地面的压力就是重力
C.受到的支持力和重力是一对平衡力
D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的
答案 C
10.★★(2025届盐城八校开学考)某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律,实验过程中先缓慢拉长橡
皮筋,然后逐渐恢复至原长,记录实验数据后,以橡皮筋的形变量Δx为横坐标,橡皮筋的弹力F为纵坐标建立
直角坐标系,如图所示,对应O→A→B→C→O的过程,下列判断正确的是( )
A.由图像可知,橡皮筋的弹性规律满足胡克定律
B.产生相等弹力时,橡皮筋的形变量相等
C.A→B过程中,橡皮筋的劲度系数增大
D.在整个过程中,外力对橡皮筋做正功
答案 D
第 2 节 力的合成与分解
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2025届高邮部分高中期初)黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板,已知黑板擦与竖直黑板间
的动摩擦因数为μ,不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是( )
F μF F μF
A. B. C. D.
√1−μ2 √1+μ2 √1+μ2 √1−μ2
答案 B
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视野聚焦 命题背景结合具体生活情境是高考题的命题特点。本题中不计黑板擦的重力,经分析得知黑板
擦受三个力的作用,可求出弹力,黑板擦所受滑动摩擦力根据f=μN求解。
五年高考
2.★(2021重庆,1,4分)如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为
30°,则该力在水平方向的分力大小为( )
√3
A.2F B.√3F C.F D. F
2
答案 D
3.★(2022广东,1,4分)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点
是三根轻绳的结点,F、F 和F 分别表示三根绳的拉力大小,F=F 且∠AOB=60°。下列关系式正确的是( )
1 2 1 2
A.F=F B.F=2F
1 1
C.F=3F D.F=√3F
1 1
答案 D
4.★(2021广东,3,4分)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的
拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示。忽略耕索质量,耕地过程中,
下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
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B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
答案 B
5.★(2020海南,2,3分)如图,上网课时小明把手机放在斜面上,手机处于静止状态。则斜面对手机的( )
A.支持力竖直向上
B.支持力小于手机所受的重力
C.摩擦力沿斜面向下
D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
答案 B
6.★★(2022辽宁,4,4分)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖
直方向夹角分别为α、 β(α>β)。用F、F 分别表示OM、ON的拉力,则( )
1 2
A.F 的竖直分力大于F 的竖直分力
1 2
B.F 的竖直分力等于F 的竖直分力
1 2
C.F 的水平分力大于F 的水平分力
1 2
D.F 的水平分力等于F 的水平分力
1 2
答案 D
三年模拟
7.★(2025届江苏省射阳中学月考)如图所示,在水平板的左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹
√3
簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板间的动摩擦因数为 ,且最大静摩擦力等
3
于滑动摩擦力。现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ),直到板竖直。重力加速度为g,此过程中(
)
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1
A.当θ=30°时,弹簧的弹力F=- mg
2
√2
B.当θ=45°时,摩擦力f= mg
2
C.当θ=60°时,摩擦力达到最大
√3
D.当θ=60°时,弹簧的弹力F= mg
3
答案 D
8.★(2024届扬州期中)有一种晾衣架是在质量均匀的圆环上对称安装挂钩,三根等长的细线固定在圆环的三
等分点上。每根细线与竖直方向的夹角均为θ,圆环和挂钩的总重力为G,每根细线所受拉力大小为( )
G G
A. B.
3 3cosθ
Gcosθ G
C. D.
3 3sinθ
答案 B
9.★(2025届盐城中学月考)抖空竹是一种传统杂技。如图所示,表演者一只手控制细线一端A不动,另一只手
控制细线另一端B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦,且认为
细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.B沿虚线b向上移动,空竹向左上方移动
B.B沿虚线a向左移动,细线的拉力增大
C.B沿虚线c斜向上移动,细线的拉力不变
D.B沿虚线d向右移动,细线对空竹的合力增大
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答案 A
10.★★(2024届盐城期中)如图所示,虚线表示分力F 的作用线,另一个分力的大小为F,且与合力F大小相等。
1 2
则F 的大小是( )
1
A.F B.2F C.√2F D.3F
答案 C
第 3 节 牛顿第三定律 共点力的平衡
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2023江苏,7,4分)如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与
1
竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的 。每条腿对月球表面压力的大
6
小为( )
mg mg mg mg
A. B. C. D.
4 4cosθ 6cosθ 24
答案 D
视野聚焦 本题考查共点力的平衡问题,以我国“嫦娥五号”探测器为载体,考查运用所学知识解决实际问
题的能力,注意题目求解的是探测器每条腿对月球表面的压力。
五年高考
2.★(2023浙江1月,2,3分)如图所示,轻质网兜兜住重力为G的足球,用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点,轻绳
的拉力为F ,墙壁对足球的支持力为F ,则( )
T N
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A.F <F B.F =F C.F >G D.F =G
T N T N T T
答案 C
3.★(2019江苏,2,3分)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方
向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为( )
T T
A. B. C.T sin α D.T cos α
sinα cosα
答案 C
4.★★(2024河北,5,4分)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡
板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0 N,g取10
m/s2,挡板对球体支持力的大小为 ( )
√3 2√3
A. N B.1.0 N C. N D.2.0 N
3 3
答案 A
5.★★(2023广东,2,4分)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为
斜面,与竖直方向的夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力F 、摩擦力F和磁力F
N f
的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
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A.F=G
f
B.F=F
N
C.F=G cos θ
f
D.F=G sin θ
答案 C
6.★★(2022湖南,5,4分)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教
练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速
水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
答案 A
三年模拟
7.★★(2025届基地大联考)如图所示,某同学用擦窗刷擦玻璃,沿推杆方向对擦窗刷施加与竖直方向成θ角向
上的推力,使擦窗刷向上做匀速直线运动,则玻璃对擦窗刷的作用力方向( )
A.竖直向下
B.垂直玻璃向外
C.与竖直方向间夹角等于θ
D.与竖直方向间夹角大于θ
答案 D
8.★★(2025届盐城八校开学考)如图是户外活动时常用的一种便携式三脚架,它由三根长度均为L的轻杆通
过铰链组合在一起,每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上,吊锅通过一根不计质量
的细铁链静止悬挂在三脚架正中央,三脚架顶点离地的高度为h ,支架与铰链间的摩擦忽略不计。当仅增大
h,则( )
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A.每根轻杆对地面的压力增大
B.每根轻杆对地面的压力减小
C.每根轻杆对地面的摩擦力增大
D.每根轻杆对地面的摩擦力减小
答案 D
9.★★(2024届盐城质监一)四旋翼无人机通过改变前后端的旋翼转速,形成前后旋翼升力差,使机体倾斜,产生
垂直于机体指向前上方的力,实现朝前飞行。一架所受重力为G的四旋翼无人机正匀速朝前飞行,机体与水
平方向夹角为θ。已知空气阻力的大小与其速度大小成正比,比例系数为k,方向与运动方向相反。则无人机
的飞行速度大小为( )
G Gsinθ
A. B.
k k
Gcosθ Gtanθ
C. D.
k k
答案 D
10.★★(2025届常州期中)如图,被轻绳拴住的小球静止于上表面光滑的斜面体上,轻绳与竖直方向的夹角为
45°,斜面体倾角为θ、质量为M,小球质量为m。现剪断轻绳,小球沿斜面下滑,斜面体仍静止,重力加速度为
g。求:
(1)在静止和沿斜面下滑两种情况下,小球受到的支持力各为多大;
(2)小球沿斜面下滑时,地面对斜面体的支持力与摩擦力各为多大。
mg
答案 (1) mg cos θ
sinθ+cosθ
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(2)Mg+mg cos 2θ mg sin θ cos θ
微专题 3 动态平衡 平衡中的临界、极值问题
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2023届南京、盐城二模)如图甲所示,笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度。某人将电脑放在该
支架上,由卡位4缓慢调至卡位1(如图乙所示),电脑与支架始终处于相对静止状态,则( )
A.电脑受到的支持力变大
B.电脑受到的摩擦力变大
C.支架对电脑的作用力减小
D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小
答案 A
视野聚焦 取材于生活实例,考查学生的建模能力,这是高考常见的考法,一般较简单。本题也可用图解法,画
辅助圆分析判断。
五年高考
2.★(2023海南,3,3分)如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C.重物缓慢提起的过程中,绳子拉力变小
D.重物缓慢提起的过程中,绳子拉力不变
答案 B
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3.★★★(2022河北,7,4分)如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以底边MN
为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦。在转动过程
中( )
A.圆柱体对木板的压力逐渐增大
B.圆柱体对木板的压力先增大后减小
C.两根细绳上的拉力均先增大后减小
D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
答案 B
4.★★★(2021湖南,5,4分)质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最
低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑
块由A点向B点缓慢移动,力F的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确
的是( )
A.推力F先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.墙面对凹槽的压力先增大后减小
D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
答案 C
5.★★★(2022浙江1月,5,3分)如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动
摩擦因数为μ,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ,重力加速
度为g,则下列说法正确的是 ( )
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μmg
A.轻绳的合拉力大小为
cosθ
μmg
B.轻绳的合拉力大小为
cosθ+μsinθ
C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小
D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
答案 B
三年模拟
6.★(2025届扬州开学考)如图所示,小球在F作用下处于静止状态。现保持θ不变,缓慢转动F,下列说法中正
确的是( )
A.绳子拉力始终不变
B.F可以竖直向下
C.F可以竖直向上
D.当F转到水平位置时最小
答案 C
7.★★(2025届泰州中学开学考)如图所示,轻质细线上端固定,下端悬挂一小球。在同一竖直平面内对小球施
加一个拉力F,保证细线中拉力的大小不变,缓慢地将小球拉到细线水平位置。关于拉力F的大小及其与竖
直方向夹角θ的说法正确的是 ( )
A.F一直增大,θ一直增大
B.F一直增大,θ一直减小
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C.F一直增大,θ先增大后减小
D.F一直增大,θ先减小后增大
答案 B
8.★★(2024届徐州七中月考)如图所示,一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上,穿过质量为m
的圆环,现施加一作用力F使圆环保持静止,AC段竖直,BC段水平,AC长度等于BC长度,且细线始终有张力
作用,重力加速度为g,则力F的最小值为( )
√2
A. mg B.mg C.√2mg D.2mg
2
答案 A
9.★★★(2023届扬州中学月考)如图所示,光滑圆柱体的质量为m,置于倾角θ=53°、质量均为M的两个斜面
体间。两斜面体与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin
53°=0.8,cos 53°=0.6。求:
(1)每个斜面体对地面压力的大小F ;
N
m
(2)为了不让斜面体出现滑动, 的最大值。
M
1 6
答案 (1) mg+Mg (2)
2 7
实验 2 探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025届南通海安期初)在探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系实验中,某同学用a、b两弹簧测得如图所示
的关系,则a、b两弹簧的劲度系数之比为 ( )
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A.5∶1
B.5∶2
C.5∶3
D.5∶4
答案 A
2.[2023浙江6月,16Ⅰ(2)]如图所示,某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂,探究A、B弹簧弹力与伸
长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码,静止时指针所指刻度x 、x 的数据如表。
A B
钩码个数 0 1 2 …
x /cm 7.75 8.53 9.30 …
A
x /cm 16.45 18.52 20.60 …
B
钩码个数为1时,弹簧A的伸长量Δx = cm,弹簧B的伸长量Δx = cm,两根弹簧弹性势能的增加
A B
量ΔE mg(Δx +Δx )(填“=”“<”或“>”)。
p A B
答案 0.78 1.29 <
3.(2022湖南,11,6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图(a)所示的
实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:
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(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05 g;
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如表:
序号 1 2 3 4 5
硬币数量
5 10 15 20 25
n/枚
长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;
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(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示,此时橡皮筋的长度为
cm;
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为 g(计算结果保留3位有效数字)。
答案 (3)见解析 (4)15.35(15.34~15.36) (5)127
解析 (3)根据表中数据描点连线如图所示;
(4)根据刻度尺的读数规则,读出橡皮筋的长度为15.35 cm-0.00 cm=15.35 cm;
mg mg 16.56−10.51
(5)由胡克定律可得nmg=k(l-l),变形得l= n+l。l-n图像的斜率 = cm,解得k=20.0
0 k 0 k 20
N/m。代入数据解得橡皮筋原长l=9.00 cm。挂上冰墩墩玩具,有Mg=k(l-l),解得M=127 g。
0 0
4.(2021广东,11,7分)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透
明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米
刻度尺,再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静
止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性
n
限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
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n 1 2 3 4 5 6
L/cm 8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09
n
(1)利用ΔL=L -L(i=1,2,3)计算弹簧的压缩量:ΔL=6.03 cm,ΔL=6.08 cm,ΔL= cm,压缩量的平均值
i i+3 i 1 2 3
ΔL +ΔL +ΔL
ΔL= 1 2 3 = cm;
3
(2)上述ΔL是管中增加 个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80 m/s2,该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留3位有效数字)。
答案 (1)6.04 6.05 (2)3 (3)48.6
5.(2024届南通海安高中二模)某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k,拆开发现其内部简易结
构如图(a)所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起,齿轮D与齿条C啮合,在齿轮上固定
指针E,两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置。
齿轮转动一周后,指针指向刻度盘的示数为P=5 kg。
0
科技小组设计了下列操作:
A.在托盘中放上一物品,读出托盘秤的示数P,并测出此时弹簧的长度l;
1 1
B.用游标卡尺测出齿轮D的直径d;
C.托盘中不放物品,测出此时弹簧的长度l;
0
D.根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k;
E.在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P,并测出此时弹簧的长度l;
2 2
F.再次在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P,并测出此时弹簧的长度l;
3 3
G.数出齿轮的齿数n;
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H.数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序,即a方案:仅采用B、D步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k= 。
②某同学在实验中只测得齿轮直径,如图(b)所示,并查资料得知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,π=3.14,则弹
簧的劲度系数k= (结果保留三位有效数字)。
(2)请你根据科技小组提供的操作,设计b方案(要求各步骤最多可选用一次,所得结论尽量减小数据测量带来
的偶然误差):采用 步骤;用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k= 。
P g
0
答案 (1)① ②7.96×102 N/m (2)CAEFD
2πd
g( P P P )
1 + 2 + 3
6 l -l l -l l -l
1 0 2 0 3 0
实验 3 探究两个互成角度的力的合成规律
1.(2023全国乙,22,5分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、两个标准弹簧
测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤:
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂
上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力
计的示数得到两拉力F 和F 的大小,并 。(多选,填正确答案标号)
1 2
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到 ,由测力计的示数得到拉力F的大小,沿细线标记
此时F的方向。
④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F 和F 的合成图,得出合力F'的大小
1 2
和方向;按同一标度在白纸上画出力F的图示。
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⑤比较F'和F的 ,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
答案 ②CD ③步骤②中标记的小圆环位置 ⑤大小和方向
2.(2023扬州中学期初)某同学通过以下实验探究两个互成角度的力的合成规律。
实验步骤:
①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示,将环形橡皮条一端挂在弹簧测力计的挂钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧测力计
示数为某一设定值时,将橡皮条两端的位置标记为O、O,记录弹簧测力计的示数F,测量并记录O、O 间的
1 2 1 2
距离(即橡皮条的长度l)。每次将弹簧测力计示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如表所示。
F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
l/ cm l 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05
0
③找出②中F=2.50 N时橡皮条两端的位置,重新标记为O、O',橡皮条的拉力记为F 。
OO'
④在弹簧测力计挂钩上涂抹少许润滑油,将橡皮条搭在挂钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时
拉橡皮条的两端,使挂钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮条OA段的拉力记为F ,OB段
OA
的拉力记为F 。
OB
甲 乙
完成作图和填空:
(1)利用表中数据在图丙中画出F-l图线,根据图线求得l= cm。
0
丙 丁
(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F 的大小为 N。
OA
(3)根据给出的标度,在图丁中作出F 和F 的合力F'的图示。
OA OB
(4)通过比较F'与 的大小和方向,即可得出实验结论。
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答案 (1)如图所示 10.00(9.95~10.05均可)
(2)1.80(1.70~1.90均可)
(3)如图所示
(4)F
OO'
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