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第 2 章 相互作用
第 1 节 重力 弹力 摩擦力
五年高考
1.★(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 ( )
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
2.★(2024浙江6月,2,3分)图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则 ( )
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
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C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于所受重力
答案 D
3.★(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
4.★(2024广西,2,4分)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相
同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。
若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为F 、F 和F ,则 ( )
f1 f2 f3
A.F <F <F B.F =F <F
f1 f2 f3 f1 f2 f3
C.F =F <F D.F =F =F
f1 f3 f2 f1 f2 f3
答案 D
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5.★★(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
三年模拟
1.★(2024届杭州期中)如图所示是滑雪运动员正在下滑的情景,下列说法正确的是
( )
A.研究运动员的滑雪姿态时,可以将运动员看作质点
B.加速滑行时运动员的惯性增大
C.雪地所受摩擦力方向与运动员运动方向相同
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D.运动员下蹲过程中身体重心位置不变
答案 C
2.★(2024届强基联盟联考)静止在水平地面上的“人字梯”和“八字脚”桌子如图
所示,“人字梯”上端有铰链连接可改变左右两脚的夹角,桌子为一次注塑成型的
塑料桌,则 ( )
A.塑料桌桌脚不受地面摩擦力
B.“人字梯”梯脚不受地面摩擦力
C.塑料桌左侧桌脚一定受到地面水平向右的摩擦力
D.“人字梯”左侧梯脚受到地面水平向左的摩擦力
答案 A
3.★★(2024届江苏无锡期中)某同学利用图甲所示装置研究物块与长木板间摩擦
力。水平向左拉长木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法不正确的
是 ( )
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A.物块与长木板先相对静止后相对运动
B.根据图乙中数据可得出物块与长木板间的最大静摩擦力
C.根据图乙中数据可得出物块与长木板间的动摩擦因数
D.图乙中5.0~5.2 s时间内图线的波动是由于细线的弹性引起的
答案 C
4.★★(2024届宁波镇海中学月考)某创新实验小组制作一个半径为12.00 cm的圆环,
将3根相同的弹簧的一端等间距固定在圆环上,另一端固定打结,结点O恰好在圆
心处,如图所示,已知3根弹簧(质量不计)的自然长度均为9.00 cm,劲度系数均为
k=32.5 N/m。将圆环水平放置,在结点O处悬挂一装有少量水的矿泉水瓶,缓慢释
放直至平衡时测得结点下降了5.00 cm,则矿泉水瓶受到的重力大小为( )
A.0.5 N B.1.3 N C.1.5 N D.3.9 N
答案 C
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5.★★(2024届北京首师大附中三模)如图所示,木块A、B分别重50 N和60 N,它们
与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm,弹簧
的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,最大静摩擦力等于滑动摩
擦力。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别
记为f 和f ,弹簧弹力大小为F ,则 ( )
A B 1
A.f =10 N
A
B.f 的方向水平向左
A
C.f =6 N
B
D.F =6 N
1
答案 C
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第 2 节 力的合成与分解
五年高考
1.★(2022重庆,1,4分)
如图所示,吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具,在竖直平面内受重力、拉力和
摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小
相等,方向水平向右,重力加速度为g,则擦窗工具所受摩擦力 ( )
A.大小等于mg B.大小等于√2mg
C.方向竖直向上 D.方向水平向左
答案 B
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
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3.★(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
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
4.★★(2025浙江1月,3,3分)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦
标赛抓举金牌,举起杠铃稳定时的状态如图所示。下列说法正确的是(重力加速度
g=10 m/s2) ( )
A.双臂夹角越大受力越小
B.杠铃对每只手臂作用力大小为605 N
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C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力
D.在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
答案 D
5.★★(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
1 2
OM、ON的拉力,则( )
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
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1.★(2024届台金七校联盟联考)如图甲是永康市南溪大桥,它是一座钢构斜拉大桥。
若取其中一对钢索研究,简化如图乙所示,假设一根钢索的拉力大小为F,钢索与竖
直方向的夹角为θ,则这一对钢索的合力大小是 ( )
A.F cos θ B.F sin θ
C.2F cos θ D.2F sin θ
答案 C
2.★★(2025届嘉兴第一中学阶段测)某同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规
两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,且重力大小为mg。将钥匙对绳
子的拉力分解为拉伸A脚的分力F 和压缩B脚的分力F ,则( )
1 2
mg
A.F =mg tan α,方向水平向右 B.F = ,方向水平向右
1 1
tanα
mg
C.F =mg cos α,方向斜向左下方 D.F = ,方向斜向右上方
2 2
cosα
答案 A
3.★★(2024届湖州南浔高级中学月考)如图所示,用骨头刀砍骨头时可视刀的纵截面
是一个等腰三角形,砍骨头的时候可认为垂直刀背方向施加一个大小为F的力,其
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产生的作用效果使刀的两个侧面推压骨头,从而劈开骨头。已知劈背的宽度为d,
劈的侧面长为l,不计刀自身的重力,则力F产生的作用于侧面的分力大小为 (
)
l l d
A.F B. F C. F D. F
d 2d 2l
答案 B
4.★★(2025届江苏宿迁泗阳第一次质量调研)如图所示,斜拉桥可简化为不对称钢索
模型,桥面水平、塔柱竖直,已知AC、AB的拉力大小分别为T 、T ,且AC、AB
AC AB
与塔柱的夹角分别为α、β,且α<β,地面对塔柱的作用力方向竖直向上。下列说法
正确的是 ( )
A.钢索的拉力会对塔柱产生两个效果,一方面竖直向上拉塔柱,另一方面沿水平方
向拉塔柱
B.若桥面保持水平稳定,则桥面的重心在D点的右侧
C.钢索对塔柱的拉力的合力斜向右下方
D.若桥面保持水平稳定,则有T sin α=T sin β
AC AB
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答案 D
5.★★★(2024届宁波选考模拟)2023年9月27日,杭州亚运会中国队组合赵焕城、
王赛博获得帆船比赛冠军。图为船在静止水面上逆风航行的俯视图。风力和船
身方向成135°,风力和帆面成8°,风力在垂直帆面方向的分力推动船逆风行驶,已
知sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,如果风力大小为F,则风力在航行方向的分力为( )
3 3
A. F sin 8° B. F cos 8°
5 5
4 4
C. F sin 8° D. F cos 8°
5 5
答案 A
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第 3 节 牛顿第三定律 共点力的平衡
五年高考
1.★(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
A.F <F B.F =F
T N T N
C.F >G D.F =G
T T
答案 C
2.★★(2023浙江6月,6,3分)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的
光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已
知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则圆柱体受到的支持力F 、F 大小为 ( )
a b
A.F =0.6G,F =0.4G B.F =0.4G,F =0.6G
a b a b
C.F =0.8G,F =0.6G D.F =0.6G,F =0.8G
a b a b
答案 D
3.★★(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
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器人仅受重力G、支持力F 、摩擦力F 和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关
N f
系式正确的是 ( )
A.F=G B.F=F C.F=G cos θ D.F=G sin θ
f N f
答案 C
4.★★(2024贵州,4,4分)如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆
和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点
到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对
横杆的压力大小为 ( )
3 3 4 5
A. mg B. mg C. mg D. mg
5 4 3 3
答案 D
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5.★★★(2022浙江6月,10,3分)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆
与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则
每根斜杆受到地面的 ( )
√3 √3
A.作用力为 G B.作用力为 G
3 6
√3 √3
C.摩擦力为 G D.摩擦力为 G
4 8
答案 B
三年模拟
1.★★(2025届浙南联盟月考)如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图,筷子均在同
一竖直平面内;图甲中的筷子处于竖直方向,图乙中的筷子处于水平方向,图丙中
的筷子处于倾斜方向,与水平方向成一定夹角。三个图中的鹅卵石均处于静止状
态,则 ( )
A.图甲中的鹅卵石受到四个力的作用
B.图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力大于鹅卵石对其的弹力
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C.当缓慢增大图丙中筷子与水平方向的夹角时,鹅卵石受到筷子对它的作用力不
变
D.若图甲中筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动,鹅卵石受到的摩擦力方向为竖直
向下
答案 C
2.★★(2024届嘉兴一模)如图所示,重杆AO可绕O轴在竖直平面内自由转动,使杆
压在置于水平地面的光滑圆柱体上,且圆柱体紧靠在竖直挡板上而保持平衡。已
知杆的倾角为θ,杆的质量为m,圆柱体的质量为M,杆与圆柱体的作用力大小为F,
重力加速度大小为g,则挡板对圆柱体的作用力大小为( )
A.F sin θ B.mg cos θ
C.mg cos θ+Mg D.F sin θ+mg cos θ
答案 A
3.★★(2025届强基联盟10月联考)图甲是迷宫尺子,质量为M的尺子外壳内有一颗
质量为m的小钢珠,通过倾斜尺子,可以让小钢珠走出迷宫。某同学保持尺面竖
直,如图乙所示,小钢珠位于相互垂直的A、B挡板之间,缓慢逆时针转动尺子,直至
B水平。将A与水平面的夹角记为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
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A.A对小钢珠的作用力先增大后减小
B.B对小钢珠的支持力大小为mg sin θ
C.该同学对尺子的作用力大小始终为Mg
D.小钢珠对尺子的作用力和该同学对尺子的作用力是一对平衡力
答案 B
4.★★(2024届舟山期末)中国传统建筑一般采用瓦片屋顶,屋顶结构可简化为如图
所示,若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平
面夹角均为θ,该瓦片质量为m,椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,
则 ( )
A.瓦片所受的合力大小为mg
B.每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mg cos θ
C.两根椽子对瓦片作用力大小为μmg cos θ
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D.每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mg sin θ
答案 D
5.★★(2025届金华一模)如图四位质量均为60 kg的演员表演“叠罗汉”。其中B
竖直站立在A的肩上,双手拉着C和D且双臂与竖直方向夹角均为30°,A双手水
平撑着C和D,四人均静止,重力加速度g=10 m/s2。则( )
A.演员B对D的手臂的拉力为400 N B.演员A撑着D的手臂受到的压力
为200 N
C.演员B对演员A双肩的压力为1800 N D.地面对演员A的作用力为1200 N
答案 C
6.★★★(2024届温州永嘉上塘中学模拟)如图所示,在竖直平面内,有一半径为R的圆
环内放置半径分别为R 、R 的两个球。已知R=6 m,R =3 m,R =1 m。OO 、OO
1 2 1 2 1 2
与竖直方向的夹角分别为α、β,已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则大球与小球的质
量的比值为( )
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sinβ 4sinβ 5sinβ 5sinβ
A. B. C. D.
sinα 3sinα 3sinα 4sinα
答案 C
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微专题 2 动态平衡 平衡中的临界、极值问题
五年高考
1.★★(2017浙江4月,7,3分)重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,
车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的是
( )
A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变
B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢间的动摩擦因数越小
C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小
D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力
答案 C
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
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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
3.★★★(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
( )
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
4.★★★(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 ( )
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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
5.★★★(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
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答案 C
三年模拟
1.★★(2024届宁波二模)如图,质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一
光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置,在此过程中,重力加速度为g,下列
说法正确的是 ( )
A.挂钩对绳的作用力始终不变 B.挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变
小
C.绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左 D.挂钩对绳的作用力大小不可
能等于1.5mg
答案 D
2.★★★(2024届广东汕头一模)消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两根金属
杆之间。如图所示,取某个碗的正视图,其中a、b均为光滑水平金属杆,下列说法
正确的是 ( )
A.若减小a、b间距,碗仍保持竖直静止,碗受到的合力减小
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B.若减小a、b间距,碗仍保持竖直静止,a杆受到的弹力不变
C.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗受到杆的作用力变小
D.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗受到杆的作用力不变
答案 D
3.★★★(2024届金华三模)如图所示,甲、乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和
半圆,甲的右侧为一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等,柱体的曲面和挡板均光
滑,开始两柱体柱心连线沿竖直方向,将挡板缓慢地向右移动,直到柱体甲刚要落
至地面为止,整个过程柱体乙始终保持静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则柱
体乙与水平地面间动摩擦因数的最小值为 ( )
√3 1 √3 √2
A. B. C. D.
2 2 4 2
答案 A
4.★★★(2025届名校新高考研究联盟联考)如图甲所示,为某运动员演示的攀岩运
动。当该运动员处于平衡状态,且岩钉A位置固定时,分析问题可以将该实际情境
进行简化处理,得到如图乙所示模型。下列说法正确的是( )
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A.仅缩短主绳长度,绳子对运动员的拉力不变
B.仅缩短主绳长度,岩壁对运动员的作用力的大小不变
C.仅增加主绳长度,绳子对运动员的拉力减小
D.仅增加主绳长度,岩壁对运动员的作用力增大
答案 B
5.★★★(2024届宁波十校3月联考)如图所示是某款可折叠手机支架的简化图,调节
支撑杆MN,手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变,底部支撑平面ab与PQ始
终垂直,忽略一切摩擦,当θ逐渐减小时,下列说法正确的是( )
A.背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小
B.手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大
C.支架对手机的作用力逐渐增大
D.手机对支架的作用力始终不变
答案 D
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实验 2 探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(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
n
过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度
系数。
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 =
i i+3 i 1 2 3
ΔL +ΔL +ΔL
cm,压缩量的平均值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;
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(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
2.(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(重力加速度g=10
m/s2)。主要实验步骤如下:
(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;
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(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
(5)由胡克定律可得nmg=k(l-l ),变形得l= n+l 。l-n图线的斜率 =
0 0
k k
16.56−10.51
cm,解得k=20.0 N/m。代入数据解得橡皮筋原长l =9.00 cm。挂上
0
20
冰墩墩玩具,有Mg=k(l-l ),解得M=127 g。
0
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实验 3 探究两个互成角度的力的合成规律
1.[2022浙江6月,17(2)]“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,
①下列说法正确的是 (单选);
A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要 (填“2”“3”或“4”)次把
橡皮条结点拉到O点。
答案 ①D ②3
2.[2024海南,14(2),6分]为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧
测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器
材,按照如下实验步骤完成实验。
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(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上;
(Ⅱ)如图(a)、(b)所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,
将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉
动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F 和F 的方向分别过P
1 2 1
和P 点,大小分别为F =3.60 N、F =2.90 N;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其
2 1 2
圆心到O点,在拉力F的方向上标记P 点,拉力的大小为F=5.60 N,请完成下列问
3
题。
①在图(b)中按照给定的标度画出F 、F 和F的图示,然后按平行四边形定则画出
1 2
F 、F 的合力F'。
1 2
②比较F和F',写出可能产生误差的两点原因:
。
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答案 ①见解析 ②弹簧测力计、细线、橡皮条未能与木板平行;标记点P 、
1
P 、P 的位置时存在偏差;弹簧测力计使用前未调零;读数时未正视弹簧测力计
2 3
(或其他合理答案)
解析 ①连接O、P 两点,方向表示力F 的方向,按照给定标度和力的大小绘制长
1 1
度,同理画出F 和F的力的图示,画力F 、F 的合力,绘制平行四边形,连接对角线,
2 1 2
即可得F',如图所示。
②弹簧测力计、细线、橡皮条未能与木板平行,力的大小和方向均可能出现误差,
导致F、F'不重合;标记点P 、P 、P 的位置时存在偏差,导致力的方向出现误差;
1 2 3
弹簧测力计使用前未调零、读数时未正视读数,导致力的大小测量出现误差。
3.(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。
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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
1 2
的大小,并 。(多选,填正确答案标号)
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
1 2
的合成图,得出合力F'的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力F的图示。
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同一位置 ⑤大小和方向
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