高中物理相互作用、力与机械试题

如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（ ）

A．

$\frac{m}{2}$

B．

$\frac{\sqrt{3}}{2}m$

C．

m

D．

2m

如图, 两固定的绝缘斜面倾角均为 $\theta$ , 上沿相连。两细金属棒 $\mathit{ab}$ （仅标出 a 端 $)$ 和 $\mathrm{cd}$ (仅标出 $\mathrm{c}$ 端）长度均为 $L$ , 质量分别为 $2m$ 和 $m$ ; 用两根不可伸长的柔软导线将它们连 成闭合回路 abdca, 并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上, 使两金属棒 水平。右斜面上存在匀强磁场, 磁感应强度大小为 $B$ , 方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚 好不在磁场中, 回路电阻为 $R$ , 两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 $\mu$ , 重力加速度大小为 $g$ , 已知金属棒 $\mathrm{ab}$ 匀速下滑。

求：（1）作用在金属棒 $\mathrm{ab}$ 上的安培力的大小;

(2) 金属棒运动速度的大小。

某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力大小.某次实验所得数据在下表中给出,其中 $f_4$ 的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.

回答下列问题

（1）f ₄=________ N;    

（2）在图(c)的坐标纸上补齐画出的数据点并绘出 $f-m$ 图线;    

（3） $f$ 与m、木块质量M、木板与木板之间的动摩擦因数 $\mu$ 及重力加速度大小g之间的关系为 $f$ =________, $f-m$ 图线(直线)的斜率的表达式为k=________;    

（4）取 $g=9.8m/s^2$ ,由绘出的 $f-m$ 图线求得 $\mu$ =________.(保留2位有效数字)    

质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）

A．	F逐渐变大，T逐渐变大	B．	F逐渐变大，T逐渐变小
C．	F逐渐变小，T逐渐变大	D．	F逐渐变小，T逐渐变小

为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为 α的斜面（已知sin α＝0.34，cos α＝0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔Δ T＝0.20 s）内小铜块沿斜面下滑的距离 s _i（ i＝1，2，3，4，5），如下表所示。

s 1	s 2	s 3	s 4	s 5
5.87cn	7.58cm	9.31cm	11.02cm	12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______m/s ²，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s ²）

物块在轻绳的拉动下沿倾角为 $30°$ 的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ ，重力加速度取10m/s ²。若轻绳能承受的最大张力为 $1500N$ ，则物块的质量最大为（ ）           

A. $150\mathrm{kg }$ B. $100\sqrt{3}\mathrm{kg }$ C. 200 kg D. $200\sqrt{3}\mathrm{kg}$

如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（  ）

A．水平拉力的大小可能保持不变

B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

用卡车运输质量为 $\mathrm{m}$ 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为 $30°$ 和 $60°$ 。重力加速度为 $\mathrm{g}$ 。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为 ${\mathrm{F}}_1$ 、 ${\mathrm{F}}_2$ ， 则（ ）

A．	$F_1\text{=}\frac{\sqrt{3}}{3}\mathit{mg}，F_2\text{=}\frac{\sqrt{3}}{2}\mathit{mg}$	B．	$F_1\text{=}\frac{\sqrt{3}}{2}\mathit{mg}，F_2\text{=}\frac{\sqrt{3}}{3}\mathit{mg}$
C．	$F_1\text{=}\frac{1}{2}\mathit{mg}，F_2\text{=}\frac{\sqrt{3}}{2}\mathit{mg}$	D．	$F_1\text{=}\frac{\sqrt{3}}{2}\mathit{mg}，F_2\text{=}\frac{1}{2}\mathit{mg}$

如图，一光滑的轻滑轮用细绳 $O{O}^{\text{'}}$ 悬挂于 $O$ 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 $a$ ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 $b$ 。外力 $F$ 向右上方拉 $b$ ， 整个系统处于静止状态。若 $F$ 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 $b$ 仍始终保持静止， 则（  ）

A．	绳  $O{O}^{\text{'}}$  的张力也在一定范围内变化
B．	物块  $b$  所受到的支持力也在一定范围内变化
C．	连接  $a$  和  $b$  的绳的张力也在一定范围内变化
D．	物块  $b$  与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角 $\alpha （\alpha ＞\frac{\pi }{2}$ ）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变，在OM由竖直被拉到水平的过程中（　　）

A．	MN上的张力逐渐增大	B．	MN上的张力先增大后减小
C．	OM上的张力逐渐增大	D．	OM上的张力先增大后减小

如图，一物块在水平拉力 F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持 F的大小不变，而方向与水平面成 $60°$ 角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为（ ）

A．

$2-\sqrt{3}$

B．

$\frac{\sqrt{3}}{6}$

C．

$\frac{\sqrt{3}}{3}$

D．

$\frac{\sqrt{3}}{2}$

如图所示，质量为 $M$ 的物块 $A$ 放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为 $m$ 的钩码 $B$ 挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将 $B$ 由静止释放，当 $B$ 下降到最低点时（未着地）， $A$ 对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块 $A$ 始终处于静止状态。以下判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	$M<2m$
B．	$2m<M<3m$
C．	在 $B$ 从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对 $B$ 先做正功后做负功
D．	在 $B$ 从释放位置运动到速度最大的过程中， $B$ 克服弹簧弹力做的功等于 $B$ 机械能的减少量

如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：

   

（1）铁块与木板间动摩擦因数 μ=________（用木板与水平面的夹角 θ、重力加速度 g和铁块下滑的加速度 a表示）    

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角 θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s ²。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________（结果保留2位小数）。

如图，三根相互平行的固定长直导线L ₁、L ₂和L ₃两两等距，均通有电流I，L ₁中电流方向与L ₂中的相同，与L ₃中的相反．下列说法正确的是（　　）

A．	L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直
B．	L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直
C．	L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 $1：1：\sqrt{3}$
D．	L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 $\sqrt{3}：\sqrt{3}：1$

如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为 $m$ 和 $2m$ 的物块 $A$ 、 $B$ ，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接， $A$ 、 $B$ 间的接触面和轻绳均与木板平行。 $A$ 与 $B$ 间、 $B$ 与木板间的动摩擦因数均为 $\mu$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为 $45°$ 时，物块 $A$ 、 $B$ 刚好要滑动，则 $\mu$ 的值为 $($ 　　 $)$

A．

$\frac{1}{3}$

B．

$\frac{1}{4}$

C．

$\frac{1}{5}$

D．

$\frac{1}{6}$