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《第4章相互作用》试卷(答案在后面)
一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)
1、一个质量为m的物体受到一个大小为F的恒定力作用,力的方向与物体的初速度方向相同,物体从静止开始运动。经过一段时间t后,物体的速度为v,则物体在这段时间内的位移大小s为:
A.s=(1/2)vtB.s=vtC.s=(1/2)vt2D.s=(1/2)(v+vt)t
2、质量分别为m?和m?的两个物体通过一个轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上。当一个力作用在m?上,使其加速运动时,m?会朝相反方向运动。如果作用在m?上的力F的作用时间非常短,仅使m?的瞬时速度增加v,则m?在这段时间内的速度变化量Δv为:
A.Δv=-vB.Δv=F/m?C.Δv=-F/m?D.Δv=F/(m?+m?)
3、一个物体受到两个共点的力作用,要使物体保持在静止状态,这两个力的关系应该是:
A.二力大小相等,方向相反
B.其中一个力可以是任意大小和方向
C.两个力必须同向
D.两个力的合力必须大于零
4、在下列选项中,不属于相互作用力对的是:
A.地面对人的支持力和人对地的压力
B.两个磁铁之间的相互吸引力和排斥力
C.物体对地面的压力和物体所受的重力
D.汽车发动机通过对汽车活塞施加压力来推动汽车行驶
5、两个物体A和B之间通过弹簧连接,在光滑水平面上,当对A施加向右的恒力F后,下列关于A与B之间的相互作用力说法正确的是:
A)A对B的作用力大于B对A的作用力
B)A对B的作用力小于B对A的作用力
C)A对B的作用力等于B对A的作用力
D)无法确定A对B的作用力与B对A的作用力大小关系
6、一个物体静止在斜面上,若考虑摩擦力的存在,则该物体受到的支持力N与重力G之间的夹角θ满足的关系为:
A)θ=0°
B)0°θ90°
C)θ=90°
D)90°θ180°
7、在以下关于弹力的描述中,正确的是()
A、物体受到的弹力方向总是指向物体形变的方向
B、物体受到的弹力方向总是与物体形变的方向相反
C、物体受到的弹力方向总是指向物体的运动方向
D、物体受到的弹力方向总是与物体的运动方向相反
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)
1、关于力的概念,下列描述正确的是()。
A.力是物体之间相互的机械作用。
B.力依靠接触才能产生。
C.力可以改变物体的运动状态。
D.力可以改变物体的形状。
2、两个相互接触的物体间,可能存在的力有()。
A.弹力。
B.重力。
C.摩擦力。
D.引力。
3、下列选项中,哪些属于相互作用力的特征?()
A.作用在两个不同的物体上
B.大小相等、方向相反、作用在同一直线上
C.必须同时产生、同时消失
D.一定是非接触力
三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)
第一题
题目描述:在光滑水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A和B,它们之间通过一个轻质弹簧连接。假设初始时刻两物体静止,且弹簧处于自然长度。现在对物体A施加一个水平向右的恒力
1.当物体A移动了距离x后,弹簧的伸长量Δl
2.物体A和B的加速度aA和a
3.弹簧的最大弹性势能Ep
解题思路:
本题考查的是牛顿第二定律的应用以及能量守恒定律。首先需要根据牛顿第二定律分析系统的动力学特性,然后利用能量守恒来计算弹性势能。
解答过程:
1.弹簧的伸长量Δ
当物体A受到外力F作用后,会带动物体B一起加速运动。由于弹簧的作用,A和B之间的相对位移即为弹簧的伸长量Δl
因为是光滑平面,所以不存在摩擦力的影响,弹簧的伸长完全由力F引起的加速度导致。
由牛顿第三定律知,弹簧给A和B的力大小相等方向相反,设这个力为Fs
对于A,有F?Fs=m1a;对于B,有F
解上述方程组可以得到Fs
弹簧的伸长量Δl可以通过胡克定律Fs=kΔ
2.物体A和B的加速度aA和
从上面的分析中我们已经得出aA
将Fs代入F?Fs=
3.弹簧的最大弹性势能E
弹性势能的公式为Ep
将Δl=m
第二题
题目:一物体放在光滑的水平面上,受到两个力的作用:F1=5N,F2=3N。F1和F2的夹角为120°。求:
(1)物体所受合力的大小;
(2)若物体在水平方向上做匀速直线运动,求F1和F2的合力方向。
第三题
题目:
一个质量为m的物体挂在弹簧测力计下,系统静止于水平面上。弹簧测力计的读数为F。现将这个系统放入一个电梯中,电梯以加速度a(竖直向上)启动并在启动过程中保持匀加速,此时弹簧测力计的读数变为F′。求F
第四题
一、选择题(每空
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