第三节力的等效和替代知识点题库

某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：

①将弹簧秤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，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O₁、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O₁、O₂间的距离（即橡皮筋的长度l）。每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F_OA ， OB段的拉力记为F_oB。

完成下列作图和填空：

（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F—l图线，根据图线求得l0= cm。
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为 N。
（3）根据给出的标度，在答题卡上作出F_OA和F_oB的合力 $\text{[math]}$ 的图示。
（4）通过比较 $\text{[math]}$ 与的大小和方向，即可得出实验结论。

一物体受到三个共面共点力F₁+F₂+F₃的作用，三力的矢量关系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是（）

A . 三力的合力有最大值F₁+F₂+F₃ ，方向不确定 B . 三力的合力有唯一值3F₃ ，方向与F₃同向 C . 三力的合力有唯一值2F₃ ，方向与F₃同向 D . 由题给条件无法求出合力大小

如图所示，力F₁、F₂是两个互相垂直的共点力，其中F₁=3N，F₂=4N，则F₁、F₂合力的大小为（）

A . 12N B . 7N C . 6N D . 5N

在“探究求合力的方法”的实验过程中，完成下列三个问题：

（1）在本实验装置如图甲，下列不正确的实验要求是

A . 弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行 B . 两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直 C . 读数时视线应正对弹簧测力计的刻度 D . 使用弹簧测力计时不能超过其量程
（2）某次实验中，两弹簧测力计拉力相同，其中一弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为 N；
（3）请在图乙中画出这两个共点力的合力F_合．由图得到F_合=N．

如图所示，斜面始终静止在地面上，物体A质量为2kg，为使A在斜面上静止，

（1）若B质量是1.2kg，求A受到的摩擦力
（2）若B质量是1.0kg，求A受到的摩擦力
（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8 tan37°=0.75 g=10m/s² ．）

下列哪组力作用在物体上能使物体做匀速直线运动（）

A . 3N，4N，8N B . 3N，5N，5N C . 2N，4N，6N D . 6N，7N，9N

如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（　　）

A . 绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθ B . 小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C . 小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大 D . 小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变

一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O（圆环质量忽略不计），系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β．当缓慢拉动圆环使α（0＜α＜90°）增大时（　　）

A . F变大，β变大 B . F变大，β变小 C . F变小，β变大 D . F变小，β变小

某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m。如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。

（1）若弹簧伸长1.00cm，弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的示数为N（如图乙所示），则弹簧秤b的示数为N。
（2）在保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则弹簧秤b的示数，与弹簧OC间的夹角（锐角）（均填“变大”“变小”或“不变”）。

如图所示，F₁、F₂、F₃恰好构成封闭的直角三角形(顶角为直角)．下列四个图中，这三个力的合力最小的是( )

A .

B .

C .

D .

某空间区域内存在水平方向的匀强电场，在其中一点 $\text{[math]}$ 处有一质量为 $\text{[math]}$ 、带电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球。现将小球由静止释放，小球会垂直击中斜面上的 $\text{[math]}$ 点。已知斜面与水平方向的夹角为60°， $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。求：

（1）场强的大小和方向；
（2）带电小球从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点机械能的增量；
（3）在 $\text{[math]}$ 点给带电小球一个平行斜面向上的初速度 $\text{[math]}$ ，小球落到斜面上时与 $\text{[math]}$ 点之间的距离。

一边长为r的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为+q、+q和–2q，如图，静电力常量为k，则三角形中心处O点的电场强度大小和方向( )

A . $\text{[math]}$ ，指向电荷量为–2q的点电荷 B . $\text{[math]}$ ，指向电荷量为–2q的点电荷 C . $\text{[math]}$ ，背离电荷量为–2q的点电荷 D . $\text{[math]}$ ，背离电荷量为–2q的点电荷

下列说法正确的是（）

A . 功是物体能量多少的量度 B . 只要有摩擦力存在的运动过程一定会产生热量 C . 重心、合力等概念的建立都体现了等效替代思想 D . 汽车通过凹形桥的最低点时，驾驶员处于失重状态

如图所示，重为 mg 的水桶（可看成质点）用细绳悬挂在门楣上，一人将水桶拉起使细绳与竖直方向的夹角为 30° 且细绳绷紧，则人对水桶施加的作用力大小可能为 ( )

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A . $\text{[math]}$ mg B . $\text{[math]}$ mg C . $\text{[math]}$ mg D . $\text{[math]}$ mg

两个共点力F₁和F₂之间的夹角为θ，其合力为F。现保持F的方向不变，则（）

A . 合力F的值等于F₁和F₂的值的代数和 B . 当F₁和F₂的值不变，θ越小、F的值一定越小 C . 当θ不变，F₁和F₂的值都减小，F的方向一定不变 D . 当θ不变，F₁的值减小，F₂的值增大，则F的值可能增大

将一个大小为 $\text{[math]}$ N水平力分解成两个力，其中一个分力在竖直方向，另一个分力与水平方向的夹角是30°，则两个分力的大小分别是N和N。

北京2022年冬奥会雪车项目的比赛将在国家雪车雪橇中心进行。比赛可以分为两个过程：过程1中运动员手推雪车沿斜向下的赛道奔跑获得初始速度，如图1所示；过程2中运动员跳入车体内，呈坐姿在弯曲的赛道上无动力滑行，如图2所示。设雪车的质量为 $\text{[math]}$ ，运动员的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，忽略冰面与雪车之间的摩擦。

（1）过程1中运动员推车使雪车的速度由0增加到 $\text{[math]}$ ，这一过程中赛道的高度差为h，求该过程中运动员对雪车做的功W；
（2）过程2中运动员乘坐雪车通过了半径为r的一小段圆形水平弯道，弯道处的赛道均向内侧倾斜。若运动员和雪车整体看作质点，雪车速度大小恒为v，求此弯道处赛道对整体的支持力 $\text{[math]}$ 的大小。

将一个大小为10N的水平力分解成两个力，其中一个分力F₁与水平方向的夹角是30°，欲使另一个分力F₂最小，则两个分力F₁和F₂大小分别是N和N。

利用一根细绳，一个小球就可以在家轻松完成简易的科学小实验。

（1）某同学在家利用以上道具制作简易的风力仪，其原理如图甲所示，一轻质细绳悬挂着一个小球，在稳定的水平风力作用下，细绳偏离竖直方向一稳定角度，风力越大，偏角越大，根据偏角的大小指示出风力。若已知球的质量为m，偏角θ，重力加速度g，求风力F和绳子拉力T分别为多大？
（2）还可以制作简易的加速度仪，如图乙所示，将悬挂小球的轻质细绳固定在车内O点，车启动后，细绳偏离竖直方向一稳定角度时，便可知道加速度的大小和方向。若已知球的质量为m，偏角 $\text{[math]}$ ，重力加速度g，求运动小车的加速度大小以及方向？

曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（）

A .

牛顿的人造卫星发射设想 B .

测静电力常量 C .

探究二力合成的规律 D .

研究影响向心力大小的因素

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