2022高考物理第一轮复习 02 相互作用

试卷更新日期：2021-10-07 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 下列关于摩擦力的说法，正确的是（）

A、只有运动的物体才会受到滑动摩擦力 B、两个物体之间的弹力增大，摩擦力也随之增大 C、滑动摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 D、静摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任意角度

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2. 如图所示，材料相同的沙子堆积时，沙子会自然堆积成圆锥体，测出这堆沙子的底部周长为 $31.4 m$ 。已知沙子间的动摩擦因数为0.5，沙子间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，假设该圆锥体沙堆的最大底角都相同，试估算出这堆沙子的最大高度最接近于（）

A、 $2.5 m$ B、 $3.14 m$ C、 $5 m$ D、 $10 m$

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3. 单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器（由燃油背包和脚下的喷射器组成）在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示，喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气，士兵身体与水平面的夹角为 $θ$ ，受到的空气阻力大小 $f = k v^{2}$ （其中k为常量，v是飞行速度的大小），不计喷气过程燃油的减少，则士兵飞行的速度大小为（）

A、 $\sqrt{\frac{G}{k sinθ}}$ B、 $\sqrt{\frac{k G}{sinθ}}$ C、 $\sqrt{\frac{G}{k t a nθ}}$ D、 $\sqrt{\frac{k G}{t a nθ}}$

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4. 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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5. 如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平状态，则在转动过程中（　　）

A、球对AC边的压力一直增大 B、球对AC边的压力一直减小 C、球对AC边的压力先增大后减小 D、球对AC边的压力先减小后增大

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6. 如图所示，轻杆通过铰链与重物（可看作质点）连接，静止靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，水平地面粗糙。则（）

A、地面对杆的支持力大于重物的重力 B、杆对重物的弹力等于重物的重力 C、若使重物缓慢向下移动一小段距离，则地面的摩擦力变大 D、若墙壁粗糙，地面光滑，重物仍可以在原位置静止靠在墙壁上

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7. 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将左边木桩向右移动一小段，但仍保持绳长和悬挂点不变。木板静止时， $F_{1}$ 表示木板所受合力的大小， $F_{2}$ 表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）

A、 $F_{1}$ 变大 B、 $F_{1}$ 变小 C、 $F_{1}$ 不变 D、 $F_{2}$ 不变

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8. 如图所示，一根圆柱形树桩倾斜放置于90°的墙角，与光滑的竖直墙壁接触点为A点，与粗糙的水平地面接触点为B点，缓慢减小树桩与竖直墙壁的夹角，树桩始终处于静止状态，下列说法正确的是（）

A、接触点A处的弹力方向与树桩垂直 B、接触点B处的弹力方向与树桩垂直 C、接触点B处的摩擦力始终不变 D、接触点B处的弹力方向和大小始终不变

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9. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，斜面上有一根长为0.5m、质量为0.1kg的通电直导线，电流大小I=1A、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中，设t=0时，B=2.0T，磁感应强度每秒钟变化为-0.5T，g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）

A、初始时刻导体棒对斜面无压力 B、t=4s时，绳子拉力最大 C、t=7s时，绳子拉力为零 D、经过一定时间导体棒将沿斜面做一段匀加速直线运动

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10. 如图所示，直角三角形框架竖直放置，两侧细杆光滑，左侧杆与水平地面成θ角，细杆上分别穿有两个小球A和B，两个小球A、B用轻质细线相连，当两个小球都静止时，细线与左侧杆成α角，已知θ=45°，α=30°，则小球A与小球B的质量之比为（）

A、 $\sqrt{2}$ ：1 B、1： $\sqrt{2}$ C、 $\sqrt{3}$ ：1 D、1： $\sqrt{3}$

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11. 2019年11月23日，在体操世界杯德国科特布斯站吊环决赛中，刘洋以15.133分的成绩获得冠军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作，运动员先双手向下撑住吊环，此时两根等长的吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，身体下移，如图乙所示，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力 $F_{T}$ （假设两个拉力大小相等）及它们的合力 $F$ 的大小变化情况为（）

A、 $F_{T}$ 增大， $F$ 增大 B、 $F_{T}$ 增大， $F$ 不变 C、 $F_{T}$ 增大， $F$ 减小 D、 $F_{T}$ 减小， $F$ 不变

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12. 如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个小球。给小球施加一力F，小球平衡后细线与竖直方向的夹角为 $θ$ ，现保持 $θ$ 不变，将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中。则下列说法正确的是（）

A、F一直变小 B、F先变小后变大 C、细线的拉力一直变大 D、细线的拉力先变小后变大

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13. 晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止（如图），不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是（）

A、有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等 B、无风时，挂钩左右两侧绳子OA较陡 C、相比无风时，有风的情况下∠AOB大 D、在有风的情况下，A点沿杆稍下移到C点，绳子的拉力变小

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14. 如图所示，物体A左侧为粗糙的竖直墙面，在竖直轻弹簧作用下，A、B保持静止。若在A的上方施加一竖直向下的作用力F，使A缓慢下移一小段距离在此过程中（）

A、A可能相对B向下滑动 B、墙对A的弹力会慢慢变大 C、墙壁对A的摩擦力变小 D、B对A的作用力不断变大，方向始终为竖直向上

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15. 打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为 $μ_{2}$ ，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法错误的是（）

A、第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左 B、第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为 $μ_{2} (F + 10 m g)$ C、第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为 $μ_{2} (F + m g)$ D、若 $μ_{1} = μ_{2}$ ，则进纸系统不能进纸

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16. 被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜（FAST）如图所示，质量为3×10⁴kg的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离300m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600m，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为（）

A、4×10⁵N B、6×10⁴N C、1×10⁵N D、3×10⁴N

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17. 如图所示，A、B、C三个石块堆叠在水平地面上保持静止，下列说法正确的是（）

A、石块A对水平地面的压力等于三个石块的总重力 B、石块A受到地面施加的水平向左的摩擦力 C、石块B受到石块A，C作用力的合力为0 D、石块A对石块B的支持力大于石块B对石块A的压力

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18. 在港珠澳大桥建设中，将一根直径22米、高40.5米的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录．钢筒质量为M，用起重机如图由8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态．则每根钢索受到的拉力大小为（）

A、 $\frac{1}{8}$ Mg B、 $\frac{\sqrt{3}}{12}$ Mg C、 $\frac{\sqrt{3}}{24}$ Mg D、 $\frac{1}{4}$ Mg

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19. 如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙挂包的宽度约为20cm，在挂包质量一定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，下列措施正确的是（）

A、随意挂在一个钩子上 B、使挂包带跨过两个挂钩 C、使挂包带跨过三个挂钩 D、使挂包带跨过四个挂钩

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20. 如图，一直梯靠竖直墙壁放置，人站在梯子上，处于静止状态，忽略梯子与墙壁间的摩擦力，则下列说法正确的是（）

A、人越重，梯子所受合外力越大 B、地面对梯子支持力的大小与人所站的高度无关 C、墙壁对梯子的弹力方向垂直于梯子所在平面斜向上 D、地面对梯子的摩擦力大于墙壁对梯子的弹力

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21. 如图所示，质量为M的物块A置于倾角为30°的固定粗糙斜面上，其上端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与沙桶B相连。初始时沙桶B中没有沙子，质量为 $\frac{1}{2} M$ 。现向沙桶B中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中，以下说法正确的是（）

A、B所受的合力增大 B、A所受的摩擦力一直增大 C、A所受的摩擦力先减小后增大 D、A，B间的轻绳拉力大小保持不变

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22. 逢年过节，采购一盆绿植放在客厅增添节日氛围已经成为一种越来越普遍的习俗。如图为某次采购的一盆绿植，部分花枝上通过轻质短绳挂有各式各样的小饰品。若所有饰品质量相同，则以下说法正确的是（）

A、不同饰品，由于悬挂树枝弯曲程度不同，所受花枝作用力不同 B、花枝给饰品作用力方向一定垂直花枝斜向上方 C、经过一段时间，花枝被饰品压到相对较低的位置，但饰品所受花枝作用力不变 D、使饰品轻微摆动，在饰品摆动过程中，挂绳对饰品拉力的大小和方向均不变

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23. 如图所示，用轻绳系住一质量为3m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑，系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O₁O₂与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（）

A、4tanα＝tan（α+β） B、3tanα＝tan（α+β） C、tanα＝4cotβ D、tanα＝3cotβ

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24. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具．如图，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，下列正确的是（）

A、电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B、“电动平衡车”对人的作用力大小大于空气阻力大小 C、不管速度多大，“电动平衡车”对人的作用力大小相同 D、不管速度多大，地面对“电动平衡车”摩擦力大小相同

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25. 有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角 $θ$ 。一质量为m的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则（）

A、 $θ$ 角越大，梯子对水平地面的作用力越大 B、 $θ$ 角越大，梯子对水平地面的作用力越小 C、 $θ$ 角越大，绳子的拉力越大 D、 $θ$ 角越大，人对梯子的压力越大

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26. 如图所示一位登山者小王站在倾角为30°的斜坡上，正在通过平行于斜坡的绳索拉动朋友。已知小王总质量为65kg，最大静摩擦力为压力的0.8倍，sin30°=0.5、cos30°=0.87，若小王没有滑动，则（）

A、小王受到的摩擦力可能沿斜坡向下 B、小王对绳索的拉力最大值约为125N C、朋友丢掉背包后，小王受到的最大静摩擦力会减小 D、小王受到绳索拉力与摩擦力的合力会随绳索拉力的变化而变化

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27. 某飞机（见图a）起落架结构如简图b所示。当驱动杆甲转动时，通过杆上螺纹带动连杆乙，实现轮子的收放。忽略空气对轮子的阻力。不考虑地球自转。下述说法正确的是（）

A、飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向下 B、飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上 C、飞机沿直线匀速飞行时，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上 D、轮子受到的重力与连杆乙、丙对轮轴的合力是一对作用力与反作用力

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28. 如图所示，水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与光滑水平地面上的小车接触，小车水平台面上的重物与小车始终保持相对静止，在小车向右运动压缩弹簧的过程中（）

A、弹簧的劲度系数增大 B、小车受到的合力增大 C、重物受到的摩擦力不变 D、重物对小车的摩擦力方向向左

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29. 如图所示，水平面上的物体受到水平向右的为 $F_{1} = 8 N$ 和水平向左的力 $F_{2} = 3 N$ 的共同作用，物体处于静止．以下说法正确的是（）

A、如果撤去力 $F_{1}$ ，物体受到的摩擦力一定为 $5 N$ B、如果做去力 $F_{1}$ ，物体受到的合力一定为零 C、如果撤去力 $F_{2}$ ，物体受到的摩擦力一定为 $8 N$ D、如果撤去力 $F_{2}$ ，物体受到的合力一定为 $3 N$

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30. 如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后，形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为r，麦粒之间的动摩擦因数μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为（）

A、 $\frac{r}{μ}$ B、 $r μ$ C、 $\sqrt{1 - μ^{2}} \times r$ D、 $\sqrt{1 + μ^{2}} \times r$

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31. 质量为m的物体放置在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{3}$ ，现用拉力F(与水平方向的夹角为 $θ$ ）拉动物体沿地面匀速前进，下列说法正确的是（）

A、 $θ$ =0°即拉力F水平时，拉力最小 B、 $θ$ =45°时，拉力F最小 C、拉力F的最小值为 $\frac{1}{2} m g$ D、拉力F的最小值为 $\frac{\sqrt{3}}{3} m g$

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32. 如图，在水平地面上竖直固定一个光滑的圆环，一个质量为m的小球套在环上，圆环最高点有一小孔P，细线上端被人牵着，下端穿过小孔与小球相连，使球静止于A处，此时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则（）

A、在A处，细线对小球的弹力大小为mgcosθ B、将小球由A缓慢拉至B的过程，细线所受拉力变大 C、在A处，圆环对小球的弹力大小为mg D、将小球由A缓慢拉至B的过程，圆环所受压力变小

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33. 如图所示，墙上处于同一高度的两个钉子a、b相距为 $1.0 m$ 。一根不可伸长的轻绳长度为 $0.6 m$ ，一端固定在钉子 $a$ 上，另一端系在一个轻质小圆环 $c$ 上。另一不可伸长的轻绳一端也系在小圆环 $c$ 上，另一端跨过钉子 $b$ 悬挂一质量为 $m_{1}$ 的重物（不计绳与钉子 $b$ 间的摩擦阻力）。现在小圆环 $c$ 上悬挂一个质量为 $m_{2}$ 的钩码，平衡后重物 $m_{1}$ 沿竖直方向上升了 $0.4 m$ ，则重物和钩码的质量比 $\frac{m_{1}}{m_{2}}$ 为（）

A、 $\frac{1}{2}$ B、 $\frac{3}{5}$ C、 $\frac{3}{4}$ D、 $\sqrt{3}$

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34. 在我市雨污分流改造施工中，需把钢材运送到水池的底部。如图，工人甲将钢材放到一定深度时拉住手中的绳保持静止，乙通过拉绳将钢材微调到准确位置。设乙所拉轻绳始终保持水平，不考虑滑轮的摩擦及大小，在乙缓慢释放手中的绳子，钢材向左移动的过程中（）

A、甲对地面的压力不变 B、甲手中绳子上的拉力不断增大 C、甲受到地面的摩擦力大于乙受到地面的摩擦力 D、乙手中绳子上的拉力不断增大

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二、多选题

35. 如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为 $θ_{1}$ ，绳子张力为F₁；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为 $θ_{2}$ ，绳子张力为 F₂；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为 $θ_{3}$ ，绳子张力为F₃ ，不计摩擦，则（）

A、 $θ_{1}$ = $θ_{2}$ = $θ_{3}$ B、 $θ_{1}$ = $θ_{2}$ < $θ_{3}$ C、F₁>F₂>F₃ D、F₁=F₂<F₃

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36. A、B、C三个相同的圆柱体，如图所示，放在水平面上，它们均处于静止状态，则（）

A、A，B，C所受的合力一定相等 B、如果圆柱体光滑，它们不可能平衡 C、B，C所受合外力大于A所受的合外力 D、B，C对A的作用力的合力一定竖直向上

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37. 如图所示，竖直面内有一光滑圆环，圆心为O，AB为竖直的直径。质量为m的小球套在圆环上，一根不可伸长细线的下端系着小球，上端系在A点，静止时细线与直径AB的夹角30°。现使圆环绕通过O垂直于环面的水平轴沿顺时针方向缓慢转过60º的过程中，细线对小球的拉力F和环对小球的弹力F_N的大小变化情况是（）

A、F_N先变小再变大 B、F先变小再变大 C、F_N一直变小 D、F一直变小

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三、填空题

38. 单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器（由燃油背包和脚下的喷射器组成）在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示，喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气，士兵身体与水平面的夹角为 $θ$ 。若士兵与飞行器的总重为G，受到的空气阻力大小 $f = k v^{2}$ （其中k为常量，v是飞行速度的大小），不计喷气过程燃油的减少，则士兵受到的空气阻力大小为；士兵飞行的速度大小为。

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四、实验探究题

39. 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∆T=0.20s）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。

s₁

s₂

s₃

s₄

s₅

5.87cm

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/s² ，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9.80m/s²）

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五、综合题

40. 如图所示，倾角 $θ$ =37°的固定斜面上有一物块，物块的质量为m，物块与斜面之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，为了防止物块沿斜面下滑，给物块施加一个推力。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)、若木块匀速下滑，求当推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力之比 $\frac{F_{1}}{F_{2}}$ ；

(2)、改变推力方向，求能维持物块不下滑的推力的最小值 $F_{\min}$ 。

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s₁	s₂	s₃	s₄	s₅
5.87cm	7.58cm	9.31cm	11.02cm	12.74cm