2021学年高一必修1第三单元相互作用 精品单元模拟试卷 物理(一) 学生版
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第三章相互作用--力单元测试班级姓名学号分数_____【满分:100分时间:90分钟】第Ⅰ卷(选择题,共46分)一、单选择(每个3分共3×10=30分)1.(2019-2020学年·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】:传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意.2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是()A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D.物体的重心一定在物体上【答案】A【解析】:.静摩擦力F f的范围是0<F f≤F fm,A正确;由胡克定律F=kx知,弹簧的弹力大小由劲度系数k 和弹簧的形变量x共同决定,B错误;动摩擦因数与物体的材料和接触面的情况有关,与物体间的压力大小和摩擦力大小无关,C错误;物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点,不一定在物体上,如圆环的重心为其圆心,就不在圆环上,故D错误.3.(2019-2020学年·望花校级学业考试)物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则()A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力【答案】B.【解析】:文具盒放在物理课本上,物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力,作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力大小不相等,而且都作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误.4如图所示,物体A置于水平地面上,力F竖直向下作用于物体B上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】:.利用隔离法对A受力分析,如图所示A受到重力G A、地面对A的支持力F N、B对A的压力F N B→A、B对A的摩擦力F f B→A,则A、C、D错误,B正确.5.(2019-2020学年·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为()A.60 N,100 N,90 N B.0,100 N,300 NC.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N【答案】A.【解析】:甲图小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μF N=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误.6.(2019-2020学年·北京学业考试)利用弹簧可以测量物体的重力.将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上.弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端,如图所示.待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为()A.kx0B.kx1C .k (x 1-x 0)D .k (x 1+x 0)【答案】C.【解析】:根据胡克定律可知,弹簧的弹力F =k (x 1-x 0);根据平衡条件可知,弹簧的弹力等于物体的重力,故C 正确,A 、B 、D 错误.7.(2019-2020学年·丰台月考)《荀子·议兵》中写道:“经桀作尧,譬之若以卵投石,以指绕沸.”,其中“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头.比喻不估计自己的力量,自取灭亡.从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰,下列说法中正确的是( )A .石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力B .石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力C .石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等D .石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同 【答案】C.【解析】:鸡蛋碰石头,鸡蛋被碰破,而石头却完好无损,不是因为鸡蛋受到的力大,而是因为鸡蛋的硬度小,它们受到的力是相互作用力,根据牛顿第三定律,相互作用的两个力,大小相等,方向相反,故A 、B 、D 错误,C 正确.8.在图中,AB 、AC 两光滑斜面互相垂直,AC 与水平面成30°角.若把球O 的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )A.12G ,32GB.33G ,3G C.23G ,22G D.22G ,32G 【答案】 A【解析】 对球所受重力进行分解如图所示,由几何关系得F1=G sin 60°=32G,F2=G sin 30°=12G,A正确.9.一长直木板的上表面放有一小木块,当木板以远离木块的一端O为轴,如图所示由水平位置缓慢向上转动(α角变大)时,则木块受到的摩擦力F f随转过的角度α变化的图象,可能正确的是()【答案】C【解析】α角增大时,木块先受的摩擦力为静摩擦力,F f=mg sin α,当木块相对木板滑动时变为滑动摩擦力,F f=μmg cos α,又知α角在增大,故C正确.10.如图所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦.如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是()A.F1增大,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1和F2都减小D.F1和F2都增大【答案】C.【解析】:球所受拉力F′1、支持力F′2和重力G可以构成如图甲所示的矢量三角形,绳子长度增加,F′1与竖直方向的夹角减小,F′1、F′2的变化如图乙所示,故F′1、F′2均减小,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2都减小,C正确.甲乙二、不定项选择题(每个4分共4×5=20分)11.力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是()A.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力,达到行车方B.幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力,使小孩下滑得更快C.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是因为张开手臂时产生的合力更大D.帆船能逆风行驶,说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力【答案】AD.【解析】:汽车上桥时重力沿斜面向下的分力为mg sin θ,当引桥长时θ角小,重力向下的分力小时车行驶方便、安全,A正确;B中滑梯陡与小孩重力互不相干,B错误;C中双臂产生的合力大小均等于人的重力,C错误;风吹船帆使之向前航行一定是风力可以分解为沿船前进方向的分力,D正确.12.如图所示,C是水平地面,A、B是两块长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0【答案】BD.【解析】:先以A为研究对象,A不受摩擦力,否则它不可能做匀速直线运动,则A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零,故选项B、D正确.13.如图所示,质量分别为m A、m B的A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,A、B静止不动,则()A.A物体受力的个数可能为3B.B受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下C.力F增大(A、B仍静止),A对B的压力也增大D.力F增大(A、B仍静止),墙壁对B的摩擦力也增大【答案】AC【解析】隔离A物体,若A、B间没有静摩擦力,则A受重力、B对A的支持力和水平力F三个力作用选项A正确;将A、B看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所以墙对B的摩擦力方向只能向上,选项B错误;若F增大,则F在垂直B斜面方向的分力增大,所以A对B的压力增大,选项C正确;对A、B整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有f=G A+G B,因此当水平力F增大时,墙壁对B 的摩擦力不变,选项D错误。
第三章相互作用——力检测卷(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.1.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是()A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D.物体的重心一定在物体上2.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向3.在某中学秋季田径运动会上,高一2班李好同学奋力拼搏,勇夺男子100 m冠军,右图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用F f1、F f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到摩擦力,则关于F f1、F f2的方向,以下说法正确的是()A.F f1向后,F f2向后B.F f1向前,F f2向前C.F f1向前,F f2向后D.F f1向后,F f2向前4.如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每块木块的质量为m,则两木块间的摩擦力大小为(重力加速度为g)()A.0 B.0.5 mgC.mg D.2 mg5.利用弹簧可以测量物体的重力.将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上.弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端,如图所示,待物体静止时测得弹簧的长度为x1.测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为() A.kx0B.kx1C.k(x1-x0) D.k(x1+x0)6.如图所示,用绳将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦.如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是()A.F1增大,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1和F2都减小D.F1和F2都增大7.如图所示,一物块开始时静止在粗糙的倾角为θ的固定斜面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变、大小从零均匀增大、与斜面平行的拉力作用.假设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以F f表示物块所受摩擦力,F表示拉力的大小.能正确描述F f与F 之间的关系的图像可能是()8.如图所示,两个质量为m、横截面半径为r的半圆柱体A、B放置在粗糙水平地面上,A、B的圆心O1、O2之间的距离为l,在A、B上放置一个质量为2m、横截面半径也为r的光滑圆柱体C(圆心为O3),A、B、C始终处于静止状态.重力加速度为g.则() A.A对地面的压力大小为3 mgB.地面对A的作用力的方向由O1指向O3C.若l减小,A、C之间的弹力减小D.若l减小,地面对B的摩擦力增大二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.如图所示,物体被水平力F压在竖直墙壁上静止不动.下列说法正确的是()A.若增大力F,则墙壁对物体的弹力增大B.若增大力F,则墙壁对物体的摩擦力增大C.若撤去力F,则物体沿墙壁下落的过程受三个力作用D.若力F逐渐减少为原来的一半后,物体沿墙壁下滑,则此时墙壁对物体的摩擦力比力F减少前小10.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动11.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是()A.此时两臂受到的压力大小均为1.0×105NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC.若继续摇动把手,两臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,两臂受到的压力将减小12.如图所示,一个质量为4 kg的半球形物体A放在倾角为θ=37°的斜面体B上静止不动.若用通过球心、大小为10 N的水平推力F作用在物体A上,物体A仍静止在斜面体上,斜面体仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.物体A受到斜面体B的摩擦力大小增加8 NB.物体A对斜面体B的作用力大小增加10 NC.地面对斜面体B的弹力大小不变D.地面对斜面体B的摩擦力大小增加10 N三、非选择题:本题共6小题,共60分;按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.13.(6分)图甲为用等效替代法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图.(1)本实验中“等效替代”的含义是________.A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)请将下面实验的主要步骤补充完整.①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录________________,并记录两个拉力的大小及方向;③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录________________.(3)如图乙所示,是某同学根据实验数据按照一定的标度(标度未画出)画出的力的图示.F1、F2、F、F′中不是由弹簧测力汁测得的力是________(填字母).(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列操作必要的是________.A.实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同B.实验时,应保持绳套与纸面平行C.实验时,为便于计算,拉力F1和F2必须相互垂直D.确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些14.(8分)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图甲所示,所用的钩码的重力相当于对弹簧提供的向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验测量后,把6组数据描点在坐标图中(如图乙),请作出F-L 图像.(2)由此图像可得该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与把弹簧悬挂放置相比较,优点在于:________________;缺点在于:________________.15.(8分)如图所示,物体A重G A=40 N,物体B重G B=20 N,A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同,用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,用水平力F向右拉物体B,当F=30 N时,才能将B匀速拉出,则接触面间的动摩擦因数多大?16.(12分)如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点.轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=60°,斜面倾角α=30°,物块A和B的质量分别为m A=5 kg,m B=1.5 kg,弹簧的劲度系数为k=500 N/m,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)弹簧的伸长量x.(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向.17.(13分)城市中的路灯、无轨电车的供电线路,常采用三角形的栓接悬挂结构,如图所示是这种三角形结构的一种简化模型.图中硬杆OA可绕A点且垂直于纸面的轴转动,不计钢索OB和硬杆OA的重力,∠AOB=30°,如果钢索OB最大承受拉力为2.0×104N,求:(1)O点悬挂物的最大重力.(2)杆OA对O点的最大支持力.18.(13分)如图所示,质量m=4 kg的物块悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向;质量M=40 kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)轻绳PB拉力的大小;(2)木块受斜面的静摩擦力大小.第三章相互作用——力检测卷1.解析:静摩擦力F f的范围是0<F f≤F fm,A正确;由胡克定律F=kx知,弹簧的弹力大小由劲度系数k和弹簧形变量x共同决定,故B错误;动摩擦因数与物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与物体间的压力大小和滑动摩擦力大小无关,C错误;物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点,不一定在物体上,如匀质圆环的重心为其圆心,就不在圆环上,故D错误.答案:A2.解析:M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力方向与接触面平行,故选项C、D错误.答案:A3.解析:该同学奔跑途中,当后脚用力向后蹬地时,人后脚相对地面的运动趋势向后,则地面对后脚的静摩擦力向前,即F f1向前;而当前脚与地面接触时,前脚相对地面的运动趋势向前,则地面对前脚的静摩擦力向后,即F f2向后,故C正确,A、B、D错误.答案:C4.解析:设一侧木板对木块的摩擦力大小为f1,两块木块之间的摩擦力大小为f2,根据平衡条件得,对两木块整体有2f1=2 mg,得f1=mg;对A木块有f1+f2=mg,解得f2=0,即两木块间摩擦力为零,故A正确,B、C、D错误.答案:A5.解析:根据胡克定律可知,弹簧的弹力F=k(x1-x0);根据平衡条件可知,弹簧的弹力等于物体的重力,故C正确,A、B、D错误.答案:C6.解析:球所受拉力F1′、支持力F2′和重力G可以构成如图甲所示的矢量三角形,绳子长度增加,F1′与竖直方向的夹角减小,F1′、F2′的变化如图乙所示,故F1′、F2′均减小,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2都减小,C正确.答案:C7.解析:物块开始受到的是静摩擦力,且大小为mg sin θ,方向沿斜面向上,在拉力F 增大的过程中,静摩擦力的大小变化满足F+F f=mg sin θ,随着F的增大,静摩擦力先沿斜面向上均匀减小到零,再沿斜面向下均匀增大,当增大到等于最大静摩擦力时,再增大拉力,摩擦力变为滑动摩擦力,大小就保持恒定且大于等于mg sin θ,故A、C、D错误,B正确.答案:B8.解析:把A、B、C看成整体,分析受力,由平衡条件可知,地面对A的支持力的大小等于2 mg,由物体间力的相互作用可知,A对地面的压力大小为2 mg,选项A错误;隔离A受力分析,A受到地面对A的作用力(包括支持力和摩擦力)、重力和C对A的作用力,由于C 对A的作用力的方向由O3指向O1,所以地面对A的作用力的方向不是由O1指向O3,而是C 对A的作用力和A的重力的合力的反方向,选项B错误;将C的重力分解,如图所示,分解为两个等大的分力,在重力不变的情况下,若l减小,两分力随夹角θ的减小而减小,故选项C正确;隔离B受力分析,由平衡条件可知,若l减小,地面对B的摩擦力减小,选项D错误.答案:C9.解析:水平方向根据二力平衡可知,墙壁对物体的弹力等于力F,若增大力F,则墙壁对物体的弹力也增大,故A正确;竖直方向根据二力平衡可知,摩擦力与重力等大反向,摩擦力不变,故B错误;若撤去力F,物体沿墙壁下落的过程只受重力作用,故C错误;若力F逐渐减少为原来的一半后,物体沿墙壁下滑,则重力比摩擦力大,则此时墙壁对物体的摩擦力比力F减少前小,故D正确.答案:AD10.解析:对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂重物的重力mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加绳的长度时,由于两个绳拉力不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A 错误;增加重物的重力,两个拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手要受到较大的力,故B正确;手指向下移动,两个拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手受到较大的力,故C正确;手指向上移动,两个拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手受到较小的力,故D错误.答案:BC11.解析:将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等.由2F1cos θ=F得F1=F2cos 60°=F=1.0×105 N,所以此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N,故A正确.汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,根据牛顿第三定律得千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N,故B正确.继续摇动把手,两臂靠拢,夹角θ减小,由F1=F2cos θ分析可知,F不变,当θ减小时,cos θ增大,F1减小,故C错误,D正确.答案:ABD12.解析:施加推力F前,对物体A受力分析,如图甲所示.根据平衡条件得f=mg sin θ=4×10×0.6 N=24 N;施加推力F后,对物体A受力分析,如图乙所示.根据平衡条件,沿斜面方向有f′+F cos θ=mg sin θ,代入数据解得f′=16 N,故物体A受到斜面体B的摩擦力大小减小Δf=24 N-16 N=8 N,故A错误.施加推力F前,根据平衡条件知A受到斜面的作用力与重力等大反向,即大小为40 N,根据相互作用力规律可知,物体A对斜面体B的作用力为40 N,方向竖直向下;施加推力F后物体A对斜面体B 的作用力大小等于f′与N′的合力大小,也等于F与mg的合力大小,如图丙所示,则F′=102+402=1017 N,可知物体A对斜面体B的作用力大小不是增加10 N,故B错误.以整体为研究对象,力F沿水平方向,所以不影响整体在竖直方向的受力,地面对斜面体B的弹力大小不变,故C正确.以整体为研究对象,根据平衡条件得,地面对斜面体B的摩擦力大小由零增加到10 N,故D正确.答案:CD13.解析:(1)“等效替代”,即用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果是相同的,即要求橡皮筋的形变量及指向都相同,故A、B、C错误,D正确.(2)两次实验中应保证弹簧测力计的作用效果相同,故应记录结点O的位置;做“验证力的平行四边形定则”的实验时需要记录两个分力以及合力的大小和方向,所以应记录这个弹簧测力计拉力的大小及方向.(3)由于误差的存在,通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧测力计直接测得的合力并不完全相等,通过平行四边形定则得出的合力在对角线上,用一个弹簧测力计直接测量出的合力沿细绳方向,即沿AO方向,故F是由弹簧测力计直接测得的,F′是通过平行四边形定则得出的合力,所以不是由弹簧测力计测得的力是F′.(4)实验前先把两个弹簧测力计的钩子互相钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同,故A 正确;实验时应保持拉力水平,故应保持绳套与纸面平行,故B正确;实验时两细绳的夹角应适当大些,但不一定保持相互垂直,故C错误;为了方便而且更加准确地确定力的方向,操作时可以使拉橡皮筋的绳套细且长一些,描点时两点应尽量距离远一些,故D正确.答案:(1)D(2)结点O的位置拉力的大小及方向(3)F′(4)ABD14.解析:(1)用直接将各点连接起来,如下图所示.(2)弹簧的原长L0即为弹力为零时弹簧的长度,由图像可知L0=5×10-2 m=5 cm,劲度系数为图线的斜率,可得k=20 N/m.(3)记录数据的表格如下表:次数12345 6弹力F/N弹簧的长度L/(×10-2 m)(4)缺点:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的实验误差.答案:(1)如解析图所示(2)520(3)见解析(4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的实验误差15.解析:设接触面间的动摩擦因数为μ,物体A与B间的摩擦力为F f1=μG A物体B与地面间的摩擦力为F f2=μ(G A+G B)将B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有F=F f1+F f2=μ(2G A+G B)解得μ=0.3.答案:0.316.解析:(1)以结点O为研究对象,受力如下图甲并正交分解,根据平衡条件有x轴:kx-F sin 60°=0①y轴:F cos 60°-m B g=0②由①②解得:F=30 N,x=3 3 cm.(2)物体A受力如图乙并正交分解,根据平衡条件有F-m A g sin 30°-f=0,解得:f=F-m A g sin 30°=5 N,方向:沿斜面向下.答案:(1)3 3 cm(2)5 N沿斜面向下17.解析:(1)设钢索OB承受拉力为F1,杆OA对O点的支持力为F2,对O点进行受力分析,如图所示.根据平行四边形定则有F1sin 30°=F3=G,即G=F1sin 30°,F2=F1cos 30°,当F1取最大拉力2.0×104 N时,O点悬挂物的最大重力G=1.0×104 N.(2)杆OA对O点的最大支持力F2≈1.7×104 N.答案:(1)1.0×104 N(2)1.7×104 N18.解析:(1)设轻绳P A对物块的拉力为F A,轻绳PB对物块的拉力为F B,G1=mg,如图甲所示,则F A cos 37°=G1,F A sin 37°=F B解得F B=30 N.(2)木块受力情况如图乙所示,设木块受斜面的静摩擦力大小为F f,轻绳PB对物块的拉力为F B′,则G2=Mg,F B′=F B=30 N,F f=G2sin 37°+F B′cos 37°,解得F f=264 N.答案:(1)30 N(2)264 N莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
第三章《相互作用》单元测试题一、选择题1.关于力的下列各种说法中,正确的是()①力是改变物体的运动状态的原因②力是产生形变的原因③只有相互接触的物体才有力的作用④在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为NA .①②③B .②③④C .①②④D .①③④2.关于重力的叙述,下列说法中正确的是()A .物体的质量越大,受到的重力也越大,所以物体的重力是由物体的质量产生的B .重力是物体本身的一种属性C .放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的D .物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的3.足球运动员已将足球踢向空中,如右图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G 为重力,F 为脚对球的作用力,F f 为空气阻力)()4.图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是()A .水平地面对手杖没有摩擦力的作用B .水平地面对手杖有摩擦力的作用C .水平地面对手杖的弹力方向竖直向上D .水平地面对手杖的作用力方向竖直向上5.下图为农村小水库大坝的几种设计方案图(俯视图),若从安全牢固的角度考虑,应该选择的一种方案是()6.一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为()A .2(M -F g )B .M -2F gC .2M -F gD .07.汽车刹车时如果车轮停止转动(技术上叫刹车抱死),车轮与地面发生滑动,此时地面的侧向附着性能很差,汽车在种种干扰外力的作用下就会出现方向失稳问题,容易发生交通事故.安装了防抱死系统(ABS 系统)后的汽车,紧急刹车时车轮处在一种将要停止滚动又仍在滚动的临界状态,但刹车距离(以相同速度开始刹车到完全停下来行驶的距离)却比车轮抱死时更小.这两种刹车过程相比较()A.抱死时使车减速的是滑动摩擦力,而车轮转动时是滚动摩擦力B.抱死时使车减速的是滑动摩擦力,而车轮转动时是静摩擦力C.防抱死后刹车距离小是由于变滑动摩擦力为滚动摩擦力D.防抱死后刹车距离小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力8.甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向两侧拖拉,如下图所示.若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子在原处不会被移动D.凳子向体重大的一方移动9.一根长为L的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A、B两点.若在细绳的C处悬一重物,已知AC>CB,如右图所示,则下列说法中正确的应是()A.增加重物的重力,BC段先断B.增加重物的重力,AC段先断C.将A端往左移比往右移时绳子容易断D.将A端往右移时绳子容易断10.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F作用后()A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题11.在探究“互成角度的两个力的合成”的实验中,需要的器材有:方木块、白纸、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个,还需要________.在做上述实验中,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个细绳套,通过细绳套用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:①__________,②________,③________,然后用一个弹簧秤把橡皮条拉长,使结点到达________,再记下________和________.12.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,探究弹力与弹簧伸长量的关系.下表是该同学的实验数据.实验时弹簧始终未超过弹性限度.砝码质量m×10-3kg0306090120150弹簧总长度l×10-2m 6.07.28.39.510.611.8(1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象.(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.13.如图所示,在水平面上叠放着两个物体A和B,两物体在F1,F2(F1>F2)的水平拉力作用下,处于静止状态.试分别画出A物体、B物体和整体的受力图.三、论述、计算题14.(9分)杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104N,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?要使船沿OO′方向行驶,乙的拉力至少应多大?方向如何?轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?17.(12分)出门旅行时,在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走.为了了解两种方式哪种省力,我们作以下假设:行李箱的质量为m=10kg,拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ=37°(如下图所示),行李箱与地面间为滑动摩擦力,动摩擦因数为μ=0.2,行李箱都做匀速运动.试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力.第三章《相互作用》单元测试题答案选择题答案:C D B BC D A BD B AC C填空题答案:弹簧秤两个、橡皮条一根、铅笔一支;O点位置;细绳所示方向;相应弹簧秤读数;O点位置;弹簧秤读数、橡皮条方向弹簧的劲度系数为k=26N/m.弹簧伸长量x/m弹力F/N000.0120.300.0230.600.0350.900.0461.200.058 1.50答案:5.2×104N 方向竖直向下解析:把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力,以它们为邻边画出一个平行四边形,其对角线就表示它们的合力.由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下.根据这个平行四边形是一个菱形的特点,如图所示,连接AB ,交OC 于D ,则AB 与OC 互相垂直平分,即AB 垂直OC ,且AD =DB 、OD =12OC .考虑直角三角形AOD ,其角∠AOD =30°,而OD =OC /2,则有F =2F 1cos30°=2×3×104×32N ≈5.2×104N.答案:500N方向垂直于河岸指向另一侧.500(N).答案:(1)54m 1g 34m 1g (2)34m 1g 方向水平向左(3)1.6kg解析:(1)FT OA =m 1g cos θ=54m 1gFT OB =m 1g tan θ=34m 1g (2)F f =FT OB =34m 1g 方向水平向左(3)Ff m =μm 2g =0.3×40N =12N当FT OB =34m 1g =Ff m =12N 时,m 1=1.6kg ,即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6kg.经计算F 1=21.7N ,F 2=29.4N ,所以拉箱子省力.解析:对行李箱进行受力分析,并画出受力分析图.应用正交分解拉行李箱时:F1cosθ=f1①F1sinθ+F N1=mg②f1=μF N1③解之得:F1=μmgcosθ+μsinθ=21.7N④推行李箱时:F2cosθ=f2⑤F N2=F2sinθ+mg⑥f2=μF N2⑦解之得:F2=μmgcosθ-μsinθ=29.4N⑧F1<F2,即拉箱子时省力.⑨。
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高一物理第三章《相互作用》单元测试题本试卷共分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分。
考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本大题共10小题.每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.从科学方法角度来说,物理学中引入“合力"概念运用了A.控制变量方法B.等效替代方法C.理想实验方法D.建立模型方法2.关于力的下述说法中正确的是A.力是物体对物体的作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.力可以离开物体而独立存在D.力的大小可以用天平测量3.静止在水平桌面上的书,会受到弹力的作用,该弹力产生的直接原因是A.书发生了形变B.桌面发生了形变C.书和桌面都发生了形变D.书受到了重力作用4。
下列关于滑动摩擦力的产生的说法中,正确的是A.相互接触且发生相对运动的物体间一定能产生滑动摩擦力B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力F 1F 2图1C .受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D .受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用5。
在水平桌面上放着一小球,小球保持静止状态,在下列说法中正确的是A .桌面对小球的支持力垂直于桌面和桌面的形变方向相反B .小球对桌面的压力大小等于小球的重力大小,所以压力就是重力C .小球对桌面的压力施力物体是小球,小球的重力的施力物体是地球D .水平桌面发生了微小弹性形变,小球没有发生弹性形变 6.沿光滑斜面自由下滑的物体,其受到的力有A.重力、斜面的支持力B.重力、下滑力和斜面的支持力 C 。
第三章 相互作用——力 能力提升——2021-2022学年高一物理人教版〔2021〕必修第一册单元测试卷一、选择题〔此题共12小题,每题6分,共72分。
〕1.如下图,两粘连在一起的物块a 和b ,质量分别为a m 和b m ,放在光滑的水平桌面上,现同时给它们施加方向如下图的水平推力a F 和水平拉力b F ,a b F F >,那么a 对b 的作用力( )A.必为推力B.必为拉力C.可能为推力,也可能为拉力D.不可能为零2.如图,黑板擦在手施加的恒力F 作用下匀速擦拭黑板。
黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ,不计黑板擦的重力,那么它所受的摩擦力大小为( )A.FB.F μC.21F μμ+ D.21F μμ+3.如下图,一个“Y 〞形弹弓顶部跨度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两橡皮条的末端有一块软羊皮〔长度不计〕做成裹片。
假设橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为3L 〔弹性限度内〕,那么发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )A.2kLB.kLC.2353kLD.152kL 4.如下图,质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上,重力加速度为g ,小球对挡板的压力1F 、对斜面的压力2F 为( )A.1sin F mg α=B.1cos F mg α=C.2cos mg F α=D.2sin mg F α= 5.如下图,质量为m 的半球体和质量为M 的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。
半球体的底面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,假设不计一切摩擦,以下说法正确的选项是( )A.正方体受3个力的作用B.正方体对半球体的弹力大小为cos mg αC.水平面对正方体的弹力大小为()cos M m g α+D.左侧墙面对正方体的弹力大小等于tan mg α6.固定斜面上的物体A 用跨过滑轮的细线与小砂桶相连,连接A 的细线与斜面平行,不计细线与滑轮间的摩擦力,假设要使物体A 在斜面上保持静止,砂桶中砂的质量有一定的范围,其最大值和最小值分别为1m 和2m 〔20m >〕,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,由此可求出( )A.物体A 的质量B.斜面的倾角C.物体A 与斜面间的动摩擦因数D.物体A 与斜面间的最大静摩擦力 7.将重为4mg 的均匀长方体物块切成相等的A B 、两局部,切面与边面夹角为45°,如下图叠放并置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直向上拉物块A 的上端,弹簧测力计示数为mg ,整个装置保持静止,那么( )A.地面与物块间可能存在静摩擦力B.物块对地面的压力大于3mgC.A对B的压力大小为mgD.A B、之间静摩擦力大小为22mg8.如下图,质量为m的氢气球通过细绳与地面上一块质量为M的砖块绑在一起,氢气球由于受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为θ,两物体始终处于静止状态,当氢气球受到的水平风力增大时( )A.砖块对地面的压力变大B.地面对砖块的支持力变小C.砖块受到地面的摩擦力变大D.绳子对氢气球的拉力大小不变9.如下图,竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r的均匀半球体物块A,现在A上放一密度和半径与A相同的球体B,调整A的位置使得A B、保持静止状态,A与地面间的动摩擦因数为0.5,那么A球球心距墙角的距离可能是〔最大静摩擦力等于滑动摩擦力〕( )A.95rB.2rC.125rD.135r10.某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据釆集器,再连接到计算机上;将一质量 3.75kgm 的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,使木块匀速运动一段时间后停止拉动。
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相互作用1. (单选)(2016·江苏卷)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为()A. 40 m/N B。
40 N/m C。
200 m/N D. 200 N/m2.(单选)(2017·南京、盐城一模)如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的()A。
B。
C. D.3。
(单选)(2017·前黄中学)如图所示,物体A置于水平地面上,力F竖直向下作用于物体B 上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为()A. 3 B。
4C。
5 D。
64.(单选)(2016·扬州一模)某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力.下列说法中正确的是()A. 小棋子共受三个力作用B。
棋子对棋盘的压力大小等于重力C. 磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D. 质量不同的棋子所受的摩擦力不同5。
(单选)体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上。
已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为()A。
mg B.C。
第三章《相互作用—力》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动.其中说法正确的是()A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力2.如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线,一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,细线又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量之比应为A. cosB. sinC. 2sinD. 2sinα3.如图所示,用水平恒力F推放置在水平地面上的物体m,物体保持静止,关于物体受力情况的说法正确的是()A.推力小于物体所受摩擦力B.物体所受摩擦力的方向与推力的方向相反C.物体所受摩擦力的大小可由F f=μF N直接计算D.物体受到三个力的作用4.物体A的质量为1 kg,置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始,物体以一定的初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左大小恒为F0=1 N的作用力,则反映物体受到的摩擦力F f随时间变化的图象是图中的(取向右为正方向,g取10 N/kg)()A.B.C.D.5.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为零,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速直线运动时处于平衡状态6.如图所示,用网球拍打击飞过来的网球,网球拍打击网球的力()A.比球撞击球拍的力更早产生B.与球撞击球拍的力同时产生C.大于球撞击球拍的力D.小于球撞击球拍的力7.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。
2020—2021学年高中人教物理必修一第3章相互作用练习含答案人教必修一第三章相互作用1、甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是()A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.此时的受力物体是空气C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确2、足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F为空气阻阻力)()A BC D3、(多选)关于弹力,下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳的拉力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同4、(双选)有一辆遥控玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动.将玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上,如图所示,按动遥控器上的“前进”“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是()A.按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮摩擦力向前,乙车相对地面向前进B.按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮摩擦力向前,甲车相对地面向后退C.按动遥控器上的“后退”键,甲车对后轮摩擦力向后,甲车相对地面向前进D.按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮摩擦力向后,乙车相对地面向后退5、如图所示,用两根绳子将日光灯悬挂起来,有四种悬挂方法,在乙、丙两图中,乙中左侧绳与丙中右侧绳跟水平灯管的夹角均为θ,乙中右侧绳与丙中左侧绳跟水平灯管夹角也为θ,那么绳受拉力大小的情况是()甲乙丙丁A.甲方法最大,乙方法最小B.甲方法最小,丁方法最大C.四种方法一样大D.甲方法最大,乙、丙、丁方法均为最小6、如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 2 N,则物体受到的合力()A.方向沿y轴正方向B.方向沿y轴负方向C.大小等于10 ND.大小等于10 2 N*7、如图所示是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同*8、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)()A BC D*9、如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面间的最大静摩擦力为F max,则弹簧的劲度系数为()A.F maxx1+x2B.2F maxx1+x2C.2F maxx2-x1D.F maxx2-x1*10、某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过60°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为()A.0 B.2F4C.F4D.2F4*11、如图所示,把光滑斜面上的物体所受的重力mg分解为F1、F2两个力.图中F N为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B.物体受到mg、F N、F1、F2共四个力的作用C.F2是物体对斜面的压力D.力F N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、F N这两个力的作用效果相同12、如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图.13、如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.求:(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?14、如图所示,质量为20 kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内,取g=10 m/s2),问:(1)将弹簧拉长2 cm时,物体受到地面的摩擦力F f1多大?(2)将弹簧拉长4 cm时,物体受到地面的摩擦力F f2多大?(3)物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量Δx多大?2020—2021学年高中人教物理必修一第3章相互作用练习含答案人教必修一第三章相互作用1、甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是()A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.此时的受力物体是空气C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确【答案】C[力的作用是相互的,同时存在着施力物体与受力物体,只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体,甲运动员击空了,但在其击拳过程中,其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力,故选C.]2、足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过为空气程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F阻阻力)()A BC D作用,不再【答案】B[足球在斜向上飞行的过程中受到重力G和空气阻力F阻受脚的作用力F作用,故B对,A、C、D错.]3、(多选)关于弹力,下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳的拉力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同【答案】BCD[静止在水平面上的物体受到的重力是地球的吸引产生的,而压力是由于形变引起的,二力不是同一种力,选项A错误;压力、支持力、绳子中的拉力均是由于形变而引起的,都属于弹力,选项B正确;弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大,选项C正确;弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,选项D正确.]4、(双选)有一辆遥控玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动.将玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上,如图所示,按动遥控器上的“前进”“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是()A.按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮摩擦力向前,乙车相对地面向前进B.按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮摩擦力向前,甲车相对地面向后退C.按动遥控器上的“后退”键,甲车对后轮摩擦力向后,甲车相对地面向前进D.按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮摩擦力向后,乙车相对地面向后退【答案】BC[当按动遥控器上的“前进”键时,后轮是主动轮顺时针转动,甲车对后轮施加一个水平向前的摩擦力,甲车会受到一个水平向后的反作用力,所以甲车相对地面向后退.而前轮是从动轮,乙车对前轮的摩擦力向后,前轮对乙车施加向前的反作用力,乙车相对地面向前进,选项A错误,B正确.同理,可分析得出选项C正确,D错误.]5、如图所示,用两根绳子将日光灯悬挂起来,有四种悬挂方法,在乙、丙两图中,乙中左侧绳与丙中右侧绳跟水平灯管的夹角均为θ,乙中右侧绳与丙中左侧绳跟水平灯管夹角也为θ,那么绳受拉力大小的情况是()甲乙丙丁A.甲方法最大,乙方法最小B.甲方法最小,丁方法最大C.四种方法一样大D.甲方法最大,乙、丙、丁方法均为最小【答案】B[四种悬挂方法,两绳拉力的合力都等于日光灯的重力,甲图中两绳夹角为0°,故绳中张力最小.丁图中两绳间夹角最大,在产生相等的合力时,两绳中张力最大,故选B.]6、如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 2 N,则物体受到的合力()A.方向沿y轴正方向B.方向沿y轴负方向C.大小等于10 ND.大小等于10 2 N【答案】C[正交分解如图,故物体的合力为10 N,方向沿x轴正向.]*7、如图所示是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同【答案】B[判断作用效果是否相同,应从力的三要素,即大小、方向和作用点去考虑,可知F1和F2,F1和F3,F3和F4明显效果不同,F1和F4的作用效果相同,选项B正确.]*8、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)()A BC D【答案】B[A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,A、B间有弹力,选项A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,A、B间无弹力,选项B正确;C图两球间若无弹力则小球A将向右下运动,A、B间有弹力,选项C错误;D图两球间若无弹力则小球A将向下运动,A、B间有弹力,选项D错误.]*9、如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面间的最大静摩擦力为F max,则弹簧的劲度系数为()A.F maxx1+x2B.2F maxx1+x2C.2F maxx2-x1D.F maxx2-x1【答案】C[设弹簧原长为L,由胡克定律,对物块离墙壁最近的点有k(L-x1)=F max,对物块离墙壁最远的点有k(x2-L)=F max,联立解得k=2F maxx2-x1,选项C正确.]*10、某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过60°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为()A.0 B.2F4C.F4D.2F4【答案】C[将力F4旋转60°角之后,其余三个力的合力未变,大小仍为F4,方向与原F4方向相反,故此时力F4与其余三个力的合力的夹角为120°,根据平行四边形定则可知总合力大小为F4,C正确.]*11、如图所示,把光滑斜面上的物体所受的重力mg分解为F1、F2两个力.图中F N为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B.物体受到mg、F N、F1、F2共四个力的作用C.F2是物体对斜面的压力D.力F N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、F N这两个力的作用效果相同【答案】D[F1是重力沿斜面向下的分力,其作用效果是使物体沿斜面下滑,但施力物体不是斜面,故选项A错误;物体受到重力mg和支持力F N两个力的作用,F1、F2是重力的分力,故选项B错误;F2是重力沿垂直于斜面方向的分力,其作用效果是使物体压紧斜面,F2的大小等于物体对斜面的压力,但两者的受力物体不同,F2的受力物体是物体,物体对斜面的压力的受力物体是斜面,故选项C错误;合力与分力的作用效果相同,故选项D正确.]12、如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图.[解析](1)选定标度:此题选单位长度的线段表示2 N的力.甲乙丙(2)从力的作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B 物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段.(3)在线段上加箭头表示力的方向.画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明F N=10 N即可,如图丙所示.[答案]见解析13、如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.求:(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?[解析]分析木块的受力情况,如图所示.(1)、(2)木块静止,根据二力平衡,竖直方向上的静摩擦力等于重力,F f1=F f2=G=6 N,与压力大小无关.(3)木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,F f3=μF N,F N=F 所以F f3=μF=0.25×10 N=2.5 N.(4)当F=6 N时,木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力,所以F f4=μF=0.25×6 N=1.5 N.[答案](1)6 N(2)6 N(3)2.5 N (4)1.5 N14、如图所示,质量为20 kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内,取g=10 m/s2),问:(1)将弹簧拉长2 cm时,物体受到地面的摩擦力F f1多大?(2)将弹簧拉长4 cm时,物体受到地面的摩擦力F f2多大?(3)物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量Δx多大?[解析](1)根据胡克定律F=kx,当x=2 cm=0.02 m时,F1=4×103×0.02 N=80 N由于拉力F1小于最大静摩擦力,物体具有向右的运动趋势,此时物体受到地面的静摩擦力大小为F f1=80 N.(2)当x=4 cm=0.04 m时,F2=4×103×0.04 N=160 N,大于最大静摩擦力,物体已经运动,这时摩擦力为滑动摩擦力,大小为F f2=μF N=μmg=0.5×20×10 N2=100 N.(3)当物体在水平面上匀速运动时,物体受滑动摩擦力,摩擦力和拉力为一对平衡力,即弹簧拉力F=μmg=100 N,由F=kΔx解得Δx=1004×103m=0.025 m.[答案](1)80 N(2)100 N (3)0.025 m。
2021学年高一物理精品单元模拟试卷必修1第三单元相互作用物理(一)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于重力与重心,下列说法正确的是()A.舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可能改变B.登珠穆朗玛峰时,运动员在山底和山顶受到的重力相同C.蚂蚁太小,故蚂蚁不受重力的作用D.质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上2.关于动摩擦因数,下列说法正确的是()A.两物体接触面间压力越大,动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关3.如图所示,一物块在拉力F T作用下沿水平方向做匀速运动,则拉力F T与摩擦力F f的合力的方向为()A.可能向上偏右B.可能向上偏左C.一定竖直向上D.无法判定4.如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断()A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙,则小车也可以不受摩擦力作用C.若小车做匀速运动,则小车可能受四个力的作用D.若小车做匀速运动,则小车一定受三个力的作用5.如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为()A.2mg tan θ B.mg tan θC.2m tan 2θD.mg tan 2θ6.如图,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最大的是()7.如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节,下列对于台灯的受力分析正确的是()A.台灯受到水平向左的摩擦力B.若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大C.支架对灯头的支持力方向竖直向上D.整个台灯所受的合外力方向竖直向上8.如图所示,右侧是倾角α=37°的斜面,左侧为四分之一圆弧轨道,圆心O与斜面等高。
A、B两小球用一不可伸长的细线相连,A球与圆心O连线与竖直方向的夹角θ=30°,A、B两小球与斜面均静止,不计一切摩擦,则A、B两小球的质量之比为()A.53B.54C.103D.529.下列说法中正确的是()A.自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B.在四种基本相互作用中,万有引力是最强的C.四种基本相互作用的规律是完全独立的,不可能再统一了D.万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力10.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑且质量分布均匀的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心。
下列说法正确的是()A.球一定受墙水平向左的弹力B.球可能受墙水平向左的弹力C.斜面对球弹力的方向一定通过铁球的重心D.球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力11.如图所示,物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点。
现用一水平力F作用在绳上的O点,将O点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。
关于此过程,下列说法中正确的是()A.水平力F逐渐增大B.水平力F逐渐减小C.绳OB上的弹力逐渐减小D.绳OB上的弹力逐渐增大12.如图所示,质量分别为m1和m2两个物体用两根轻质细线,分别悬挂在天花板上的A、B两点,两线与水平方向夹角分别为α、β,且α>β,两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态,两根细线拉力分别为F T A和F T B,则下列说法正确的是()A.F T A>F T B B.F T A<F T BC.m1>m2D.m1<m2二、非选择题(本题共6小题,共52分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(5分)用扳手拧螺帽,要想将螺帽拧紧,我们可以在扳手的手柄上不同的地方用同一方向不同大小的力;用力作用在弹簧上可使弹簧伸长或压缩;用力作用在静止的小车上,可以使小车运动起来。
上述情景说明:(1)力可以改变物体的________,也可以改变物体的________。
(2)要准确表示出力对物体的作用效果,必须明确力的________、________、________这三个要素。
14.(6分)某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成的是__________。
A.钩码个数N1=N2=2N3B.钩码个数N1=N3=3N2C.钩码个数N1=N2=N3D.钩码个数N1=3N2=4N3(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是______________。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图2中________是正确的。
(填“甲”或“乙”)15.(8分)木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 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,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小。
16.(10分)用两根绳子吊起一重物,如图所示,每根绳子所能承受的最大拉力是2.0×104 N。
已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
问:(1)吊起的重物超重时,AO和BO哪根绳先断?(2)该装置所能吊起的重物最重是多少?17.(10分)在同一平面内的四个共点力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)18.(13分)如图所示,质量为M的斜劈倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑。
如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑。
(1)求拉力F的大小;(2)若m=1 kg,θ=15°,g=10 m/s2,求F的最小值以及对应的α的取值。
物理答案 (一)一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.【答案】A【解析】重心位置与物体的质量分布情况及形状有关,舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心位置不断变化,A 正确;重力的大小与海拔高度有关,登珠穆朗玛峰时,运动员在山底和山顶受到的重力不同,B 错误;地球附近的物体都受重力的作用,只是蚂蚁所受的重力很小,C 错误;物体的重心位置与物体的质量分布及物体形状有关,质量分布均匀的物体的重心可以不在物体上,例如质量分布均匀的圆环的重心不在环上,D 错误。
2.【答案】D【解析】两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关,D 正确。
3.【答案】C【解析】物体做匀速直线运动,故合力外为零;对物体受力分析可知,物体受重力、支持力、拉力及摩擦力;因重力和支持力的合力一定沿竖直方向且向下,故拉力一摩擦力的合力一定竖直向上,故选C 。
4.【答案】B【解析】若地面光滑,小车可能受重力、支持力、拉力F ,当拉力F 在竖直方向的分量等于重力时,支持力等于零,只受两个力,故A 错误;若地面粗糙,车可能受重力、支持力、拉力F 和摩擦力,当支持力等于零时,摩擦力也等于零,所以小车也可以不受摩擦力作用,故B 正确;若小车做匀速运动,则小车受力平衡,所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力,则小车一定受四个力的作用,故C 、D 错误。
5.【答案】D【解析】对其中一个小球B 受力分析,如图所示,根据共点力平衡条件和几何知识可得F =mg tan 2θ,故D 正确。
6.【答案】B【解析】A 项中将相互垂直的F 进行合成,合力的大小为F ,再与第三个力F 合成,则最终合力的大小为(-1)F ;B 项中将方向相反的两个力合成,则合力为0,再与第三个力F 合成,则有合力大小为F ;C 项中将任意两力进行合成,可知这两力的合力与第三个力大小相等,方向相反,这三个力的合力为零;D 项中将左边两个力进行合成,再与右边合成,则有合力的大小(-1)F 。
综上可知,合力最大的是B 选项。
7.【答案】C【解析】以整个台灯为研究对象,台灯受到重力和桌面的支持力,且处于平衡状态,合外力为0,故AD 错误;根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上,故C 正确;若将灯头向前调一点(台灯未倒),台灯仍然处于平衡状态,故桌面对台灯的支持力大小不变,故B 错误。
8.【答案】A【解析】对A 、B 受力分析如图所示,对A 球由平衡条件,竖直方向有T cos θ+N 1cos θ=m 1g ,水平方向有T sin θ=N 1sin θ,联立解得T =2cos θm1g ;对B 球由平衡条件得T =m 2g sin α,联立解得m2m1=53。
9.【答案】AD【解析】在当前的研究水平上,可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种,选项A 正确;在四种基本相互作用中,万有引力是最弱的,选项B 错误;随着研究的深入,已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系,如“弱电统一”,四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用,C 错误;万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力,D 正确。
10.【答案】BC【解析】F 的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F 增大时墙才会对球有弹力,所以A 错误,B 正确;斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面且一定通过球的重心,所以C 正确,D 错误。