高一物理第三章《相互作用》单元检测试题及答案
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一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2πθ>)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不变),以下说法正确的是( )A .OA 上的张力逐渐增大B .OA 上的张力先增大后减小C .AB 上的张力逐渐增大D .AB 上的张力先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
故选择B 。
2.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】 先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m g T θ= 在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑,斜面保持静止状态。
在下列几种情况中,物块仍沿斜面下滑,则关于地面对斜面体的摩擦力正确说法是()A.若对物块施加竖直向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向左B.若对物块施加垂直于斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向左C.若对物块施加沿斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力水平向右D.若对物块施加沿斜面向下的外力,地面对斜面体没有摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】物块沿粗糙的斜面匀速下滑,物块处于平衡状态,斜面体对物块的力竖直向上与重力平衡,物块对斜面体的力竖直向下,地面对斜面体没有摩擦力。
A.若对物块施加竖直向下的外力,相当于物块的重力增加了,物块仍做匀速运动,地面对斜面体的摩擦力仍为零,A错误;CD.若对物块施加沿斜面向下的外力,此时,物块对斜面体的摩擦力与匀速下滑时相等,物块对斜面体的压力与匀速时相等,因此斜面受力没变,地面对斜面体的摩擦力仍为零,C 错误,D正确;B.若对物块施加垂直于斜面向下的外力,把该外力分解为竖直向下的和沿斜面向上的两个分力(两个分力不再相互垂直),两个分力单独作用时,竖直向下的外力不会造成地面对斜面体有摩擦,沿斜面向上的分力只能使物块减速运动,物块对斜面体的压力和摩擦力不变,也不会造成地面对斜面体产生摩擦力,两个分力同时作用时,地面对斜面体的摩擦力仍为零,即若对物块施加垂直于斜面向下的外力,地面对斜面体的摩擦力仍为零,B错误。
故选D。
2.如图所示,在水平放置的木棒上的M、N两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环。
现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度,则关于轻绳对M、N 两点的拉力F1、F2的变化情况,下列判断正确的是A.F1和F2都变大B.F1变大,F2变小C.F1和F2都变小D.F1变小,F2变大【答案】C【解析】【详解】由于是一根不可伸长的柔软轻绳,所以绳子的拉力相等。
高一物理人教版必修一第三章《相互作用》单元小测验一、单选题1.关于力的说法,下列结论中正确的是()A. 受力的物体同时也是施力的物体B. 不相互接触的物体间不可能相互施力C. 静止的物体不会受到力的作用D. 运动的物体所受的合外力一定不为零2.有四位同学吧斜面对重物的支持力,分别画成如图的四种情况,其中画正确的是()。
A. B.C. D.3.下列有关弹力的说法中正确的是()A. 绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向B. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电灯发生微小的形变而产生的C. 物块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小的形变而产生的D. 拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿弹力,这是由于木头发生形变而产生的4.重为400N的木箱静止在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是85N,动摩擦因数为0.2,如果用90N的水平力推木箱,则木箱受到的摩擦力大小是()A. 85NB. 80NC. 50ND. 0N5.关于摩擦力,以下说法中正确的是()A. 运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B. 摩擦力的存在依赖于正压力,其大小与正压力成正比C. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反D. 有摩擦力作用的物体之间必定有弹力的作用6.下列关于合力与分力的说法中正确的是()A. 把物体受到的几个分力去掉,换上它们的合力,其作用效果不变B. 一个合力与它的两个分力的受力物体可以不同C. 合力一定大于分力D. 合力是阻力时,它的每一个分力一定是阻力7.如图所示,物体受到两个相互垂直的共点力F1和F2的作用,其大小分别为30N和40N,它们合力的大小为()A. 10NB. 50NC. 70ND. 1200N8.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态()A. 3 N,4 N,8 NB. 1 N,3 N,5 NC. 4 N,7 N,8 ND. 2 N,6 N,9 N9.如图所示,是一名登山运动员的攀登陡峭雪壁的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面,冰面是光滑的,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为30°,运动员重为80kg。
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A【解析】【分析】【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N G F sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.2.将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,其伸长量为原来的一半。
现有一根原长20cm 的弹性细绳,其外力F 与伸长量x 的关系如图所示,将此细绳对折,其两端点固定于天花板同一位置,并在对折点处竖直悬系一物体,然后再缓慢放手,平衡后发现物体下降了2cm ,则该物体所受重力约为( )A .0.8NB .1.6NC .3.2ND .6.4N【答案】C【解析】【分析】【详解】 根据题意将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,伸长量变为原来的一半,根据胡克定律F kx =可知劲度系数变为原来的两倍。
根据图像可知弹性细绳的劲度系数4N/cm 0.4N/cm 10F k x ∆===∆ 则对折后,劲度系数变为 20.8N/cm k =所以物体的重力为220.82N 0.82N 3.2N G kx kx =+=⨯+⨯=ABD 错误,C 正确。
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。
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°【答案】C【解析】试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环:,对乙环有:,得,故选C.【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.考点:共点力的平衡条件的应用、弹力.2.半径为R的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()A.N不变,T变小B.N不变,T先变大后变小C.N变小,T先变小后变大D.N变大,T变小【答案】A【解析】【分析】【详解】 对小球受力分析如图所示,根据矢量三角形和力的图示的特点可知mg N T h R R L==+ 小球由A 到B 的过程,只有定滑轮左侧的绳子L 变短,h 和R 均不变,所以N 不变,T 变小,故A 正确,BCD 错误.故选A 。
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度,属于角度传感器的一种,其作用就是测量载体的水平度,又叫倾角传感器。
如图为一个简易模型,截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形,内部有一个小球,其半径略小于内接圆半径,三角形各边有压力传感器,分别感受小球对三边压力的大小,根据压力的大小,信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。
如果图中此时BC 边恰好处于水平状态,将其以C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动,直到AC 边水平,则在转动过程中( )A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,AB 处于水平状态 B .球对AC 边的压力一直增大 C .球对BC 边的压力一直减小D .BC 边所受压力不可能大于球的重力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析,如图所示由几何关系可知,随着角度θ从0°到120°增大过程中,角α与角θ之和保持不变,且α + θ = 120°,所以角β也保持不变,β = 60°,由平衡条件和正弦定理得()sin sin sin 120AC BC N N Gβθθ==︒- 所以球对AC 边的压力23sin sin sin sin sin 60ACAC G G N N θθθβ'====︒ 球对BC 边的压力()()()23sin 120sin 120sin 120sin sin 60BCBC G G N N G θθθβ'==︒-=︒-=︒-︒ A .当BC 边与AC 边所受压力大小相等时,即ACBC N N ''=,则θ = 60°,此时AB 处于水平状态,故A 正确;BC .角度θ从0°到120°增大过程中,sin θ和()sin 120θ︒-都是先增大后减小,所以球对AC 边的压力和球对BC 边的压力都是先增大后减小,BC 错误;D .当0 < θ < 60°时,BCN G '>,即BC 边所受压力有可能大于球的重力,故D 错误。
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A【解析】【分析】【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N G F sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.2.如图所示,水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点,长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点,另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点,OP 长为 1.2d m =,重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( )A .10NB .8NC .6ND .5N【答案】D【解析】【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角,再根据竖直方向的平衡条件列方程求解.【详解】设挂钩所在处为N 点,延长PN 交墙于M 点,如图所示:同一条绳子拉力相等,根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,则根据几何关系可知NQ =MN ,即PM 等于绳长;根据几何关系可得:1.2sin 0.62PO PM α===,则α=37°,根据平衡条件可得:2T cos α=mg ,解得:T =5N ,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D.【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答.3.如图所示,木块B 静止在水平地面上,木块A 叠放在B 上。
第三章《相互作用》单元测试题一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多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.下列关于力的说法中错误的有()A.力是物体对物体的作用,物体间的作用是相互的,甲物体对乙物体有作用,乙物体肯定对甲物体也有作用B.力是施力物体发出,被受力物体接受的一种特殊物质,力的单位牛顿是度量这种特殊物质多少的国际单位C.物体间的作用是同时发生的,甲物体作用于乙物体的同时,乙物体也对甲物体发生作用D.地球对苹果有重力作用,苹果对地球没有力的作用,所以苹果落到地面上2.如果地面上一切物体受到的重力都消失了,则不可能出现的现象是()A.江河的水不会流动B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中C.天不会下雨D.一切物体的质量都变为零3.均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示受力分析示意图中,正确的是()4.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是()A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大5.(上海交大附中08-09学年高一上学期期末)在5.12汶川大地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图所示是简式千斤顶,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.若继续摇动手把,两臂受到的压力将增大D.若继续摇动手把,两臂受到的压力将减小6.(上海交大附中09-10学年高一上学期期中)如图所示,物块所受重力为10N,放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉住,使它静止.已知弹簧秤读数为6N,则斜面对物块的支持力大小为()A.4N B.8NC.10N D.无法确定7.如图所示容器内盛有水,器壁AB呈倾斜状,有一个小物块P处于图示状态,并保持静止,则该物体受力情况正确的是()A.P可能只受一个力B.P可能只受三个力C.P不可能只受二个力D.P不是受到二个力就是四个力8.一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行,物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F=1N的作用,则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向)()9.在一块长木板上放一铁块,当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时,铁块所受的摩擦力()A.随倾角θ的增大而减小B.在开始滑动前,随θ角的增大而增大,滑动后,随θ角的增大而减小C.在开始滑动前,随θ角的增大而减小,滑动后,随θ角的增大而增大D.在开始滑动前保持不变,滑动后,随θ角的增大而减小10.(福建厦门一中09-10学年高一上学期期中)如图所示,小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将:()A.N逐渐增大B.N逐渐减小C.F先增大后减小D.F先减小后增大第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)11.如图所示,有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接,黑毛巾的中部用线拉住.设线均水平,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为________.12.用如下图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B 用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应如下图乙刻度ab虚线,再增加一个钩码后,P点对应如下图乙cd虚线,已知每个钩码质量为50g,重力加速度g=9.8m/s2,则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.13.在做“探究力的平行四边形定则”实验时:(1)除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外,还必须有____________和____________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次把橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意些什么?(4)某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与绳套结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值,________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较,可以验证平行四边形定则.三、论述、计算题(本题共4小题,共42分.解答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) 14.(10分)用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如下图所示.若鸟笼重19.6 N,求绳子OA和OB的拉力各是多大.15.(10分)(上海交大附中08-09学年高一上学期期末)血液是由红血球和血浆组成的悬浮液.将此悬浮液放进竖直的血沉管内,红血球就会在血浆中匀速下沉,下沉的速度大小叫做血沉.在医学上,测定血沉有助于医生对患者的病情作出诊断,并藉此可估测红血球的半径.设某患者的血沉v=10mm/h.如果把红血球近似看作半径为R的小球,且已知它在血浆中下沉时受到的黏滞阻力F f=6πηR v.其中η为一常数,它等于 1.8×10-3Pa·s.若血浆的密度为ρ0=1.0×103kg/m3,红血球的密度ρ为1.3×103kg/m3,求:该患者红血球的半径.(球的体积公式为V=4πR3/3)16.(11分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动.研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N 垂直于板面,大小为k v 2,其中v 为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k =54kg/m ,人和滑板的总质量为108kg ,试求(重力加速度g 取10m/s 2,sin37°取35,忽略空气阻力):(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.17.(11分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受(如图甲).现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券,如图乙所示.如果每个楔块质量m =3kg ,则:(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大?(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50N 的压力F ,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大?(g 取9.8N/kg)。
高一物理第三章《相互作用》单元检测一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)1.足球运动是深受青少年喜爱的项目之一,如图所示为四种与足球有关的情景。
下列说法正确的是( )A. 甲图中,静止在草地上的足球对草地的压力就是它的重力B. 乙图中,静止在地上的两个足球由于接触而一定受到相互作用的弹力C. 丙图中,落在球网中的足球会受到弹力是由于球网发生了形变D. 丁图中,被踢出在空中运动的足球受到重力、脚对球的弹力2.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为x 1;改用大小为的力F 2拉弹簧,平衡时长度为x 2,弹簧的拉伸和压缩都在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A. 2121F F x x --B. 2121F F x x -+C. 2121F F x x +-D. 2121F F x x ++3.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力有关的说法中正确的是( )A .弹簧发生拉伸形变B .弹簧发生压缩形变C .该弹力是小车形变引起的D .该弹力的施力物体是小车4. 物块A 静置于固定的斜面上,A 所受的重力为G 、支持力为N ,摩擦力为f .下列说法正确的是: A. G 与N 的合力方向水平向左 B. 物块对斜面作用力竖直向下 C. 减小斜面倾斜角,f 保持不变 D. N 和f 是一对相互作用力5.如图所示,电灯悬于两墙壁之间,保持O 点及OB 绳的位置不变,而将绳端A 点向上移动,则( ) A. 绳OB 所受的拉力逐渐减小 B. 绳OA 所受的拉力先减小后增大 C. 绳OA 所受拉力逐渐增大 D. 绳OA 所受的拉力先增大后减小 6.下列说法中正确的是( )A. 人走路时,人受到静摩擦力的作用B. 猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时,所受摩擦力的方向是向下的C. 减小物体间的接触面积可以减小摩擦力D. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当增大手的用力时,酒瓶受到的摩擦力增大 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)7.物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是( ) A. 5N 、7N 、8 NB. 2N 、3N 、6NC. 1N 、5N 、10 ND. 1N 、10N 、10N8. 如右图所示,A 、B 两物体均处于静止状态,关于B 物体受力情况,下列说法中正确的是A. B 物体可能受三个力,也可能受四个力B. B 物体一定受到四个力C. B 物体必受到地面的静摩擦力作用D. B 物体中能不受地面的支持力作用9.如图所示,质量分别为12m m 、两个物体通过轻弹簧连接,在力F作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(1m 在地面,2m 在空中),力F 与水平方向成θ角.则1m 所受支持力N 和摩擦力f 正确的是A. 12sin N m g m g F θ=+-B. 12cos N m g m g F θ=+-C. cos f F θ=D. sin f F θ=10.一根长为l 的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A 、B 两点.的若在细绳的C处悬一重物,已知AC>CB,如图所示.则下列说法中正确的是()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端往右移比往左移时绳子容易断二、非选择题(共52分)11(6分).如图a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)为完成实验,还需要实验器材有_______________;(2)图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m.图线不过原点的原因是__________________________________.12(4分).在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示,请将以下的实验操作和处理补充完整:用铅笔描下结点位置,记为O;记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,__________;按照力的图示要求,作出拉力F1,F2,F3;根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;比较_______的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.13(12分).如图所示,在倾角a=37°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个m=2kg的光滑圆球,处于平衡状态.(1)试画出球体的受力图;(2)求出球体对档板和斜面压力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)14(15分).如图所示,一质量为m的箱子受一个与水平方向成θ角的拉力F在水平面上匀速向右运动.θθθ37°=0.6,θθθ37°=0.8,θ=10θ/θ2.求:物体与水平面间的动摩擦因素θ.15(15分)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ,若物体恰好不下滑,则推力F为多大?若物体恰好不上滑,则推力F又为多大?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)的的第三章单元检测 参考答案一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分) 1【答案】C2.【答案】C 【解析】根据弹簧受1F 、2F 两个力的作用时的弹簧的长度,分别由胡克定律列出方程联立求解即可;【详解】由胡克定律得F kx =,式中x 为形变量,设弹簧原长为0L ,则有:101F k L x =-(),220F k x L =-(),联立方程组可以解得:2121F F k x x +=-,故选项C 正确,选项ABD 错误.【点睛】本题考查胡克定律的计算,在利用胡克定律 F kx =计算时,一定要注意式中x 为弹簧的形变量,不是弹簧的长度,这是同学常出错的地方.3.A [小车受到水平向右的弹力作用,弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A 正确,B 、C 、D 错误.]4. 【答案】B 【解析】物体处于三力平衡状态,其中任意两个力的合力与第三个力的关系为大小相等方向相反,G 与N 的合力方向竖直向上,A 错;f=mgsin θ, 减小斜面倾斜角,f 减小,C 错;N 和f 两个力没有任何关系,D 错;5.【答案】D 【解析】试题分析:以结点O 为研究对象,O 点受力平衡.由图可知,将绳端A 点向上移动时,绳子OB 上的拉力逐渐减小,OA 上的拉力先减小后增大,故D 正确.考点:动态平衡.6.【答案】A 【解析】人走路时,人与地面之间有相对运动的趋势,则人受到静摩擦力的作用,选项A 正确; 猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时,摩擦力与重力平衡,则所受摩擦力的方向是向上的,选项B 错误;摩擦与接触面积无关,选项C 错误;因为手和酒瓶间的最大静摩擦力增大了,静摩擦力大小等于重力,不变,选项D 错误;故选A. 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)7.【答案】AD 【解析】试题分析:三个力合力为0时,则任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,由此可知,任意一个力在另外两个力的合力范围.5N 和7N 的合力范围为:2N-12N ,8N 在合力范围里,故三个力的合力可能为0,故A 正确;2N 和3N 的合力范围为:1N-5N ,5N 在合力范围里,故三个力的合力可能为0,故B 错误;1N 和5N 的合力范围为:4N-6N ,10N 不在合力范围里,故三个力的合力不可能为0,故C 正确;1N 和10N 的合力范围为:9N-11N ,10N 在合力的范围里,故三个力的合力可能为0,故D 错误.【名师点睛】根据力的合成法则可知:三个力的合力为零时,则第三个力肯定在第一二两个力的合力范围里,由此判断选项即可.8. 【答案】BC 试题分析:以A 为研究对象知,A 受重力和绳子拉力静止,则绳子拉力等于A 物体的重力,因为绳作用在A 上的力不为零,所以绳对B 的拉力在水平方向向左的分力不为零,而B 又处于静止状态,根据共点力的平衡条件,水平面对B 一定有向右的静摩擦力.由于摩擦力的存在,水平面对B 一定有支持力.综上所述,B 物体一定会受到四个力的作用(重力、绳子的拉力、水平面的支持力和摩擦力). 故选BC点评:此题关键是绳子拉力不为零,B 静止,则一定受摩擦力,有摩擦力一定有弹力. 9.【答案】AC 【解析】对AB 整体受力分析,受到重力mg=(m 1+m 2)g 、支持力N 、拉力F 、滑动摩擦力f ,如图根据共点力平衡条件,有:sin 0N F mg θ+-=sin 0N F mg θ+-=解得:12sin N m g m g F θ=+-,cos f F θ= 故选AC . 【名师点睛】对AB 整体受力分析,受到重力(m 1+m 2)g 、支持力N 、拉力F 、滑动摩擦力f ,然后根据共点力平衡条件列式求解. 10. 【答案】AC 【解析】对C 点进行受力分析,如图; 由于C 点处于平衡状态,对A 、B 两绳的拉力合成得到合力F ,根据平衡条件得F=F C =G .由于AC >BC ,据几何关系得出:α>θ,F B >F A ,增加砝码时,BC 先断.故A 正确,B 错误.A 端向左移,根据几何关系得:两绳夹角变大.根据平衡条件可知,两绳的拉力变大,绳子易断.反之A 端向右移,绳子不易断.故C 正确,D 错误.故选AC . 二、非选择题(共52分)11.【答案】 (1). 刻度尺 (2). 200 (3). 弹簧自身有重力【解析】【详解】(1)[1]实验中的拉力通过钩码的质量计算得出,而弹簧伸长的长度则需要用刻度尺测出,故还需要的器材是刻度尺;(2)[2]通过图像可知,当拉力是6N 时,弹簧伸长的长度是3.5cm -0.5cm=3.0cm ;故弹簧的劲度系数为6N200N/m 3cmF k x ===; [3]图线不过原点,是因为当拉力等于0时,弹簧自己伸长了0.5cm ,可见是因为弹簧有自重而引起的.12.【答案】 (1). 沿此时细绳的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线 (2). F 和F 3【解析】③需要记录拉力的方向.⑥应该比较用平行四边形定则做出的合力F 和实际值F 3的大小和方向是否一样.【考点定位】考查了验证力的平行四边形实验 13.【答案】解:(1)球体受力如图所示球受到斜面的支持力为N 1,球受到挡板的压力为N 2,(2分)(2)小球的受力分析如右图所示,由共点力的平衡条件可得: N 2=N 1sin37° ①(1分) G=N 1cos37° ②(1分)根据牛顿第三定律,球对挡板的压力③(1分)球体对斜面的压力④(1分)联合以上各式解得:(1分) 方向水平向左 (1分)(1分) 方向垂直于斜面向下 (1分)14.如图所示,一质量为m 的箱子受一个与水平方向成θ角的拉力F 在水平面上匀速向右运动.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g =10m/s 2.求:物体与水平面间的动摩擦因素μ. 【答案】解:当拉力斜向上时,受力分析得: 在水平方向上有:Fcos37°=f 在竖直方向上有:Fsin37°+N =mg 又f =μN联立三式解得:μ=Fcos37°mg−Fsin37∘=0.8Fmg−0.6F 15.解析:因为μ<tan θ,即mg sin θ>μmg cos θ,所以当F =0时,物体不能静止在斜面上,当物体恰好不下滑时,受力分析如图甲所示.由平衡条件得沿斜面方向:mg sin θ-F cos θ-F f =0 垂直斜面方向:F N -mg cos θ-F sin θ=0 又因为F f =μF N解得F =sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg当物体恰好不上滑时,受力分析如图乙所示. 由平衡条件得沿斜面方向:mg sin θ+F f -F cos θ=0 垂直斜面方向:F N -mg cos θ-F sin θ=0 又有F f =μF N解得F =μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg答案:sin θ-μcos θμsin θ+cos θ mg μcos θ+sin θcos θ-μsin θ mg。