(人教版最新)高中物理必修第一册 第三章综合测试01-答案

高中物理 必修第一册 1 / 5 第三章综合测试

答案解析

一、

1．【答案】C

【解析】重心不一定在物体上，比如质量均匀的环，故A错误；一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中这一点，这一点就叫物体的重心，所以重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点，故B错误，C正确；重心并不是物体上最重的点，故D错误。

2．【答案】D

【解析】新茶杯受到重力，会与桌面间相互挤压，茶杯和桌面在力的作用下同时发生微小形变，产生弹力，茶杯受到两个力，重力和支持力，是一对平衡力，茶杯对桌面的压力是弹力，是由于茶杯发生形变引起，同样，桌面对茶杯的支持力也是弹力，是由于桌面发生形变引起的，故C错误，D正确；茶杯静止在水平桌面上，茶杯对水平桌面的压力大小等于茶杯的重力，由于压力与重力的施力物体和受力物体都不同，不能说压力就是重力，故A错误；杯对桌面的压力是作用在桌面上的，故B错误。

3.【答案】C

【解析】斜面的倾角为，对小木块进行受力分析可知，小木块受竖直向下的重力mg，斜面的支持力'NF和平行斜面向上的摩擦力'fF；由平衡知识可知，'=cosNFmg，'f=sinFmg，由题意可知逐渐变大，故'NF逐渐减小，'fF逐渐变大，由牛顿第三定律可知，C正确。故选C。

4．【答案】B

【解析】A图表示1F与F的合力是2F，选项A错误；B图表示1F与2F的合力是F，选项B正确；C图表示2F与F的合力是1F，选项C错误；D图表示F、2F、1F的合力为零，选项D错误。

5．【答案】B

【解析】设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，物块Q与P间的滑动摩擦力为fFmg①，对Q物块，根据共点力平衡条件有fTF②，对物块P受力分析，受拉力F，Q对P向左的摩擦力fF，地面对P物块向左的摩擦力'fF，根据共点力平衡条件，有'ffFFFT③，地面对P物块向左的摩擦力为'f(2)Fmg④，由①②③④式联立可以解得4Fmg，B正确。

6．【答案】BD

【解析】由图知篮子的底面与侧面垂直，把篮球的重力按作用效果分解，可分解为垂直于底面与垂直于侧面的两个分力，由几何关系知，两个分力都小于重力，所以A、C错误，B、D正确。

7．【答案】BC 高中物理 必修第一册 2 / 5 【解析】1号苹果由于放在最上面，1号与2号间存在相互挤压，所以存在弹性形变，A错误；1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的，B正确；根据弹力的性质可知，1号苹果对2号苹果的压力竖直向下，3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上，C正确；2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用力与反作用力，D错误。

8．【答案】BC

【解析】两根轻弹簧串接在一起，弹力大小相等，根据胡克定律=Fkx得，12kLkxb，则得b弹簧的伸长量12kLxbk，故A错误，B正确，开始时弹簧均处于原长状态，则P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为12(1)ksLxbLk，故C正确，D错误，故选BC。

9．【答案】AC

【解析】将圆弧补充完整，设圆心所在的位置为'O，结合几何知识可知'abO为等边三角形，120aOb，则细绳aO段与竖直方向的夹角为60，故A正确，B错误；在一根绳子上的拉力大小相等Tmg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120，故受到的拉力合力等于mg，则绳子拉力的合力大小等于小物块的重力，即知小物块的质量为m，故C正确，D错误。

10．【答案】ABD

【解析】小球受到三个力而平衡，由于三个力中重力大小、方向都一定，绳子拉力方向一定，大小未知，拉力F大小、方向都未知，根据矢量三角形法则，可得如图所示的受力分析图。由图像可知，当拉力F与绳子垂直时，拉力最小，最小值为sinG，故A正确；若力F与绳拉力大小相等，拉力与力F的合力必然在两个力的角平分线上，同时还要与重力方向相反并在一条直线上，故B正确；若力F与G大小相等，则两个力的合力为零或方向与绳子在一条直线上，并且在两个力的角平分线上，故力F方向与竖直方向成0或2，故C错误，D正确。

二、

11．【答案】（1）F 'F

（2）AB

【解析】（1）本实验采用了“等效法”，1F与2F的合力的实际测量值为一个弹簧测力计拉绳套时的弹簧测力计的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以F是1F和2F的合力的理论值，'F是1F和2F的合力的实际测量值。

（2）由平行四边形定则，结合图像可得，将1F转动一定的角度，可以使合力F的方向不变，故A正确；根据图像可得，将2F转动一定的角度，可以使合力F的方向不变，故B正确；保持1F的大小和方向不变，将高中物理 必修第一册 3 / 5 2F逆时针转动30，合力F发生变化，故C错误；保持1F和2F的大小不变，同时转动一定的角度，合力F发生变化，故D错误。

12．【答案】（1）AB

（2）75（74～76均可）

（3）14

【解析】（1）弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力要保证弹簧位于水平位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读取示数，故B正确；弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C错误；拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧本身决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不同，故D错误。

（2）由Fx图像和胡克定律结合分析知，图线的斜率为弹簧的劲度系数，所以据图所知，-26 N75 N/m810 mk。

（3）弹簧测力计的示数3.0 NF，弹簧长度0310 cm100 cm14 cm75FLLk。

三、

13．【答案】（1）80 NAT 100 NBT

（2）20 N

【解析】（1）=0NF地，则水平方向有cos37ABTT，竖直方向有sin37=BTmg，解得80 NAT，100 NBT。

（2）将A绳剪断，物块做匀速直线运动，水平方向有f'cos37=FBT，竖直方向有'sin37NBFmgT，fNFF，联立以上三式，代入数据解得'20 NBT。

14．【答案】（1）32mg

（2）32mg，方向水平向左

【解析】（1）对小球受力分析，如图甲所示。

甲

则sinNFmg，解得32NFmg，cosTFmg，解得12TFmg。根据牛顿第三定律，小球对半球体高中物理 必修第一册 4 / 5 的压力大小3'2NNFFmg。

（2）对小球和半球体整体受力分析，如图乙所示。

乙

由水平方向受力平衡得f3sin4TFFmg，方向水平向左。

15. 【答案】（1）53 N 20 N

（2）33

【解析】（1）对小球B受力分析，受重力、拉力T和支持力，根据平衡条件，有sin60=53 NTmg，将A、B看成一个整体受力分析，如图甲所示，整体受重力，支持力和拉力F，将重力和拉力F分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，根据平衡条件，有cos30=2sin60Fmg，解得2sin60=20 Ncos30mgF。

甲 乙

（2）将两小球和斜面看作一个整体，整体受重力，支持力，摩擦力以及拉力F，根据共点力平衡条件可得，在竖直方向上有12 mgsin3030 NNFMgF，在水平方向上有fcos30FF，解得1103 NF，根据f1NFF可得，111033=303NFF。

16．【答案】（1）100 NOAF 60 NOBF

（2）60 N，方向水平向左

（3）15 kg 高中物理 必修第一册 5 / 5 【解析】（1）以结点O为研究对象，建立直角坐标系，将OAF分解，如图甲所示。由平衡条件得，sin0OBOAFF，1cos0OAFmg，联立解得1100 NcosOAmgF，1tan60 NOBFmg。

（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图乙所示，由平衡条件得f60 NOBFF，方向水平向左。

（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。fm2Fmg，由平衡条件得fmOBmFF，又113tan4OBmmmFmgmg，得214415 kg3 g3 gOBmmFmgm。