2018-2019学年高一物理必修一：第三章相互作用单元检测卷(共13页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上相互作用检测一、单选题1. 关于力的描述，下面说法正确的是（）A. 作某力的图示时，若选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的B. 描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了C. 两力相同指两力大小相等即可D. 两力相同指两力的大小.方向.施力物体.受力物体都相同，实质上指的同一个力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. 桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变形成的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3. 2018年初，浙江气温低，冰冻现象严重。一小猫在爬一结冰的小山坡时，虽拼命攀爬，但由于打滑，其相对地面的位置没有发生变化，则在这一过程中，小猫受到的力有（）A. 重力、支持力、静摩擦力B. 重力、支持力、滑动摩擦力C. 重力、支持力、攀爬力、静摩擦力D. 重力、支持力、攀爬力、滑动摩擦力4. 一个弹簧原长为5cm，受10N拉力时总长为7cm，则受20N拉力时总长为（已知当拉力撤销时弹簧都能恢复原长）A. 9cmB. 10cmC. 12cmD. 14cm5. 如图所示，一倾斜粗糙木板上放一个物体，当木板的倾角逐渐增大时，物体始终保持静止，则在这个过程中，物体的受力情况，正确的是（）A. 支持力变大B. 摩擦力变小C. 合外力恒为零D. 合外力变小6. 如图所示，用水平力F将一物体压在竖直墙壁上静止不动。设物体受到墙的支持力为N，摩擦力为f，那么当F增大时，下列说法正确的是A. N增大，f不变B. N增大，f增大C. N增大，f减小D. N不变，f不变7. 下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态（）A. 3N，4N，8NB. 7N，9N，1NC. 4N，7N，8ND. 3N，5N，1N8. 如图所示，某同学用与水平方向夹角为30°的力F拉一个箱子，使箱子沿地面做匀速直线运动.则A. 力F在水平方向的分力为Fsin30               B. 力F在竖直方向的分力为Fcos30C. 木箱受到的摩擦力大小为Fsin30D. 木箱受到的摩擦力大小为Fcos309. 如图所示，用细绳系住小球放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，球对绳的拉力T和对斜面的压力N将：A. T逐渐增大，N逐渐减小B. T逐渐减小，N逐渐增大C. T先增大后减小，N逐渐减小D. T先减小后增大，N逐渐减小10. 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示. 已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30º和60º，则ac和bc绳中的拉力分别为（）A. mg，mgB. 32mg，12mgC. 2mg，mgD. mg，5mg二、多选题11. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则（）A. 大圆环对小球的弹力方向一定沿向OQ指向外B. 小球所受弹簧的弹力等于重力C. 小球所受大圆环的支持力等于重力D. 小球所受弹簧的弹力等于3倍重力12. 如图所示，物体M被放在粗糙的斜面上保持静止状态，当用水平外力F推物体M，而物体仍保持静止时，则下列说法可能正确的是（）A. 物体受的静摩擦力变大B. 物体受的静摩擦力不变C. 物体受的静摩擦力变小D. 物体受的斜面支持力变大13. 下列关于分力和合力的说法正确的是 （）A. 分力与合力同时作用在物体上B. 分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同C. 合力总是大于分力D. 合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小，合力可能大于、等于或小于分力三、实验题探究题14. 在“探究求合力的方法”的实验中 （1）本实验采用的科学方法是（            ）A理想实验法B等效替代法           C控制变量法          D建立物理模型法（2）为了减小实验误差，实验时应（            ）_ A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D拉力F1和F2的夹角越大越好（3）下面是该实验中的两个实验步骤：A在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2B只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F和记下细绳的方向。请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是_B中是_（4）如图甲是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F 和F中 _是F1和F2合力的实际测量值（5）某同学在坐标纸上画出了如图乙所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为1和2的关系正确的有（             ）  AF1=4N                                                     BF=12N     C1=45°                                                     D12四、计算题15. 用一原长为10.0cm的轻弹簧将质量为0.5kg的木块竖直悬挂起来，静止时弹簧长度为15.0cm，现将木块放在水平地面上，用上述弹簧水平拉该木块，当弹簧伸长到12.3cm时，木块刚好开始运动；现用该弹簧推着该木块向右匀速运动，弹簧的长度变为8.0cmg=10N/kg，求：（1）弹簧的劲度系数（2）木块与地面间的动摩擦因数16. 在图中，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受拉力的大小17. 如图所示，固定斜面体倾角为37°，一个质量为m=5kg的物块恰能沿斜面匀速下滑，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6g取10m/s2（1）求物体受到的摩擦力大小和斜面间的动摩擦因数？（2）若用一水平恒力F1作用于物块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F1的大小。答案和解析1.【答案】A【解析】解： A、作力的图示时，首先要选定标度，再按比例画出力的图示，所以选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的故A正确 B、描述力，要用一根带箭头的线段表示出力的大小、方向和作用点三个要素，故B错误 C、力是矢量，既有大小，又有方向，两力相同指两力大小相等，方向相同，故C错误 D、两力相同指两力的大小、方向都相同，不一定指的同一个力，故D错误 故选：A 作力的图示时，应表示力的三要素，有一个要素不同，表示的力就不同 解答本题关键掌握力的图示的意义、力的三要素和力的矢量性，属于基础题 2.【答案】A【解析】【分析】（1）当物体间有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦力为静摩擦力，其大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了；  （2）由弹力产生的原因判断书本对桌面的压力原因；  （3）动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关；  （4）只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心。由此判断。  本题考查了重心、弹簧弹力、动摩擦因素、静摩擦力的影响因素，较简单。【解答】A.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了，故A正确； B.桌面上的书本对桌面的压力是由于书本发生形变，由于要恢复原状，而对桌面产生压力，故B错误； C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C错误； D.重心不一定在物体上，如圆环、圆筒等，物体的重心就是在物体之外，故D错误。 故选A。3.【答案】B【解析】解：小猫爬的时候，受重力和山坡的支持力；由于打滑，故受到的是滑动摩擦力，故ACD错误，B正确。故选：B。对小猫进行受力分析，由受力的特点即可作出判断。受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：1 明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况。2 隔离物体分析。亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反。3 分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找。有时根据概念或条件与判断。4.【答案】A【解析】【分析】弹簧挂10N的重物时，弹簧的弹力大小等于10N。弹簧挂20N的重物时，弹簧的弹力大小等于20N，弹簧的伸长等于弹簧的总长减去原长。根据胡克定律求解弹簧的原长。本题考查胡克定律的应用能力。要知道胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长的长度或压缩的长度，不是弹簧的长度。【解答】弹簧在大小为10N拉力作用下，其总长为7cm，设弹簧原长为l0，根据胡克定律公式F=kx，有：  10=k×（0.07-l0） 弹簧在大小为20N拉力作用下，其总长为lcm，据胡克定律公式F=kx，有：  20=k×（l-l0） 联立解得：l=0.09m=9cm ，故A正确故选A。5.【答案】C【解析】【分析】本题考查动态平衡问题。物体始终保持静止状态，分析物体的受力情况，根据平衡条件得出支持力和摩擦力与板的倾角关系式，再由数学知识分析各力的变化。解题的关键是运用函数法分析各力的变化，也可以通过作图法分析。【解答】设物体的重力恒为G，由平衡条件得：物体所受的支持力为：N=Gcos，摩擦力为：f=Gsin，当增大时，cos减小，sin增大，所以N减小，f增大，由于物体始终保持静止状态，所以由平衡条件可知，物体所受的合外力恒为零，故C正确，ABD错误。故选C。6.【答案】A【解析】【分析】当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积。本题主要考查利用平衡条件和牛顿第三定律分析物体的受力情况，正确进行受力分析是解题的关键。当分析某个力不方便时，可转换研究对象，分析它的反作用力，后由牛顿第三定律即可得到该力的情况。【解答】用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为N，对铁块的摩擦力为f，当F增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大；而由平衡条件得铁块受到的的静摩擦力等于铁块的重力，所以摩擦力不变。故BCD错误，A正确。  故选A 。7.【答案】C【解析】【分析】三力平衡时，三力可以组成首位相连的三角形，故要使三力的合力为零，应保证任意两力之和可以大于等于第三力，任意两力之差小于等于第三力。判断三力能否平衡可以利用数学中三边组成平行三角形的方法，只要三边能组成三角形，则合力一定能为零。【解答】A.3N与4N的合力最大值为7N，最小值为1N，不可以与8N的力平衡，故A错误；B.7N和9N合成时，最大16N，最小2N，不可能与1N合成平衡，故B错误；C.4N和7N合成时，最大11N，最小3N，可能与8N合成平衡，故C正确；D.3N和5N合成时，最大8N，最小2N，不可能与1N合成平衡，故D错误。故选C。8.【答案】D【解析】【分析】将拉力按照作用效果正交分解后，结合运动情况对木块受力分析，根据共点力平衡求出各个力。本题关键结合拉力的作用效果和物体的运动情况对物体受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解。【解答】拉力F产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，有摩擦力，则必有支持力，画出受力分析图，如图菁优网根据共点力平衡条件，由几何关系Fx=Fcos30°Fy=Fsin30°f=fx=Fcos30°故选D。9.【答案】D【解析】【分析】当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，利用作图法，作出三个不同位置拉力与支持力的合成的示意图，再分析支持力的变化情况 本题采用图解法形象直观反映出力的变化情况，这是研究动态平衡问题常用的思路，也可以运用函数法分析【解答】以小球为研究对象，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力mg大小相等，方向相反，保持不变作出三个位置拉力与支持力的合成的示意图，通过力图可以看出 当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳子拉力F先减小后增大，斜面对小球的支持力将逐渐减小 故ABC错误；故D正确。故选D。10.【答案】B【解析】【分析】对c点进行受力分析， 根据平衡条件和三角函数表示出力与力之间的关系。 该题的关键在于能够对结点c进行受力分析，利用平衡条件解决问题，力的计算离不开几何关系和三角函数。【解答】根据几何关系可知绳ac与绳bc垂直，结点c受到绳的拉力Fa、Fb和Fc，如图所示；对物块进行受力分析，可知Fc=mg，由和，解得，故B正确，ACD错误。故选B。 11.【答案】ACD【解析】解：A、对球受力分析，重力、支持力和弹簧的拉力，如图所示：支持力垂直与接触面，故一定沿OQ指向外，故A正确；BCD、根据平衡条件，三角形OPQ与力三角形相似，故有：F=mg，N=mg，故B错误，C正确，D正确；故选：ACD。对球受力分析，受重力、支持力和弹簧的拉力，根据平衡条件作图分析即可。本题考查了共点力平衡的基本运用，知道物体受三个力处于平衡，任意两个力的合力与第三个力等值反向。12.【答案】ABCD【解析】解：ABC、物体M原来静止时所受的静摩擦力为：f=Mgsin30°当F较大时，物体M有沿斜面向上运动的趋势，静摩擦力沿斜面向下，如图，由平衡条件得：Fcos30°=Mgsin30°+f当Fcos30°2Mgsin30°时，fMgsin30°，静摩擦力变大；当Fcos30°=2Mgsin30°时，f=Mgsin30°，静摩擦力大小不变；当F较小时，物体M有沿斜面向下运动的趋势，静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：Fcos30°+f=Mgsin30°得：fMgsin30°，静摩擦力变小。故ABC正确。D、物体M原来静止时所受的支持力为：FN=Mgcos当用水平外力F推物体M，M所受的支持力为：FN=Mgcos+Fsin，则知物体受的斜面支持力变大，故D正确。故选：ABCD。对物体M受力分析，并采用正交分解法将推力及重力分解，根据共点力平衡条件可以得出静摩擦力及支持力的变化情况。解决共点力的平衡类问题，一定要做好受力分析，当力超过3个时，最好使用正交分解法将力分解到两个相互垂直的方向，然后再根据共点力的平衡进行列式计算。13.【答案】BD【解析】解：A、分力和合力关系是等效替代，不是实际存在，则不可能阐述为同时作用在物体，故A错误；B、合力与分力的关系时等效替代的关系，等效说的就是相同的作用效果，故B正确；C、当两个力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于分力，由此可见：合力可能大于分力也有可能小于分力，故C错误，D正确；故选：BD。（1）如果二力在同一条直线上，根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差（2）如果二力不在同一条直线上，合力大小介于二力之和与二力之差之间，分力与合力关系是等效替代解此题关键是要理解合力的大小范围：大于两力之差，小于两力之和；分析时考虑问题要全面，既要考虑到两个力同向，也要考虑反向的情况14.【答案】（1）B（2）AB（3）没有记录两拉力的方向   没有说明要把结点拉至O点（4）F（5）BC【解析】【分析】本实验采用是等效替代的思维方法实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同，同时要明确实验原理和步骤，以及知道实验的注意事项根据平行四边形定则作出合力,从而确定合力的大小和分力与合力的夹角.【解答】解：（1）在本实验中要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故选B；（2）A、为方便记录拉力的大小与方向，拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好，故A正确；B、为减小实验误差，拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故B正确；C、实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉某一值，并不是把其拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点，故C错误；D、为减小实验误差，拉力F1和F2的夹角要适当大些，并不是越大越好，故D错误，故选AB；（3）A、实验时应记录拉力的大小与方向，由实验步骤可知，A中没有记录两拉力的方向，这是错误的；B、为保证拉力的作用效果相同，两次实验应使橡皮条的形变量相同，应把结点拉到同一位置O，实验步骤B中没有说明把结点拉到O点，这是不正确的；（4）F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由图示可知，F是F1、F2合力的理论值，F是合力的实际测量值；故答案为：（1）B；（2）AB；（3）A中是：没有记录两拉力的方向；B中是：没有说明要把结点拉至O点（4）F（1）本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用；（2）在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行；（3）根据实验注意事项分析实验步骤答题；（4）在实验中F和F分别由平行四边形定则及实验得出，理论值由平行四边形定则得出，实验值由实验即由一个弹簧秤拉橡皮筋时得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答（5）根据平行四边形定则,作出两个力的合力,如图.由图可以知道,合力.根据几何关系知与F的夹角分别为.从图上可以知道,.故B、C正确,A、D错误.15.【答案】解：（1）由题意可知，L0=10.0cm=0.10m；竖直悬挂时：L1=15.0cm=0.150m；木块竖直悬挂时处于平衡状态，由平衡条件得：k（L1-L0）=mg解得：k=100N/m；（2）木块在水平面上做匀速直线运动，弹簧长度L3=8cm=0.080m；由平衡条件得：f1=F3=k（L0-L3）=100×（0.100-0.080）=2.0N，动摩擦因数：=f1mg=2.00.5×10=0.4；答：（1）弹簧的劲度系数为100N/m（2）木块与地面间的动摩擦因数为0.4【解析】（1）把木块竖直悬挂时木块静止处于平衡状态，由平衡条件可以求出弹簧的劲度系数 （2）木块匀速运动，处于平衡状态，应用平衡条件可以求出动摩擦因数本题考查了求弹簧劲度系数、动摩擦因数、木块受到的摩擦力等问题，分析清楚木块所处的状态是解题的前提，应用胡克定律、平衡条件与运动学公式可以解题16.【答案】解：以结点O为研究对象，分析受力情况：重力G、AO绳的拉力TOA和BO绳的拉力TOB，作出力图，由平衡条件和几何关系得   TOA=2G=202N，TOB=G=20N 答：AO绳的拉力是202N，BO绳的拉力是20N【解析】以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解AO绳和BO绳的拉力大小 本题首先要选择好研究对象，对于绳系装置，常常以结点为研究对象，再进行受力情况分析，最后由平衡条件求解，按照三个步骤进行研究17.【答案】解：（1）由受力平衡可知：f=mgsin37°=30N又：f=mgcos37°得：=0.75（2）由受力平衡可知：Fcos37°=mgsin37°+（mgcos37°+Fsin37°）解得：F=12007（N）答：（1）物体受到的摩擦力大小是30N，斜面间的动摩擦因数是0.75；（2）若用一水平恒力F1作用于物块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F1的大小是12007N。【解析】（1）对物体沿斜面匀速下滑时受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解； （2）对物体沿斜面匀速上滑时受力分析，受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解。本题是力平衡问题，关键对物体受力分析后根据共点力平衡条件列式求解，基础题目。专心-专注-专业