最新人教版高一物理必修一试题：第3章相互作用学业质量标准检测3含解析.pdf

最新人教版物理精品资料第三章学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100 分，时间90 分钟。第卷(选择题共 40 分)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，第16小题只有一个选项符合题目要求，第7 10 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 力是物体间的相互作用。下列有关力的图示及表述错误的是导学号 1321411(C)解析：由于在不同纬度处重力加速度g 不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，故 A 正确。充足气的篮球的球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力，故B 正确。书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C 错误。平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的静摩擦力是前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D 正确。2(内蒙古包头五中20162017 学年高一上学期期末)图示为小孩从t0 时刻起逐渐增加推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2和 t3)的漫画图。据此，小王总结出四张箱子与水平地面之间的摩擦力随时间变化的关系图，其中可能正确的是导学号 1321411(C)解析：木箱静止的过程中受到的是静摩擦力，其大小随着推力的增大而增大；当达到最大静摩擦力后物体开始滑动，此时摩擦力变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力小于最大静摩擦力，并且滑动摩擦力大小与正压力成正比，压力不变，则滑动摩擦力不变，则可知只有C正确，A、B、D 错误，故选C。3如图所示，欲借助汽车的力量，将光滑凹槽中的铁球缓慢拉出，随着汽车对铁球的作用力越来越大，凹槽对球的弹力导学号 1321411(C)A始终水平向左，越来越大B始终竖直向上，越来越大C斜向左上方，越来越大D斜向左上方，大小不变解析：汽车缓慢拉铁球时，铁球受力如图所示，所以凹槽对铁球的弹力指向左上方，且FNF2G2，随汽车拉力的增大而增大，选项 C 正确。4射箭是奥运会比赛项目之一，如图甲为选手射箭场景。已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l。发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹住类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。已知弦的劲度系数为 k，发射箭时弦的最大长度为54l(弹性限度内)，则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)导学号 1321411(C)Akl B.1615kl C.310kl D2kl解析：弦的张力 Fk(54l l)14kl，由力的合成得弦对箭的合力F2Fcos 2F35310kl，故 C 选项正确。5图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是m，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则 导学号 1321411(A)AF3F1F2BF1F2F3CF1F2F3 DF3F1F2解析：根据图可知，甲和丙的弹簧秤读数相等即F1F3mg，乙图中弹簧秤的读数F2mgcos30 32mg，故有 F1F3F2，所以选项A 正确。6(山东省泰安市20172018 学年高一上学期期末)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，每块的质量为m，其中第3、4 块固定在地基上，第1、2 块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第 1、2 块石块间的作用力大小为导学号 1321411(D)A.12mg B.32mgC.33mg D.3mg解析：取第一块石头为研究对象进行受力分析如图，则FNGtan30 3mg，故选 D。7(河北省石家庄一中2017 2018 学年高一上学期期中)如图所示，物体 A 放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为10N 的物体 B，且已知物体A 与桌面间的最大静摩擦力为4N.要使 A 静止，需加一水平向左的力F1，则力 F1的取值可以为导学号 1321411(BC)A4N B6N C10N D18N 解析：当 F14N 时，静摩擦力为fF2 F16N4N，物体不能静止，故A 错误；当F1 6N 时，静摩擦力为fF2F14N，即达到最大值且方向向左，故 B 正确；当 F110N，静摩擦力为fF2F10，故 C 正确；当F118N 时，由于最大静摩擦力为4N，所以 4NF1F28N，物体不平衡，将加速向左移动，故D 错误。所以BC 正确，AD 错误。8(甘肃省兰州一中20162017 学年高一上学期期末)如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则导学号 1321411(BC)AF1GsinBF2GtanC若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，但F1与 F2的合力不变D若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大解析：作出人的受力图如图所示可得 F1GcosF2Gtan当增加悬绳长度，减小F1与 F2均减小F1与 F2的合力始终等于重力，综上所述B、C 正确。9.(湖北省华中师大附中20162017 学年高一上学期期中)如图所示，一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F 作用于小球上，使 其 缓 慢 地 由 实 线 位 置 运 动 到 虚 线 位 置，铁 架 台 始 终 保 持 静 止，则 在 这 一 过 程 中导学号 1321411(BD)A水平拉力F 是恒力B铁架台对地面的压力一定不变C细线的拉力变小D地面对铁架台的摩擦力增大解析：对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：Fmgtan，Tmgcos，逐渐增大则F 逐渐增大，T 也增大，故A 错误，C 错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得：FfF，则 Ff逐渐增大，FN(Mm)g，FN保持不变，故B 正确，D 正确，故选B、D。10.如图所示，A、B、C、D 四个人做杂技表演，B 站在 A 的肩上，双手拉着C 和 D，A撑开双手水平支持着C 和 D。若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计 A 手掌与 C、D 身体间的摩擦。则下列结论正确的是导学号 1321411(ABC)AA 受到地面的支持力为4mgBB 受到 A 的支持力为3mgCB 受到 C 的拉力约为2 33mgDC 受到 A 的推力约为233mg解析：把四人看成整体，分析受力，由二力平衡可知A 受到地面支持力为4mg。把 BCD看成整体，分析受力，由二力平衡可知B 受到 A 的支持力为3mg。由题图可知，B 手臂与竖直方向的夹角大约为30，设 B 对 C 的拉力为F1，A 对 C 的推力为F2，对 C 分析受力，由受力分析和力的平衡条件可得，F1cos30 mg，解得 F1233mg。F1sin30 F2，解得 F2mgtan30 33mg，故选项ABC 正确，D 错误。第卷(非选择题共 60 分)二、填空题(共 3 小题，共18 分。把答案直接填在横线上)11(5 分)(山西省晋商四校20162017 学年高一上学期期末)如图，把一个弹簧测力计的一端固定在墙上，用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时两个测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出)，则物块 P 与金属板间的滑动摩擦力的大小是 _2.60_N。若用弹簧测力计测得物块P 重 13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P 的材料为 _木头 _。导学号 1321411(A)材料动摩擦因数金属 金属0.10 橡胶 金属0.50 木头 金属0.20 皮革 金属0.28 解析：分析物块P 的受力情况可知，物块P 受金属板给P 的滑动摩擦力Ff，方向向左，受弹簧测力计向右的拉力F，由二力平衡可知，FfF，测力计读数为2.60N，所以 Ff2.60N；又根据 FfG 可得：FfG0.2，从表中对比得知，物块P 为木头。12(6 分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。导学号 1321411(1)某次测量如图乙所示，指针示数为 _16.00(15.95 16.05)(有效数字位数正确)_cm。(2)在弹性限度内，将50g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A，B 的示数 LA和 LB如表。用表中数据计算弹簧的劲度系数为_12.5(12.2 12.8)_N/m(重力加速度g 取10m/s2)。由表中数据_能_(选填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数。钩码数1234 LA/cm15.7119.7123.6627.76 LB/cm29.9635.7641.5147.36 解析：(1)刻度尺读数需要估读到精确位的下一位，由图可知指针示数为16.00cm，考虑到误差范围，15.9516.05cm 均算对。(2)由胡克定律Fkx，结合表格数据可知弹簧的劲度系数k1501031019.7115.71 102N/m12.5N/m，考虑误差范围情况下12.212.8N/m；对于计算弹簧的劲度系数，只需要测出弹簧的形变量，结合两个指针的变化量减去指针A 的变化量，就是弹簧的形变量，所以能求出弹簧的劲度系数。13(7 分)(重庆巴蜀中学20172018 学年高一上学期期中)在“验证力的平行四边形定则”实验中：导学号 1321411(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。B在其中一根细线上挂上5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录_钩码个数(或细线拉力)_、_橡皮筋与细线结点的位置O_、_细线的方向 _。C将步骤 B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4 个和 3 个质量相等的钩码，用两光滑硬棒 B、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C 的位置，使 _橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点位置重合_，记录 _钩码个数和对应的细线方向_。(2)如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中coscos_34_。解析：(1)根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向；该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤 B 中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向。(2)根据 O 点处于平衡状态，正交分解有：竖直方向：4mgsin 3mgsin 5mg 水平方向：4mgcos 3mgcos联立解得：coscos34。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(9 分)(新疆兵团二师华山中学20172018 学年高一上学期期中)如图所示，质量为2kg 的物体放在水平地板上，用一原长为8cm 的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数 k 200N/m。(g 均取 10m/s2)求：导学号 1321411(1)物体所受的最大静摩擦力为多大？(2)物体所受的滑动摩擦力为多大？(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少？答案：(1)6N(2)5N(3)0.25 解析：(1)当物体刚开始被拉动时，弹簧的伸长量为x111cm8cm3cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为：F1kx200N/m 0.03m6N，此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力，即Ffmax6N。(2)当物体匀速滑动时，弹簧的伸长量为x210.5cm8cm2.5cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为：F2kx2200N/m 0.025m5N，此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力，即 Ff5N。(3)由滑动摩擦力公式可得：FfFN mg，求得 0.25。15(10 分)薇薇老师课间在办公室玩转健身球，现将薇薇老师的手掌和健身球简化成如图所示的模型。假设每个健身球质量为280g，直径 d 50mm，手掌围成的圆弧半径R 50cm，此时手掌和健身球均静止，不计摩擦。请你估算此时A 球对薇薇老师的正压力为多大(g10m/s2)？导学号 1321411答案：2.8N 解析：设一个健身球的质量为m，半径 rd/2，O 点和健身球圆心连线与竖直方向夹角为 ，A 球受力如图，则有mgNAcoscos Rr2r2Rr1 NAmg 2.8N 16(11 分)(湖南省六校联盟20162017 学年高一上学期期末联考)如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m0.6kg 的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37 角。已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M50kg，且人受的浮力忽略不计(g 取10N/kg，sin37 0.6，cos37 0.8)。求：导学号 1321411(1)水平风力的大小；(2)人对地面的压力大小；(3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？(要求说明理由)答案：(1)水平风力的大小12N；(2)人对地面的压力大小为491N；(3)若水平风力增强，人对地面的压力不变。解析：(1)对氢气球进行受力分析，并分解如图：由平衡条件列式：竖直方向：F浮mgTsin37；水平方向：F风Tcos37；解得：F风12N，T15N。(2)对人进行受力分析，并分解如图：由平衡条件列式：竖直方向：FNMgTsin37 500150.6N491N；(3)若风力增强，只改变了水平方向的力，视气球及人为一整体可知，竖直方向上的受力情况没改变，人对地面的压力不变。17(12 分)(浙江省91 联盟 20172018 学年高一上学期联考)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳 OB 水平且 B 端与站在水平面上的质量为 m2的人相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角 37，物体甲及人均处于静止状态。(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：导学号 1321411(1)轻绳 OA、OB 受到的拉力是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m260kg，人与水平面之间的动摩擦因数为 0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？答案：(1)54m1g34m1g(2)34m1g方向水平向左(3)24 kg 解析：(1)以结点 O 为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将 FOA分解，由平衡条件有：FOBFOAsin 0，FOAcos m1g0 联立得：FOAm1gcos54m1gFOBm1gtan 34m1g故轻绳 OA、OB 受到的拉力分别为54m1g、34m1g(2)人水平方向受到OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，fFOB34m1g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。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值fmm2g由平衡条件得：FOBmfm又 FOBmm1mgtan 34m1mg联立得：m1m4FOBm3g4m2g3g24kg 即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。