第3章相互作用基础过关解析版学年高一物理单元测试定心卷人教版必修1.docx

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第3章相互作用基础过关解析版学年高一物理单元测试定心卷人教版必修1

第3章相互作用

基础过关卷

班级___________姓名___________学号____________分数____________

（考试时间：

60分钟试卷满分：

100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、选择题：

本题共12个小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。

1．下列关于重力的说法中，正确的是（）

A．只有静止的物体才受到重力作用

B．重力的方向总是竖直向下的

C．重力只有受力物体，没有施力物体

D．物体受到的重力与质量无关

【答案】B

【解析】

物体在任何运动状态下均受重力，故A错误；物体受到的重力一定是竖直向下，故B正确；重力的施力物体是地球，选项C错误；重力G=mg，重力与质量有关，选项D错误；故选B.

【点睛】

此题考查的是重力的存在，需要清楚的是：

地球表面及附近的一切物体都受重力的作用，与物体的位置和状态无关．

2．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（）

A．一直下降B．一直不变

C．先下降后上升D．先上升后下降

【答案】C

【解析】

装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD错误，C正确；

故选：

C；

3．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

【答案】A

【解析】

M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故D错误．故选A．

4．在下图中，a、b均处于静止状态，则a、b间一定有弹力的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

判断a、b两球间有无弹力，要依据弹力产生的两个条件：

一是相互接触；二是发生弹性形变。

四个选项中都满足了接触这一条件，但是否发生了形变难于观察，这时可以利用“假设法”来判断。

在A图中，若拿去a球，则b球仍静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力。

在B图中，若拿去a球，则b球将向左运动，故a、b间存在相互挤压，故a、b间存在弹力。

在C图中，若拿去a球，则b球静止，即a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力。

在D图中若拿去斜面a，则b球可能静止，即a、b间可能没有挤压，即a、b间可能没有弹力。

故a、b间一定有弹力的是B图。

故选B。

5．如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数

，从

开始以初速度

沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力

的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力

随时间变化的图像是下列图中的（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】

开始物体受到水平向左滑动摩擦力：

物体速度减为0，外力

，所以物体受到水平向右静摩擦力：

故选A．

6．如图所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2.若左右两端的压力F都是100N，则每块木板对木块的摩擦力大小和方向是（　　）

A．40N，方向向下B．20N，方向向上

C．15N，方向向上D．30N，方向向上

【答案】C

【解析】

对物体而言，处于静止状态，受到平衡力的作用，在竖直方向上，所受重力与摩擦力是平衡力，故2f=G=30N，则每块木板对木块的摩擦力大小为15N，方向向上；故选C．

【点睛】物块受到重力、两木板对它的压力，以及两个摩擦力，处于静止状态，即平衡状态．平衡力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上．

7．如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受拉力的大小FTA、FTB的变化情况是（　　）

A．FTA增大，FTB不变B．FTA、FTB均不变

C．FTA不变，FTB增大D．FTA、FTB均减小

【答案】B

【解析】

因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受拉力的大小FTC、FTB始终相等，且等于物体的重力．又因为OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，所以A点缓慢右移时，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变．故B项正确.

8．如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是

A．增大N的示数同时减小β角

B．增大N的示数同时增大β角

C．减小N的示数同时减小β角

D．减小N的示数同时增大β角

【答案】C

【解析】

要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，

根据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小

角，故C正确，ABD错误．

9．如图所示，轻弹簧的两端各受10N的拉力F的作用，弹簧平衡时伸长了5cm（在弹性限度内）。

下列说法正确的是（　　）

A．该弹簧的劲度系数k为400N/m

B．该弹簧的劲度系数k为200N/m

C．根据公式

，弹簧的劲度系数k与所受弹力成正比

D．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

【答案】BD

【解析】

AB．弹簧的弹力F=10N，根据胡克定律F=kx得：

弹簧的劲度系数

故A错误，B正确；

C．弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，故C错误；

D．由于F=kx，则∆F=k∆x，则弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比，故D正确。

故选BD。

10．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。

当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是

、

，则（　　）

A．

，

B．

，

C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N

D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N

【答案】AD

【解析】

AB．设小弹簧劲度系数为k1   大弹簧劲度系数为k2。

依据胡克定律F=kx得：

x=0.2m时有

20=k1×0.2①

x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有

 50=k1×0.3+k2×0.1 ②

解①②得

k1=100 N/m

k2=200N/m

选项A正确，B错误；

CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为

F1=k1×0.3=30N

大弹簧弹力为

F2=k2×0.1=20N

选项C错误，D正确。

故选AD。

11．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　）

A．容器受到的摩擦力不变

B．容器受到的摩擦力逐渐增大

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐渐增大

【答案】BC

【解析】

AB．由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；

CD．水平方向上受力平衡，墙面对容器的弹力

N=F

若最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大，N随之增大，故C正确，D错误。

故选BC。

12．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）

A．B与水平面间的摩擦力减小

B．地面对B的弹力增大

C．悬于墙上的绳所受拉力不变

D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

【答案】BD

【解析】

绳子的拉力大小不变，由于绳子与水平方向的夹角减小，在水平方向的分力增大，所以B与水平面间的摩擦力增大，Ａ错；绳子在竖直方向的分力减小，由

可知支持力增大，B对；两段绳子的拉力大小不变，但夹角增大，所以合力减小，悬于墙上的绳所受拉力减小，C错；A、B静止时，由对称性可知图中a、b、q三角始终相等，D对；

第II卷（非选择题共52分）

二、实验题（共14分）

13．（6分）

（1）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．

①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．

②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）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力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θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________．

A．F1＝4N

B．F＝12N

C．θ1＝45°

D．θ1<θ2

【答案】

BBC

【解析】

试题分析：

理解本实验的“等效”思想．明确“实验值”和“实际值”的区别．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．

根据图乙可知F是根据

和

为邻边作出理论值，而

是实际操作画出的，由于实验存在误差，理论值和实际值存在偏差，故

一定沿AO方向

（2）本实验是根据合力与两个分力的作用效果相同为原则的，所以采用了等效替代法，B正确；

（3）据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图．从图上可知

，

合力F=12N．根据余弦定理可知

，即

，根据大角对大边，可知

，故BC正确．

14．（8分）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．

（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是____和____．

测量记录表：

（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中____、____．

（3）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：

d1=L4－L0=6.90cm，d2=L5－L1=6.90cm，d3=L6－L2=7.00cm．请你给出第四个差值：

d4=____=_____cm．

（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量ΔL．ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：

ΔL1=___，代入数据解得ΔL=___cm．

【答案】L5L66.85（6.84-6.86）14.05（14.04-14.06）L7－L37.20（7.18-7.22）

1.75

【解析】

（1）[1][2]读数时应估读一位，所以其中L5、L6两个数值在记录时有效数字有误．

（2）[3][4]根据实验数据，可得L3=6.85cm和L7=14.05cm．

（3）[5][6]题中三组数据在寻求多挂4个砝码形成的长度差，故

d4=L7－L3=（14.05－6.85）cm=7.20cm

（4）[7][8]每增加4个砝码弹簧的平均伸长量

=

则每增加一个砝码弹簧的平均伸长量

=

代入数据得

=1.75cm

三、计算题（共38分）

15．（12分）如图所示,质量为

的木板B放在水平地面上,质量为

的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为

．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数

，木板B与地面之间的动摩擦因数

．重力加速度g取

．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：

（

，

）

（1）绳上张力T的大小；

（2）拉力F的大小．

【答案】

（1）100N

（2）200N

【解析】

（1）对物体A受力分析如图所示：

A静止，受力平衡，则在x轴上：

Tcosθ=f1

在y轴上：

N1=Tsinθ+mAg

又f1=μ1N1

联立解得：

T=100N

f=80N

即绳上张力T的大小为100N．

（2）对物体B受力分析如图所示：

B处于静止，根据平衡条件可得：

在x轴上：

F=f1+f2

在y轴上：

N2=N1+mBg

又有：

f2=μ2N2

联立解得：

F=200N

即拉力F的大小为200N．

16．（12分）质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示（已知木楔在整个过程中始终静止）．

（1）当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；

（2）当α＝θ时，木楔对水平面的摩擦力是多大？

【答案】

（1）mgsin2θ　

（2）

mgsin4θ

【解析】

木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有

mgsinθ＝μmgcosθ

即μ＝tanθ.

（1）木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有

Fcosα＝mgsinθ＋Ff

Fsinα＋FN＝mgcosθ

Ff＝μFN

解得

F＝

＝

＝

则当α＝θ时，F有最小值，为

Fmin＝mgsin2θ.

（2）因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即

Ff＝Fcos（α＋θ）

当α＝θ时，F取最小值mgsin2θ，

Ffm＝Fmincos2θ＝mg·sin2θcos2θ＝

mgsin4θ.

17．（14分）如图所示，一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮（质量可忽略不计）。

一体重为600N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体。

（1）此时人对地面的压力是多大；

（2）斜杆BC，横杆AB所受的力是多大。

【答案】

（1）300N；

（2）

，

【解析】

（1）先以人为研究对象，人受三个力作用，重力G、地面对人的支持力FN、绳子的拉力FT。

由平衡方程可得

FN+FT=G

对重物分析可得

FT=G物=300N

联立解得

FN=300N

根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力为300N。

（2）以B点为研究对象，其受力情况如图所示

将绳子的拉力F分解为两个力：

一个分力是对AB杆的拉力、一个分力是对BC杆的压力。

F=2FT=600N

由题意及受力分解图可知