第3章《相互作用》限时检测A 物理成才之路 参考答案.docx

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第3章《相互作用》限时检测A物理成才之路参考答案

第三章限时检测A

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，时间90分钟．

第Ⅰ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，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．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N

A．①②③　　　　　　B．②③④　

C．①②④　D．①③④

答案：

C

解析：

由力的概念可判C项正确．

2．（湖南师大附中09－10学年高一上学期期中）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

答案：

D

解析：

重力是由于地球的吸引产生的，A错，D对；重力的大小G＝mg，方向竖直向下，BC均错．

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，Ff为空气阻力）（　　）

答案：

B

解析：

足球在空中飞行过程中不再受脚施加给它的力，故球只受两个力G和Ff的作用．

4．（辽宁沈阳二中09－10学年高一上学期期中）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

答案：

BC

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（　　）

答案：

D

解析：

水对大坝有冲击作用，要从安全牢固角度考虑，必须使水库大坝受到的冲击力减小，建成弧形的形状比直线形状效果好，C的方向使水集成冲向中心，最不安全，B比A好，D最安全．

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－

）　　　　　B．M－

C．2M－

D．0

答案：

A

解析：

匀速下降时Mg＝F＋f①

匀速上升时（M－m）g＋f＝F②

由①②式解得m＝2（M－

）所以A项正确．

7．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

答案：

BD

解析：

汽车刹车时，车轮与地面的摩擦力有两种情况：

当车轮滚动时，车轮与地面的接触点相对地面静止，没有发生滑动现象，此时所受摩擦力为静摩擦力；当车轮在地面上滑动时，所受摩擦力为滑动摩擦力．如果刹车时车轮被抱死，即车轮不转动，只在地面上滑动，且滑动摩擦力与汽车前进方向相反，则使汽车产生减速运动的加速度的力就是此滑动摩擦力．如果刹车时车轮转动，车停下来是靠地面静摩擦力作用的结果，此时静摩擦力同样与汽车前进方向相反，产生刹车加速度，B正确．依题意，防抱死后汽车的刹车距离小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，D正确．故选B、D.

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

答案：

B

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

答案：

AC

解析：

研究C点，C点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即FT＝G

将重物对C点的拉力分解为对AC和BC两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示．

∵AC>CB，∴FBC>FAC

当增加重物的重力G时，按比例FBC增大的较多，所以BC段绳先断，因此选项A是正确的，而选项B是不正确的

将A端往左移时，FBC与FAC两力夹角变大，合力FT一定，则两分力FBC与FAC都增大，将A端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项C中说法是正确的，而选项D是错误的，故选A、C.

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12.5N

B．木块A所受摩擦力大小是11.5N

C．木块B所受摩擦力大小是9N

D．木块B所受摩擦力大小是7N

答案：

C

初始平衡时弹簧被压缩2cm，静摩擦力为f0=kx=8N，力F作用后由于作用力小于二物的最大静摩擦力（fA=μmAg=12.5N、fB=μmBg=15N），整体依然处于静止状态.故A所受摩擦力大小是8N，B所受摩擦力大小是F+f0=9N，故选C.

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．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________．

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

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×10－3kg

0

30

60

90

120

150

弹簧总长度l×10－2m

6.0

7.2

8.3

9.5

10.6

11.8

（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.

答案：

弹簧的劲度系数为k＝26N/m.

弹簧伸长量x/m

弹力F/N

0

0

0.012

0.30

0.023

0.60

0.035

0.90

0.046

1.20

0.058

1.50

13.（福建厦门一中09－10学年高一上学期期中）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．

答案：

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）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？

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＝

OC.

考虑直角三角形AOD，其角∠AOD＝30°，而OD＝OC/2，则有

F＝2F1cos30°＝2×3×104×

N≈5.2×104N.

15．（10分）甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图（a）所示，要使船沿OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？

方向如何？

答案：

500N

方向垂直于河岸指向另一侧．

解析：

要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向．

在（b）中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力F乙最小，其最小值为：

F乙＝F甲sin30°＝1000×1/2N＝500（N）．

16．（11分）（2009·济南高一检测）如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为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？

答案：

（1）

m1g　

m1g　

（2）

m1g　方向水平向左　（3）1.6kg

解析：

（1）FTOA＝

＝

m1g

FTOB＝m1gtanθ＝

m1g

（2）Ff＝FTOB＝

m1g

方向水平向左

（3）Ffm＝μm2g＝0.3×40N＝12N

当FTOB＝

m1g＝Ffm＝12N时，

m1＝1.6kg，即物体甲的质量m1最大不能超过1.6kg.

17．（12分）（南京市08－09学年高一上学期期末）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．

答案：

经计算F1＝21.7N，F2＝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＝f1①

F1sinθ＋FN1＝mg②

f1＝μFN1③

解之得：

F1＝

＝21.7N④

推行李箱时：

F2cosθ＝f2⑤

FN2＝F2sinθ＋mg⑥

f2＝μFN2⑦

解之得：

F2＝

＝29.4N⑧

F1