学年高中物理 第三章 相互作用限时检测 新人教版必修1.docx

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学年高中物理第三章相互作用限时检测新人教版必修1

【成才之路】2015-2016学年高中物理第三章相互作用限时检测新人教版必修1

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，第1～6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．关于力的概念，下列说法正确的是（　　）

A．力既有大小，又有方向，是一个矢量

B．力可以从一个物体传递给另一个物体

C．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用

D．一个受力物体可以不对其他物体施力

答案：

A

解析：

力是矢量A对；力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，B、D错误；两物体不接触也可能产生相互作用力，如电荷之间的相互作用等，C错误。

2．（济南市2014～2015学年高一检测）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（　　）

答案：

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。

3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB。

灯笼受到的重力为G。

下列表述正确的是（　　）

A．FA一定小于G

B．FA与FB大小相等

C．FA与FB是一对平衡力

D．FA与FB大小之和等于G

答案：

B

解析：

由A、B两点等高，AO、BO等长可知，AO绳与BO绳的拉力对称，B选项正确；若两绳间的夹角θ＝120°时，FA＝FB＝G；当θ<120°时：

FA＝FB120°时：

FA＝FB>G，A选项错误；这两个力的矢量和与重力是平衡力，C选项错误，这两个力不是大小之和而是矢量之和等于G，D选项错误。

4．如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。

某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。

设吊床两端系绳的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则（　　）

A．躺着比坐着时F1大B．坐着比躺着时F1大

C．坐着比躺着时F2大D．躺着比坐着时F2大

答案：

B

解析：

人坐在吊床上时，可把人视为一个质点挂在吊床中间；人躺在吊床上时，可把人视为一根等于人身高的杆。

显然，人坐在吊床上时，吊床两端系绳的拉力夹角较大，根据力的平行四边形定则，坐着比躺着时F1大，选项B正确，A错误；人坐在吊床上或躺在吊床上，处于静止状态时，吊床对该人的作用力都等于重力，选项C、D错误。

5．（唐山市重点中学2014～2015学年高一上学期期中）

质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受到的摩擦力大小等于（　　）

A．5NB．4N

C．3ND．3

N

答案：

A

解析：

重力沿斜面向下的分力F1＝Gsin30°＝4N，推力F与F1的合力等于摩擦力，f＝

＝5N，故A正确。

6.（九江一中2013～2014学年高一上学期期中）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30°和60°，则绳ac和绳bc中的拉力分别为（　　）

A.

mg，

mgB．

mg，

mg

C.

mg，

mgD.

mg，

mg

答案：

A

解析：

设绳ac中的拉力为F1，bc中的拉力为F2，则有水平方向：

F1sin30°＝F2sin60°。

竖直方向：

F1cos30°＋F2cos60°＝mg。

由以上两式可得F1＝

mg，F2＝

mg，故A项正确。

7.

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：

容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确。

8．（枣庄市2014～2015学年三校联考）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。

当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力），在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象如图乙所示。

则下列判断正确的是（　　）

A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200N/m

D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变

答案：

BCD

解析：

图象所描述的是弹簧的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，而不是指弹簧的长度，故A错误、B正确；由图象求得k＝

＝200N/m，C正确；弹簧的劲度系数由弹簧的本身性质决定，与弹簧受力与否及受力方向无关，D正确。

9．（湖北黄冈中学2014～2015学年高一上学期期中）如图所示，依着光滑且竖直的墙壁，用轻绳挂着一个重为G，半径为R的小球A，在A球的下面又挂着一个重为

的球B，挂A球的绳长为R。

对于图中小球的受力，有下列说法，其中正确的是（　　）

A．墙壁对A球的支持力为

，斜绳对A的拉力为

B．A球对墙壁的压力为

，斜绳对A球的拉力为

G

C．A球所受重力、支持力、斜绳拉力之比为

1.53

D．当球B的重力变大时，A球所受的力都变大

答案：

BC

解析：

A球受力如图所示，

由题意知α＝30°

所以FA＝

＝

G

FN＝1.5Gtan30°＝

G

故选项B、C正确，A错误；A球所受的重力不变，D错。

10．（南充市2013～2014学年高一上学期期中）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8N

C．木块B所受摩擦力大小是7N

D．木块B所受摩擦力大小是9N

答案：

BD

解析：

用力拉F之前，以A为研究对象进行受力分析有

fA＝kx＝0.02×400N＝8N<μmAg＝12.5N；施加水平拉力之后，假设物体B依然静止，以B为研究对象进行受力分析有

fB＝F＋kx＝1N＋0.02×400N＝9N<μmBg＝15N，故物体B依然静止，弹簧保持原状态，即木块A所受摩擦力不变，大小依然是8N，木块B所受摩擦力是9N，所以选项B、D正确。

第Ⅱ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）（威海市2013～2014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________________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________________。

（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

答案：

2.60N　木头

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，Ff＝F，测力计读数为2.60N，所以Ff＝2.60N；又根据Ff＝μG可得：

μ＝

＝0.2，从表中对比得知，物块P为木头。

12．（6分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________________方向（填“水平”或“竖直”）

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧________________时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：

代表符号

L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

数值（cm）

25.35

27.35

29.35

31.30

33.4

35.35

37.40

39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为______________。

由表可知所用刻度尺的最小分度为________________。

（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________________的差值（填“L0”或“Lx”）。

（4）由图可知弹簧的劲度系数为________________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________________（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

答案：

（1）竖直　

（2）静止　L3　1mm　（3）Lx　

（4）4.9　10g

解析：

探究弹力与弹簧伸长量的关系时，

（1）弹簧轴线和刻度尺都应在“竖直”方向。

（2）弹簧“静止”时测原长。

数据记录时要保留四位有效数字，所以L3不规范；刻度尺的最小刻度为1mm；（3）横轴是弹簧长度与Lx的差值，（4）弹簧的劲度系数为k＝

＝

＝4.9N/m；砝码盘质量为m＝

＝

＝10－2kg＝10g。

13．（7分）

有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：

在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是（　　）

A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4

B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4

D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是（　　）

A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三段绳子之间的夹角

D．用天平测出钩码的质量

（3）在作图时，你认为图中________________是正确的。

（填“甲”或“乙”）

答案：

（1）BCD　

（2）A　（3）甲

解析：

（1）实验中的分力与合力的关系必须满足：

|F1－F2|

（2）A　（3）甲　实验中F3是竖直向下的。

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）（成都市南片区2013～2014学年高一上学期六校联考）质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2），求：

（1）雪橇对地面的压力大小；

（2）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。

答案：

（1）340N　

（2）0.24

解析：

（1）对小孩和雪橇整体受力分析得：

竖直方向：

Fsinθ＋FN＝mg

解得FN＝mg－Fsinθ＝340N

雪橇对地面压力F′N是地面对雪橇支持力FN的反作用力，所以雪橇对地面压力：

FN′＝FN＝340N

（2）水平方向：

Fcosθ－Ff＝0

Ff＝μFN

由上式解得：

μ＝4/17＝0.24

15．（10分）有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。

如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。

现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动。

试求：

（1）笔内小弹簧的劲度系数；

（2）书与桌面间的动摩擦因数大小。

答案：

（1）1000N/m　

（2）0.3

解析：

（1）由于砝码处于静止，则kΔx＝mg

所以有k＝

＝

N/m＝1000N/m

（2）要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μmg

得μ＝

＝

＝0.3

16．（11分）如图甲所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示。

当钢绳向上提起时，两杆对罐壁压紧，摩擦力足够大，就能将重物提升起来；罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定机构”。

若罐重力为G，短杆与竖直方向夹角为θ＝60°，求吊起该重物时，短杆对罐壁的压力（短杆质量不计）。

答案：

G

解析：

由题意杆罐之间的摩擦力Fμ＝

，所以短杆对罐壁的压力FN＝Fμ·tanθ＝

×tan60°＝

G。

17．（12分）（浙江萧山五校2014～2015学年高一上学期期末联考）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θ＝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：

（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m2＝60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝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）

m1g　

m1g　

（2）

m1g　方向水平向左

（3）24kg

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：

FOB－FOAsinθ＝0，FOAcosθ－m1g＝0

联立得：

FOA＝

＝

m1g

FOB＝m1gtanθ＝

m1g

故轻绳OA、OB受到的拉力分别为

m1g、

m1g

（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，

f＝FOB＝

m1g　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fm＝μm2g

由平衡条件得：

FOBm＝fm

又FOBm＝m1mgtanθ＝

m1mg

联立得：

m1m＝

＝

＝24kg

即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。