高三物理阶段练习第三单元相互作用单元测试.docx
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高三物理阶段练习第三单元相互作用单元测试
2019高三物理阶段练习第三单元相互作用单元测试
此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。
单元质量评估（三）
第三章
〔90分钟100分〕
【一】选择题（本大题共10小题，每题4分，共40分。
每题至少一个答案正确，选不全得2分）
1.以下关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的选项是（）
A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间
B.劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大
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
2.码头上两个人用水平力推集装箱，想让它动一下，但都推不动，其原因是（）
A.集装箱太重
B.推力总小于摩擦力
C.集装箱所受合外力始终为零
D.推力总小于最大静摩擦力
3.在某场比赛中，姚明接球投篮，球已出手。
下面是几位同学关于此时此刻球受力的说法，其中正确的选项是（空气阻力忽略不计）（）
A.球只受到重力的作用
B.球只受到一个沿运动方向的力的作用
C.球不受任何外力作用
D.球受到姚明给的一个力和重力的共同作用
4.一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如下图。
以下说法错误的选项是
（）
A.铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和相互作用的弹力
C.磁力和弹力是互相平衡的力
D.磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
5.一运动员双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当两手间的距离增大时，每只手所受的拉力FT以及它们的合力F的大小变化情况是（）
A.FT增大，F也增大B.FT增大，F减小
C.FT增大，F不变D.FT减小，F不变
6.如下图，在水平力Ｆ作用下，重为Ｇ的物体沿竖直墙匀速下滑，假设物体与墙之间的动摩擦因数为μ,那么物体所受摩擦力的大小为（）
A.μFB.μF+G
C.GD.
7.在光滑水平桌面上放一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用200N的水平力拉弹簧的两端，测得弹簧伸长4cm，那么弹簧测力计的读数F和弹簧的劲度系数k分别为（）
A.F=400N，k=100N/cm
B.F
=400N，k=50N/cm
C.F=200N，k=1.0×104N/m
D.F=200N，k=5.0×103N/m
8.如下图，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,那么斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为
（）
9.（2018·南通高一检测）小船被绳索拉向岸边，如下图，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，以下说法正确的选项是（）
A.绳子的拉力FT不断增大B.绳子的拉力FT不变
C.船受的浮力减小D.船受的浮力增大
10.（2018·玉溪高一检测）如下图，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，那么（）
A.绳OA所受的拉力逐渐增大
B.绳OA所受的拉力逐渐减小
C.绳OA所受的拉力先增大后减小
D.绳OA所受的拉力先减小后增大
【二】实验题（本大题共2小题，共14分）
11.（8分）某同学用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验。
他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，记下指针所指的标尺刻度，所得数据如表所示：
（重力加速度g取9.8m/s2）
钩码质量
m/×102g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度
x/×10-2m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
（1）根据所测数据，在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线。
（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在______N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为_______N/m。
12.（6分）“验证力的平行四边形定那么”的实验是_________（选填“验证性”、“测量性”、“技能训练性”或“探索性”）实验，它的实验目的是________________。
在本次实验中，两次把橡皮条结点拉到同一位置的目的是__________________
____________________________________。
【三】计算题（本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
13.（10分）气球被水平吹来的风吹为如下图的情形，假设测得绳子与水平面的夹角为37°，水平风力F=24N，气球的重力G=2N，试求气球受到的空气浮力的大小和绳子拉力的大小。
14.（12分）如下图，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动。
当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动。
求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数。
（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？
这时物体受到的摩擦力有多大？
15.（12分）在倾角为30°的光滑斜面上放着一个质量M=2kg的物体A，由轻绳与质量为m的
物体B相连，如下图，A和B都处于静止状态，求B物体的质量为多大？
（g取10N/kg）
16.（12分）如下图，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。
质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小。
答案解析
1.【解析】选A。
静摩擦力Ff的范围是0由胡克
定律F=kx知，弹簧的弹力大小由劲度系数k和弹簧的形变量x共同决定，B错。
动摩擦因数与物体的材料和接触面的粗糙程度有关，与物体间的压力大小和摩擦力大小无关，C错。
物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点，不一定在物体上，如圆环的重心为其圆心，就不在圆环上，D错。
2.【解析】选C、D。
只有当水平推力大于集装箱的最大静摩擦力时，才能把它推动，A、B错，D对。
未推动集装箱说明它处于平衡状态，故其所受合外力为零，C对
。
3.【解析】选A。
篮球与姚明不接触，因此姚明对篮球没有力的作用，篮球只受重力作用。
此题只有A对。
4.【解析】选D。
铁块共受到四个作用力，其中磁力、弹力和摩擦力由黑板施加，重力由地球施加，A对。
水平方向
上，铁块与黑板间既有相互作用的磁力，也有相互作用的弹力，B对。
铁块静止于黑板上，说明它在水平方向上受到的两个力——磁力和弹力是平衡力，C对。
铁块之所以被黑板吸住不动，是因为其重力小于最大静摩擦力，D错。
故符合题意的选项为D。
5.【解析】选C。
运动员两只手受的拉力的合力大小等于重力，重力不变，因此合力F不变。
当两手间的距离增大时，两分力的夹角增大，所以合力不变时，两分力的夹角越大，分力越大。
6.【解析】选A、C。
物体与墙壁间的压力大小等于F，故它受到的滑动摩擦力Ff=μFN=μF,A对。
物体匀速下滑，根据平衡条件可知，物体受到的滑动摩擦力等于物体的重力G，C正确。
7.【解析】选D。
此题研究弹簧上的弹力问题及胡克定律的计算公式。
弹簧测力计的示数等于一端的拉力，故F=2
00N；由F=kx得k=
=5.0×103N/m，故D项正确。
8.【解析】选A。
将重力mg向平行斜面和垂直斜面方向分解，如下图
那么G1=mgsin30°=
mg
G2=mgcos30°=
mg
据平衡条件知，支持力FN=G2=
mg,
摩擦力Ff=G1=
mg,故A正确。
9.【解题指南】解答此题应把握以下两点：
（1）小船匀速运动说明小船在水平、竖直方向的合力分别为零。
（2）小船靠岸过程中，绳与水平方向的夹角变大。
【解析】选A、C。
小船的受力情况如下图。
据平衡条件知F+FTsinθ=G
FTcosθ=Ff
那么拉力FT=
。
小船向岸边运动时，角θ增大，FT增大，A对，B
错。
浮力F=G-
FTsinθ，因为FT增大，sinθ增大，所以浮力F减小，C对，D错。
10.【解析】选D。
O点受OA、OB、OC三绳的拉力而处于静止，故三力合力为零，它们可以组成如下图的矢量三角形，其中F1、F2、F3分别为OA、OB和OC对O点的拉力，其中F3不变，F2方向不变，随悬点A逐渐上升，力F1与水平方向的夹角α逐渐变大，由图看出F1先减小后增大，F2逐渐减小，D正确。
【总结提升】动态平衡分析
（1）题型特点：
三个共点力中，一个力恒定，一个力方向不变，最后一个力大小、方向均变化。
（2）用图解法便于求解：
运用矢量三角形知识，根据点与线上点的距离关系分析最小值。
11.【解析】此题主要考查用图象法处理数据的方法，以及根据实验结果（图象）判断分析实验结论的能力
。
（1）根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平滑的曲线（或直线）连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上（偏差比较大的点舍去），不在线上的点尽量平均分配在线的两侧，如下图。
（2）根据所画图象可得，当m≤5.00×102g=0.5kg时，标尺刻度x与钩码质量m成一次函数关系，所以在0≤F≤4.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律。
由胡克定律F=kx可得k=
=
=25.0N/m
答案：
（1）见解析图
（2）0～4.925.0
【总结提升】探究弹力和弹簧伸长的关系考前须知
（1）所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。
要注意观察，适可而止。
（2）测
弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差。
（3）描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。
（4）记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。
12.【解析】“验证力的平行四边形定那么”的实验是验证平行四边形定那么的正确性，是验证性实验。
实验中两次把橡皮条结点拉到同一位置，目的是让两力作用于橡皮条与一个力作用于橡皮条产生相同的作用效果。
答案：
验证性验证力的平行四边形定那么确保用一只弹簧测力计和用两只弹簧测力计拉的作用效果相同
13.【解析】受力分析建立如下图坐标轴，由平衡条件：
Fx合=FTcos37°-F=0
（3分）
所以绳子的拉力大小为
FT=
=30N（2分）
Fy合=F浮-FTsin37°-G=0（3分）
所以气球受到的空气浮力
F浮=G+FTsin37°=2N+30×0.6N=20N（2分）
答案：
20N30N
14.【解析】
（1）由胡克定律知弹簧
的拉力
F=kx①（2分）
物体匀速运动，那么拉力等于滑动摩擦力。
F=Ff②（2分）
Ff=μG③（2分）
联立①②③代入数据求得μ=0.4（2分）
（2）由①式得当x=6cm时
拉力F′=20×6N=120N（2分）
由于此时物体对水平面的压力未变，故它受到的摩擦力仍等于μG,即80N。
（2分）
答案：
（1）0.4
（2）120N80N
15.【解析】分析B的受力可知，绳的拉力等于其所受重力。
即FT=m
g①（4分）
以A为研究对象，它受三个力，将重力分解后，在平行斜面方向上，A的合力为零，即
Mgsin30°=FT②（4分）
由①②得mg=Mgsin30°
m=
M=1kg。
（4分）
答案：
1kg
16.【解题指南】解答此题时应注意把握以下三点：
（1）整体分析受力，利用竖直方向平衡条件分析地面对三棱柱的支持力。
（2）利用水平方向平衡条件分析地面对三棱柱的摩擦力与墙对球B的弹力关系。
（3）
隔离B球受力分析，利用平衡条件求出墙对B的弹力。
【解析】选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M＋m）g，地面支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用，如下图，处于平衡状态。
根据平衡条件有：
FN－（M＋m）g＝0①（2分）
F＝Ff②（2分）
由①②解得FN＝（M＋m）g（2分）
再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力FAB，墙壁对它的弹力F的作用，如下图，处于平衡状态。
根据平衡条件有：
竖直方向上：
FABcosθ＝mg③（2分）
水平方向上：
FABsinθ＝F④（2分）
由③④解得F＝mgtanθ（2分）
所以Ff＝F＝mgtanθ
答案：
（M＋m）gmgtanθ
【总结提升】“隔离”与“整体”法在计算中的运用
“隔离”与“整体”法在分析某些题目中的物体平衡问题时往往会出现多个研究对象，根据条件求解某物理量时需灵活选取单个物体或整体来研究，这就是“隔离”与“整体”法。
“隔离法”是把系统中的某一个物体或部分系统从系统中“隔离”出来，只分析它所受到的力或运动状态,把它作为研究对象进行求解。
“整体法”是把整个系统或其中几个物体组成的小系统作为“整体”来研究，分析整体的运动状态或受力情况，此时系统内部的相互作用力不再分析。
通常在分析物体间的相互作用时用“隔离法”，有时隔离多个物体，在分析连
接体问题时，一般采用“整体法”。
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