2020-2021學(xué)年物理新教材人教版必修第一冊(cè)精品練習(xí)：第三章　相互作用——力檢測(cè)卷 Word版含解析

1、第三章相互作用力檢測(cè)卷(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求1下列關(guān)于重力、彈力和摩擦力的說法，正確的是()a靜摩擦力的大小在零和最大靜摩擦力之間b勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大c動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比d物體的重心一定在物體上2.如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木p在支撐點(diǎn)m、n處受力的方向，下列說法正確的是()am處受到的支持力豎直向上bn處受到的支持力豎直向上cm處受到的靜摩擦力沿mn方向dn處受到的靜摩擦力沿水平方向3在某中學(xué)秋季田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，高一2班李好同學(xué)奮力拼搏，勇奪男

2、子100 m冠軍，右圖為該同學(xué)奔跑途中的兩個(gè)瞬間，用ff1、ff2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到摩擦力，則關(guān)于ff1、ff2的方向，以下說法正確的是()aff1向后，ff2向后 bff1向前，ff2向前cff1向前，ff2向后 dff1向后，ff2向前4如圖所示，兩塊相同的木塊被豎直的木板夾住保持靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)每塊木塊的質(zhì)量為m，則兩木塊間的摩擦力大小為(重力加速度為g)()a0 b0.5 mgcmg d2 mg5利用彈簧可以測(cè)量物體的重力將勁度系數(shù)為k的彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫梁上彈簧下端不掛物體時(shí)，測(cè)得彈簧的長度為x0.將待測(cè)物體掛在彈簧下端，如圖所示，待物體靜止時(shí)測(cè)得彈簧的長度為x1

3、.測(cè)量中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則待測(cè)物體的重力大小為()akx0 bkx1ck(x1x0) dk(x1x0)6如圖所示，用繩將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦如果把繩的長度增加一些，則球?qū)K的拉力f1和球?qū)Φ膲毫2的變化情況是()af1增大，f2減小bf1減小，f2增大cf1和f2都減小df1和f2都增大7如圖所示，一物塊開始時(shí)靜止在粗糙的傾角為的固定斜面上從某時(shí)刻開始，物塊受到一方向不變、大小從零均勻增大、與斜面平行的拉力作用假設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力以ff表示物塊所受摩擦力，f表示拉力的大小能正確描述ff與f之間的關(guān)系的圖像可能是()8.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量為m、橫截面半徑

4、為r的半圓柱體a、b放置在粗糙水平地面上，a、b的圓心o1、o2之間的距離為l，在a、b上放置一個(gè)質(zhì)量為2m、橫截面半徑也為r的光滑圓柱體c(圓心為o3)，a、b、c始終處于靜止?fàn)顟B(tài)重力加速度為g.則()aa對(duì)地面的壓力大小為3 mgb地面對(duì)a的作用力的方向由o1指向o3c若l減小，a、c之間的彈力減小d若l減小，地面對(duì)b的摩擦力增大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分9如圖所示，物體被水平力f壓在豎直墻壁上靜止不動(dòng)下列說法正確的是()a若增大力f，則墻壁對(duì)物體的彈力增大b若增大力f，則墻壁對(duì)物體的摩擦

5、力增大c若撤去力f，則物體沿墻壁下落的過程受三個(gè)力作用d若力f逐漸減少為原來的一半后，物體沿墻壁下滑，則此時(shí)墻壁對(duì)物體的摩擦力比力f減少前小10如圖是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是()a只增加繩的長度 b只增加重物的重量c只將手指向下移動(dòng) d只將手指向上移動(dòng)11如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0105

6、n，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120，則下列判斷正確的是()a此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0105 nb此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0105 nc若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將增大d若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將減小12如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為4 kg的半球形物體a放在傾角為37的斜面體b上靜止不動(dòng)若用通過球心、大小為10 n的水平推力f作用在物體a上，物體a仍靜止在斜面體上，斜面體仍相對(duì)地面靜止已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，則下列說法正確的是()a物體a受到斜面體b的摩擦力大小增加8 nb物體a對(duì)斜面體b的作用力大小增加10 nc地面對(duì)斜面體b的彈力大小不

7、變d地面對(duì)斜面體b的摩擦力大小增加10 n三、非選擇題：本題共6小題，共60分；按題目要求作答計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位13(6分)圖甲為用等效替代法“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)本實(shí)驗(yàn)中“等效替代”的含義是_a橡皮筋可以用細(xì)繩替代b左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果c右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果d兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代(2)請(qǐng)將下面實(shí)驗(yàn)的主要步驟補(bǔ)充完整將橡皮筋的一端固定在木板上的a點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)；沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力

8、計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，記錄_，并記錄兩個(gè)拉力的大小及方向；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端也拉至o點(diǎn)，記錄_(3)如圖乙所示，是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照一定的標(biāo)度(標(biāo)度未畫出)畫出的力的圖示f1、f2、f、f中不是由彈簧測(cè)力汁測(cè)得的力是_(填字母)(4)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作必要的是_a實(shí)驗(yàn)前，將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)相互鉤住，水平反向拉伸，檢查讀數(shù)是否相同b實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持繩套與紙面平行c實(shí)驗(yàn)時(shí)，為便于計(jì)算，拉力f1和f2必須相互垂直d確定拉力的方向時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)一些14(8分)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖

9、甲所示，所用的鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供的向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度(1)有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后，把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中(如圖乙)，請(qǐng)作出fl圖像(2)由此圖像可得該彈簧的原長l0_cm，勁度系數(shù)k_n/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與把彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點(diǎn)在于：_；缺點(diǎn)在于：_.15(8分)如圖所示，物體a重ga40 n，物體b重gb20 n，a與b、b與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，用水平繩將

10、物體a系在豎直墻壁上，用水平力f向右拉物體b，當(dāng)f30 n時(shí)，才能將b勻速拉出，則接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？16(12分)如圖所示，放在粗糙斜面上的物塊a和懸掛的物塊b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩ao繞過光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩bo的上端連接于o點(diǎn)輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的oc段與豎直方向的夾角60，斜面傾角30，物塊a和b的質(zhì)量分別為ma5 kg，mb1.5 kg，彈簧的勁度系數(shù)為k500 n/m，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)彈簧的伸長量x.(2)物塊a受到的摩擦力f的大小和方向17(13分)城市中的路燈、無軌電車的供電線路，常采用三角形的栓接懸掛結(jié)構(gòu)，如圖所示是這種三角

11、形結(jié)構(gòu)的一種簡化模型圖中硬桿oa可繞a點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)鋼索ob和硬桿oa的重力，aob30，如果鋼索ob最大承受拉力為2.0104 n，求：(1)o點(diǎn)懸掛物的最大重力(2)桿oa對(duì)o點(diǎn)的最大支持力18(13分)如圖所示，質(zhì)量m4 kg的物塊懸掛在輕繩pa和pb的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，pa與豎直方向的夾角為37，pb沿水平方向；質(zhì)量m40 kg的木塊與pb相連，靜止于傾角為37的斜面上g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)輕繩pb拉力的大??；(2)木塊受斜面的靜摩擦力大小第三章相互作用力檢測(cè)卷1解析：靜摩擦力ff的范圍是0ffffm，a正確；由胡克定律

12、fkx知，彈簧的彈力大小由勁度系數(shù)k和彈簧形變量x共同決定，故b錯(cuò)誤；動(dòng)摩擦因數(shù)與物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體間的壓力大小和滑動(dòng)摩擦力大小無關(guān)，c錯(cuò)誤；物體的重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，不一定在物體上，如勻質(zhì)圓環(huán)的重心為其圓心，就不在圓環(huán)上，故d錯(cuò)誤答案：a2解析：m處支持力方向與支持面(地面)垂直，即豎直向上，選項(xiàng)a正確；n處支持力方向與支持面(原木接觸面)垂直，即垂直mn向上，故選項(xiàng)b錯(cuò)誤；摩擦力方向與接觸面平行，故選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤答案：a3解析：該同學(xué)奔跑途中，當(dāng)后腳用力向后蹬地時(shí)，人后腳相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向后，則地面對(duì)后腳的靜摩擦力向前，即ff1向前；而當(dāng)前腳與地面

13、接觸時(shí)，前腳相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向前，則地面對(duì)前腳的靜摩擦力向后，即ff2向后，故c正確，a、b、d錯(cuò)誤答案：c4解析：設(shè)一側(cè)木板對(duì)木塊的摩擦力大小為f1，兩塊木塊之間的摩擦力大小為f2，根據(jù)平衡條件得，對(duì)兩木塊整體有2f12 mg，得f1mg；對(duì)a木塊有f1f2mg，解得f20，即兩木塊間摩擦力為零，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤答案：a5解析：根據(jù)胡克定律可知，彈簧的彈力fk(x1x0)；根據(jù)平衡條件可知，彈簧的彈力等于物體的重力，故c正確，a、b、d錯(cuò)誤答案：c6解析：球所受拉力f1、支持力f2和重力g可以構(gòu)成如圖甲所示的矢量三角形，繩子長度增加，f1與豎直方向的夾角減小，f1、f2的變化如圖乙

14、所示，故f1、f2均減小，則球?qū)K的拉力f1和球?qū)Φ膲毫2都減小，c正確答案：c7解析：物塊開始受到的是靜摩擦力，且大小為mg sin ，方向沿斜面向上，在拉力f增大的過程中，靜摩擦力的大小變化滿足fffmg sin ，隨著f的增大，靜摩擦力先沿斜面向上均勻減小到零，再沿斜面向下均勻增大，當(dāng)增大到等于最大靜摩擦力時(shí)，再增大拉力，摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，大小就保持恒定且大于等于mg sin ，故a、c、d錯(cuò)誤，b正確答案：b8.解析：把a(bǔ)、b、c看成整體，分析受力，由平衡條件可知，地面對(duì)a的支持力的大小等于2 mg，由物體間力的相互作用可知，a對(duì)地面的壓力大小為2 mg，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；隔離a受力

15、分析，a受到地面對(duì)a的作用力(包括支持力和摩擦力)、重力和c對(duì)a的作用力，由于c對(duì)a的作用力的方向由o3指向o1，所以地面對(duì)a的作用力的方向不是由o1指向o3，而是c對(duì)a的作用力和a的重力的合力的反方向，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；將c的重力分解，如圖所示，分解為兩個(gè)等大的分力，在重力不變的情況下，若l減小，兩分力隨夾角的減小而減小，故選項(xiàng)c正確；隔離b受力分析，由平衡條件可知，若l減小，地面對(duì)b的摩擦力減小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案：c9解析：水平方向根據(jù)二力平衡可知，墻壁對(duì)物體的彈力等于力f，若增大力f，則墻壁對(duì)物體的彈力也增大，故a正確；豎直方向根據(jù)二力平衡可知，摩擦力與重力等大反向，摩擦力不變，故b錯(cuò)誤；若撤去

16、力f，物體沿墻壁下落的過程只受重力作用，故c錯(cuò)誤；若力f逐漸減少為原來的一半后，物體沿墻壁下滑，則重力比摩擦力大，則此時(shí)墻壁對(duì)物體的摩擦力比力f減少前小，故d正確答案：ad10.解析：對(duì)動(dòng)滑輪受力分析，受重力、兩個(gè)對(duì)稱的拉力，拉力等于懸掛重物的重力mg，如圖三個(gè)力的合力為零，兩個(gè)拉力的大小恒定，夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大；增加繩的長度時(shí)，由于兩個(gè)繩拉力不變，動(dòng)滑輪位置不變，故三個(gè)力大小方向都不變，故a錯(cuò)誤；增加重物的重力，兩個(gè)拉力變大，動(dòng)滑輪位置不變，則兩拉力夾角不變，故合力變大，故手要受到較大的力，故b正確；手指向下移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變小，故兩拉力合力變大，故手受到較大

17、的力，故c正確；手指向上移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變大，故兩拉力合力變小，故手受到較小的力，故d錯(cuò)誤答案：bc11.解析：將汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個(gè)分力f1，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩臂受到的壓力大小相等由2f1cos f得f1f1.0105 n，所以此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0105 n，故a正確汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0105 n，根據(jù)牛頓第三定律得千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0105 n，故b正確繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂靠攏，夾角減小，由f1分析可知，f不變，當(dāng)減小時(shí)，cos 增大，f1減小，故c錯(cuò)誤，d正確答案：abd12解析：施加推力f前，對(duì)物體a受力分析，如圖甲所示根據(jù)平衡條件

18、得fmgsin 4100.6 n24 n；施加推力f后，對(duì)物體a受力分析，如圖乙所示根據(jù)平衡條件，沿斜面方向有ffcos mgsin ，代入數(shù)據(jù)解得f16 n，故物體a受到斜面體b的摩擦力大小減小f24 n16 n8 n，故a錯(cuò)誤施加推力f前，根據(jù)平衡條件知a受到斜面的作用力與重力等大反向，即大小為40 n，根據(jù)相互作用力規(guī)律可知，物體a對(duì)斜面體b的作用力為40 n，方向豎直向下；施加推力f后物體a對(duì)斜面體b的作用力大小等于f與n的合力大小，也等于f與mg的合力大小，如圖丙所示，則f 10 n，可知物體a對(duì)斜面體b的作用力大小不是增加10 n，故b錯(cuò)誤以整體為研究對(duì)象，力f沿水平方向，所以不影

19、響整體在豎直方向的受力，地面對(duì)斜面體b的彈力大小不變，故c正確以整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得，地面對(duì)斜面體b的摩擦力大小由零增加到10 n，故d正確答案：cd13解析：(1)“等效替代”，即用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋的效果和用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形變量及指向都相同，故a、b、c錯(cuò)誤，d正確(2)兩次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果相同，故應(yīng)記錄結(jié)點(diǎn)o的位置；做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄兩個(gè)分力以及合力的大小和方向，所以應(yīng)記錄這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小及方向(3)由于誤差的存在，通過平行四邊形定則得出的合力值與由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的合力并不完全相等，

20、通過平行四邊形定則得出的合力在對(duì)角線上，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量出的合力沿細(xì)繩方向，即沿ao方向，故f是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的，f是通過平行四邊形定則得出的合力，所以不是由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得的力是f.(4)實(shí)驗(yàn)前先把兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互相鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動(dòng)，檢查讀數(shù)是否相同，故a正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持拉力水平，故應(yīng)保持繩套與紙面平行，故b正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)兩細(xì)繩的夾角應(yīng)適當(dāng)大些，但不一定保持相互垂直，故c錯(cuò)誤；為了方便而且更加準(zhǔn)確地確定力的方向，操作時(shí)可以使拉橡皮筋的繩套細(xì)且長一些，描點(diǎn)時(shí)兩點(diǎn)應(yīng)盡量距離遠(yuǎn)一些，故d正確答案：(1)d(2)結(jié)點(diǎn)o的位置拉力的大小及方向(3)f(4)abd14解析：(1)用直接將各點(diǎn)連接起來，如下圖所示(2)彈簧的原長l0即為彈力為零時(shí)彈簧的長度，由圖像可知l05102 m5 cm，勁度系數(shù)為圖線的斜率，可得k20 n/m.(3)記錄數(shù)據(jù)的表格如下表：次數(shù)123456彈力f/n彈簧的長度l/(102 m)(4)優(yōu)點(diǎn)：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響缺點(diǎn)：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的實(shí)驗(yàn)誤差答案：(1)如解析圖所示(2)520(3)