高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊第三章相互作用-力 章末測試題同步講義

2021-2022人教版（2019）高中物理必修一第三章章末測試題學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．如圖所示，在的水平桌面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)方向向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為（）（）A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左2．小明是一位象棋愛好者，每周必看體育頻道的棋類節(jié)目．他觀察到電視上棋手進(jìn)行大盤講解時(shí)，那一個(gè)個(gè)碩大的棋子可以在豎直的棋盤上不掉下來．原來棋盤和棋子都是用磁性材料做成的，棋子不會(huì)掉下來的原因是（不計(jì)各棋子間的相互作用力）A．大氣壓力等于棋子受到的重力B．棋子受到的摩擦力等于它的重力C．棋子受到的摩擦力大于它的重力D．棋子受到棋盤的吸引力等于它的重力3．某同學(xué)在單杠上做引體向上，如圖所示．其中雙臂用力最小的是（）A． B． C． D．4．如圖所示，一個(gè)金屬小球靜止在光滑斜面上，球上有兩根細(xì)繩A、B懸于水平天花板，B繩處于豎直位置，則下列說法正確的是（）A．金屬小球一定受到4個(gè)力的作用B．金屬小球可能受到3個(gè)力的作用C．金屬小球一定受到2個(gè)力的作用D．金屬小球可能受到沿斜面向上的靜摩擦力5．如圖所示，固定斜面上有一光滑小球，分別與一豎直輕彈簧P和一平行于斜面的輕彈簧Q連接著，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個(gè)數(shù)不可能是（）A．1 B．2 C．3 D．46．體育課上某同學(xué)做引體向上。他兩手握緊單杠，雙臂豎直，身體懸垂；接著用力上拉使下顎超過單杠（身體無擺動(dòng)）；然后使身體下降，最終懸垂在單杠上。下列說法正確的是（）A．在上升過程中單杠對(duì)人的作用力始終大于人的重力B．在下降過程中單杠對(duì)人的作用力始終小于人的重力C．若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力不變D．若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力變大7．如圖所示AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30°。如把球O的重力G按照其作用效果分解，則兩個(gè)分力的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，8．如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，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（）A．F1增大，F(xiàn)2減小 B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2都減小 D．F1和F2都增大9．踢毽子是我國一項(xiàng)大眾喜歡的傳統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng)。毽子被人們?yōu)椤吧暮?，通常由羽毛和毽托?gòu)成，如圖所示。在某次踢毽子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)。關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說法中正確的是（）

A．毽子對(duì)腳的作用力大于腳對(duì)毽子的作用力B．毽子對(duì)腳的作用力小于腳對(duì)毽子的作用力C．毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力方向相同D．毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力方向相反二、多選題10．如圖所示裝置，兩根細(xì)繩拴住一小球，保持兩細(xì)繩間的夾角θ=120°不變，若把整個(gè)裝置在紙面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過90°，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，CA繩的拉力F1、CB繩的拉力F2的大小變化情況是（）A．F1先變小后變大 B．F1先變大后變小C．F2一直變小 D．F2最終變?yōu)榱?1．如圖所示，一小球用三根輕繩掛于天花板上，小球靜止，繩1、3傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力可能有()A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)12．如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2（k2>k1）的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系正確的是（）A．T1>T2 B．T1＝T2C．F1<F2 D．F1＝F2三、實(shí)驗(yàn)題13．某同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則。在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力、、和，回答下列問題。(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀___________A．鉤碼的個(gè)數(shù)，B．鉤碼的個(gè)數(shù)，C．鉤碼的個(gè)數(shù)，，(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是____________A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄、、三段繩子的方向B．量出、、三段繩子的長度C．用量角器量出三段繩子之間的夾角D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖中__________（選填“甲”或“乙”）是正確的。四、解答題14．如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的球B。現(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細(xì)線與豎直方向成37°角，此時(shí)環(huán)A仍保持靜止，求：(1)此時(shí)水平拉力F的大小；(2)橫桿對(duì)環(huán)的支持力；(3)橫桿對(duì)環(huán)的摩擦力。15．如圖所示，一個(gè)M=2kg的物體A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一個(gè)m0=0.1kg的小桶B相連，已知A受到的最大靜摩擦力fmax=4.5N，滑輪上的摩擦不計(jì)，g取10N/kg，求以下情況，A受到的摩擦力的大小。(1)只掛B，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)；(2)只掛B，但在A上再放一個(gè)M′=3kg的物體時(shí)；(3)只在小桶內(nèi)加入m1=0.33kg的沙子時(shí)；(4)只在小桶內(nèi)加入m2=0.5kg的沙子時(shí)。16．如圖甲所示，輕繩AD跨過固定的水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，求：(1)輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比；(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力；(3)輕桿HG對(duì)G端的支持力。參考答案1．D【分析】由題可知本題考查滑動(dòng)摩擦力的大小與方向?！驹斀狻课矬w受到的滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)水平桌面的運(yùn)動(dòng)方向相反，即向左，大小為所以D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2．B【詳解】棋子受到垂直于棋盤的磁場力、棋盤對(duì)磁棋子的支持力，二力在垂直于棋盤方向處于平衡狀態(tài)；豎直方向，棋子受向下的重力及向上的摩擦力，二力大小相等，則棋子不會(huì)掉下來；A.大氣壓力等于棋子受到的重力與分析不符，不符合題意；B.棋子受到的摩擦力等于它的重力與分析相符，符合題意；C.棋子受到的摩擦力大于它的重力與分析不符，不符合題意；D.棋子受到的摩擦力大于它的重力與分析不符，不符合題意．3．B【詳解】將人所受的重力按照效果進(jìn)行分解，由于大小方向確定的一個(gè)力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而D圖中人最費(fèi)力，B圖中人最省力；故選B．點(diǎn)睛：本題運(yùn)用“大小方向確定的一個(gè)力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大”結(jié)論判斷．4．C【詳解】以金屬小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力：重力、繩子B的拉力．繩子A沒有繃緊，對(duì)小球沒有拉力，斜面對(duì)小球也沒有支持力．假設(shè)斜面對(duì)小球有支持力，小球?qū)⑹艿街亓Α繩的拉力和斜面的支持力三個(gè)力作用，由于B繩的拉力與重力都在豎直方向，三個(gè)力的合力不可能為零，則小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，與題不符．故小球只受重力、繩子B的拉力兩個(gè)力作用．故選C．5．A【詳解】設(shè)斜面傾角為θ，小球質(zhì)量為m，假設(shè)輕彈簧P對(duì)小球的拉力大小恰好等于mg，則小球只受2個(gè)力的作用，二力平衡；假設(shè)輕彈簧Q對(duì)小球的拉力等于mgsinθ，小球受到重力、彈簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果兩個(gè)彈簧對(duì)小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保證小球受力平衡，即小球可能受到4個(gè)力的作用；若小球只受1個(gè)力的作用，合力不可能為零，小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài).故A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。6．D【詳解】A．人在上升過程中，由于身體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，人先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，單杠對(duì)人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A錯(cuò)誤。

B．同理，人在下降過程中，身體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，人先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，單杠對(duì)人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B錯(cuò)誤。

CD．依據(jù)力的合成法則知，當(dāng)增大兩手間的距離，即增大兩拉力的夾角，因拉力的合力不變，則單臂的拉力大小增大，故C錯(cuò)誤；D正確。故選D。7．A【詳解】已知小球重力和兩個(gè)分力的方向，對(duì)重力分解，如下圖所示，兩分力大小分別為A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。8．C【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力如圖。設(shè)繩子與墻的夾角為θ，由平衡條件得，根據(jù)牛頓第三定律，把繩的長度增大，θ減小，cosθ增大，tanθ減小，則F1和F2都減小，故選C。9．D【詳解】毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力是相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，二者大小相等，方向相反。故選D。10．BCD【詳解】畫小球的受力分析圖，構(gòu)建力的矢量三角形，由于這個(gè)三角形中重力不變，另兩個(gè)力間的夾角(180°－θ)保持不變，這類似于圓周角與對(duì)應(yīng)弦長的關(guān)系，作初始三角形的外接圓(任意兩邊的中垂線交點(diǎn)即外接圓圓心)，然后讓另兩個(gè)力的交點(diǎn)在圓周上按F1、F2的方向變化規(guī)律滑動(dòng)，力的三角形的外接圓正好是以初態(tài)時(shí)的F2為直徑的圓周，知F1先變大后變小，F(xiàn)2一直變小，最終CA沿豎直方向，此時(shí)F1＝mg，F(xiàn)2變?yōu)榱?，BCD正確，A錯(cuò)誤。故選BCD。11．ABC【解析】由題意，繩2恰好豎直，小球處于平衡狀態(tài)，則由平衡條件可知，若繩1對(duì)小球沒有作用力，小球受到重力和繩3的拉力兩個(gè)力作用，不可能只受一個(gè)力作用，同理，若繩3沒力，則繩1也沒力．若繩1有力，則繩3也有力，且兩力的合力與繩2方向相同，故可能受到2個(gè)力，也可能為3個(gè)力，甚至可能為4個(gè)力，故ABC正確，D錯(cuò)誤；故選ABC．【點(diǎn)睛】依據(jù)力的合成與分解，結(jié)合平衡條件，及根據(jù)題意，繩2恰好豎直，若繩1沒有拉力，則繩3也沒力，若繩1有力，則繩3也一定有力，分析小球受到的作用力，確定受力的個(gè)數(shù).12．BC【詳解】對(duì)小球B受力分析，如圖所示因?yàn)榧僭O(shè)兩次彈簧的形變一樣，但是k2>k1，所以勁度系數(shù)為k2的彈簧彈力大，彈簧形變要恢復(fù)一些，及彈簧長度變長，所以根據(jù)三角形相似可知，繩子拉力不變，彈簧彈力變大。故選BC。13．CA甲【詳解】（1）[1]對(duì)O點(diǎn)受力分析OA、OB、OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力處于平衡，所以O(shè)C等于OD，因此三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形A．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則不能構(gòu)成三角形，A錯(cuò)誤；B．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則不能構(gòu)成三角形，B錯(cuò)誤；C．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則三力為邊構(gòu)成等邊三角形，C正確。故選C。（2）[2]為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須做受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要做出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個(gè)數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向。故選A。（3）[3]以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，F(xiàn)3的是實(shí)際作用效果在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)1、F2的理論值要與實(shí)際值有一定偏差，故甲圖符合實(shí)際，乙圖不符合實(shí)際。14．(1)；(2)2mg，方向豎直向上；(3)，方向水平向左【詳解】(1)取小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析，由平衡條件得FTsin37°＝F，F(xiàn)Tcos37°＝mg聯(lián)立解得F＝mg(2)取A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，環(huán)受到桿的支持力FN＝2mg方向豎直向上．(3)取A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，環(huán)受到的摩擦力Ff＝F＝mg方向水平向左．15．(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N【詳解】(1)因?yàn)閙0g=1N＜fmaxA處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力作用，由二力平衡得f1=m0g=1N(2)在A上再放一個(gè)M′=3kg的物體，A仍靜止，仍受靜摩擦力f2=m0g=1N(3)因?yàn)?m0＋m1)g=4.3N＜fmax故A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力f3=(m0＋m1)g=4.3N(4)因?yàn)?m0＋m2)g=6N＞fmax故A受到滑動(dòng)摩擦力作用fA=μN(yùn)=μMg=4N16．(1)；(2)M1g，方向和水平方向成30°指向右上方；(3)M2g，方向水平向右【詳解】題圖甲和乙中的兩個(gè)物體M1、M2都處