《第3章 力與相互作用》試卷及答案-高中物理共同必修1-滬教版-2024-2025學年

《第3章力與相互作用》試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、一個物體在水平面上受到一個水平推力，同時受到一個與推力方向相反的摩擦力。若要使物體加速運動，以下說法正確的是：A.推力必須大于摩擦力B.推力必須小于摩擦力C.推力必須等于摩擦力D.推力與摩擦力的大小無關2、兩個質量分別為m1和m2的物體，通過一根不可伸長的輕繩連接，放在光滑的水平面上?，F(xiàn)在給m1一個水平向右的推力，以下說法正確的是：A.m1將向右運動，m2將向左運動B.m1將向左運動，m2將向右運動C.m1和m2都將向右運動，但m2的速度大于m1D.m1和m2都將向右運動，但m2的速度小于m13、下列關于力的說法中正確的是：A.力可以沒有施力物體B.兩個物體不接觸就不能產(chǎn)生力的作用C.力是物體之間的相互作用，總是成對出現(xiàn)D.力的作用效果只與力的大小有關4、在水平面上靜止放置一個物體，當施加一個向右的水平推力F時，若物體仍保持靜止，則以下說法正確的是：A.物體所受摩擦力方向向左，大小等于FB.物體所受摩擦力方向向右，大小小于FC.物體所受摩擦力方向向左，大小大于FD.物體不受摩擦力作用5、一物體受到兩個共點的力作用，當這兩個力方向相反時，物體的合力大小為F。如果其中一個力減小到原來的1/2，另一個力保持不變，此時物體的合力大小為：A.FB.FC.3D.26、一個物體受到兩個共線的力作用，其中一個力為10N，方向向東，另一個力為15N，方向向西。若這兩個力的合力為5N，則這兩個力的方向關系是：A.兩個力方向相同B.兩個力方向相反C.一個力方向向東，另一個力方向向北D.一個力方向向東，另一個力方向向南7、一個物體在兩個力的作用下處于靜止狀態(tài)，這兩個力必定滿足以下哪個條件？A.方向相同，大小相等B.方向相反，大小不等C.方向相反，大小相等D.方向相同，大小不等二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、一個物體在水平面上受到三個力的作用，分別為F1、F2和F3。已知F1和F2的合力為0，且F2和F3的合力為0，那么關于這三個力的關系，以下說法正確的是：A.F1、F2、F3三個力一定作用在同一直線上B.F1、F2、F3三個力的方向可以任意C.物體一定處于靜止狀態(tài)D.物體可能處于靜止狀態(tài)也可能處于勻速直線運動狀態(tài)2、關于牛頓第三定律，以下說法正確的是：A.作用力和反作用力大小相等，方向相反B.作用力和反作用力作用在同一個物體上C.作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失D.作用力和反作用力的作用效果相同3、關于牛頓第三定律，以下說法正確的是：A.作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，但作用在兩個不同的物體上B.作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一個物體上C.作用力和反作用力的大小與它們之間的距離有關D.作用力和反作用力在任何情況下都同時出現(xiàn)和消失三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：一個質量為2kg的物體，從靜止開始沿水平面滑行，受到的摩擦力為4N。如果物體的加速度為2m/s2，求物體滑行5秒后的速度和位移。第二題：一個物體放在水平面上，受到三個力的作用：水平向右的拉力F1、豎直向上的支持力F2和水平向左的摩擦力F3。已知物體處于靜止狀態(tài)，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，物體的質量為m。求：（1）物體所受的合外力；（2）物體與水平面的最大靜摩擦力。第三題：兩個物體相互作用時，它們的運動狀態(tài)如何變化？請結合牛頓第三定律解釋這一現(xiàn)象，并舉例說明。第四題：一物體以初速度v0沿水平方向拋出，不計空氣阻力，物體在豎直方向上做自由落體運動。已知物體在水平方向上運動的時間為t，求：（1）物體在豎直方向上的位移h；（2）物體落地時在水平方向上的位移x；（3）物體落地時的速度v。第五題：一個物體在水平面上受到三個力的作用，這三個力的大小分別為F1=10N、F2=15N、F3=20N。已知這三個力作用在同一直線上，但方向不同。求：（1）當物體處于平衡狀態(tài)時，這三個力的合力大小和方向；（2）若F1和F2方向相反，F(xiàn)3方向與F1、F2的夾角為30°，求這三個力的合力大小和方向?！兜?章力與相互作用》試卷及答案一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、一個物體在水平面上受到一個水平推力，同時受到一個與推力方向相反的摩擦力。若要使物體加速運動，以下說法正確的是：A.推力必須大于摩擦力B.推力必須小于摩擦力C.推力必須等于摩擦力D.推力與摩擦力的大小無關答案：A解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質量成反比。要使物體加速運動，合外力必須大于零。因此，推力必須大于摩擦力，這樣物體才能獲得正的加速度。其他選項會導致合外力為零或負，物體將不會加速或減速。2、兩個質量分別為m1和m2的物體，通過一根不可伸長的輕繩連接，放在光滑的水平面上?，F(xiàn)在給m1一個水平向右的推力，以下說法正確的是：A.m1將向右運動，m2將向左運動B.m1將向左運動，m2將向右運動C.m1和m2都將向右運動，但m2的速度大于m1D.m1和m2都將向右運動，但m2的速度小于m1答案：A解析：由于水平面是光滑的，沒有摩擦力。當給m1一個水平向右的推力時，根據(jù)牛頓第三定律，m1會對繩子施加一個向左的拉力，繩子同樣會對m1施加一個向右的拉力。由于繩子不可伸長，這個拉力會傳遞給m2，使m2也受到一個向左的拉力。因此，m1將向右運動，m2將向左運動。選項C和D關于速度的比較是錯誤的，因為它們沒有考慮到m2也會受到向左的拉力，且兩個物體的加速度由繩子的拉力決定，與質量無關。3、下列關于力的說法中正確的是：A.力可以沒有施力物體B.兩個物體不接觸就不能產(chǎn)生力的作用C.力是物體之間的相互作用，總是成對出現(xiàn)D.力的作用效果只與力的大小有關答案：C解析：選項A錯誤，因為根據(jù)牛頓第三定律，力是物體間的相互作用，必須存在施力物體和受力物體；選項B錯誤，例如磁鐵之間不接觸也可以產(chǎn)生力的作用（磁場力）；選項C正確，力總是成對出現(xiàn)，即作用力和反作用力；選項D錯誤，力的效果不僅取決于力的大小，還取決于力的方向和作用點。4、在水平面上靜止放置一個物體，當施加一個向右的水平推力F時，若物體仍保持靜止，則以下說法正確的是：A.物體所受摩擦力方向向左，大小等于FB.物體所受摩擦力方向向右，大小小于FC.物體所受摩擦力方向向左，大小大于FD.物體不受摩擦力作用答案：A解析：根據(jù)靜力學平衡條件，如果物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則它所受到的所有外力之和為零。當施加一個向右的水平推力F時，為了使物體保持靜止，必須有一個等大反向的摩擦力來抵消這個推力。因此，摩擦力的方向是向左，大小等于F。選項A正確。選項B、C和D均不符合靜力學平衡條件下的實際情況。5、一物體受到兩個共點的力作用，當這兩個力方向相反時，物體的合力大小為F。如果其中一個力減小到原來的1/2，另一個力保持不變，此時物體的合力大小為：A.FB.FC.3D.2答案：A解析：當兩個力方向相反時，合力大小為兩個力的大小之差。設原來兩個力分別為F1和F2，且F1=F當F1減小到原來的1/2，即F1′=F6、一個物體受到兩個共線的力作用，其中一個力為10N，方向向東，另一個力為15N，方向向西。若這兩個力的合力為5N，則這兩個力的方向關系是：A.兩個力方向相同B.兩個力方向相反C.一個力方向向東，另一個力方向向北D.一個力方向向東，另一個力方向向南答案：B解析：兩個力的合力大小為5N，方向未知。根據(jù)力的合成原理，若兩個力的合力為正，則合力方向與較大的力方向相同；若合力為負，則與較小的力方向相同。本題中，較大的力為15N，方向向西，若合力為5N，則合力方向也應向西。由于兩個力的合力為5N，方向向西，說明兩個力的方向相反。因此，正確答案是B。7、一個物體在兩個力的作用下處于靜止狀態(tài)，這兩個力必定滿足以下哪個條件？A.方向相同，大小相等B.方向相反，大小不等C.方向相反，大小相等D.方向相同，大小不等答案：C解析：根據(jù)牛頓第一定律（慣性定律），如果一個物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則該物體所受的合外力為零。對于題目中的情況，由于物體處于靜止狀態(tài)，說明作用在其上的所有力相互抵消，即合力為零。當有兩個力作用于同一物體上，并且物體保持靜止時，這兩個力必須滿足大小相等且方向相反的條件，這樣它們才能相互抵消，使物體所受的合外力為零。因此正確答案是C.方向相反，大小相等。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、一個物體在水平面上受到三個力的作用，分別為F1、F2和F3。已知F1和F2的合力為0，且F2和F3的合力為0，那么關于這三個力的關系，以下說法正確的是：A.F1、F2、F3三個力一定作用在同一直線上B.F1、F2、F3三個力的方向可以任意C.物體一定處于靜止狀態(tài)D.物體可能處于靜止狀態(tài)也可能處于勻速直線運動狀態(tài)答案：AD解析：由于F1和F2的合力為0，說明F1和F2大小相等、方向相反，即它們是一對平衡力。同理，F(xiàn)2和F3的合力為0，說明F2和F3也是一對平衡力。因此，F(xiàn)1、F2、F3三個力必須作用在同一直線上，且每對力都是平衡力。由此可知，物體可能處于靜止狀態(tài)，也可能處于勻速直線運動狀態(tài)。所以選項A和D是正確的。2、關于牛頓第三定律，以下說法正確的是：A.作用力和反作用力大小相等，方向相反B.作用力和反作用力作用在同一個物體上C.作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失D.作用力和反作用力的作用效果相同答案：AC解析：牛頓第三定律指出，任何兩個物體之間的相互作用力都是大小相等、方向相反的。這意味著選項A是正確的。作用力和反作用力作用在不同的物體上，因此選項B是錯誤的。作用力和反作用力確實同時產(chǎn)生，同時消失，所以選項C是正確的。然而，作用力和反作用力的作用效果是相反的，而不是相同的，因此選項D是錯誤的。所以正確答案是AC。3、關于牛頓第三定律，以下說法正確的是：A.作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，但作用在兩個不同的物體上B.作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一個物體上C.作用力和反作用力的大小與它們之間的距離有關D.作用力和反作用力在任何情況下都同時出現(xiàn)和消失答案：A解析：牛頓第三定律表明，對于兩個相互作用的物體，它們之間的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，但作用在兩個不同的物體上。選項B、C、D都與牛頓第三定律的描述不符。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：一個質量為2kg的物體，從靜止開始沿水平面滑行，受到的摩擦力為4N。如果物體的加速度為2m/s2，求物體滑行5秒后的速度和位移。答案：速度v=位移s=解析：根據(jù)牛頓第二定律F=已知摩擦力f=4N，質量m=由于摩擦力是物體運動方向的反作用力，所以實際加速度應該為負值，表示減速：這里計算出的加速度a=?現(xiàn)在，使用勻加速直線運動的速度公式v=v=at[v=?2m/s2由于物體是從靜止開始滑行的，所以速度的方向與摩擦力方向相反，即最終速度為10m/s。接下來，使用勻加速直線運動的位移公式s=s=12at2[s=由于位移是標量，不考慮方向，所以位移的大小為25m。但是，由于物體是從靜止開始，并且加速度是減速的，所以實際上物體在5秒內不會滑行這么遠，這意味著我們的加速度計算有誤。實際上，加速度應該是正值，因為摩擦力使得物體減速。正確的加速度a應該是：f=ma4速度v：v=at[v=2)m/s2位移s：s=12at2[s=所以，物體滑行5秒后的速度為10m/s，位移為25m。由于題目中加速度已知為2m/s2，所以答案應為10m/s和50m。第二題：一個物體放在水平面上，受到三個力的作用：水平向右的拉力F1、豎直向上的支持力F2和水平向左的摩擦力F3。已知物體處于靜止狀態(tài)，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，物體的質量為m。求：（1）物體所受的合外力；（2）物體與水平面的最大靜摩擦力。答案：（1）物體處于靜止狀態(tài)，說明物體所受的合外力為零。因此，合外力F=0。（2）物體與水平面的最大靜摩擦力Fmax等于物體所受的重力與支持力的合力，即Fmax=F2+F3。解析：（1）根據(jù)牛頓第一定律，物體如果處于靜止狀態(tài)，則其所受的合外力必須為零。由于題目中提到物體處于靜止狀態(tài)，我們可以直接得出合外力為零的結論。（2）物體所受的合外力為零，說明物體在水平方向上的拉力F1與摩擦力F3大小相等，方向相反。因此，F(xiàn)1=F3。在豎直方向上，物體所受的重力與支持力大小相等，方向相反，即mg=F2。由于物體處于靜止狀態(tài)，物體與水平面的最大靜摩擦力Fmax必須等于物體所受的重力mg，否則物體將開始滑動。因此，最大靜摩擦力Fmax=F2+F3=mg。第三題：兩個物體相互作用時，它們的運動狀態(tài)如何變化？請結合牛頓第三定律解釋這一現(xiàn)象，并舉例說明。答案：（1）兩個物體相互作用時，它們的運動狀態(tài)會發(fā)生變化。具體來說，其中一個物體的速度會改變，而另一個物體的速度也會改變，但它們的速度變化量大小相等，方向相反。（2）根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個不同的物體上。當兩個物體相互作用時，一個物體對另一個物體施加作用力，同時也會受到另一個物體對它的反作用力。這兩個力的大小相等，方向相反，因此兩個物體的運動狀態(tài)都會發(fā)生變化。解析：本題目主要考查學生對牛頓第三定律的理解和應用。牛頓第三定律揭示了作用力和反作用力的關系，即大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在兩個不同的物體上。在解答過程中，需要明確指出牛頓第三定律的內容，并結合具體例子進行分析。例如，當一個人向前推墻時，墻也會給這個人一個向后的反作用力，使得人的運動狀態(tài)發(fā)生變化。第四題：一物體以初速度v0沿水平方向拋出，不計空氣阻力，物體在豎直方向上做自由落體運動。已知物體在水平方向上運動的時間為t，求：（1）物體在豎直方向上的位移h；（2）物體落地時在水平方向上的位移x；（3）物體落地時的速度v。答案：（1）物體在豎直方向上的位移h=1/2*g*t^2（2）物體落地時在水平方向上的位移x=v0*t（3）物體落地時的速度v=√(v0^2+2gh)解析：（1）物體在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)自由落體運動的公式，物體在豎直方向上的位移h=1/2*g*t^2。（2）由于物體在水平方向上不受力，因此水平方向上的速度v0保持不變，物體在水平方向上的位移x=v0*t。（3）物體落地時的速度v可以通過豎直方向和水平方向的速度分量合成得到。豎直方向的速度分量vy=g*t，水平方向的速度分量vx=v0，根據(jù)勾股定理，物體落地時的速度v=√(vx^2+vy^2)=√(v0^2+2gh)。第五題：一個物體在水平面上受到三個力的作用，這三個力的大小分別為F1=10N、F2=15N、F3=20N。已知這三個力作用在同一直線上，但方向不同。求：（1）當物體處于平衡狀態(tài)時，這三個力的合力大小和方向；（2）若F1和F2方向相反，F(xiàn)3方向與F1、F2的夾角為30°，求這三個力的合力大小和方向。答案：（1）當物體處于平衡狀態(tài)時，三個力的合力為零。因為物體處于平衡狀態(tài)，所以這三個力的矢量和為零，即F1+F2+F3=0。（2）若F1和F2方向