2024-2025學年新教材高中物理章末質(zhì)量評估三第三章相互作用粵教版必修第一冊

章末質(zhì)量評估(三)(時間：75分鐘分值：100分)一、單項選擇題(本大題共8小題，每題4分，共32分．每小題中只有一個選項是正確的，選對得4分，錯選、不選或多選不得分)1．如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器最底部O′處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點．已知容器半徑為R，與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ＝30°.下列說法正確的是()A．彈簧原長為R＋eq\f(mg,k)B．容器受到水平向左的摩擦力C．容器對小球的作用力大小為eq\f(1,2)mgD．輕彈簧對小球的作用力大小為eq\f(\r(3),2)mg解析：對小球受力分析，如圖所示，小球受到重力G、彈簧的彈力F和容器的支持力T，依據(jù)平衡條件得知：容器和彈簧對小球的作用力的合力與重力大小相等，方向相反，所以此合力豎直向上．由幾何關系可得：輕彈簧對小球的作用力大小F＝mg.容器對小球的作用力大小為T＝mg.由胡克定律，得彈簧的壓縮量為x＝eq\f(F,k)＝eq\f(mg,k)，則彈簧的原長為L0＝R＋x＝R＋eq\f(mg,k).故A正確，C、D錯誤．以容器和小球整體為探討對象，分析受力可知，豎直方向有總重力、地面的支持力，依據(jù)平衡條件可知容器不受水平面的靜摩擦力，故B錯誤．故選A.答案：A2．小芳同學想要懸掛一個鏡框，以下四種方法中每根繩子所受拉力最小的是()ABCD解析：當合力肯定時，兩分力的夾角越小，分力越小，兩分力的夾角越大，分力越大．解決本題的關鍵是知道合力和分力遵循平行四邊形定則，合力肯定，分力夾角越大，分力越大．鏡框受重力和兩根繩子的拉力處于平衡，合力等于0，知兩根繩子拉力的合力等于重力，由繩子合力與分力的關系可知，繩子的夾角越小，繩子拉力越小，由于B圖中兩繩子間的夾角最小，故拉力最小，故B正確，A、C、D錯誤．故選B.答案：B3．下列說法正確的是()A．兩個物體只要接觸就會產(chǎn)生彈力B．放在桌面上的物體受到的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．滑動摩擦力的方向總是和物體的運動方向相反D．形態(tài)規(guī)則的物體的重心必與其幾何中心重合解析：彈力產(chǎn)生條件為①接觸、②形變，A錯誤；放在桌面上的物體受到的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的，B正確；滑動摩擦力的方向總是和物體的相對運動方向相反，C錯誤；形態(tài)規(guī)則、質(zhì)量分布勻稱的物體的重心必與其幾何中心重合，D錯誤．答案：B4．下列關于力的說法正確的是()A．只有相互接觸的物體間才有力的作用B．力可以變更物體的運動狀態(tài)，但不能使物體發(fā)生形變C．豎直向上拋出的物體，能豎直上升，是因為受到豎直向上升力的作用D．施力物體同時也是受力物體解析：物體運動不須要力，變更運動狀態(tài)(速度)才須要力；力是變更物體運動狀態(tài)的緣由；力是物體對物體的作用，相互接觸的物體不肯定有力的作用，沒有相互接觸的物體可能存在力的作用；要產(chǎn)生力的作用，至少有兩個物體，單獨一個物體不會產(chǎn)生力的作用，沒有物體就不會產(chǎn)生力的作用．當相互接觸的物體間，有力的作用，屬于彈力，有力不肯定有必需接觸，比如：重力，故A錯誤；力的作用不是使物體運動，而是變更物體的運動狀態(tài)，有力肯定使物體發(fā)生形變，故B錯誤；豎直向上拋出的物體，能豎直上升，是因為物體具有慣性，要保持原來的運動狀態(tài)，故C錯誤；力是物體對物體的作用，施力物體肯定也是受力物體，故D正確．故選D.答案：D5．如圖所示，在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向拉一木塊做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為20N，則木塊受到的摩擦力大小是()A．10N B．15NC．20N D．25N解析：解析：木塊做勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，對木塊受力分析可知，彈簧的拉力和木塊受到的摩擦力是一對平衡力，它們大小相等、方向相反．依據(jù)物體的受力狀態(tài)，可以很簡單地推斷木塊受到的摩擦力大?。畬δ緣K受力分析可知，彈簧的拉力和木塊受到的摩擦力大小相等，所以木塊受到的摩擦力大小是20N，所以C正確，A、B、D錯誤．故選C.答案：C6．作用在同一物體上的下列幾組力中，肯定能使物體做勻速直線運動的是()A．10N，20N，20N，20N B．10N，20N，20N，60NC．10N，10N，20N，50N D．10N，20N，30N，70N解析：A項中，20N，20N，20N三個力的合力最小值為0，最大值為60N，這三個力的合力可以等于10N，所以這四個力的合力可以等于零，肯定能使物體做勻速直線運動，故A正確；B項中，10N，20N，20N，60N這四個力的合力最小值等于10N，合力不能等于零，所以不能使物體做勻速直線運動，故B錯誤；C項中，10N，10N，20N，50N這四個力的合力最小值等于10N，合力不能等于零，所以不能使物體做勻速直線運動，故C錯誤；D項中，10N，20N，30N，70N這四個力的合力最小值等于10N，合力不能等于零，所以不能使物體做勻速直線運動，故D錯誤．故選A.答案：A7．在“驗證力的平行四邊形定則”試驗中，分別運用一個測力計和兩個測力計拉伸橡皮條的結點至相同位置．這樣做的目的是()A．便于作圖B．便于記錄測量點C．便于讀測力計示數(shù)D．保證兩次拉伸橡皮條的效果相同解析：該試驗采納了“等效替代”的原理，即合力與分力的關系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時的形變量和方向是等效的．試驗的核心是試驗原理，依據(jù)原理選擇器材，支配試驗步驟，分析試驗誤差，進行數(shù)據(jù)處理等等．本試驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即探討合力與分力的關系，依據(jù)合力與分力是等效的，在“驗證力的平行四邊形定則”試驗中，分別運用一個測力計和兩個測力計拉伸橡皮條的結點至相同位置，這樣做的目的是保證兩次拉伸橡皮條的效果相同，故D正確，A、B、C錯誤．故選D.答案：D8.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊被水平推力壓著，靜止在豎直墻壁上，當推力F的大小增加到2F時，下列說法錯誤的是()A．木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍B．木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍C．木塊所受墻面的摩擦力方向豎直向上D．木塊所受墻面的摩擦力不變解析：物塊靜止在豎直墻壁上，受重力、推力和彈力、靜摩擦力處于平衡狀態(tài)，依據(jù)共點力平衡推斷彈力和摩擦力的變更．解決本題的關鍵是能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解．木塊處于靜止，推力和墻壁的彈力平衡，重力和靜摩擦力平衡，當推力F的大小增加到2F時，則木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍，但摩擦力始終等于重力，方向豎直向上，保持不變．故A、C、D正確，B錯誤．本題選錯誤的，故選B.答案：B二、多項選擇題(本大題共3小題，每題6分，共18分．每小題有多個選項是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯、多選或不選不得分)9.如圖所示，硬桿一端通過鉸鏈固定在墻上的B點，另一端裝有滑輪，重物用繩拴住通過滑輪固定于墻上的A點，使重物處于平衡態(tài)．若桿、滑輪及繩的質(zhì)量和摩擦均不計，將繩的固定端從A點沿墻稍向上移動一點距離，再使之平衡時，則()A．繩的拉力減小，滑輪對繩的作用力增大B．桿與豎直墻壁的夾角增大C．繩的拉力、滑輪對繩的作用力都不變D．繩的拉力不變，滑輪對繩的作用力減小解析：由于桿始終平衡，對兩根細線的拉力的合力肯定在桿的方向上；又由于同一根繩子的張力到處相等，故兩根細線的拉力肯定相等且等于物體的重力G，保持不變；依據(jù)平行四邊形定則，合力肯定在角平分線上．將繩的固定端從A點稍向上移時，兩拉力的夾角增大，則知繩GC與桿的夾角增大才能重新平衡，故桿與豎直墻壁的夾角增大，故B正確．繩的拉力不變，夾角增大，則兩個拉力的合力不斷減小，滑輪受到的繩的壓力不斷減小，則滑輪對繩的作用力也減小，故D正確，A、C錯誤．故選BD.答案：BD10．如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的物體，在推力F作用下做勻速直線運動．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.則木塊受到的摩擦力為()A．0.8F B．0.6FC．μ(mg＋0.6F) D．μmg解析：對物體受力分析，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上合力為零，依據(jù)共點力平衡求出摩擦力的大小．解決本題的關鍵是能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解，滑動摩擦力公式中的N是正壓力，并不是重力．對物體受力分析如圖所示，在水平方向上有f＝Fcos37°＝0.8F；在豎直方向上有N＝mg＋Fsin37°＝mg＋0.6F，則摩擦力為f＝μN＝μ(mg＋0.6F)．故A、C正確，B、D錯誤．故選AC.答案：AC11．在探究摩擦力的試驗中，用傳感器(其余電路部分未畫)水平拉一放在水平桌面上的小木塊，如圖所示，小木塊的運動狀態(tài)與計算機的讀數(shù)如下表所示(每次試驗時，木塊與桌面的接觸面相同)，則通過分析下表可知以下推斷中正確的是()試驗次數(shù)小木塊的運動狀態(tài)計算機讀數(shù)/N1靜止2.22靜止3.43直線加速3.84直線勻速3.25直線減速1.96靜止1.2A．木塊受到的最大靜摩擦力為3.8NB．木塊受到的最大靜摩擦力可能為3.4NC．在這六次試驗中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在這六次試驗中，木塊受到的摩擦力大小各不相同解析：本題在探究摩擦力的試驗背景下，考查了最大靜摩擦力及滑動摩擦力．解答時要留意最大靜摩擦力是在物體間即將發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的．由題意可知，最大靜摩擦力可能是3.4～3.8N中的某一值，但不是3.8N，故A錯誤，B正確；由于在木塊滑動后所受滑動摩擦力相同，所以這六次試驗中有三次木塊所受摩擦力相同，故C正確，D錯誤．故選BC.答案：BC三、試驗題(本大題共2小題，共18分)12．(6分)在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時，某同學把兩根彈簧如圖1連接起來進行探究．(1)某次測量如圖2，指針示數(shù)為________cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA、LB，如下表．用表數(shù)據(jù)計算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為______N/m(重力加速度g＝10m/s2)．由表數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36解析：(1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針示數(shù)為16.00cm.(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知，當彈力的變更量ΔF＝0.5N時，彈簧形變量的變更量為Δx＝4.00cm，依據(jù)胡克定律知：k1＝eq\f(ΔF,x)N/m＝eq\f(0.5,0.04)N/m＝12.5N/m.結合L1和L2示數(shù)的變更，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變更量，結合彈力變更量，依據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．答案：(1)16.00(2)12.5能13．(12分)(1)在“探究求合力的方法”的試驗中，其中的三個試驗步驟為：①在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端拴兩根細線，通過細線同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使它與細線的結點到達某一位置O點，在白紙上登記O點和兩測力計的讀數(shù)F1和F2.②在紙上依據(jù)F1和F2的大小，應用平行四邊形定則作圖求出合力F.③只用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩測力計拉時相同，登記此時測力計的讀數(shù)F′和細繩的方向．以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請指出錯在哪里．①中是________________________________________________________________________；②中是________________________________________________________________________；③中是________________________________________________________________________．(2)某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下試驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物，如圖所示．①為完成試驗，下述操作中必需的是________．A．釘子A、B必需在同一水平高度B．記錄懸掛重物后結點O的位置C．測量細繩的長度D．測量橡皮筋的原長E．測量懸掛重物后橡皮筋的長度②欲利用現(xiàn)有器材，變更條件再次驗證，可采納的方法是_______________________________________________________________________________________________.解析：(1)該試驗采納“等效法”進行，即一個彈簧測力計和兩個彈簧測力計拉橡皮條與細繩套的結點時應當拉至同一位置O點，由于力是矢量，因此在記錄數(shù)據(jù)時，不光要記錄力的大小，還要記錄其方向，這樣才能做平行四邊形，從而驗證兩個力的合力大小和方向是否與一個力的大小和方向相同．故三個步驟中均有錯誤或疏漏，分別是：①還應登記F1和F2的方向；②據(jù)F1和F2的大小和方向；③使結點到達同一位置O點．(2)①三條橡皮筋遵守胡克定律，要測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，探討拉力與伸長量的倍數(shù)，依據(jù)比例作力的圖示．為便利測量，必需登記O點的位置來作參照．不須要測量細繩的長度，釘子A、B也不須要在同一水平高度上．故A、C錯誤、B、D、E正確．故選BDE.②在其他條件不變的狀況下，要變更試驗效果，可以變更重物的質(zhì)量或變更A、B釘子的位置．答案：(1)①還應登記F1和F2的方向②據(jù)F1和F2的大小和方向③使結點到達同一位置O點(2)①BDE②更換不同的重物或變更A、B釘子的位置．四、計算題(本大題共3小題，共32分)14．(12分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，它水平拉著一個重為20N的物體在水平面上運動，當彈簧的伸長量為4cm時，物體恰在水平面上做勻速直線運動，問：(1)物體與水平面的動摩擦因數(shù)為多少？(2)在彈性限度內(nèi)，當彈簧的伸長量為6cm時，物體受到的摩擦力為多大？解析：(1)依據(jù)胡克定律得，彈簧的拉力F＝kx，由平衡條件得滑動摩擦力f＝F，支持力FN＝G，又f＝μFN，聯(lián)立代入得到μ＝eq\f(kx,G)＝eq\f(200×0.04,20)＝0.4.(2)由于動摩擦因數(shù)μ不變，物體對地面的壓力大小FN不變，則滑動摩擦力f不變，f＝μG＝8N.答案：(1)0