2024-2025新教材高中物理單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)三含解析新人教版必修1

PAGEPAGE12單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(三)(第三章)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共9小題,每小題3分,共27分)1.如圖所示,壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,關(guān)于它在此豎直平面內(nèi)的受力分析,下列圖示中正確的是 ()【解析】選A。由于壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,即做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以壁虎所受合力為零,即所受重力mg和豎直向上的摩擦力f是一對(duì)平衡力,故A正確。2.如圖所示為建筑工地上搬運(yùn)石板用的“夾鉗”,工人夾住石板沿直線勻速前進(jìn)過(guò)程中,下列推斷正確的是()A.石板受到4個(gè)力的作用B.夾鉗對(duì)石板的作用力的合力豎直向上C.夾鉗夾的越緊,石板受的摩擦力越大D.前進(jìn)的速度越快,石板受的摩擦力越大【解析】選B。工人夾住石板沿直線勻速前進(jìn)過(guò)程中,石板受重力、2個(gè)摩擦力、夾子的2個(gè)壓力五個(gè)力的作用,故A錯(cuò)誤;工人夾住石板沿直線勻速前進(jìn)過(guò)程中,石板受重力和夾鉗的作用力,重力方向豎直向下,依據(jù)平衡條件可知夾鉗對(duì)石板的作用力的合力豎直向上,故B正確;石板受到的重力和摩擦力等大反向,所以石板受的摩擦力不變,與夾鉗夾的松緊程度和運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),故C、D錯(cuò)誤。3.力是物體間的相互作用。下列表述錯(cuò)誤的是 ()【解析】選C。由于在不同緯度處重力加速度g不同,旅客所受重力不同,故對(duì)飛機(jī)的壓力不同,故A正確;足夠氣的籃球平衡時(shí),內(nèi)部氣體對(duì)籃球殼的壓力等于外部氣體對(duì)籃球殼的壓力與球殼彈力之和,故B正確;書(shū)對(duì)桌子的壓力作用在桌子上,作用點(diǎn)應(yīng)位于桌面上,故C錯(cuò)誤;平地上勻速行駛的汽車(chē),其主動(dòng)輪受到地面的靜摩擦力是其前進(jìn)的動(dòng)力,地面對(duì)其從動(dòng)輪的摩擦力是阻力,汽車(chē)受到的動(dòng)力與阻力平衡時(shí)才能勻速前進(jìn),故D正確。4.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊在質(zhì)量為M的木板上向右滑行,木板與地面間摩擦系數(shù)為μ1,物塊與木板間摩擦系數(shù)為μ2,已知木板處于靜止?fàn)顟B(tài),那么木板所受地面摩擦力的大小是 ()A.μ1Mg B.μ2mgC.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg【解析】選B。木板給物塊的滑動(dòng)摩擦力為μ2mg,方向水平向左,所以物塊給木板一個(gè)水平向右的摩擦力μ2mg,因?yàn)槟景屐o止,所以木板所受桌面的摩擦力大小為μ2mg,方向水平向左,故B正確。5.如圖是用平行四邊形定則求力F1、F2的合力F的示意圖,其中正確的是()【解析】選D。依據(jù)圖示可知,D選項(xiàng)符合平行四邊形定則,合力的作用點(diǎn)與二力的作用點(diǎn)相同,大小為對(duì)角線的長(zhǎng)度,方向背向作用點(diǎn),故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。6.如圖甲所示,一只小鳥(niǎo)沿著較粗的樹(shù)枝從A緩慢移動(dòng)到B,將該過(guò)程抽象為質(zhì)點(diǎn)從圓弧A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的合力減小B.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的摩擦力減小C.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的摩擦力增大D.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的彈力增大【解析】選C。設(shè)小鳥(niǎo)受到的支持力與豎直方向的夾角為θ,小鳥(niǎo)緩慢移動(dòng),合力為零,故A錯(cuò)誤;小鳥(niǎo)所受的摩擦力f=mgsinθ,從A到B的過(guò)程中,θ增大,所以摩擦力增大,故B錯(cuò)誤,C正確;小鳥(niǎo)所受的彈力N=mgcosθ,從A到B的過(guò)程中,θ增大,所以彈力減小,故D錯(cuò)誤。7.隨著生活品嘗的提升,玻璃房漸漸受到人們的青睞,這大玻璃窗戶(hù)的清潔可由如圖所示的“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”完成。某“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”的質(zhì)量為1.5kg,它的“腹部”有吸盤(pán)。當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人的真空泵將吸盤(pán)內(nèi)的空氣向外抽出時(shí),它能牢牢地吸在豎直玻璃上(g取10N/kg)A.此時(shí)摩擦力大于15NB.若真空泵接著向外抽氣,則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力將變大C.此時(shí)機(jī)器人對(duì)玻璃的壓力和玻璃對(duì)機(jī)器人的作用力是一對(duì)相互力D.當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),若真空泵接著向外抽氣,則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力將變大【解析】選C?！安链皺C(jī)器人”的重力:G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;“擦窗機(jī)器人”靜止時(shí)處于平衡狀態(tài),即受力平衡,在豎直方向上摩擦力和重力平衡,則摩擦力大小等于重力大小15N,只要“擦窗機(jī)器人”在豎直玻璃上靜止或勻速運(yùn)動(dòng),重力不變,摩擦力就不變,故A、B、D錯(cuò)誤;“擦窗機(jī)器人”在水平方向上沒(méi)有位置變更,處于平衡狀態(tài),所以機(jī)器人對(duì)玻璃的壓力和玻璃對(duì)機(jī)器人的支持力是一對(duì)相互作用力,故【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是 ()A.物體可能只受兩個(gè)力作用B.物體可能受三個(gè)力作用C.物體可能不受摩擦力作用D.物體肯定受四個(gè)力作用【解析】選D。物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則受力平衡,將拉力F在水平方向和豎直方向上分解,則物體肯定要受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再依據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件知,肯定有彈力,因此物體肯定會(huì)受到四個(gè)力的作用。8.如圖所示,一攀巖運(yùn)動(dòng)員正沿豎直巖壁緩慢攀登,由于身背較重的行囊,重心上移至肩部的O點(diǎn),總質(zhì)量為60kg。此時(shí)手臂與身體垂直,手臂與巖壁夾角為53°,則手受到的拉力和腳受到的作用力分別為(設(shè)手、腳受到的作用力均通過(guò)重心O,g取10m/s2,sin()A.360N,480NB.480N,360NC.450N,800N D.800N,450N【解析】選A。由題意知,運(yùn)動(dòng)員的重力mg可分解為沿手臂方向的力F1和沿身體方向的力F2,F1=mgcos53°=360N,F2=mgsin53°=480N。由此可知手受到的拉力為360N,腳受的作用力為480N,A正確。【總結(jié)提升】求一個(gè)已知力的實(shí)際分力的步驟(1)依據(jù)物體(結(jié)點(diǎn))所處的狀態(tài)分析力的作用效果。(2)依據(jù)力的作用效果,確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向。(3)依據(jù)兩個(gè)分力的方向畫(huà)出平行四邊形。(4)由平行四邊形利用幾何學(xué)問(wèn)求兩個(gè)分力。9.如圖所示,重型自卸車(chē)?yán)靡簤貉b置使車(chē)廂緩慢傾斜到肯定角度,車(chē)廂上的石塊就會(huì)自動(dòng)滑下。下列說(shuō)法正確的是 ()A.自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大,車(chē)廂與石塊間的正壓力不變B.自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大,石塊與車(chē)廂間的摩擦力不變C.自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大,石塊與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變D.石塊起先下滑時(shí),受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力【解析】選C。由力的分解學(xué)問(wèn)可知,車(chē)廂與石塊間的正壓力為FN=Gcosθ,所以自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大,車(chē)廂與石塊間的正壓力漸漸減小,故A錯(cuò)誤;在下滑前,石塊處于平衡狀態(tài),則有f=mgsinθ,所以自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大,車(chē)廂與石塊間的摩擦力漸漸增大,故B錯(cuò)誤;石塊與車(chē)廂的動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān),與傾角無(wú)關(guān),故C正確;石塊起先下滑時(shí),處于非平衡狀態(tài),石塊滑動(dòng)后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力,故D錯(cuò)誤。二、試驗(yàn)題(共5分)10.有同學(xué)利用如圖1所示的裝置來(lái)探究求合力的方法: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)鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),依據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FTOA、FTOB和FTOC,回答下列問(wèn)題: 圖1(1)(多選)變更鉤碼個(gè)數(shù),試驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?)A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2,N3=4B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3,N2=4C.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4D.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3,N2=4,N3=5(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OA、OB、OC三段繩子的方向B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí),你認(rèn)為圖2中________(選填“甲”或“乙”)是正確的。

圖2【解析】(1)對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖所示,OA、OB、OC分別表示FTOA、FTOB、FTOC的大小,由于三個(gè)共點(diǎn)力處于平衡狀態(tài),所以FTOA、FTOB的合力大小等于FTOC,且FTOC<FTOA+FTOB,即|FTOA-FTOB|<FTOC<FTOA+FTOB,故B、C、D能完成試驗(yàn)。(2)為探究求合力的方法,必需作受力圖,所以先明確受力點(diǎn),即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,其次要作出力的方向并讀出力的大小,最終作出力的圖示,因此要做好記錄,應(yīng)從力的三要素角度動(dòng)身,要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。(3)以O(shè)點(diǎn)為探討對(duì)象,F3的實(shí)際作用效果在OC這條線上,由于誤差的存在,F1、F2的合力的理論值與實(shí)際值有肯定偏差,故甲圖符合實(shí)際,乙圖不符合實(shí)際。答案:(1)B、C、D(2)A(3)甲三、計(jì)算題(本題共3小題,共28分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(9分)如圖所示,在傾角θ=37°的斜面上,用一水平力F推一質(zhì)量為m=10kg的物體,欲使物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,試求F的大小。(g取10【解析】物體沿斜面對(duì)上勻速運(yùn)動(dòng),依據(jù)平衡條件:Fcos37°=Ff+mgsin37°(3分)Ff=μ(mgcos37°+Fsin37°) (3分)解得:F≈112N(3分)答案:112N12.(9分)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下,沿水平天花板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。力F與水平方向夾角為θ,重力加速度為g。求物體與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 【解析】對(duì)物體受力分析,將力F正交分解,如圖 (1分)依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得:水平方向:Fcosθ-Ff=0 (2分)豎直方向:Fsinθ-FN-mg=0 (2分)由Ff=μFN(2分)可得μ=FcosθFsinθ答案:Fcosθ13.(10分)如圖所示,三根輕質(zhì)繩子OA、OB與OC將一質(zhì)量為10kg的重物懸掛空中而處于靜止?fàn)顟B(tài),其中OB與天花板夾角為30°,OA與天花板夾角為60°,要求畫(huà)出結(jié)點(diǎn)O的受力分析圖,標(biāo)出對(duì)應(yīng)的力及角度。(g取10(1)求繩子OA、OB對(duì)應(yīng)的拉力大小FA、FB。(2)若保持O、B點(diǎn)位置不變,變更OA繩長(zhǎng)度,將A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),使得OD=OB,求此時(shí)繩子OD對(duì)應(yīng)的拉力大小FD?！窘馕觥繉?duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖甲所示, (2分)(1)依據(jù)平衡條件,由幾何學(xué)問(wèn)得:FA=mgcos30°=503N(2分)FB=mgsin30°=50N(2分)(2)將A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)后畫(huà)出受力圖,如圖乙所示, (2分)運(yùn)用合成法,由幾何學(xué)問(wèn)得:FD=mg=100N(2分)答案:(1)503N50N(2)100N【等級(jí)性考試】(30分鐘40分)14.(5分)(多選)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(chē)頂起。當(dāng)車(chē)輪剛被頂起時(shí)汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N,此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°,則下列推斷正確的是()A.此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105NB.此時(shí)千斤頂對(duì)汽車(chē)的支持力為1.0×105NC.若接著搖動(dòng)把手,兩臂受到的壓力將增大D.若接著搖動(dòng)把手,兩臂受到的壓力將減小【解析】選A、B、D。將汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個(gè)分力F1,依據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知,兩臂受到的壓力大小相等。由2F1cosθ=F得F1=F2cos60°=F=1.0×105N,所以此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105N,故A正確。汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N,依據(jù)牛頓第三定律得千斤頂對(duì)汽車(chē)的支持力為1.0×105N,故B正確。接著搖動(dòng)把手,兩臂靠攏,夾角θ減小,由F1=F2cosθ分析可知,F不變,當(dāng)θ減小時(shí),cosθ15.(5分)(多選)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(guò)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試驗(yàn)),整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)。假如要增大手指所受的拉力,可實(shí)行的方法是 ()A.只增加繩的長(zhǎng)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)【解析】選B、C。對(duì)動(dòng)滑輪受力分析,受重力、兩個(gè)對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)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,故手要用較大的力,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,故手要用較大的力,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,故手要用較小的力,故D錯(cuò)誤。16.(5分)(多選)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(shuō)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)物體的摩擦力增大C.若撤去力F,則物體沿墻壁下落的過(guò)程受三個(gè)力作用D.若力F漸漸削減為原來(lái)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削減前小【解析】選A、D。水平方向依據(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;豎直方向水平方向依據(jù)二力平衡可知,摩擦力與重力等大方向,則摩擦力不變,故B錯(cuò)誤;若撤去力F,則物體沿墻壁下落的過(guò)程只受重力作用,故C錯(cuò)誤;若力F漸漸削減為原來(lái)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削減前小,故D正確。17.(10分)有一種圓珠筆,內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示,當(dāng)筆桿豎直放置