人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试测试题，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章综合测试一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。第1—7小题只有一个选项正确，第8—10小题有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）1.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，每块的质量为，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力大小为（    ）A.     B.    C.    D.2.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则（    ）A.小球受到的摩擦力方向竖直向下B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大3.2017年12月1日，中国4 500米载人潜水器“深海勇士”号完成验收。设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关。已知当潜水器的总质量为时恰好以速率匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为（重力加速度为）（    ）A.         B.C.          D.4.如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道固定在竖直平面内，端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力作用下，缓慢地由向运动，始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为，在运动过程中（    ）A.增大，减小        B.减小，减小C.增大，增大        D.减小，增大5.一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接。并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为，如图所示。设每只灯笼的质量均为。由上往下第一只灯笼与第二只灯笼间绳中的拉力大小为（    ）A.    B.    C.    D.6.如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为的物体且处于静止状态，此时弹簧l、2、3的形变量分别为，、，则（    ）A.        B.C.        D.7.如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在地面上，一质量为的小木块在水平力的作用下静止在斜面上。若只改变的方向不改变的大小，仍使木块静止，则此时力与水平面的夹角为（    ）A.     B.     C.     D.8.如图所示，物体放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为的物体，且已知物体与桌面间的最大静摩擦力为。要使静止，需加一水平向左的力，则力的取值可以为（    ）A.     B.     C.     D.9.如图所示，一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中（    ）A.水平拉力是恒力B.铁架台对地面的压力一定不变C.细线的拉力变小D.地面对铁架台的摩擦力增大10.如图所示，、都是重物，被绕过小滑轮的细线所悬挂，放在粗糙的水平桌面上；小滑轮被一根斜短线系于天花板上的点；是三根线的结点，水平拉着重物，沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，取。若悬挂小滑轮的斜线的张力是，则下列说法中正确的是（    ）A.弹簧的弹力为        B.重物的质量为C.桌面对重物的摩擦力为     D.与竖直方向的夹角为二、非选择题（共50分）11.（5分）如图，把一个弹簧测力计的一端固定在墙上，用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时两个测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块与金属板间的滑动摩擦力的大小是________。若用弹簧测力计测得物块重，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块的材料为________。材料动摩擦因数金属—金属0.10橡胶—金属0.50木头—金属0.20皮革—金属0.2812.（6分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图1所示方式连接起来进行探究。（1）某次测量如图2所示，指针示数为________。（2）在弹性限度内，将的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针、的示数和如表。用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________（重力加速度）。由表中数据________（填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。钩码数123415.7119.7123.6627.7629.9635.7641.5147.3613.（7分）在“验证力的平行四边形定则”实验中：（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录________、________、________。C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒、使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整、的位置，使________，记录________。（2）如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中________。14.（12分）水平面上固定着半径的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径、重力为，大圆柱半径。圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆筒的中心与大、小圆柱的切点的连线恰好竖直，如图所示。不计一切摩擦，求：（1）筒对小圆柱的支持力大小和大、小圆柱之间的压力大小；    （2）大圆柱所受重力大小。    15.（20分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。（已知，，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：（1）轻绳、的拉力是多大？    （2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？    （3）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少？   
第三章综合测试答案解析一、1.【答案】D【解析】设第l、3块石块间的作用力为，第1、2块石块间的作用力为，以第1块石块为研究对象，受力如图所示：由平衡条件得，，联立解得，故选D。2.【答案】B【解析】在竖直方向上小球受到摩擦力和竖直向下的重力，二力平衡，等大反向，所以摩擦力方向竖直向上，A错误，B正确；若增大铁夹对小球的压力，则水平方向上的力变化了，而竖直方向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，C错误；若铁夹水平移动，无论是变速移动还是匀速移动，小球在竖直方向上合力仍为零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，D错误。3.【答案】A【解析】潜水器匀速下降时，受到向下的重力、向上的浮力和向上的阻力，根据平衡条件知：，当以相同的速率向上匀速运动时，受到向下的重力、向下的阻力和向上的浮力，根据平衡条件可知：，结合两个公式可求出：，故选A。4.【答案】A【解析】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有，其中为支持力与竖直方向的夹角；当球向上移动时，变大，故变小，变大，故A正确。5.【答案】C【解析】自上往下以第2到第5只灯笼为一整体作为研究对象，受力分析如图所示，则有，得故选C。6.【答案】D【解析】以结点为研究对象受力分析，运用合成法，如图：由几何知识知：故：根据胡克定律得：则，故选D。7.【答案】A【解析】木块受重力、支持力和处于平衡，受力如图所示，根据矢量三角形知，向上偏转后，大小不变，且木块仍然能处于平衡状态，所以此时力与水平面的夹角为，故选A。8.【答案】BC【解析】当时，静摩擦力为，物体不能静止，故A错误；当时，静摩擦力为，即达到最大值且方向向左，故B正确；当时，静摩擦力为，故C正确；当时，由于最大静摩擦力为，，所以物体不平衡，将加速向左移动，故D错误。9.【答案】BD【解析】对小球受力分析，受拉力、重力和水平力，根据平衡条件，有：逐渐增大，则逐渐增大，也增大，故A、C错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得：，则逐渐增大，，保持不变，故B、D正确。10.【答案】ABC【解析】与两绳拉力的合力与斜线的张力大小相等。由几何知识可知，且与竖直方向夹角为，D错误；重物的重力，所以，B正确；桌面对的摩擦力，C正确；弹簧的弹力，A正确。二、11.【答案】2.60    木头【解析】分析物块的受力情况可知，物块受金属板给的滑动摩擦力，方向向左，受弹簧测力计向右的拉力，由二力平衡可知，测力计读数为，所以；又根据可得：，从表中对比得知，物块为木头。12.【答案】（1）16.00（15.98～16.02均可）（2）12.5（12.2～12.8均可）    能【解析】（1）刻度尺读数需读到分度值的下一位，则读数为。（2）由表格中的1、2组数据可知，当弹力的变化量时，弹簧Ⅰ的形变量为，根据胡克定律知：。结合指针、示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ的形变量，结合弹力的变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数。13.【答案】（1）B.钩码个数（或细线拉力）    橡皮筋与细线结点的位置    细线的方向    C.橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合    钩码个数和对应的细线方向（2）【解析】（1）根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码个数（或细线拉力）、橡皮筋与细线结点的位置、细线的方向；该实验采用“等效代替”法，因此在用两根细线拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点的位置拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向。（2）根据点处于平衡状态，水平方向有：   ②解得：。14.【答案】（1）    （2）【解析】（1）分析小圆柱的受力，如图，平移、、，三力首尾相连构成的封闭矢量三角形与，相似，有    ①解得   ②又   ③解得   ④（2）分析大圆柱的受力，如上图，平移、、，三力首尾相连构成的封闭矢量三角形与相似，有，其中解得15.【答案】（1）    （2）    方向水平向左（3）【解析】（l）以结点为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将解，由平衡条件有：，联立得：故轻绳、的拉力大小分别为、（2）人水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，，方向水平向左（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值由平衡条件得：又联立得：即物体甲的质量，最大不能超过。