高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试单元测试同步练习题

第三章 相互作用——力 A卷

一、单选题

1.如图所示，A为矩形匀质薄板，B为半圆形钢条，C、D均为直角形支架，把这些物体分别用细绳竖直悬挂，静止时所处的位置符合实际的是(   )

A. B. C. D.

2.如图，一个吹胀的皮球用网兜悬挂于O点，A为网兜上对称分布的网绳结点，在皮球缓慢漏气体积变小的过程中（可视为重力不变），则(   )
 

A.网绳拉力变大 B.网绳拉力不变 C.网绳拉力变小 D.网绳拉力先变大后变小

3.下列几组共点力分别作用在一个物体上，不能使物体达到平衡状态的是(   )

A.1 N，2 N，3 N B.12 N，12 N，12 N C.4 N，5 N，10 N D.4 N，8 N，12 N

4.如图所示，水平放置的写字台上静止放着台灯等物品，下列说法中正确的是(   )
 

A.台灯所受桌面支持力的反作用力是台灯对桌面的压力

B.台灯对桌面的压力就是台灯的重力

C.等大、反向、共线的两个力一定是作用力与反作用力

D.台灯对桌面的压力与桌面对台灯的持力是一对平衡力

5.如图所示，在竖直平面内，用甲、乙两根筷子夹一个小球，甲倾斜，乙始终竖直，甲与竖直方向的夹角为θ，筷子与小球间的摩擦忽略不计。小球质量一定，随着θ缓慢减小，小球始终保持静止，则下列说法正确的是(   )
 

A.筷子甲对小球的弹力变小 B.筷子乙对小球的弹力不变

C.两根筷子对小球的弹力均增大 D.两根筷子对小球的合力将增大

6.如图所示为某根弹簧的伸长量x与弹簧所受拉力F之间的关系图像，下列说法中正确的是(   )
 

A.当弹簧的伸长量时，拉力

B.当弹簧受到的拉力作用时，弹簧的伸长量一定是
C.弹簧的劲度系数是2 N/m

D.弹簧的劲度系数是

7.在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一质量为m的重物.当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直.假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为，则以下判断正确的是(   )
 

A. B. C. D.

8.如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为(   )
 

A. B. C. D.

二、多选题

9.如图，半圆形支架，两细绳和结于圆心O，O点下方悬吊着重为G的物体，使绳固定不动，将绳的B端沿半圆支架从竖直位置逐渐移至水平位置的过程中，绳和绳所受拉力大小变化情况正确的是(   )
 

A.绳拉力逐渐变大  B.绳拉力逐渐变小

C.绳拉力先变小后变大 D.绳拉力逐渐变小

10.如图所示，物块静止于倾斜放置的木板上，使倾角θ缓慢增大，在物块沿木板滑动之前，物块的受力情况是(   )
 

A.物块对木板的压力逐渐减小

B.物块所受摩擦力逐渐减小

C.物块所受支持力与摩擦力的合力不变

D.物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大

11.如图所示，各接触面是光滑的，处于静止状态，则间无弹力作用的是(   )

A. B.

C. D.

12.如图所示，一个质量的小球穿在水平直杆上，处于静止状态，现对小球施加一个5 N的拉力与杆的夹角为53°，小球与杆之间的动摩擦因数，取，重力加速度，则(   )。
 

A.小球受到2个力  B.小球受到3个力

C.若，则小球受4个力 D.若，则小球受3个力

三、实验题

13.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其形变量的关系”的实验。

（1）某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数_______。

（2）根据实验数据在图丙的坐标纸上已描出了多次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧长度x之间的函数关系点，请作出图线。

（3）根据所作出的图线，可得该弹簧的劲度系数_______N/m。（保留两位有效数字）

四、计算题

14.如图所示，表面光滑、重力不计的尖劈，插在缝之间，尖劈的一个角为，在尖劈背上加一压力，则尖劈对A的侧压力和对B的侧压力分别为多大？
 

15.如图所示，电灯所受的重力为4 N，绳与天花板间的夹角为，绳水平，取。求：
 

（1）绳所受的拉力的大小。

（2）若绳能承受的最大拉力均为25 N，通过计算判断能否在O点挂一个重力为20 N的小吊灯（小吊灯自身的挂绳不会断掉）。

参考答案

1.答案：C

解析：当用绳子竖直悬挂物体时，绳子的延长线必过物体的重心.根据物体重心的位置，可知C正确，A、B、D错误.

2.答案：C

解析：设每条网绳与竖直方向的夹角均为θ，拉力均为T，共有n条网绳，可得，则随着球的体积减小，半径减小，网绳与竖直方向的夹角θ减小，则T减小，故选C。

3.答案：C

解析：在选项A中，1 N和2 N的最大合力为3 N，能与第三个力平衡，所以能使物体达到平衡状态；在选项B中，两个12 N的力的合力在0~24 N之间，能与第三个12 N的力平衡，所以能使物体达到平衡状态；在选项C中，4 N和5 N的最大合力为9 N，不能与10 N的力平衡，所以不能使物体达到平衡状态；在选项D中，4 N和8 N的最大合力为12 N，能与12 N的力平衡，所以能使物体达到平衡状态。故选C。

4.答案：A

解析：台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对作用力与反作用力，故A正确，D错误；台灯对桌面的压力大小与台灯的重力相等，但不能说就是台灯的重力，且它们是不同性质的力，故B错误；等大、反向、共线的两个力不一定是作用力与反作用力，也有可能是一对平衡力，故C错误。

5.答案：C

解析：对小球进行受力分析如图，根据平衡条件可知，解得，随着θ减小，都在增大，故A、B错误，C正确；由于小球处于静止状态，两根筷子对小球的合力大小等于小球的重力，所以一直不变，故D错误。
 

6.答案：D

解析：由题图可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数，，故C错误，D正确；当弹簧的伸长量时，拉力，故A错误；理论上当弹簧受到的拉力作用时，弹簧的伸长量，但是8000 N的拉力太大了，有可能超出了弹簧的弹性限度，故B错误。

7.答案：B

解析：绳上的拉力等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为φ，滑轮受到木杆P的弹力F的大小等于滑轮两侧轻绳拉力合力的大小，在0~180°范围内，两个力的夹角越大，合力越小，所以B正确.

8.答案：B

解析：如图所示为衣服的受力示意图，根据对称性和几何关系可知，衣架对衣服的支持力与的夹角为60°；由平衡条件得，故B正确。
 

9.答案：AC

解析：对O点进行受力分析，由图可知，绳的B端沿半圆支架从竖直位置逐渐移至水平位置的过程中，绳拉力逐渐变大，绳拉力F先变小后变大，故A、C正确，B、D错误。
 

10.答案：AC

解析：物块受竖直向下的重力、垂直木板向上的支持力N和沿木板向上的静摩擦力f，由于它始终处于静止状态，所以合力始终为零，故D错误。根据平衡条件，有，当θ逐渐增大时，N逐渐减小，f逐渐增大，故A正确，B错误。物块所受支持力与摩擦力的合力与物块所受重力等大反向，θ缓慢增大时，物块所受重力不变，支持力与摩擦力的合力不变，故C正确。

11.答案：AC

解析：在选项B、D的图中，因为物体间有相互挤压，必定存在弹力，故选项B、D错误。在选项A的图中，假设间有弹力，则两物体均不能处于静止状态，故间无弹力作用，故选项A正确。同理，在选项C的图中，物体A与B间也没有弹力，否则会运动，故选项C正确。

12.答案：AC

解析：如图，在沿杆和垂直杆方向建立直角坐标系，F在y轴上的分力，F与重力在y轴上的合力刚好为零，所以杆与小球只接触不挤压，无弹力和摩擦力，A项正确，B项错误；当时，，它与重力沿杆方向的合力为4 N，垂直于杆向上，此时杆对小球的弹力垂直于杆向下，且F在水平方向上有分力，因此杆对小球还有摩擦力，小球一共受四个力，C项正确，D项错误。
 

13.答案：（1）11.85 cm（11.83~11.87cm均可）

（2）图像见解析图

（3）49

解析：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1 mm，读数为11.85 cm；

（2）根据坐标系内描出的点作出图像如图所示：

（3）根据所作出的图线可知，弹簧的劲度系数为。

14.答案：

解析：对压力F进行分解如图所示

解得
代入数据可得尖劈对A的侧压力为
尖劈对B的侧压力为。

15.答案：（1）4 N

（2）不能，计算过程见解析

解析：（1）对点O进行受力分析如图所示。
 

由平衡条件有，得出
。
故绳所受的拉力的大小为4 N。
（2）当时，，
由于绳的实际拉力大于25 N，绳会断掉，所以不能在O点挂重力为20 N的小吊灯。