人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试综合训练题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试综合训练题，共6页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
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1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．关于重力与重心，下列说法正确的是( )
A．舞蹈演员在跳舞过程中，其重心可能改变
B．登珠穆朗玛峰时，运动员在山底和山顶受到的重力相同
C．蚂蚁太小，故蚂蚁不受重力的作用
D．质量分布均匀的物体，其重心一定在该物体上
2．两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小可能是( )
A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N
C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N
3．物体在斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反应物体受力情况的是( )

4．如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是( )
A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面
B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面
D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面
5．架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是( )
A．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大
B．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变
C．夏季电线对电线杆的拉力较大
D．冬季电线对电线杆的拉力较大
6．为了行车的方便与安全，高大的桥要造很长的引桥。其主要目的是( )
A．减小过桥车辆受到的摩擦力
B．减小过桥车辆的重力
C．减小过桥车辆对引桥面的压力
D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力
7．如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为( )
A．6 N，3N B．1 N，1 N
C．0，1 N D．0，2 N
8．如图所示，在粗糙水平面上有质量分别为m1和m2的木块1和2，两木块之间用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，两木块与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平力向右拉木块2，当两木块一起做匀速直线运动时，两个木块间的距离为( )
A．L＋eq \f(μ,k)m1g B．L＋eq \f(μ,k)(m1＋m2)g
C．L＋eq \f(μ,k)m2g D．L＋eq \f(μ,k)(eq \f(m1m2,m1＋m2))g
9．如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则( )
A．A对C的摩擦力方向向右
B．C对A的摩擦力方向向右
C．B对C的摩擦力方向向右
D．C对B的摩擦力方向向右
10．如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )
A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用
B．若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用
C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用
D．若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用
11．如图为举重运动员举起杠铃稳定时的示意图，下列说法中正确的是( )
A．杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力一对平衡力
B．杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
C．杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对平衡力
D．杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
12．如图所示， 在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙壁之间放一光滑球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )
A．B对墙的压力减小
B．A与B之间的作用力增大
C．地面对A的摩擦力减小
D．A对地面的压力不变
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(4分)大量事实表明：弹力的大小跟形变的大小有关．某同学为了探究“弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系”对某一弹簧进行了测试，根据测得的数据绘出了如图所示的图线。由图可知，图线末端发生了弯曲，这是因为________________________，这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________ N/m。
14．(8分)“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉的位置，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是________。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
(2)图乙中的________(填“F”或“F′”)是力F1和F2合力的实际测量值。
(3)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________。
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C．为了读数方便，可以使弹簧测力计与木板平面成一定倾角
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
(4)实验中用一个弹簧测力计拉时如图丙所示，则弹簧测力计的读数为________ N。
(5)在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么实验结果是否会发生变化？答：________。(填“会”或“不会”)
(6)由于没有弹簧测力计，宏春同学改用图丁的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数记下三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC及结点O的位置，再改变钩码个数重新实验，下列实验不能完成的是________。
A．钩码的个数N1＝N2＝3，N3＝4
B．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4
C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4
D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
15．(8分)如图所示，一质量为2 kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧与两块木板间的动摩擦因数μ都为0.1。现用一劲度系数为1000 N/m的弹簧竖直向上把该物体匀速抽出，弹簧伸长了5 cm。现要竖直向下把它匀速抽出，(设两木板对物体的压力不变，弹簧始终处于弹性限度以内，g＝10 m/s2)求：
(1)压力FN是多大？
(2)弹簧的伸长量是多少？
16．(8分)“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/s以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛。设某次台风登陆时的风力为9级，水平方向风速大小可达到22 m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为1.7 m左右人体的面积时，所产生的水平风力约为164 N。假设这个人质量为60 kg，台风来临时此人站立在水平地面上，竖直方向不受风力作用，此人与地面间的动摩擦因数为0.26，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10 m/s2。试通过计算分析：
(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到212 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
17．(10分)如图所示(俯视图)，一质量为2 kg的木块静止在水平地面上，木块与地面之间的动摩擦因数为0.4，现沿水平面对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝F2＝4 N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，则
(1)F1与F2的合力大小是多少？
(2)木块受到的摩擦力大小为多少？
(3)保持F1、F2不变，若沿水平面再对木块施加一拉力F3，使木块沿F1的方向做匀速直线运动，求此时F3的大小和方向。
18．(14分)如图所示，质量m1＝1 kg的物块A，悬挂在绳OP和OQ的结点O上，OP绳水平，OQ绳与竖直方向的夹角为60°，并跨过光滑定滑轮与斜面上质量为m2＝3 kg的物块B相连，斜面倾角为30°，斜面及物块A、B均保持静止。g取10 m/s2。求：
(1)绳OQ的拉力大小；
(2)斜面对物块B的支持力与摩擦力的大小。
高一上学期第三章训练卷
物理答案 （一）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．【答案】A
【解析】重心位置与物体的质量分布情况及形状有关，舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心位置不断变化，A正确；重力的大小与海拔高度有关，登珠穆朗玛峰时， 运动员在山底和山顶受到的重力不同，B错误；地球附近的物体都受重力的作用，只是蚂蚁所受的重力很小，C错误；物体的重心位置与物体的质量分布及物体形状有关，质量分布均匀的物体的重心可以不在物体上，例如质量分布均匀的圆环的重心不在环上，D错误。
2．【答案】B
【解析】根据|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，可知B正确。
3．【答案】A
【解析】物体匀速下滑，受力平衡，可知物体受重力、斜面的支持力、摩擦力，A正确。
4．【答案】B
【解析】以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．B正确。
5．【答案】D
【解析】以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化。冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大。综上，选项D正确。
6．【答案】D
【解析】如图，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1＝Gsin θ，F2＝Gcs θ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确。
7．【答案】C
【解析】A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力。以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确。
8．【答案】A
【解析】对木块1进行受力分析，水平方向受到弹簧对它的弹力及滑动摩擦力作用而做匀速直线运动，滑动摩擦力大小为：Ff＝μm1g，弹簧的伸长量为：x＝eq \f(Ff,k)＝eq \f(μ,k)m1g，则两木块间的距离为：L＋eq \f(μ,k)m1g，A正确。
9．【答案】AD
【解析】将B、C看成一个整体，它相对A有向左的运动趋势，故A对C的摩擦力方向向右，由牛顿第三定律，C对A的摩擦力方向向左，A正确，B错误；将A、C看成一个整体，B相对它有向左的运动趋势，故C对B的摩擦力方向向右，由牛顿第三定律，B对C的摩擦力方向向左，C错误，D正确。
10．【答案】BC
【解析】由于F的竖直分力大小可能等于重力，因此地面可能对小车无弹力作用，不论地面光滑与否，小车都不受摩擦力，此时小车仅受重力和F作用，故A选项错误，B选项正确；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用．C正确，D错误。
11．【答案】AD
【解析】杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对平衡力，A正确，B错误；杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力，C错误，D正确。
12．【答案】ACD
【解析】设物体A对球B的支持力为F1，竖直墙对球B的弹力为F2，F1与竖直方向的夹角θ因物体A右移而减小．对球B受力分析如图所示，由平衡条件得：F1cs θ＝mBg，F1sin θ＝F2，解得F1＝eq \f(mBg,cs θ)，F2＝mBgtan θ， θ减小，F1减小，F2减小，选项A对，B错；对A、B整体受力分析可知，竖直方向，地面对整体的支持力FN＝(mA＋mB)g，与θ无关，即A对地面的压力不变，选项D对；水平方向，地面对A的摩擦力Ff＝F2，因F2减小，故Ff减小，选项C对。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(4分)
【答案】超出了弹簧的弹性限度 150
【解析】图线末端发生了弯曲的原因是超出了弹簧的弹性限度，注意该图象中横坐标为伸长量，纵坐标为拉力，根据胡克定律得斜率为弹簧的劲度系数，由此可求出k＝150 N/m。
14．(8分)
【答案】(1)B (2)F′ (3)D (4)4.00 (5)不会 (6)B
【解析】(1)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故B正确。
(2)实验中F是由平行四边形定则得出的，而F′是通过实验得出的，是力F1和F2合力的实际测量值。
(3)通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，不要求两细绳等长，故A错误；拉橡皮条时只要确保结点O拉到同一位置即可，橡皮条不一定要与两细绳夹角的角平分线在同一直线上，故B错误；为了减小实验的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C错误；为了更加准确地记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
(4)弹簧测力计读数为4.00 N。
(5)如果将细绳也换成橡皮条，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化。
(6)由于结点在三个共点力TOA、TOB、TOC作用下处于平衡状态，因此三个力的大小能构成一个三角形。以钩码的个数表示力的大小，3、3、4能构成三角形，故A可能完成；2、2、4不能构成三角形，故B不能完成；4、4、4可以构成三角形，故C可能完成；3、4、5可以构成三角形，故D可能完成。本题选不能完成实验的，故选B。
15．(8分)
【解析】(1)竖直向上拉时：弹簧弹力F1＝kx1＝1000×0.05 N＝50 N
根据平衡条件得：F1－mg－2μFN＝0
解得：FN＝150 N。
(2)沿向下的方向拉物体时：F2＋mg－2μFN＝0
解得：F2＝10 N
根据胡克定律得：x2＝eq \f(F2,k)＝eq \f(10,1000) m＝0.01 m。
16．(8分)
【解析】(1)人和地面之间的压力FN＝mg＝600 N
人和地面之间的最大静摩擦力f＝μFN＝0.26×600 N＝156 N
因为F＝164 N>f，所以人能被吹走。
(2)当风力F1＝76 N时，由于F1f，所以人能被吹动
人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力，其大小f2＝f＝μFN＝156 N。
(10分)
【解析】(1)由题图可知，根据力的平行四边形定则，可得两个拉力的合力大小
F＝eq \r(42＋42) N＝4eq \r(2) N。
(2)由题意可知，木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即
fm＝μFN＝μmg＝0.4×20 N＝8 N
F