2021_2022学年新教材高中物理第三章相互作用单元提升专练含解析粤教版必修第一册

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单元提升专练易错点1　误认为杆的弹力一定沿着杆1．如图所示，固定在小车上支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，小车静止，下列关于杆对球的弹力的判断中，正确的是(　　)A.大小为mg，方向竖直向上B.大小为mg，方向垂直杆向上C.大小为mg，方向沿杆向上D.以上说法都不对【解析】选A。对小球分析，受到重力mg、杆对它的作用力F；当小车静止时，以上二力平衡，F＝mg，F方向竖直向上，故A正确，B、C、D错误。易错点2　对摩擦力分析不清2．(2020·成都高一检测)如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，则(　　)A.木板受4个力的作用B.木板受到木块向左的滑动摩擦力C.木板与地面之间的摩擦力为μ1(m＋M)gD.木板与地面之间的摩擦力为μ2mg【解析】选D。木板受重力、木块的压力、地面的支持力、木块给的摩擦力、地面的摩擦力5个力的作用，故A错误；木板相对木块向左运动，木板受到木块向右的滑动摩擦力，故B错误；木块相对木板向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为f1＝μ2N＝μ2mg力的作用是相互的，故木块对木板有向右的滑动摩擦力，故木板有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有f2＝f1＝μ2mgC错误，D正确。3．如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下匀速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是(　　)A.物体受到的摩擦力为F·cos θB.物体受到的摩擦力为μmgC.物体对地面的压力为mgD.物体受到地面的支持力为mg＋F·sin θ【解析】选A。对物体受力分析，如图所示物体做匀速运动，物体受到的滑动摩擦力为f＝F·cos θ，故A正确；根据竖直方向的平衡有N＋F sin θ＝mg可得N＝mg－F sin θ而物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，则物体对地面的压力为N′＝N＝mg－F sin θ，故物体受到的摩擦力也可以表示为f＝μN＝μ(mg－F sin θ)故B、C、D错误。4．(多选)如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动，若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有(　　)A.l1＝l2　　　　　　　　　B．l2＝2l2C.l3＝l4         D．l4<l3【解析】选A、C。弹簧受到的拉力与其伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)成正比；且测力计的示数代表的是作用在测力计挂钩上的力；由于右端受力大小皆为F，与左端的受力情况无关；故四根弹簧的伸长量相同，即l1＝l2＝l3＝l4；故B、D错误，A、C正确。【解题指南】此题关键是知道弹力是物体发生弹性形变时，对与它接触的物体产生的力；弹簧受到的弹力与其伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)成正比；测力计的示数代表的是作用在测力计挂钩上的力。易错点3　无法正确选用动态分析方法5. (多选)轻绳固定在A点，下端系着铁球，在A点的正下方B处有一人用一根可伸缩的轻杆顶住铁球，人沿着轻杆方向施力，铁球和人都可以看作质点，逐渐增加杆的长度，则(　　)A.绳子的拉力大小不变B.绳子的拉力变小C.杆的支持力大小不变D.杆的支持力变大【解析】选A、D。以小球为研究对象进行受力分析，小球受到重力mg，支持力N和绳子拉力T，如图所示：根据三角形相似可得＝＝由于mg和AB不变，绳子的长度AC不变，则绳子的拉力不变，故A正确，B错误；由于杆的长度BC逐渐增大，则杆的支持力N增大，故C错误，D正确。一、实验探究法1. (多选)有关下列四幅图片中所反映的物理思想方法的描述，其中正确的是(　　)A.甲图中用气垫导轨及光电门测量滑块的速度，当遮光板很窄时测出的平均速度看成瞬时速度运用了等效替代的思想方法B.乙图中用v­t图像中的直线与t轴所围成的面积表示位移，运用了微元法C.丙图中用两面镜子经二次反射激光束来观察桌面微小形变，运用了放大的思想方法D.丁图中用该装置研究自由落体运动时，忽略空气阻力的影响，运用了理想模型法【解析】选B、C、D。甲图中用气垫导轨及光电门测量滑块的速度，当遮光板很窄时测出的平均速度看成瞬时速度运用了极限思维的思想方法，故A错误；乙图中用v­t图像中的直线与t轴所围成的面积表示位移，运用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，故B正确；运用了放大的思想方法，故C正确；运用了理想模型法，故D正确。2．“探究求合力的方法”实验。(1)本实验采用的主要科学方法是______。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)实验桌上已有的器材如图所示，为完成该实验还需要的器材是______。A.一根橡皮筋    B．两个钩码C.三角板一套    D．天平(3)老师拍摄同学们实验操作时的照片如图所示，则操作正确的是______。(4)规范操作后，请读出图中弹簧测力计的读数为______ N。(5)实验操作完成后作出__________(选填“力的示意图”或“力的图示”)来探究合力与分力的关系。【解析】(1)根据两个力共同作用效果与一个力作用效果相同，来探究求合力的方法，是等效替代法，故B符合题意；(2)实验桌上已有的器材是，两个弹簧测力计，打结的细绳，还需要一根橡皮筋和三角板一套，故选A、C。(3)实验结果要求准确，A、B、D图弹簧测力计和绳不在一条直线上，误差较大，故操作正确的是C图。(4)图中弹簧测力计的分度值是0.2，所以读数为3.8 N。(5)力的示意图，只能表示出力的方向和作用点，不能表示出力的大小，力的图示，就是用图来表示出力的大小、方向、作用点，故选填力的图示。答案：(1)B　(2)A、C　(3)C　(4)3.8　(5)力的图示二、图像法 3.有两个大小恒定的共点力，它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示，则这两个力的大小分别是(　　)A.6 N和3 N    　　　B．9 N和3 NC.9 N和6 N    　　　D．12 N和6 N【解析】选B。由题图读出两力夹角分别为0和π时合力大小，当两力夹角为0时，合力等于两分力之和。当两力夹角为π时，合力大小等于两力之差。设两个力大小分别为F1、F2，由题图得到：当两力夹角为0时，F1＋F2＝12 N；当两力夹角为π时，F1－F2＝6 N，联立解得：F1＝9 N，F2＝3 N，故B正确，A、C、D错误，故选B。4．如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图像确定：(1)弹簧的原长和弹簧的劲度系数；(2)当弹簧弹力为5 N时，弹簧的长度为多少。【解析】(1)当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，所以L0＝10 cm根据图像，由胡克定律F＝kx得弹簧的劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m(2)当弹簧的弹力大小为5 N时，弹簧可能被压缩也可能伸长，弹簧被压缩的长度x′＝＝ m＝0.025 m＝2.5 cm因此当弹簧弹力为5 N时，弹簧被压缩时的长度为L＝L0－x′＝10 cm－2.5 cm＝7.5 cm弹簧被伸长的长度x′＝＝ m＝0.025 m＝2.5 cm因此当弹簧弹力为5 N时，弹簧被伸长时的长度为L＝L0＋x′＝10 cm＋2.5 cm＝12.5 cm因此当弹簧弹力为5 N时，弹簧的长度为7.5 cm或12.5 cm。答案：(1)10 cm　200 N/m(2)7.5 cm或12.5 cm1．(2018·上海合格考)已知物体受三个力，其中两个力互相垂直，三个力大小相等，问是否可以三力平衡(　　)A.一定不能平衡B.若能平衡，则平衡条件和力的大小有关C.若能平衡，则平衡条件仅和角度有关D.以上说法都不对【解析】选A。设这三个力大小均为F，则F1和F2的合力大小为：F合＝F>F，故三个力一定不会平衡，故B、C、D错误，A正确。2．(2019·山东合格考)在“研究互成角度的力的合成规律”的实验中，为了得到一组对应的合力和分力，将橡皮条的一端固定在木板上，先用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到O点。再用一个弹簧测力计拉橡皮条，如图所示，下列实验操作正确的是(　　)A.两次拉动橡皮条，只需将橡皮条拉伸到相同的长度B.两次拉动橡皮条，必须将橡皮条的另一端拉伸到相同位置C.用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，两细绳间的夹角必须为90°D.用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，只需记录两个弹簧测力计的示数【解析】选B。为了保证合力和分力的作用效果相同，两次拉橡皮条位置必须相同。夹角的大小不用为确切值，不要太大也不要太小，每次拉橡皮条都需要记录弹簧测力计示数大小和方向。3．(2020·海南新高考)如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的(　　)A.支持力竖直向上B.支持力小于手机所受的重力C.摩擦力沿斜面向下D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力【解析】选B。设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有f＝mg sin θ，FN＝mg cos θ因cos θ<1，故FN<mg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力。4. (2020·浙江7月选考)如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员(　　)A.受到的重力大小为mgB.受到的合力大小为mgC.对球面的压力大小为mgD.对球面的作用力大小为mg【解析】选D。工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力G＝mg，A错误；工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于mg，C错误；由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F＝mg－mg＝mg，F包括球面对工作人员的支持力与摩擦力。再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝mg，D正确。