（新人教版必修第一册）高一物理精讲精练 第三章 章节复习巩固提升 （原卷版+解析）

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第三章 章节复习巩固提升（本篇复习章节包含知识归纳分析，专题分析）一、重力与弹力考点演练1．关于重心及重力，下列说法中正确的是(　　)A．一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D．物体的形状改变后，其重心位置往往改变【归纳总结】 1．重力的大小G＝mg，只与重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．2．重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大；海拔越高，g越小，离地越近，g越大. 2．若气球下挂一重物，沿与水平面成45°角的方向斜向上匀速上升，如图所示，不考虑空气阻力，从力的相互性和作用效果的角度，分析气球和重物整体受力情况，下列说法正确的是：(　　)A．受重力、浮力、水平方向的风力B．只受重力和浮力的作用C．受重力、浮力、斜向上的冲力D．受重力、浮力、风力、斜向上的冲力3．（多选）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是(　　) A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用【归纳总结】 选择研究对象，明确接触情况．假设在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉，分析研究对象是否在该位置处保持原来的状态．若研究对象不能保持原来状态，说明原来该处有弹力；反之，则无弹力. 4．(2021·江苏泰州市模拟)（多选）如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定(　　)A．弹簧的原长为10 cm B．弹簧的劲度系数为200 N/mC．弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N D．弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N5．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弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④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．L2＞L1　　　　　　 B．L4＞L3C．L1＞L3 D．L2＝L46．分析下列各种情况下物体所受弹力的方向：（1）如图所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力．（2）如图所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力．（3）如图所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力．（4）如图所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力．（5）如图所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力．（6）如图甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力．（7）如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图．二、摩擦力考点演练1．（多选）关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．有弹力一定有摩擦力B．有摩擦力一定有弹力C．摩擦力的大小和弹力大小成正比D．弹力的方向一定和摩擦力方向垂直【归纳总结】 摩擦力产生的条件是：(1)两物体间有弹力作用；(2)接触面不光滑；(3)有相对运动或相对运动趋势．2．如图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，乙为从动轮，传运过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是(　　)．A．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反B．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同【归纳总结】在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键．“相对运动(趋势)”是指受力物体相对于相接触的施力物体的运动，而不一定是相对于地面的运动．物体的相对运动并不一定与物体的实际运动(相对地)方向相同，两者方向可能相同，也可能相反．如汽车上的木箱，当汽车突然加速时，箱子相对汽车向后滑动，与实际运动方向相反；汽车急刹车时，木箱相对车向前滑动，与实际运动方向相同．3．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为(　　)A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右C．2 N，方向向右 D．0【归纳总结】（1）计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力．（2）静摩擦力可在0～Fmax之间变化，不能用公式F＝μFN计算，且静摩擦力与正压力无关．（3）推力F＞Fmax，物体运动，对应于滑动摩擦力；F＜Fmax，物体不动，对应于静摩擦力．4．为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手机的质量为0.25 kg，再按如图甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段F－t图线，如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则以下说法正确的是(　　)A．桌面所受的滑动摩擦力约为2.60 N，方向向右B．手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大C．若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大D．手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ＝1.12【归纳总结】 计算摩擦力的大小之前，首先判断是滑动摩擦力还是静摩擦力．（1）滑动摩擦力大小F＝μFN.μ与F、FN均无关，只与接触面的性质有关，FN指正压力，并不一定等于重力．当物 体匀速运动时，也可由二力平衡求解．（2）FN是两个相接触的物体间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力．它不一定等于重力，FN的大小可以与重力G大小相等，也可以不等，也可以无任何关系．（3）动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定．（4）滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关．5．如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb＝5 N、Fc＝10 N分别作用于物体b和c上，物体a、b和c仍保持静止．以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则(　　) A．F1＝5 N，F2＝0，F3＝5 N B．F1＝5 N，F2＝5 N，F3＝0C．F1＝0，F2＝5 N，F3＝5 N D．F1＝0，F2＝10 N，F3＝5 N6．(2020·四川泸县第四中学)木块A、B的重力分别为50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的水平轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)A．木块A所受摩擦力大小是12.5 N B．木块A所受摩擦力大小是11.5 NC．木块B所受摩擦力大小是9 N D．木块B所受摩擦力大小是7 N7．（多选）在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是(　　)A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【归纳总结】1．题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题．题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态．2．存在静摩擦力的情景中，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值．3．研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质改变的分界点．三、牛顿第三定律考点演练1．红军在长征时，遇到的环境十分恶劣。在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为(　　)A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力2．如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是(　　)A．作用力大时，反作用力小B．作用力和反作用力的方向总是相反的C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用3．一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是(　　)A．F1的施力者是弹簧 B．F2的反作用力是F3C．F3的施力者是地球 D．F4的反作用力是F14．如图所示是一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河。如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜。则下列说法中正确的是(　　)A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小C．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小四、力的合成和分解考点演练1．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(　　)A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大【归纳总结】 合力范围的确定（1）两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.①两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时，两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两个力同向时，合力最大，为F1＋F2.（2）三个共点力的合力范围①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax＝F1＋F2＋F3.②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即Fmin＝0；如果不能，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即Fmin＝F1－(F2＋F3)(F1为三个力中最大的力).2．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可.一游僧见之曰：无烦也，我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　)A.若F一定，θ大时FN大 B.若F一定，θ小时FN大C.若θ一定，F大时FN大 D.若θ一定，F小时FN大【归纳总结】 力的效果分解法（1）根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向.（2）再根据两个分力方向画出平行四边形.（3）最后由几何知识求出两个分力的大小和方向.建筑装修中，工人用质量为m的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图所示)，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则磨石受到的摩擦力大小是(　　)A.(F－mg)cos θ B.(F－mg)sin θ C.μ(F－mg)cos θ D.μ(F－mg)tan θ【归纳总结】 力的正交分解法（1）建立坐标轴的原则：在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.（2）多个力求合力的方法：把各力向相互垂直的x轴、y轴分解.x轴上的合力Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y轴上的合力Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…合力大小F＝eq \r(Fx2＋Fy2)若合力方向与x轴夹角为θ，则tan θ＝eq \f(Fy,Fx).3．杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？【归纳总结】 比较两种求合力的方法可以看出，用作图法求合力，虽然简单快捷，但准确度不高；用计算法求合力，由于受到数学知识的限制，目前只能在直角三角形中进行计算，遇到非直角三角形时，要转化为直角三角形进行计算．平时多采用计算法求合力．4．两个共点力大小分别为F1＝10 N，F2＝5 N，两力方向夹角可在0°～180°连续变化，求：合力与F1的最大夹角和此时合力的大小．五、共点力的平衡考点演练1．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心.一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(重力加速度为g)(　　)A.F＝eq \f(mg,tan θ) B.F＝mgtan θC.FN＝eq \f(mg,tan θ) D.FN＝mgtan θ2． (2021·北京十九中学月考)如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ(θ