人教版高中物理必修第一册第三章相互作用——力测试含答案

这是一份人教版高中物理必修第一册第三章相互作用——力测试含答案，共10页。
第三章测评(时间:60分钟　满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列说法正确的是(　　)A.从树上落下的苹果所受的重力小于它静止时受的重力B.因重力的方向总是竖直向下的,故重力一定和地面垂直C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同D.书放在桌面上受到向上的支持力,这是由于书发生微小形变而产生的答案:C解析:重力与物体的运动状态无关,无论是静止还是运动,重力是不变的,A错误;重力的方向是竖直向下的,但重力并不一定与地面垂直,B错误;摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反,有时跟物体运动方向相同(如:在传送带上物体受到的摩擦力为动力,其方向与物体运动的方向相同),有时跟物体运动方向相反,有时与运动方向不在同一直线上,C正确;书放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于桌面发生形变而产生的,D错误。2.用如图所示的装置研究静摩擦力,逐渐增大水平拉力,当弹簧测力计的示数小于10 N时,物体保持静止;当弹簧测力计的示数等于10 N时,物体恰好开始运动。下列说法正确的是(　　)A.物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10 NB.物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关C.当弹簧测力计的示数为15 N时,物体仍受到静摩擦力作用D.当弹簧测力计的示数为5 N时,物体受到的静摩擦力大小为10 N答案:A解析:物体在水平方向上受拉力和摩擦力,当拉力等于10 N时,物体恰好开始运动,说明最大静摩擦力为10 N,A正确;当物体没被拉动时,根据平衡条件可知,静摩擦力大小等于水平拉力大小,B错误;当弹簧测力计的示数为15 N时,物体向右运动,受到滑动摩擦力作用,C错误;当弹簧测力计的示数为5 N时,物体没被拉动,保持静止,受静摩擦力作用,大小为5 N,D错误。3.同一物体在下列几组共点力作用下可能处于匀速直线运动状态的是(　　)A.3 N、4 N、5 N B.3 N、5 N、9 NC.4 N、6 N、11 N D.5 N、6 N、12 N答案:A解析:处于匀速直线运动状态的物体所受到的合力为零,根据三个共点力的合力范围可知,3 N、4 N、5 N的合力范围是0≤F合≤12 N,故A可能;3 N、5 N、9 N的合力范围是1 N≤F合≤17 N,故B不可能;4 N、6 N、11 N的合力范围是1 N≤F合≤21 N,故C不可能;5 N、6 N、12 N的合力范围是1 N≤F合≤23 N,故D不可能。4.如图所示,水平地面上的物体受到两个方向相反的水平推力 F1、F2 作用,处于静止状态。已知 F1=7 N,F2=2 N,现将 F1 撤去,则此时物体所受合力大小为(　　)A.0 B.2 NC.5 N D.7 N答案:A解析:物体在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三个力作用,物体处于静止状态,合力为零,得知此时摩擦力为Ff=F1-F2=5 N,最大静摩擦力应大于等于5 N。当撤去F1时,作用在物体上的力F2=2 N,小于最大静摩擦力,物体仍处于静止状态,故合力为零,选A。5.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G。则(　　)A.两绳对日光灯拉力的合力大于GB.两绳的拉力和重力不是共点力C.两绳的拉力大小分别为22G和22GD.两绳的拉力大小分别为G2和G2答案:C解析:两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点,这三个力为共点力,B选项错误;由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于平衡状态,所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向,A选项错误;由于两个拉力的夹角成直角,且都与竖直方向成45°角,则由力的平行四边形定则可知G=F12+F22,故F1=F2=22G,C选项正确,D选项错误。二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)6.如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则(　　)A.甲受到三个力的作用B.甲对扶梯没有摩擦力的作用C.乙受到三个力的作用D.乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下答案:BC解析:甲处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力和支持力,不受摩擦力,A错误,B正确;乙处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用,C正确;扶梯对乙的作用力竖直向上,则乙对扶梯的作用力竖直向下,D错误。本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析人的受力情况,并且注意两幅图的不同点。7.如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为(　　)A.Fcos θ B.μmgC.μF D.μ(mg+Fsin θ)答案:AD解析:对物体受力分析如图所示:由于物体匀速运动,所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力Ff=Fcos θ,选项A正确;再由Ff=μFN,FN=mg+Fsin θ可知,摩擦力Ff=μ(mg+Fsin θ),选项D正确,B、C错误。8.如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F指向球心水平作用在光滑球B上,系统处于静止状态,当F增大时,系统还保持静止,则下列说法正确的是(　　)A.A所受合外力增大B.A对竖直墙壁的压力增大C.B对地面的压力一定增大D.墙面对A的摩擦力可能变为零答案:BCD解析:A一直处于静止状态,所受合力一直为零不变,故A错误;以整体为研究对象,受力分析,根据平衡条件,水平方向FN=F,FN为竖直墙壁对A的弹力,F增大,则FN增大,所以由牛顿第三定律可得,A对竖直墙壁的压力增大,故B正确;对B受力分析,如图所示。根据平衡条件F=FN'sin θ,F增大,则FN'增大,FN″=mg+FN'cos θ,FN'增大,则FN″增大,根据牛顿第三定律得,球对地面的压力增大,故C正确;以整体为研究对象,竖直方向FN″+Ff=m'g,若FN″增大至与m'g相等,则Ff等于0,故D正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)9.(6分)在探究弹力与形变量的关系的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长l的关系图像,根据图像回答以下问题。(1)弹簧的原长为　　　　 cm。 (2)弹簧的劲度系数为　　　　 N/m。 (3)分析图像,总结出弹力F跟弹簧长度l之间的关系式为　　　　　　　　　　　　。(l以m为单位) 答案:(1)10(2)1 000(3)F=1 000(l-0.10) N解析:(1)当所挂钩码的重力为零时,弹簧的长度即为原长,由题图可知,弹簧的原长为10 cm。(2)弹簧的劲度系数k=Fx=ΔFΔx=40-0(14-10)×10-2 N/m=1 000 N/m。(3)F=kx=k(l-l0)=1 000(l-0.10) N。10.(12分)做探究两个互成角度的力的合成规律的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有　　　和　　　　。 (2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:①　　　　　　　　;②　　　　　　　　;③　　　　　　。然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达　　　　　　　　,再记下　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置。图中　　　　是力F1与F2的合力的理论值;　　　　是力F1与F2的合力的实验值。通过把　　　　　　和　　　　进行比较,验证平行四边形定则。 答案:(1)三角板　橡皮条(2)①O点位置　②细绳所指方向　③相应弹簧测力计读数　同一位置O点　弹簧测力计读数和细绳所指方向(3)F　F'　F　F'解析:实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向。11.(13分)如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动。(1)求物体与水平面间的动摩擦因数。(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,求物体受到的水平拉力和这时物体受到的摩擦力。(3)如果物体在运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,求这时物体受到的摩擦力。答案:(1)0.4(2)120 N　80 N(3)80 N解析:(1)由kx=μFN知,μ=kxG=20×102×4×10-2200=0.4。(2)F=kx'=20×6 N=120 N,此时物体受到的摩擦力大小 Ff=μG=0.4×200 N=80 N。(3)物体所受摩擦力大小仍为80 N。12.(14分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面上放质量为2 kg的小球,球被竖直挡板挡住处于静止状态,g取10 m/s2。求:(1)球对挡板的压力;(2)球对斜面的压力。答案:(1)2033 N(2)4033 N解析:小球的受力如图所示:由平行四边形定则可得,F1=mgtan 30°=2033 N,据牛顿第三定律,球对挡板的压力为2033 N。(2)F2=mgcos30°=4033 N, 据牛顿第三定律,球对斜面的压力为4033 N。13.(15分)如图所示,物体A置于水平桌面上,物体B的重力为6 N,物体A、B均处于静止状态,连接物体A的绳水平,绳OC与水平方向成37°角。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。(1)求绳OC中拉力的大小。(2)求物体A受到的摩擦力的大小。(3)若物体A与水平桌面间的最大静摩擦力为10 N,为使物体A、B保持静止状态,则物体B的重力不能超过多大?答案:(1)10 N(2)8 N(3)7.5 N解析:(1)根据物体平衡条件得FCsin 37°=GB则FC=GBsin37°=60.6 N=10 N。(2)根据物体平衡条件得FCcos 37°=FA代入数据解得FA=8 N物体A在水平方向受到的摩擦力Ff=FA=8 N。(3)连接物体A的绳中的最大拉力为FAmax=Ffmax=10 N根据物体平衡条件得GBmaxFAmax=tan 37°解得GBmax=FAmaxtan 37°=7.5 N。