高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用本章综合与测试课时练习

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用本章综合与测试课时练习，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，论述等内容，欢迎下载使用。

1．下列关于力的说法中错误的有( )
A．力是物体对物体的作用，物体间的作用是相互的，甲物体对乙物体有作用，乙物体肯定对甲物体也有作用
B．力是施力物体发出，被受力物体接受的一种特殊物质，力的单位牛顿是度量这种特殊物质多少的国际单位
C．物体间的作用是同时发生的，甲物体作用于乙物体的同时，乙物体也对甲物体发生作用
D．地球对苹果有重力作用，苹果对地球没有力的作用，所以苹果落到地面上
答案：BD
解析：力是一种作用，而不是什么特殊物质．作用是在两个物体之间发生的．
2．某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过90°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为( )
A．0 B.eq \r(2)F4
C．F4 D．2F4
2．B [物体在四个共点力作用下处于平衡状态，合力为零，F4的方向沿逆时针方向转过90°角，此时产生了与F4大小相等，方向相反的力，物体受到的力为两个力的合力，即为eq \r(2)F4.]
3．举重运动员在抓举比赛时，为了减小杠铃上升的高度和便于发力，抓握杠铃的两手间要有较大距离，使两臂上举后两臂间成钝角，手臂伸直后所受作用力沿手臂方向，一质量为75 kg的运动员，在举起125 kg的杠铃时，两臂成120°角，如图1所示，则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力F及运动员对地面的压力FN的大小分别为(g取10 m/s2)( )
图1
A．F＝1 250 N，FN＝2 000 N
B．F＝1 250 N，FN＝3 250 N
C．F＝625 N，FN＝2 000 N
D．F＝722 N，FN＝2 194 N
3．A [分析杠铃受力，重力、人给的两个支持力，三个力的夹角为120°，杠铃处于静止状态，合力为零，且相等，F＝1 250 N．把杠铃和人看做整体，整体受重力、地面的支持力，且两力相等，FN＝2 000 N．]

4．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F1＝5 N，方向沿x轴的正向；F2＝6 N，沿y轴正向；F3＝4 N，沿x轴负向；F4＝8 N，沿y轴负向，以上四个力的合力方向指向( )
A．第一象限 B．第二象限
C．第三象限 D．第四象限
4．D
5.在5.12汶川大地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是( )
A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105N
B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N
C．若继续摇动手把，两臂受到的压力将增大
D．若继续摇动手把，两臂受到的压力将减小
答案：ABD
6．如图所示，物块所受重力为10N，放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉住，使它静止．已知弹簧秤读数为6N，则斜面对物块的支持力大小为( )
A．4N B．8N
C．10N D．无法确定
答案：B
解析：∵G·sinα＝6N，∴sinα＝eq \f(3,5)，F＝G·csα＝10×eq \f(4,5)N＝8N.
7．如图所示容器内盛有水，器壁AB呈倾斜状，有一个小物块P处于图示状态，并保持静止，则该物体受力情况正确的是( )
A．P可能只受一个力
B．P可能只受三个力
C．P不可能只受二个力
D．P不是受到二个力就是四个力
答案：D
解析：当F浮＝G时，P仅受这两个力；当F浮>G时，P还受垂直AB面的弹力及沿斜面AB方向的摩擦力共四个力的作用．
8．一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向)( )
答案：A
9．在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时，铁块所受的摩擦力( )
A．随倾角θ的增大而减小
B．在开始滑动前，随θ角的增大而增大，滑动后，随θ角的增大而减小
C．在开始滑动前，随θ角的增大而减小，滑动后，随θ角的增大而增大
D．在开始滑动前保持不变，滑动后，随θ角的增大而减小
答案：B
解析：木块滑动前所受的静摩擦力随外力的变化而变化，木块滑动后，滑动摩擦力与正压力成正比．
10．如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将：( )
A．N逐渐增大 B．N逐渐减小
C．F先增大后减小 D．F先减小后增大
答案：BD
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)
11．如图所示，有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住．设线均水平，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为________．
答案：5μmg
解析：将黑毛巾匀速拉出时，黑毛巾的四个面都要受到滑动摩擦力的作用，根据滑动摩擦力规律可知道：从上而下黑毛巾所受的四个向后的摩擦力分别为0.5μmg、1μmg、1.5μmg、2μmg、它们之和为5μmg，所以将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为5μmg.
12．用如下图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应如下图乙刻度ab虚线，再增加一个钩码后，P点对应如下图乙cd虚线，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g＝9.8m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.
答案：70 2.10
解析：对钩码进行受力分析，根据胡克定律，
得mg＝k·x
k＝eq \f(mg,x)＝eq \f(50×10－3×9.8,7×10－3)N/m＝70N/m
挂三个钩码时，
可列方程(m＋m＋m)g＝kx′
x′＝eq \f(3mg,k)＝eq \f(3×50×10－3×9.8,70)m＝2.10×10－2m
＝2.10cm.
13．在做“探究力的平行四边形定则”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)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须( )
A．每次把橡皮条拉到同样的位置
B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧测力计的示数
D．每次记准细绳的方向
(3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意些什么？
(4)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为橡皮条与绳套结点的位置．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，可以验证平行四边形定则．
答案：(1)橡皮条 三角板 (2)A (3)①选用弹性小且适当长的细绳；②橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等 (4)F F′ F
F′
解析：(1)根据实验器材要求可知，还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形)．
(2)根据实验原理可知，为使合力与分力产生相同的效果，即使橡皮条发生相同的弹形形变，必须是每次把橡皮条拉到同样的位置，A正确．
(3)实验中应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等．
(4)在本实验中，按照平行四边形定则作出的合力F是F1和F2的合力的理论值，而用一只弹簧测力计拉橡皮条时测出的力F′为F1和F2的合力的实验值．比较F与F′(大小、方向)，即可验证平行四边形定则．
三、论述、计算题(本题共4小题，共42分．解答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)
14．(10分)用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如下图所示．若鸟笼重19.6 N，求绳子OA和OB的拉力各是多大．
答案：16.97 N 9.8 N
解析：以结点O为研究对象，它受到鸟笼的拉力F，以及两段绳子OA和OB的拉力F1、F2，结点O在这三个力作用下处于静止状态，由二力平衡知，F1、F2的合力F′与F大小相等，方向相反，其中，鸟笼对O点的拉力大小就等于鸟笼所受的重力，即F＝G
作出力的平行四边形，如图所示，由数学知识得
F1＝G·cs30°＝19.6×0.866 N＝16.97 N
F2＝G·sin30°＝19.6×0.5 N＝9.8 N
绳子OA段的拉力大小是16.97 N，OB段的拉力大小为9.8 N.
15．(10分)血液是由红血球和血浆组成的悬浮液．将此悬浮液放进竖直的血沉管内，红血球就会在血浆中匀速下沉，下沉的速度大小叫做血沉．在医学上，测定血沉有助于医生对患者的病情作出诊断，并藉此可估测红血球的半径．设某患者的血沉v＝10mm/h.如果把红血球近似看作半径为R的小球，且已知它在血浆中下沉时受到的黏滞阻力Ff＝6πηRv.其中η为一常数，它等于1.8×10－3Pa·s.若血浆的密度为ρ0＝1.0×103kg/m3，红血球的密度ρ为1.3×103kg/m3，求：该患者红血球的半径．(球的体积公式为V＝4πR3/3)
答案：3×10－6m
解析：如图所示，红血球在血浆中受到的浮力是F，红血球的重力是G，
根据共点力的平衡条件，红血球匀速下降时，有
G＝F＋Ff，
即eq \f(4,3)πR3·ρg＝eq \f(4,3)πR3ρ0g＋6πηRv，
R＝eq \r(\f(9ηv,2(ρ－ρ0)g)).
g取10m/s2，求得红血球半径R＝2.73×10－6m≈3×10－6m.
16．(11分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动．研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37°取eq \f(3,5)，忽略空气阻力)：
(1)水平牵引力的大小；
(2)滑板的速率．
答案：(1)810N (2)5m/s
解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示
由共点力平衡条件可得
FNcsθ＝mg①
FNsinθ＝F②
由①、②联立，得
F＝810N
(2)FN＝mg/csθ
FN＝kv2
得v＝eq \r(\f(mg,kcsθ))＝5m/s
17．(11分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥都是拱券结构的典型建筑．拱券结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱券两端的基石来承受(如图甲)．
现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券，如图乙所示．如果每个楔块质量m＝3kg，则：
(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大？
(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50N的压力F，那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大？(g取9.8N/kg)
答案：(1)88.2N (2)108.8N
解析：(1)六块楔块受到的总重力G＝6mg＝176.4N
由二力平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为eq \f(G,2)，即88.2N
(2)以中间两楔块为研究对象，其受力如图所示
F1和F2间夹角为120°，由对称性可知F1＝F2
由互成120°角二力合成的特点知F1＝F2＝2mg＋F＝108.8N.