人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试练习

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试练习，文件包含人教版物理必修第一册第三章《相互作用力》章末复习原卷版doc、人教版物理必修第一册第三章《相互作用力》章末复习解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。
时间：90分钟 满分：100分
一、单选题（共8个小题，每题3分，满分24分；在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上有向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力F作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g=10m/s2)
A.10N，方向向右
B.10N，方向向左
C.20N，方向向右
D.20N，方向向左
【答案】 D
【解析】
依题意，物体相对于地面向右运动，受到地面的滑动摩擦力方向向左。物体在水平面上运动，F也在水平方向，则物体对地面的压力大小等于物体的重力，即FN=mg，所以物体受到的滑动摩擦力大小为
f=μFN=μmg=0.1×200N=20N；
A．10N，方向向右，与结论不相符，选项A错误；
B．10N，方向向左，与结论不相符，选项B错误；
C．20N，方向向右，与结论不相符，选项C错误；
D．20N，方向向左，与结论相符，选项D正确；
2．下列说法正确的是
A.研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员的动作，可以将运动员看作质点
B.运动员跑完800m比赛，800m指的是路程大小
C.由滑动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 知，μ与FN成反比
D.滑动摩擦力总是阻力，静摩擦力可以是动力
【答案】 B
【解析】
A．点没有大小，谈自转无意义；故研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员动作时，运动员不可以简化为点，故A错误；
B．运动员跑完800 m比赛，轨迹是曲线，故800 m指的是路程大小，故B正确；
C．动摩擦因数的大小只有两个接触面的材料决定，与正压力无关，选项C错误；
D．滑动摩擦力和静摩擦力都可以是动力，也可以是阻力，选项D错误。
3．如图所示，下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是
A.甲球受到两个弹力的作用
B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用
D.丁球受到两个弹力的作用
【答案】 C
【解析】
A.甲球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有弹力，则甲球不会静止，故只有一个弹力；故A错误。
B.乙球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，与乙接触的球不会给乙弹力，如果有弹力，则乙球不会静止，故B错误。
C.丙球受重力，圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿他们圆心连线向左的弹力，则丙球不能保持静止状态。故丙球受两个弹力的作用，故C正确。
D.丁球受重力和绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它拉力的作用，如果有弹力，则小球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力，故D错误。
4．两个共点力F1、F2大小不同，不共线，它们的合力大小为F，则（ ）。
A.F1、F2 同时增大一倍，F可能保持不变
B.F1、F2 同时增加 10N，F也增加10N
C.F1 增加 10N，F2减少10N，F一定不变
D.若 F1,F2 中的一个增大，F可能减小
【答案】 D
【解析】
A．根据平行四边形定则， F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，所以A错误;
B．F1、F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N ,故B错误;
C．F1增加10N，F2减少10N，F一定变化，故C错误;
D．F1、F2中的一个增大，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小不一定增大，可能减小故D正确
5．如图，用水平力F将重力等于G的木块压在竖直墙面上，使木块静止。下列判断正确的是
A.由于木块静止，所以 F＝G
B.若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受滑动摩擦力大小等于mg
C.减小压力F，墙和木块间的静摩擦一定减小
D.增大压力F，墙和木块间的静摩擦力不变
【答案】 D
【解析】
ACD．对物体受力分析，受推力F、重力G，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有
F=N
f=G
即静摩擦力与重力平衡，与推力无关，重力与F也无关，故AC错误，D正确；
B．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受滑动摩擦力大小等于0，选项B错误。
6．如图物体A.B相互叠加，分别在水平面和斜面上一起做匀速或变速直线运动,则AB间不存在摩擦力的是
A.图①和图③B.图①和图②C.只有图③D.只有图①
【答案】 B
【解析】
ABCD．图①②中，AB一起匀速运动，A受到重力和支持力处于平衡状态，作匀速直线运动。若受到B对A的摩擦力则A不能平衡，所以图①②中AB间不存在摩擦力。
图③中，AB一起匀速运动，A受到重力和支持力、拉力F以及B对A向左的摩擦力处于平衡状态，作匀速直线运动。所以图③中AB间存在摩擦力。故ACD项错误，B项正确。
7．已知两个力的合力为10N,其中一个力为F1=6N,则另一个分力F2 的范围是（ ）
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】 D
【解析】
当二力夹角为零时，即两个力在同一直线上，并且方向相同时，F2的最小值：
SKIPIF 1 < 0
当夹角180°时，即两个力在同一直线上，并且方向相反时，
SKIPIF 1 < 0
F2的最大值：
SKIPIF 1 < 0
所以另一个分力F2 的范围：
SKIPIF 1 < 0
A．另一个分力F2 的范围是 SKIPIF 1 < 0 ，故A错误。
B．另一个分力F2 的范围是 SKIPIF 1 < 0 ，故B错误。
C．另一个分力F2 的范围是 SKIPIF 1 < 0 ，故C错误。
D．另一个分力F2 的范围是 SKIPIF 1 < 0 ，故D正确。
8．人走路时脚受到地面的摩擦力的作用，关于脚受到的摩擦力，下列说法正确的是（）
A.前脚受到向前的摩擦力，后脚受到向后的摩擦力
B.前脚和后脚受到的摩擦力均向后
C.前脚受到向后的摩擦力，后脚受到向前的摩擦力
D.前脚和后脚受到的摩擦力都是滑动摩擦力
【答案】 C
【解析】
ABC．前脚有向前的运动趋势受到的摩擦力向后，后脚向后蹬地有相当于地面向后的运动趋势受到的摩擦力向前。故AB项错误，C项正确.
D．人在行走的过程中，由于脚和地面接触时没有相对滑动但有相对运动趋势，所以受到的是静摩擦力．故D项错误.
二、多选题（共4个小题，每题5分，满分20分；在每小题给出的四个选项中，多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9．关于摩擦力，下列说法正确的是
A.滑动摩擦力的方向一定与速度反向
B.物体在另一个物体表面滑动，但不一定受到摩擦力
C.摩擦力总是阻碍物体的运动
D.静止的物体可能受滑动摩擦力，运动的物体可能受静摩擦力
【答案】 BD
【解析】
A.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，可以与运动方向相反，也可以与运动方向相同，故A错误；
B.物体在另一个物体表面滑动，当接触面光滑时，则不受到摩擦力作用，故B正确；
C.摩擦力总是阻碍物体相对运动或相对运动趋势；故C错误；
D.静止的物体可以受滑动摩擦力，只要有相对运动即可；运动的物体可能受静摩擦力，如静止在加速运动的汽车内的物体受到的是静摩擦力，故D正确。
10．如图，将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2，F2和F的夹角θ小于90°。则关于分力F1，以下说法中正确的是( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 时，肯定有两组解
B.当 SKIPIF 1 < 0 时，肯定有两组解
C.当 SKIPIF 1 < 0 时，有唯一一组解
D.当 SKIPIF 1 < 0 时，无解
【答案】 BD
【解析】
如图所示：
AB．当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，有两组解；若F1＞F，只有一组解。故A错误，B正确。
CD．当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解；当F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解。故D正确，C错误。
11．下列关于力的说法中正确的是（ ）
A.风吹草动，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的
B.网球运动员用力击打球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体是人
C.物体的运动状态发生改变，则物体必定受到力的作用
D.物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
【答案】 CD
【解析】
A．“风吹草动”，草受到了力，空气是施力物体。没有施力物体的力是不存在的。故A错误。
B．网球运动员用力击打球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体是球拍，故B错误。
C．物体的运动状态发生改变，则物体必定受到力的作用，选项C正确；
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，选项D正确。
12．如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力 SKIPIF 1 < 0 ，b所受摩擦力 SKIPIF 1 < 0 ，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )
A. SKIPIF 1 < 0 大小不变
B. SKIPIF 1 < 0 方向改变
C. SKIPIF 1 < 0 仍然为零
D. SKIPIF 1 < 0 方向向右
【答案】 AD
【解析】
剪断右侧绳的瞬间，右侧绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力 SKIPIF 1 < 0 方向向右，剪断右侧绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，所以 SKIPIF 1 < 0 的大小和方向均不变；
AB.由上述分析可知： SKIPIF 1 < 0 的大小和方向均不变，故选项A正确，B错误；
CD.由上述分析可知：剪断右侧绳的瞬间，b相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力 SKIPIF 1 < 0 方向向右，故选项C错误，D正确。
三、实验题（共1题，满分10分）
13．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 SKIPIF 1 < 0 为固定橡皮筋的图钉， SKIPIF 1 < 0 为橡皮筋与细绳的结点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中的 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 两力中，方向一定沿 SKIPIF 1 < 0 方向的是__________.
(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下_______________________。
(3)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化?
答:__________(填“变”或“不变”).
(4)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
【答案】 F’ 两个拉力方向 不变 B
【解析】
(1)[1]．图乙中的 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 两力中，F＇是用一个弹簧秤拉橡皮条时的力，则方向一定沿AO方向的是F＇.
(2)[2]．某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下两个拉力方向。
(3)[3]．在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果不会发生变化；
(4)[4]．本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B.
四、解答题（共5小题，满分46分；第14、15题8分，第16、17、18题每题10分）
14．如图所示，有一质量为5kg的物体静置在水平面上，给物体施加水平向右大小为10N的推力后物体向右匀速直线运动（取g=10m/s2）。求：
（1）物体所受摩擦力的大小和方向
（2）物体与水平面间的动摩擦因数
【答案】 （1）10N；向左（2）0.2
【解析】
（1）滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，物体相对地面向右匀速直线运动，所以滑动摩擦力的方向向左
由物体向右匀速直线运动，根据平衡条件有：
SKIPIF 1 < 0 N
SKIPIF 1 < 0 N，
（2）根据：
SKIPIF 1 < 0
解得：
SKIPIF 1 < 0
15．如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直的劲度系数为k1轻弹簧上，上端与劲度系数为k2的轻弹簧相连，轻弹簧k2上端与质量也为m物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连，A、B均静止。现缓慢地向小桶P内加入细砂，当弹簧k1恰好恢复原长时，（小桶一直未落地）求
（1）小桶P内所加人的细砂质量；
（2）小桶在此过程中下降的距离。
【答案】 （1）2m （2）2mg( SKIPIF 1 < 0 )
【解析】
（1）当k1恢复原长时，对AB整体分析，绳子的拉力为 F=2mg，即小桶中细砂的质量为2m．
（2）开始时，对AB分析，
k1x1=2mg
弹簧k1的压缩量为：
SKIPIF 1 < 0
对B分析，k2x2=mg，弹簧k2的压缩量为：
SKIPIF 1 < 0
当k1恢复原长时，对A分析，k2x2′=mg，弹簧k2的伸长量为：
SKIPIF 1 < 0
在此过程中，小桶下降的距离为：
SKIPIF 1 < 0
16．如图所示，光滑匀质圆球的直径为d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2．现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s2．求：
（1）物块A对球的支持力的大小；
（2）墙对物块A的摩擦力的大小；
（3）如果在物块A上施加一个与墙平行的外力F，使A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做匀速直线运动，求外力F的大小．
【答案】 （1）150N；（2）20N；（3）10 SKIPIF 1 < 0 N
【解析】
(1)球与物体A的受力图分别如图所示：
对球有：由几何知识可知： SKIPIF 1 < 0
由平衡条件可得： SKIPIF 1 < 0
（2）对物体A有： SKIPIF 1 < 0 ；所以A物体处于静止状态，静摩擦力 SKIPIF 1 < 0
(3) A沿水平方向运动，面对着墙看，作出A物体在竖直平面内的受力图如图所示，
有： SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
解出： SKIPIF 1 < 0
17．质量为M的木楔倾角为θ=30°，在水平面上始终保持静止；当将一质量为m的木块放在木楔的斜面上并给木块一个初速度时，木块恰好匀速下滑；如果用沿与斜面也成θ=30°角的力F拉木块，如图所示，则木块刚好匀速上滑，已知重力加速度为g，则
（1）拉力F的大小；
（2）此时水平面对木楔的摩擦力和支持力的大小．
【答案】 （1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0 Mg+ SKIPIF 1 < 0 mg
【解析】
（1）物体在斜面上匀速向下运动，有：
SKIPIF 1 < 0
即： SKIPIF 1 < 0
匀速上滑时，对木块受力分析，由正交分解可得：
平行斜面方向： SKIPIF 1 < 0
垂直斜面方向： SKIPIF 1 < 0
其中： SKIPIF 1 < 0
联立解得： SKIPIF 1 < 0
（2）滑块上滑时，把木块和木楔作为整体，分析其受力，受重力、支持力、拉力和摩擦力，由正交分解可得
在水平方向，有： SKIPIF 1 < 0
竖直方向： SKIPIF 1 < 0
解得： SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
18．某同学用一小型磁铁吸引一悬挂的金属小球，当小磁铁位于小球的左上方某位置C(∠QCS=30)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示，已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，(重力加速度g已知)求此时；
(1)悬挂小球细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
【答案】 (1) SKIPIF 1 < 0 mg (2) N=Mg+ SKIPIF 1 < 0 mg f= SKIPIF 1 < 0 mg
【解析】
(1).对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2．根据平衡条件得：
水平方向：
F1sin30°=F2sin30°
竖直方向：
F1cs30°+F2cs30°=mg
解得
F1=F2= SKIPIF 1 < 0 mg．
(2)以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，F2′=F2= SKIPIF 1 < 0 mg．
根据平衡条件得
f=F2′sin30°
N=F2′cs30°+Mg
解得：
N=Mg+ SKIPIF 1 < 0 mg f= SKIPIF 1 < 0 mg