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(人教版2019必修第一册)高一物理同步备课系列 第三章《相互作用——力》单元测试(原卷版+解析)
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人教版新教材 物理必修第一册 第三章《相互作用——力》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)单项选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.(2022·浙江·高二学业考试)如图所示,运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降,下列说法正确的是( )A.运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力B.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大于他的重力C.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力方向竖直向上D.绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和反作用力2.(2022·江苏·海安县实验中学高一阶段练习)足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱;如图所示为三种与足球有关的情景,下列说法中正确的是( )A.图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力B.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变C.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力D.图丙中;足球被踢起后,在空中受弹力、重力和空气阻力3.(2022·河南·北大公学禹州国际学校高三阶段练习)在空易拉罐中注人适量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )A.注水后,易拉罐的重心位置升高了B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变4.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )A.F4最大 B.F3=F2C.F2最大 D.F1比其他各读数都小5.小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )A.F1=mgtanα B.F1=mgsinα C.F2=mgtanα D.F2=mgsinα6.如图所示,一木块放在水平桌面上,在木块上受到两个推力作用,处于静止状态,其中F1=5N,F2=4N,方向与水平方向成=60的角,如图所示。若撤除力F1,则木块受到的静摩擦力的大小和方向为( )A.2N, 方向向左 B.4N, 方向向右C.4N, 方向向左 D.5N, 方向向右7.(2022·广东·福田外国语高中高一开学考试)“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,如图所示。用F=6N的水平拉力匀速拉动物体B时,物体A静止,弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是( )A.B受到地面的摩擦力为6N,方向水平向右B.A受到B的摩擦力为2.4N,方向水平向左C.若增大拉动B的速度,弹簧测力计的示数会变大D.由于A是静止的,所以A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等8.(2019·陕西·安康市教学研究室二模)将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,A、B接触面与竖直方向的夹角为,A、B间的动摩擦因数为。若A、B的质量均为m,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )A.B可能受到5个力作用 B.A对B的压力大小为C.地面对B的作用力大于 D.A对B的摩擦力大小为9.(2022·四川·神州天立教育集团高一开学考试)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的质量不同的三个木块,物体所受的滑动摩擦力与其所受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个质量为4m的木块,使三个木块一起水平向右匀速运动,则( )A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为B.质量为m的木块受到轻绳的拉力为C.质量为m与4m的木块之间的摩擦力为D.质量为4m的木块与地面间的摩擦力为10.如图所示,仅上表面光滑的半球形物体放在粗糙水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前且半球体始终不动),下列说法正确的是( )A.弹簧变长 B.小球对半球的压力增大C.地面对半球体的摩擦力减小 D.地面对半球体的支持力减小不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)11.(2022·湖南衡阳·高一期末)石磨是用人力或畜力把粮食去皮或研磨成粉末的石制工具。一般由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成,石制或木制的磨盘上摞着磨的下扇(不动盘)和上扇(转动盘),如图所示。若有两个人分别用大小为和的水平力来推动上扇转动,则这两个力的合力大小可能为( )A. B. C. D.12.(2022·贵州毕节·高一阶段练习)如图所示,工人把质量为m的货物沿固定倾斜木板匀速推下卡车,已知木板与水平面的夹角为a,货物与木板间的动摩擦因数为。工人推力的方向与板面平行,重力加速度大小为g,则( )A.货物受推力、重力、支持力、摩擦力作用B.木板对货物作用力的方向垂直于木板向上C.工人对货物的推力大小为D.木板对货物的摩擦力大小为13.如图所示,静止在水平地面上倾角为θ的斜面体上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,A、B一起沿斜面匀速下滑。A、B间的摩擦力大小为f1,A与斜面间的摩擦力大小为f2,斜面体与地面间的摩擦力大小为f3。A、B间的动摩擦因数为μ1,A与斜面体间的动摩擦因数为μ2,斜面体、地面间的动摩擦因数为μ3。下列情况可能的是( )A.f1=0 f2≠0 f3=0 B.f1=0 f2≠0 f3≠0C.μ1=0 μ2≠0 μ3=0 D.μ1≠0 μ2=0 μ3≠014.(2022·河南·信阳市第一高级中学高二期末)端午节期间,一同学在家研究物体受力的方向与大小的关系。如图所示,该同学用两轻质细线拴住一物体,一根细线系在墙壁上,保持系在墙壁上的细线与竖直方向的夹角为30°,将另一细线由水平缓慢拉至竖直方向的过程中,若系在墙壁上的细线上的拉力大小为,另一细线上的拉力大小为,物体所受的重力大小为G,则下列说法正确的是( )A.先增大后减小 B.先减小后增大C.的最大值为G D.的最小值为三、非选择题(共6小题,共54分)15.(6分)(2021·广东·华南师大附中高一期中)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长___________,劲度系数___________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量___________。16.(8分)(2022·天津一中高三阶段练习)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,和为细绳。(1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是___________A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)在做本实验时,下列操作中错误的是___________。A.同一次实验过程中O点位置不允许变动B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮调另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取,以便于算出合力的大小(3)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时橡皮条的弹力大小为__________N。(4)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中___________是、合力的理论值,________的方向一定沿(填“”或“”)。(5)实验中,如果将细绳换成橡皮筋,O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数,所以实验结果________发生变化。(选填“会”或“不会”)(6)实验结束后,小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力与弹簧长度的关系”,绘出如图丁所示图像,图像不过原点的原因是_________,弹簧测力计的劲度系数为__________ 。17.(6分)(2022·江西省铜鼓中学高一开学考试)如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37度角,斜向上的大小为100牛的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:(1)雪橇对水平地面的压力大小(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8,g=10m/s2)18.(8分)如图所示,木块1、2的质量分别为m1和m2,轻质弹簧A、B的劲度系数分别为k1、k2.木块1压在上面的弹簧A上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提木块1,直到它刚离开弹簧A。木块1移动多大的距离时才能恰好离开弹簧A?上述过程中木块2移动的距离为多大?(重力加速度为g)19.(10分)(2022·福建·上杭一中高三阶段练习)如图所示,倾角为30°质量为的斜面体C置于水平地面上,质量为的小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为的物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度,A、B、C都处于静止状态。求:(1)斜面体对B的摩擦力;(2)斜面体对地面的压力和摩擦力。20.(12分)(2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高一阶段练习)如图所示,质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上,A、B由劲度系数为3N/cm的轻弹簧相连,物块A套在竖直杆上,在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移,已知物块A、B处于水平面时距离为16cm,弹簧原长为18cm,物块B与地面间动摩擦因数为0.75,物块A与杆间动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(,,,)(1)当A在地面时,B所受的摩擦力为多少?(2)当A上升到c点时,弹簧的弹力恰为使物块B运动的最小值,已知c点的高度,B运动之前,力F随上升高度h的变化如图所示,求出坐标a、b和Fc的数值。人教版新教材 物理必修第一册 第三章《相互作用——力》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)单项选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.(2022·浙江·高二学业考试)如图所示,运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降,下列说法正确的是( )A.运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力B.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大于他的重力C.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力方向竖直向上D.绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和反作用力【答案】C【详解】A.运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对相互作用力,A错误;B.运动爱好者缓慢下降,受力平衡,所以绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大小等于他的重力,B错误;C.运动爱好者受力平衡,绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力与他的重力平衡,故合力方向竖直向上,C正确;D.绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力不是相互作用力,D错误。故选C。2.(2022·江苏·海安县实验中学高一阶段练习)足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱;如图所示为三种与足球有关的情景,下列说法中正确的是( )A.图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力B.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变C.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力D.图丙中;足球被踢起后,在空中受弹力、重力和空气阻力【答案】B【详解】A.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力大小等于重力,但是弹力和重力是性质不同的力,不能说弹力就是重力,故A错误;B.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变而产生的,故B正确;C.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球虽然相互接触,但是两球之间无相互作用的弹力,故C错误;D.图丙中;足球被踢起后,在空中受重力和空气阻力,故D错误。故选B。3.(2022·河南·北大公学禹州国际学校高三阶段练习)在空易拉罐中注人适量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )A.注水后,易拉罐的重心位置升高了B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变【答案】B【详解】A.注水后,易拉罐下部的质量变大,重心下移,故A错误;B.易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反,因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上,故B正确;C.将注水后的易拉罐水平放置,易拉罐里的水质量分布改变,其重心位置改变,故C错误;D.将空易拉罐压瘪后,易拉罐的形状改变,其重心位置改变,故D错误。故选B。4.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )A.F4最大 B.F3=F2C.F2最大 D.F1比其他各读数都小【答案】C【详解】由平衡条件可得F2cos θ=mgF2sin θ=F12F3cos θ=mgF4=mg可进一步求得F1=mg,F2=mg,F3=mg,F4=mg可知F1=F3,F2最大。故选C。5.小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )A.F1=mgtanα B.F1=mgsinα C.F2=mgtanα D.F2=mgsinα【答案】A【详解】如图所示,拉伸A的分力压缩B的分力故选A。6.如图所示,一木块放在水平桌面上,在木块上受到两个推力作用,处于静止状态,其中F1=5N,F2=4N,方向与水平方向成=60的角,如图所示。若撤除力F1,则木块受到的静摩擦力的大小和方向为( )A.2N, 方向向左 B.4N, 方向向右C.4N, 方向向左 D.5N, 方向向右【答案】A【详解】开始时物体受摩擦力方向向左;若撤除力F1,物体受摩擦力方向仍向左。故选A。7.(2022·广东·福田外国语高中高一开学考试)“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,如图所示。用F=6N的水平拉力匀速拉动物体B时,物体A静止,弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是( )A.B受到地面的摩擦力为6N,方向水平向右B.A受到B的摩擦力为2.4N,方向水平向左C.若增大拉动B的速度,弹簧测力计的示数会变大D.由于A是静止的,所以A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等【答案】D【详解】B.由题意可知,物体A静止,处于静止状态,受到的合力为零,受到弹簧测力计的拉力和受到B的摩擦力是一对平衡力,所以A受到B的摩擦力的大小为3.6N,方向水平向左,故B错误;A.水平拉力匀速拉动物体B时,B受到A、地面的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,A对B产生水平3.6N水平向右的摩擦力,故B受到地面的滑动摩擦力为方向水平向右,故A错误;C.若增大拉动B的速度,A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变,由二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数不变,故C错误;D.由于A相对于地面是静止的,物体A静止,处于静止状态,受到的合力为零,根据二力平衡条件,A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等,故D正确。故选D。8.(2019·陕西·安康市教学研究室二模)将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,A、B接触面与竖直方向的夹角为,A、B间的动摩擦因数为。若A、B的质量均为m,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )A.B可能受到5个力作用 B.A对B的压力大小为C.地面对B的作用力大于 D.A对B的摩擦力大小为【答案】B【详解】AC.整体受力分析可知,地面对B只有一个支持力,大小等于2mg,B还受到A对它的压力和静摩擦力以及自身的重力,共4个力,故A错误,C错误;BD.对A受力分析得根据牛顿第三定律可知A对B的压力大小为,A对B的摩擦力大小为静摩擦力,故B正确,D错误。故选B。9.(2022·四川·神州天立教育集团高一开学考试)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的质量不同的三个木块,物体所受的滑动摩擦力与其所受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个质量为4m的木块,使三个木块一起水平向右匀速运动,则( )A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为B.质量为m的木块受到轻绳的拉力为C.质量为m与4m的木块之间的摩擦力为D.质量为4m的木块与地面间的摩擦力为【答案】C【详解】AB.三个木块都一起向右匀速运动,由平衡条件,设3m、4m与地面动摩擦因数为μ,对三者整体得对3m木块AB错误;C.对m木块C正确;D.对4m木块D错误。故选C。10.如图所示,仅上表面光滑的半球形物体放在粗糙水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前且半球体始终不动),下列说法正确的是( )A.弹簧变长 B.小球对半球的压力增大C.地面对半球体的摩擦力减小 D.地面对半球体的支持力减小【答案】C【详解】AB.以小球P为研究对象,小球受到重力G,细线的拉力T和半球面的支持力N,如图所示作出N、T的合力F由平衡条件得知F=G由与相似可得解得,当缓慢地将小球从A点拉到B点过程中,DO、PO不变,PD变小,可见T变小,N不变,即弹簧的弹力变小,弹簧变短。由牛顿第三定律知小球对半球的压力即小球对半球的压力不变,AB错误;CD.对半球体受力分析,设小球对半球体的压力与水平方向夹角为,由平衡条件可知,大小不变,小球沿半球体表面上移,变大,可知地面对半球体的摩擦力f减小,地面对半球体的支持力FN增大, C正确,D错误。故选C。不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)11.(2022·湖南衡阳·高一期末)石磨是用人力或畜力把粮食去皮或研磨成粉末的石制工具。一般由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成,石制或木制的磨盘上摞着磨的下扇(不动盘)和上扇(转动盘),如图所示。若有两个人分别用大小为和的水平力来推动上扇转动,则这两个力的合力大小可能为( )A. B. C. D.【答案】BC【详解】两个力的合力范围即故AD错误,BC正确。故选BC。12.(2022·贵州毕节·高一阶段练习)如图所示,工人把质量为m的货物沿固定倾斜木板匀速推下卡车,已知木板与水平面的夹角为a,货物与木板间的动摩擦因数为。工人推力的方向与板面平行,重力加速度大小为g,则( )A.货物受推力、重力、支持力、摩擦力作用B.木板对货物作用力的方向垂直于木板向上C.工人对货物的推力大小为D.木板对货物的摩擦力大小为【答案】AC【详解】A.对货物受力分析可知:货物受推力、重力、垂直于向上的支持力、沿着木板向上的摩擦力,故A正确;B.根据平衡条件可知:木板对货物的作用力与重力与推力的合力大小相等,方向相反,不可能垂于木板向上,故B错误;CD.木板对货物的摩擦力大小为沿着木板方向,由平衡条件可得解得故C正确,D错误。故选AC。13.如图所示,静止在水平地面上倾角为θ的斜面体上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,A、B一起沿斜面匀速下滑。A、B间的摩擦力大小为f1,A与斜面间的摩擦力大小为f2,斜面体与地面间的摩擦力大小为f3。A、B间的动摩擦因数为μ1,A与斜面体间的动摩擦因数为μ2,斜面体、地面间的动摩擦因数为μ3。下列情况可能的是( )A.f1=0 f2≠0 f3=0 B.f1=0 f2≠0 f3≠0C.μ1=0 μ2≠0 μ3=0 D.μ1≠0 μ2=0 μ3≠0【答案】AC【详解】先以B为研究对象,由于两个物体一起做匀速运动,所以B只受到重力与支持力的作用,水平方向没有摩擦力f1=0以A、B整体为研究对象,根据共点力平衡可知(mAg+mBg)sin α-f2=0其中f2=μ2(mAg+mBg)cos α解得A与斜面间的动摩擦因数μ2=tan α以三个物体组成的整体为研究对象,则整体处于平衡状态,只在竖直方向受到重力与地面的支持力,水平方向没有摩擦力,则f3=0由以上的分析可知f1=0,f2≠0,f3=0所以μ1与μ3都可以等于0,μ2不能等于0,AC正确,BD错误。故选AC。14.(2022·河南·信阳市第一高级中学高二期末)端午节期间,一同学在家研究物体受力的方向与大小的关系。如图所示,该同学用两轻质细线拴住一物体,一根细线系在墙壁上,保持系在墙壁上的细线与竖直方向的夹角为30°,将另一细线由水平缓慢拉至竖直方向的过程中,若系在墙壁上的细线上的拉力大小为,另一细线上的拉力大小为,物体所受的重力大小为G,则下列说法正确的是( )A.先增大后减小 B.先减小后增大C.的最大值为G D.的最小值为【答案】BD【详解】设F2与水平方向所成夹角为α,对物体进行受力分析可得联立可得由几何关系可得由题意可知,α的变化范围为0~90°,的变化范围为60°~150°,在变化过程中先增大,后减小,故F2先减小后增大,当取最大值1时,F2最小,为,而随着α增大,tanα增大,故F1减小,当tanα最小时,其值最大,为。故选BD。三、非选择题(共6小题,共54分)15.(6分)(2021·广东·华南师大附中高一期中)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长___________,劲度系数___________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量___________。【答案】 竖直 4 0.5 6【分析】(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直;(2)弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律求解劲度系数;直接从弹簧秤得到弹力,即可求解。【详解】(1)[1]弹簧是竖直悬挂的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;(2)[2][3][4]弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为;弹簧弹力为时,弹簧的长度为,伸长量为;根据胡克定律有由图丙得到弹簧的弹力为,依据胡克定律有16.(8分)(2022·天津一中高三阶段练习)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,和为细绳。(1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是___________A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)在做本实验时,下列操作中错误的是___________。A.同一次实验过程中O点位置不允许变动B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮调另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取,以便于算出合力的大小(3)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时橡皮条的弹力大小为__________N。(4)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中___________是、合力的理论值,________的方向一定沿(填“”或“”)。(5)实验中,如果将细绳换成橡皮筋,O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数,所以实验结果________发生变化。(选填“会”或“不会”)(6)实验结束后,小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力与弹簧长度的关系”,绘出如图丁所示图像,图像不过原点的原因是_________,弹簧测力计的劲度系数为__________ 。【答案】 D CD##DC 4.00 不会 横轴表示的是弹簧长度,不是弹簧的伸长量 200【详解】(1)[1]本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是:两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。(2)[2]A. 为了保证效果相同,同一次实验过程中O点位置不允许变动,A正确;B. 实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度,B正确;C. 实验中,若先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮调另一端拉到O点,弹簧秤可能会超过量程,C错误;D. 该实验是利用力的图示法验证平行四边形定则,而不是利用公式算出合力,并且两弹簧秤拉力夹角不宜过大,也不宜过小,但不一定取,故D错误。本题选择错误的,故选CD。(3)[3]由图乙可知,弹簧秤的分度值为,此时橡皮条的弹力大小为(4)[4]图丙中是利用平行四边形定则得到的,故是、合力的理论值;[5]是一根弹簧秤拉橡皮筋时的拉力,故的方向一定沿。(5)[6]实验中,如果将细绳换成橡皮筋,不会影响分力的大小和方向,O点沿、方向的拉力仍等于弹簧秤的读数,所以实验结果不会发生变化。(6)[7][8]设弹簧的原长为,弹簧的劲度系数为,根据胡克定律可得可知图像不过原点的原因是:横轴表示的是弹簧长度,不是弹簧的伸长量;弹簧测力计的劲度系数为17.(6分)(2022·江西省铜鼓中学高一开学考试)如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37度角,斜向上的大小为100牛的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:(1)雪橇对水平地面的压力大小(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8,g=10m/s2)【答案】(1)340N;(2)0.24【详解】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力G=(30+10)×10N=400N,分析整体的受力情况如图由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件,在竖直方向上有N+Fsin37°=G代入数据解得N= 340N故雪橇对水平地面的压力大小N′=N=340N,方向竖直向下。(2)在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为f=Fcos37°=100×0.8N=80N根据f=μN′代入数据解得μ≈0.2418.(8分)如图所示,木块1、2的质量分别为m1和m2,轻质弹簧A、B的劲度系数分别为k1、k2.木块1压在上面的弹簧A上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提木块1,直到它刚离开弹簧A。木块1移动多大的距离时才能恰好离开弹簧A?上述过程中木块2移动的距离为多大?(重力加速度为g)【答案】,【详解】初始状态:A弹簧上的弹力根据胡克定律得,A弹簧的压缩量B弹簧上的弹力根据胡克定律得,B弹簧的压缩量末状态:A弹簧恢复原长B弹簧上的弹力则B弹簧的压缩量所以木块2向上移动的距离木块1向上移动的距离为19.(10分)(2022·福建·上杭一中高三阶段练习)如图所示,倾角为30°质量为的斜面体C置于水平地面上,质量为的小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为的物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度,A、B、C都处于静止状态。求:(1)斜面体对B的摩擦力;(2)斜面体对地面的压力和摩擦力。【答案】(1)40N,沿斜面向下;(2)240N,竖直向下;,方向水平向右。【详解】(1)对A分析,根据平衡条件得T=mg=80N设斜面对B的摩擦力大小为fB,物块B受力如图由平衡条件有解得方向沿斜面向下;(2)以B、C整体为研究对象,受到重力、拉力T、地面的支持力N和地面的摩擦力f作用,由平衡条件,在竖直方向上有解得故斜面体对地面的压力为240N,方向竖直向下;在水平方向上有故斜面体对地面的摩擦力为,方向水平向右。20.(12分)(2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高一阶段练习)如图所示,质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上,A、B由劲度系数为3N/cm的轻弹簧相连,物块A套在竖直杆上,在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移,已知物块A、B处于水平面时距离为16cm,弹簧原长为18cm,物块B与地面间动摩擦因数为0.75,物块A与杆间动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(,,,)(1)当A在地面时,B所受的摩擦力为多少?(2)当A上升到c点时,弹簧的弹力恰为使物块B运动的最小值,已知c点的高度,B运动之前,力F随上升高度h的变化如图所示,求出坐标a、b和Fc的数值。【答案】(1)6N;(2)0.08m,0.08246m,18.4N【详解】(1)当A在地面时,根据平衡关系,B所受的摩擦力大小与弹簧弹力大小相等(2)A缓慢上升,视为平衡状态,弹簧弹力先减小再增大,因为存在,此时弹簧处于原长初状态,坐标a点弹簧弹力斜向上,设弹簧弹力为T,弹簧与水平方向夹角为,则得 得当弹簧处于原长时,有当A上升到c点时,此时弹簧长度为弹簧弹力为设此时弹簧与水平方向夹角为,对A受力分析得又联立得