第三章 相互作用 单元试卷（含答案）－2021年高中物理教科版（2019）必修第一册

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1、第三章第三章 相互作用相互作用 (时间：45 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题 8 小题，15 题为单项选择题，每题 6 分，68 题为多项选择题，每题 8 分，共 54 分) 1.(2020 山东新高考质量测评联盟 12 月联考)如图所示， 玻璃瓶里面装满水， 用胶 塞封闭，中间插有透明塑料管，用手挤压玻璃瓶侧壁，通过管中液面位置变化显 示玻璃瓶的形变。这个实验应用的科学方法是( ) A.极限法 B.放大法 C.假设法 D.等效替代法 答案 B 解析 本题中的操作是为了实验现象更加明显，将实验现象“放大”，选项 B 正确。 2.(2021 哈密市第十五中学高一月考)如图所示，物体

2、A 靠在竖直墙面上，在力 F 作用 下，A、B 保持静止，物体 B 的受力个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 C 解析 以 A 为研究对象，受力分析，有竖直向下的重力、B 对 A 的支持力和摩擦力，这样才能 平衡。所以 A 对 B 也有压力和摩擦力，B 还受到重力和推力 F，所以受四个力作用，选项 C 正确。 3.(2021 浙江效实中学高二期中)如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者 走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成 角，此时钢丝上的弹 力应是表演者和平衡杆重力的( ) A.1 2 B.1 2cos C. 1 2sin D.1 2tan 答案 C 解析 以表演者

3、和平衡杆整体为研究对象，分析受力情况，作出受力图， 根据平衡条件，两侧绳子合力与重力等大反向，则有 2Fsin mg，解得 F mg 2sin ，钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的 1 2sin ，C 正确，A、B、D 错误。 4.(2020 宁夏大学附属中学高一期末)一个物体受到三个力的作用而做匀速直线运动， 已知其中 两个力的大小分别为 6 N 和 8 N，则第三个力的大小可能为( ) A.1 N B.10 N C.20 N D.30 N 答案 B 解析 物体受到三个力的作用而处于平衡状态，合力为零；因两个力的合力的最大值为 F1 F2，最小值为|F1F2|，第三个力只要在这两个力范围内

4、，三个力的合力就可能为零，两个力 的大小分别为 6 N 和 8 N，合力最大值是 14 N，最小值是 2 N，第三个力只要在这两个力 范围内，三个力的合力就可能为零，只有 10 N。故选项 B 正确。 5.(2021 山东新高考质量测评联盟 12 月联考)如图所示，已知 F10 N，其 一个分力 F1方向与 F 夹角为 37 ， 另一分力 F28 N， sin 37 0.6， cos 37 0.8，F1的大小可能为( ) A.6 N B.8 N C.(8 7) N D.(82 7) N 答案 D 解析 如图所示， 过 F 箭头 A 点作 F1的垂线， 垂线长为 Fsin 37 6 NF2， 故

5、 F2有两解。 大小为 OC 或 OD 对应的长度，图中 AC8，BCBD，在ABC 中，BC （AC）2（AB）22 7，则 OC82 7，OD82 7，所以 D 正确。 6.(2020 陕西横山高一期中)如图所示是一支旅行用的牙膏，该牙膏的外壳是由铝薄皮做的，根 据你的观察和生活经验，下列说法正确的是( ) A.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦 B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力 C.该牙膏皮被挤压后发生的形变为非弹性形变 D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力二力平衡 答案 AC 解析 牙膏盖上的条纹增大了牙膏盖的粗糙程度， 从而增大摩擦力， 便于拧开牙膏盖， A 正确；

6、牙膏被挤出来是因为牙膏外壳发生形变，即受到牙膏外壳的作用力而被挤出，B 错误；该牙膏 皮被挤压后不再恢复原状，所以发生的形变为非弹性形变，C 正确；挤牙膏时手对牙膏皮的作 用力与牙膏皮对手的作用力作用在不同物体上，不是二力平衡，D 错误。 7.(2021 浙江新东方在线物理高一月考)如图所示，小红同学用两根一样长的绳子 拴住一只钩码，拉住绳子两头使钩码悬停在空中，保持两手处于同一高度，起始 时两绳间的夹角为 30 ，现将两绳间夹角增大到 150 ，则( ) A.两绳拉力减小 B.两绳拉力增大 C.两绳拉力的合力不变 D.两绳拉力的合力增大 答案 BC 解析 两绳的合力不变，始终等于钩码的重力，

7、C 正确，D 错误；根据平行四边形定则，合力 不变时夹角增大分力增大，两绳拉力增大，B 正确，A 错误。 8.(2021 河南洛阳第一高级中学高一月考)如图所示， 木块质量为 m，与 木 板 间 的动摩擦因数为 0.75，木板与水平面间夹角为 ，现将木块轻轻放在木板上，取 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于木块受的摩擦力说法正确的是 (sin 37 0.6，sin 53 0.8)( ) A.若 30 ，则木块受到的摩擦力为 0.5mg B.若 53 ，则木块受的摩擦力为 0.6mg C.当 45 时，木块受到木板的摩擦力最大 D.木块能受到木板的最大摩擦力为 0.6mg 答案 AD 解析 当木

8、块重力沿斜面方向的分力等于摩擦力时有mgsin mgcos ， 解得tan 0.75， 37 ，所以 37 时木块受的摩擦力最大，为最大静摩擦力，最大静摩擦力为 fmaxmgsin 37 0.6mg，C 错误，D 正确；当 30 37 时，则木块受的摩擦力 为滑动摩擦力，大小为 fmgcos 53 0.45mg，B 错误。 二、实验题(本题 1 小题，共 14 分) 9.(2021 四川绵竹中学高一开学考试)弹簧受到的拉力越大， 弹簧的伸长 就越大，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究拉力和弹簧伸长量 的关系。表中数据是该同学在弹簧弹性限度内记录的实验数据。(g10 N/kg) 钩码质量 m

9、/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度 l/cm 6.0 7.2 8.4 9.8 10.8 12.0 (1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出拉力 F 跟弹簧伸长量 x 的关系图像(弹簧的伸长量等 于总长减去弹簧未挂钩码时的长度)； (2)当弹簧长度为 8 cm 时，弹簧下端所挂钩码的质量为 _ g。 答案 (1)见解析图 (2)50 解析 (1)根据实验数据可得 F1m1g0.03 kg10 N/kg0.3 N； x1l1l07.2 cm6.0 cm1.2 cm F2m2g0.06 kg10 N/kg0.6 N； x2l2l08.4 cm6.0 cm2.4 cm F3m3g0

10、.09 kg10 N/kg0.9 N； x3l3l09.8 cm6.0 cm3.8 cm F4m4g0.12 kg10 N/kg1.2 N； x4l4l010.8 cm6.0 cm4.8 cm F5m5g0.15 kg10 N/kg1.5 N； x5l5l012.0 cm6.0 cm6.0 cm 描点作图如图所示 (2)当弹簧长度 l8 cm 时， 伸长量 xll08 cm6 cm2 cm 根据上面的计算可以看出，弹簧的伸长量与所挂钩码的重力成正比，则拉力 FmgF1 x1x 0.3 N 1.2 cm2 cm0.5 N 所挂钩码的质量为 m 0.5 N 10 N/kg0.05 kg50 g。

11、三、计算题(本题 3 小题，第 10 题、11 题各 10 分，第 12 题 12 分，共 32 分) 10.(2021 广东实验中学高一期中)如图所示，放置在水平地面上 的 木 块 甲、乙质量均为 m5 kg，甲与地面之间的动摩擦因数 10.2，夹在甲、乙之间的轻弹簧劲度 系数 k100 N/m。现用 F15 N 的水平拉力作用在木块乙上，使得系统水平向右匀速运动， 取 g10 m/s2，求： (1)此时弹簧的形变量； (2)乙与地面之间的动摩擦因数。 答案 (1)0.1 m (2)0.1 解析 (1)对甲受力分析得 F弹f1，f11N1，N1mg，F弹kx 解得弹簧的形变量 x0.1 m。

12、 (2)对乙受力分析得 Ff2F弹，f22N2，N2mg 解得乙与地面之间的动摩擦因数 20.1。 11.(2021 北京市第二十二中学高一期中)(1)静止物体 A 重力 G5 N，请在图甲中画出 A 物体 所受重力的图示。 (2)画出图乙中静止物体 A 所受的各力的示意图(球面是光滑的，其他粗糙) 甲 乙 答案 见解析图 解析 (1)如图所示 (2)如图所示 12.(2021 江苏扬州高一适应性考试)如图所示， 用一个大小为 F5 N 的水 平力推放置在粗糙斜面上的木块 A，使它静止在斜面上。已知木块 A 的质 量为 m1 kg，斜面倾角为 37 ，sin 37 0.6，cos37 0.8，g 取 10 m/s2。求 (1)木块 A 所受的摩擦力； (2)木块 A 对斜面的压力。 答案 (1)2 N，方向沿斜面向上 (2)11 N，方向垂直斜面向下 解析 (1)设木块受到摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件可得 Fcos mgsin f 代入数据解得 f2 N，负号表示方向沿斜面向上。 (2)由木块 A 受力平衡得 NFsin mgcos 代入数据解得 N11 N，所以木块 A 对斜面的压力大小为 11 N，方向垂直斜面向下。