2019年沪科版物理必修1《第3章 力与相互作用》章末综合测评（含答案）

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1、章末综合测评(三)力与相互作用(时间：60 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)1下列说法正确的是( ) A力的大小可以用天平测量B物体的重心一定在物体上C每个力都必须有施力物体和受力物体D有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以有的力没有受力物体C 力的大小可用弹簧测力计测量，不能用天平测量，A 错误重心与物体的形状、质量分布有关，不一定在物体上，B 错误力是物体间的相互作用，力的施力物体

2、和受力物体是同时存在的，C 正确手榴弹爆炸是由于火药燃烧产生的高温高压气体与弹片发生的相互作用而发生的，D 错误2跳高运动员在下列各图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是( )A滚式 B跨越式 C剪式 D背越式D 四种过杆姿势中，A、B、C 三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，重心接近甚至低于杆选项 D 正确3一个鸡蛋放在一块海绵上，处于静止状态，下列说法正确的是( )A海绵受到鸡蛋的压力就是鸡蛋的重力B海绵受到鸡蛋的压力是海绵的形变产生的C海绵受到鸡蛋的压力是鸡蛋的形变产生的D海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对平衡力C

3、 海绵受到鸡蛋的压力与鸡蛋的重力的施力物体、受力物体各不相同，不是同一个力，A 错误海绵受到鸡蛋的压力是由该力的施力物体鸡蛋的形变产生的，B 错误，C 正确海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对相互作用力，不是平衡力，D 错误4跳水一直是我国的优势项目，如图 1 所示，一运动员静止站在 3 m 跳板上，图中 F1 表示人对跳板的弹力，F 2 表示跳板对人的弹力，则( )图 1AF 1 和 F2 是一对平衡力BF 1 和 F2 是一对作用力和反作用力C先有力 F1，后有力 F2DG 和 F2 方向相反，大小可能不相等B F 1是人对跳板的弹力，受力物体是跳板F 2是跳板对人的弹力，受力物体是

4、人，故 F1、F 2不是平衡力，A 错；F 1、F 2性质都是弹力，是一对作用力和反作用力，B 正确；F 1、F 2同时产生，C 错；运动员静止站立时处于平衡状态，G 与 F2是平衡力，大小相等，故 D 错5.如图 2 所示，重为 20 N 的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧伸长了 4 cm.现换用另一个重为 40 N 的物体悬挂在弹簧的下端 (形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是( ) 【导学号：79092072】图 2A20 N,500 N/m B20 N,1 000 N/mC40 N,500 N/m D40 N,1 000 N/mC 重为 20 N 的物体悬挂在弹簧的下端

5、时，根据物体平衡条件可知，弹簧的弹力 F20 N，弹簧伸长的长度 x4 cm410 2 m根据胡克定律 Fkx得：k N/m500 N/m，当重为 40 N 的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧的200.04弹力 F40 N，劲度系数不变，故 C 正确6.木块甲、乙分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了 2 cm，弹簧的劲度系数为 400 N/m.系统置于水平地面上静止不动现将 F1 N 的水平拉力作用在木块乙上，如图 3 所示，力 F 作用后 ( )图 3A木块甲所受摩擦力大小是 12.5 NB木块甲所受摩擦力大小是 11.5 N

6、C木块乙所受摩擦力大小是 9 ND木块乙所受摩擦力大小是 7 NC 由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力 fmax N0.2560 N15 N，弹簧的弹力 F 弹 kx400 0.02 N8 N，木块乙受到向右的力 F 弹 F9 Nfmax，故木块乙仍静止由平衡条件可得木块乙受到向左的摩擦力 f 乙 F 弹F9 N，故 C 正确，D 错误；木块甲受到的最大静摩擦力fmax N 0.2550 N12.5 N，弹簧的弹力 F 弹 8 N fmax，故甲仍静止，受到向右的摩擦力 f 甲 F 弹 8 N，故 A、B 错误7足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱如图 4 所示为四种与

7、足球有关的情景下列说法错误的是( )甲 乙 丙 丁图 4A甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B乙图中，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C丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到 3 个力的作用D丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变ABD 静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力，受到的重力是地球对球的向下的引力，选项 A 错误静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力，选项 B 错误踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用，选项 C 正确网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，选项 D 错误8如

8、图 5 所示，有一刚性方形容器被水平力 F 压在竖直的墙面上处于静止状态现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是( )【导学号：79092073】图 5A容器受到的摩擦力逐渐增大B容器受到的摩擦力不变C水平力 F 可能不变D水平力 F 必须逐渐增大AC 由题知，容器始终处于静止状态，则其受力平衡，即所受的摩擦力大小始终等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故 A 正确，B 错误；水平方向上容器受力平衡，若最大静摩擦力大于重力，则力 F 可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力，则力 F 要增大，故 C 正确，D 错误9.为保障市民安全出行，有

9、关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查如图 6 所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是 ( )图 6A当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力C当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用D当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同CD 当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A 错误判

10、断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，这里物品相对与之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B 错误摩擦力存在的条件：接触面粗糙，有弹力，有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，C 正确物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D 正确10.如图 7 所示，质量为 m 的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力 F 的大小增加到 2F 时，则 ( )图 7A木块所受墙面的弹力增加到原来的 2 倍B木块所受墙面的摩擦力增加到原来的 2 倍C木块所受墙面的摩擦力方向向下D木

11、块所受墙面的摩擦力不变AD 由于木块是静止的，因此木块与墙之间的摩擦力为静摩擦力木块在水平方向受到推力 F 和墙对它的弹力，它们是一对平衡力，即 FNF，则当F 增加到 2F 时，F N也增加到 2F，A 正确；在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小，方向与重力的方向相反，沿墙壁向上，B、C 错误，D 正确二、非选择题(本题共 6 小题，共 60 分按题目要求作答)11(10 分) 如图 8 所示，甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案，根据你的经验和相关知识回答下列问题甲 乙图 8(1)用水平力拉木块 A 或 B，为了保证弹

12、簧测力计的读数表示 A、B 间的滑动摩擦力，下列说法中正确的是_A甲图中只要 A 相对 B 滑动即可，乙图中 A 必须做匀速运动B乙图中只要 A 相对 B 滑动即可，甲图中 B 必须做匀速运动C若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，则两种情况下两弹簧测力计的读数相同D若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，则甲图中弹簧测力计的读数较大(2)设木块 A 和 B 的质量分别为 mA2 kg，m B4 kg，木块 A 和 B 间的动摩擦因数 1 0.2，木块 B 与地面间的动摩擦因数 20.3，弹簧测力计中弹簧的劲度系数 k100 N/m，g 取 10 m/s2.则在甲图中， B 匀速运动时，外力 FB的

13、大小为_N，弹簧测力计中弹簧的伸长量为 _cm.解析 (1)题图甲中拉动 B 时，木块 B 受到向左的摩擦力，由于木块 A 相对地面静止，只要 A 相对 B 滑动即可，题图乙中，A 必须做匀速运动，摩擦力才等于拉力，A 正确，B 错误若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，滑动摩擦力等于弹簧弹力，由于 A 对 B 压力相等，因此滑动摩擦力相等，故弹簧测力计示数相等，C 正确，D 错误(2)A、B 间滑动摩擦力 f1 1mAg4 N，B 与地面间滑动摩擦力f2 2(mAm B)g18 N题图甲中，B 受 f1、f 2两个摩擦力作用，且方向均向左，故 FBf 1f 222 N，弹簧测力计弹力 F1f

14、14 N ，由 F1kx 1得 x14 cm.答案 (1)AC (2)22 412(10 分) 如图 9 甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图 9(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_.(2)实验中需要测量的物理量有：_.(3)图乙是弹簧所受弹力 F 与弹簧伸长长度 x 的 Fx 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m.图线不过原点的原因是_(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：A以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组 (x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 L0；C将铁

15、架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个 钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式；首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F解释函数表达式中常数的物理意义；G整理仪器请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_.解析 (1)根据实验目的可知还需要刻度尺以测量弹簧原长和形变量(2)根据实验目的，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量( 或对应的长度)(3)取图像中(0.5,0)和(3.5,6)两个

16、点，代入 Fkx b 可得 k200 N/m.由于弹簧自身的重力，使得弹簧在不加外力时就有形变量(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为 CBDAEFG.答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量( 或对应的长度)(3)200 弹簧自身的重力使其在不加外力时就有形变量(4)CBDAEFG13(10 分) 如图 10 所示，重 20 N 的物块放在水平桌面上，用 F8 N 的水平拉力拉物块，可使其做匀速直线运动求：图 10(1)物块所受的滑动摩擦力为多大？(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大？(3)当水平拉力增大到 16 N 时，物块受到的滑动摩擦力为多大？(4)物块运动过程

17、中突然撤去外力，在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大？解析 (1)物块匀速运动时，在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用，如图所示水平方向受到水平拉力 F 和滑动摩擦力 f，物块匀速运动时，这两个力大小相等、方向相反，即 fF.所以物块所受的滑动摩擦力 f8 N.(2)竖直方向由二力平衡得：桌面对物块的支持力 NG20 N，由滑动摩擦力公式 fN，得 0.4.fN 8 N20 N(3)当水平拉力增大到 16 N 时，这时拉力和滑动摩擦力不再相等，应当用滑动摩擦力公式求解由于 fN，且 和 N 都没有变，所以这时的滑动摩擦力 fN0.420 N8 N.(4)当撤去拉力后，在停止运动前，物块始终受

18、到滑动摩擦力的作用由fN，且 和 N 均未变，可知 f8 N.答案 (1)8 N (2)0.4 (3)8 N (4)8 N14(10 分) 如图 11 所示，已知弹簧 B、C 的劲度系数分别为 k1、k 2，钩码的质量为 m，弹簧 C 的右端在 a 点时刚好没有形变不计滑轮的摩擦将弹簧C 的右端由 a 点沿水平拉到 b 点时，弹簧 B 刚好没有形变求 a、b 两点间的距离. 【导学号：79092074】图 11解析 由题知，开始时 C 无形变设 B 的压缩量为 x1，由胡克定律得k1x1mg得 x1mgk1弹簧 C 的右端拉到 b 点时，B 无形变，设 C 的伸长量为 x2，则 k2x2mg得

19、 x2mgk2所以 a、b 两点间的距离为 xx 1x 2mg .(1k1 1k2)答案 mg (1k1 1k2)15(10 分) 由实验测得某弹簧所受弹力 F 和弹簧的长度 L 的关系图像如图12 所示，求：【导学号：79092075】图 12(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？解析 解法一： (1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为 L015 cm.(2)据 Fkx 得劲度系数：k ，由图线可知，该弹簧伸长量 L25 Fx FLcm15 cm10 cm 时，弹力变化量 F50 N所以 k FL 501010 2N/m500 N/m.解法二：根据胡克

20、定律得 Fk( LL 0)，代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05， 50)可得 50k(0.25L 0)50k(0.05L 0)解得 L00.15 m15 cm，k500 N/m.答案 (1)15 cm (2)500 N/m16(10 分) 如图 13 所示，A 物体重力为 20 N，B 物体重力为 10 N，力 F竖直向下，A 与水平面间的动摩擦因数 0.4，其余摩擦不计，求(1)(2)两种情况下物体 A 受什么摩擦力？大小如何？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 图 13(1)F0 时由静止释放 B 物体；(2)F10 N 时由静止释放 B 物体；(3)若要使 A 匀速运动，所加

21、力 F 的大小是多少？解析 (1)F0 时，A 所受最大静摩擦力为 f 静 maxm Ag8 N，此时mBgf 静 max，故 A 将运动， A 所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为 f 滑 m Ag8 N.(2)当 F10 N 时，A 所受最大静摩擦力为 f 静 max (Fm Ag)12 N，此时 mBgf 静 max，故 A 静止， A 所受摩擦力为静摩擦力，大小为 f 静 m Bg10 N.(3)若 A 匀速运动，此时滑动摩擦力大小等于 B 的重力大小，故此时有：(mAg F) mBg，代入数据得： F5 N，故所加力 F 的大小是 5 N.答案 (1)滑动摩擦力 8 N (2)静摩擦力 10 N (3)5 N