2019人教版高中物理必修1《第三章 相互作用》章末测试（含答案解析）

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1、章末测试(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。18 题为单项选择题，912题为多项选择题)1下列说法正确的是 ()A木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外C摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在答案B2如图1所示，A、B两物体叠放在一起，由静止释放后沿光滑斜面下滑，且始终保持相对静止，B上表面水平，则物体B的受力示意图是()图1答案D3如图2所示，物体A放在水平地面上，在两个水平力F1与F2的作用下保持静止，已

2、知F110 N，F22 N，以下分析正确的是()图2A若去掉F1，则A一定向左运动；若去掉F2，则A一定向右运动B若去掉F1，A一定仍保持静止，且所受的摩擦力大小为2 N，方向水平向右C若去掉F2，A一定仍保持静止，且所受的摩擦力大小为10 N，方向水平向左D由于不知道动摩擦因数及A的质量的具体数值，所以以上说法都不对解析先将F1、F2两个力合成，合力为8 N，方向向右，木块处于静止状态，所以木块还受到向左的摩擦力8 N。从而可知物体与地面之间的最大静摩擦力Ffmax8 N。若去掉F1，因F22 NFfmax，物体一定处于静止状态，由二力平衡可知，此时物体受的静摩擦力大小为2 N，方向水平向右

3、；若去掉F2，因F110 N，与最大静摩擦力的关系不好比较，所以不能确定物体的运动状态。答案B4如图3所示为一种测定风力仪器的原理简化图，它的细丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m的小球。无风时，细丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，细丝将偏离竖直方向一定角度，小球处于静止状态。重力加速度为g，下列关于风力F与偏角、小球质量m之间的关系式正确的是 ()图3AFmgsin BFmgcos CFmgtan DF解析画出小球的受力分析图，把绳上的拉力FT进行正交分解。有FTsin F，FTcos mg，所以Fmgtan ，故C选项正确。答案C5如图4所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴

4、一个钢球P，球处于静止状态。现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态。若外力F的方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角90，弹簧的伸长量不超过其弹性限度，则下图给出的弹簧伸长量x与cos 的函数关系图象中，最接近的是()图4解析受力分析可得kxcos mg，则x，则x，故D正确。答案D6如图5所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为()图5A B C D解析蚂蚁在离桌面高度等于R时，蚂蚁受重力、支

5、持力和摩擦力处于平衡，根据平衡条件有：Ffmgsin ，FNmgcos ，而cos 。所以tan ，故C正确，A、B、D错误。答案C7如图6所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B点，此时OB与OA之间的夹角90。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是()图6AFOA逐渐增大 BFOA逐渐减小CFOB逐渐增大 DFOB逐渐减小解析以结点O为研究对象受力分析，受重力G、绳OA的拉力FOA和绳OB的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反。作出轻绳

6、OB在两个位置时力的合成图如图所示，由图看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当90时，FOB最小。答案B8一长直木板的上表面放有一小木块，当木板以远离木块的一端O为轴，如图7所示由水平位置缓慢向上转动(角变大)时，则木块受到的摩擦力Ff随转过的角度变化的图象，可能正确的是()图7解析角增大时，木块先受的摩擦力为静摩擦力，Ffmgsin ，当木块相对木板滑动时变为滑动摩擦力，Ffmgcos ，又知角在增大，故C正确。答案C9如图8所示，用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B点为球与墙壁的接触点。现保持固定点O不动，将轻绳OA加长，使绳与墙壁的夹角变小，则球静止后与绳OA加

7、长之前相比()图8A绳对球的拉力减小B球对墙壁的压力减小C球对墙壁的压力不变D球所受的合力变大解析小球的重力G可分解为使球拉紧轻绳的力FA和使球压紧墙壁的力FB，如图所示，有FA，FBGtan ，当变小时，FA减小，FB减小，选项A、B正确，C错误；小球静止，合力不变，选项D错误。答案AB10如图9所示，某时刻质量m2 kg的木块正在以v3 m/s 的速度在以v5 m/s的速度向右传送的传送带上运动。若已知木块与传送带间的动摩擦因数0.2，取g10 N/kg。则下列说法正确的是 ()图9A木块的运动方向向右B木块相对于传送带的运动方向向左C木块所受滑动摩擦力的方向向左D木块受到的滑动摩擦力的大

8、小为4 N解析由题意可知，木块正以v3 m/s的速度向右运动，A正确；由于传送带的速度v5 m/s，方向向右，则以传送带为参考系，木块向左运动，B正确；因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，所以木块所受滑动摩擦力的方向向右，C错误；滑动摩擦力的大小FfFNmg0.2210 N4 N，D正确。答案ABD11如图10是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是()图10A只增加绳的长度 B只增加重

9、物的重量C只将手指向下移动 D只将手指向上移动解析对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂重物的重力mg，如图三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加绳的长度时，由于两个绳拉力不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；增加重物的重力，两个拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手要用较大的力，故B正确；手指向下移动，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故C正确；手指向上移动，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力，故D错误。答案BC12如图11所示，铁板A

10、B与水平地面间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方。缓慢抬起铁板B端使角增加(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止。下列说法正确的是()图11A磁铁始终受到四个力的作用B铁板对磁铁的弹力逐渐增加C磁铁所受合外力逐渐减小D磁铁受到的摩擦力逐渐减小解析对磁铁受力分析，受重力G、磁力F、支持力FN和摩擦力Ff，如图，所以磁铁受到四个力的作用；由于磁铁受力始终平衡，故合力为零，故A正确，C错误；根据平衡条件，有：Gsin Ff0FGcos FN0解得：FfGsin ，FNFGcos 由于不断变大，故Ff不断变大，FN不断变大，故D错误，B正确。答案AB二、实验题(共2小题，共14分)13(6分)在

11、“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时，某同学把两根弹簧如图12连接起来进行探究。(1)某次测量如图13所示，指针示数为_cm。(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表所示。用表中数据计算弹簧的劲度系数为_ N/m(重力加速度g10 m/s2)。由表中数据_(填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数。钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36解析(1)刻度尺最小分度为1 mm，读数时需估读到毫米下一位，故指针示数为16.00 cm。(2)表中对LA的测量有四组数据，应采用逐差法计算

12、增加一个钩码时弹簧增加的长度L0。L00.04 m故k112.50 N/m通过计算LBLA可得出A、B两指针间的长度，进而计算出增加一个钩码时弹簧增加的长度，从而计算出其劲度系数。答案(1)16.00(15.9516.05均可)(2)12.50(12.2012.80均可)能14(8分)做“探究求合力的方法”的实验时：(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_和_。(2)要使两次合力与分力产生相同的效果，必须()A每次将橡皮条结点拉到同样的位置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)在“探究求合力的方法”实验中得到如下数据，请选

13、择合适的标度在方框中作图完成实验数据的处理。解析(1)还需要的器材有弹簧测力计、橡皮条。(2)同一次实验中，应把橡皮条的结点拉到同一位置，而不仅仅拉直橡皮条，实验中，要准确读出弹簧测力计的示数，记准细绳的方向，选项A、C、D正确。(3)作图如下：答案(1)弹簧测力计橡皮条(2)ACD(3)见解析图三、计算题(共4小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位)15(8分)如图14所示，物体A重GA40 N，物体B重GB20 N，A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同，用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，用水平力F向右拉物体B，当F30 N时，才能将B匀速拉出，则接触面间的动摩擦因数

14、多大？图14解析设接触面间的动摩擦因数为，物体A与B间的摩擦力为Ff1GA物块B与地面间的摩擦力为Ff2(GAGB)将B匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有FFf1Ff2(2GAGB)解得：0.3。答案0.316(10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37时(如图15所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg，试求(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，忽略空气阻力):

15、 图15(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率。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FNcos mgFNsin F由、联立，得F810 N。(2)FN又FNkv2得v5 m/s答案(1)810 N(2)5 m/s17(10分)如图16所示，在倾角37的斜面上，用一水平力F推一质量为m10 kg的物体，欲使物体沿斜面匀速运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数0.2，试求F的大小。(sin 370.6，cos 370.8)图16解析若物体沿斜面向上匀速运动，根据平衡条件：Fcos 37Ffmgsin 37Ff(mgcos 37Fsin 37)解得：F112 N若物体

16、沿斜面向下匀速运动，根据平衡条件：Fcos 37Ffmgsin 37Ff(mgcos 37Fsin 37)解得：F48 N。答案112 N或48 N18(10分)如图17所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，OB水平且与放置在水平面上质量为m11.5 kg的物体乙相连，OC下方悬挂物体甲。此时物体乙恰好未滑动。已知OA与竖直方向成37角，物体乙与水平面间的动摩擦因数0.2，可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：图17(1)OB绳对物体乙的拉力是多大？(2)物体甲的质量m2为多少？解析(1)对物体乙进行受力分析，根据平衡条件有FOBFfm由于物体乙恰好未滑动，则Ffmm1g故OB绳对物体乙的拉力FOBm1g0.21.510 N3 N(2)对O点根据平衡条件有FOC对物体甲根据平衡条件有FOCm2g故物体甲的质量为m2 kg0.4 kg答案(1)3 N(2)0.4 kg