高中物理 第三章 相互作用水平测试（含解析）新人教版必修1.doc

【金版教程】2015-2016学年高中物理 第三章 相互作用水平测试 新人教版必修1一、选择题(本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810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下列关于弹力和摩擦力的说法正确的是()a物体所受正压力增大时，它所受的摩擦力一定增大b物体受到摩擦力作用时，它一定受到弹力作用c运动的物体不能受到静摩擦力作用d具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用答案b解析滑动摩擦力与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，a错；摩擦力的产生条件之一是两物体相互接触挤压，而这也正是产生弹力的条件，故物体受摩擦力时一定受弹力作用，b对；运动的物体也能受静摩擦力的作用，如货车运送货物加速运动时，货物受到车厢的摩擦力是静摩擦力，c错；相对运动的两物体间不一定受滑动摩擦力，如猴子爬杆时，猴子相对杆向上运动，但猴子受到的摩擦力为静摩擦力，d错。2如右图所示，p是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将p与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。在p运动的过程中，若不计空气阻力，则关于p在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是()a拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面b拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面c重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面d重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面答案b解析以p为研究对象，水平方向p受到绳的拉力和桌面对p的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面。32014广东高考如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木p在支撑点m、n处受力的方向，下列说法正确的是()am处受到的支持力竖直向上bn处受到的支持力竖直向上cm处受到的静摩擦力沿mn方向dn处受到的静摩擦力沿水平方向答案a解析支持力的方向垂直于支持面，因此m处受到的支持力垂直于地面竖直向上，n处支持力过n垂直于切面，a项正确、b项错；静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反，因此m处的静摩擦力沿水平方向，n处的静摩擦力沿mn方向，c、d项都错误。42015河北冀州高一检测人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如右图所示。以下说法正确的是()a人受到重力和支持力的作用b人受到重力、支持力和摩擦力的作用c人受到的合力不为零d人受到的合力方向与速度方向相同答案a解析由于人做匀速运动，所以人所受的合力为零，水平方向不可能受力的作用，所以人只受到重力和支持力的作用。5如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点p在f1、f2、f3三力作用下保持静止，下列判断正确的是()af1f2f3bf3f1f2cf2f3f1 df3f2f1答案b解析p点受力如图所示：由几何知识得f3f1f2，所以b正确，a、c、d错误。6如右图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力fb5 n、fc10 n，分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。以ff1、ff2、ff3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则()aff15 n，ff20，ff35 nbff15 n，ff25 n，ff30cff10，ff25 n，ff35 ndff10，ff210 n，ff35 n答案c解析a与b之间无相对运动趋势，故 ff10。物体b在水平方向上由二力平衡条件可知ff2fb5 n，再分析c的平衡条件，可得ff35 n。故选项c正确。7a和b表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，mamb。将弹簧与物体按图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使()aa在上，a在上ba在上，b在上cb在上，a在上 db在上，b在上答案d解析要正确解答此类问题，先判断出物体的位置是解题关键，然后根据胡克定律，求出两弹簧伸长量之和，就可方便判断。当系统平衡时，上部弹簧所受的弹力f上(mamb)g与a、b的位置无关，根据胡克定律fkx，欲使下部弹簧伸长量最大，其所受弹力应最大，故应a在下，b在上。对下部弹簧，由胡克定律有magk下x下，所以x下。对上部弹簧，由胡克定律有(mamb)gk上x上，所以x上。由于k1k2，欲使x下x上为最大，显然应取k上k2，k下k1，即b在上，a在下，选项d正确。8一滑雪者沿一倾角为的山坡滑下，然后又滑上另一倾角为的山坡()，如图所示，则下列说法正确的是()a在a、b两山坡上，滑雪者都受到重力、支持力、下滑力和摩擦力作用b在a、b两山坡上，滑雪者都受到重力、支持力和摩擦力作用c在a山坡上摩擦力是动力，在b山坡上摩擦力是阻力d在a、b两山坡上，摩擦力都是阻力，且滑雪者在a山坡上所受摩擦力小于在b山坡上所受摩擦力答案bd解析在山坡上滑雪的人受到重力、支持力和摩擦力，其中重力可以分解为两个力，一是使人有沿山坡下滑趋势的分力，二是使人压紧坡面的分力。分析人体受力时，考虑了mg就不能再同时考虑它的分力，故选项a错误，b正确。不论在a山坡还是在b山坡，滑雪者所受的滑动摩擦力总是阻碍他相对山坡的滑动，所以都是阻力；由于摩擦力ffnmgcos ，相同时，倾角越大，cos 越小，滑动摩擦力也越小。故选项c错误，d正确。92015武汉高一检测质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成角的力f1的作用，b受到斜向下与水平面成角等大的力f2的作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则()aa一定受到四个力的作用b水平面对b的支持力可能大于2mgca、b之间一定存在静摩擦力db与水平面之间一定存在静摩擦力答案ac解析a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力而处于平衡状态，故a、c正确。对整体分析，f1与f2大小相等，方向相反，两力相互抵消，则水平面对b无摩擦力，d错误。水平面的支持力fn2mg，b错误。10图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的结论是()a弹簧的劲度系数为1 n/mb弹簧的劲度系数为100 n/mc弹簧的原长为6 cmd弹簧伸长0.02 m时，弹力的大小为4 n答案bc解析弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0，由此可知弹簧原长为6 cm，c正确。进一步分析可得，图象左半部分为弹簧处于压缩状态，右半部分为弹簧处于伸长状态，由fkx知k n/m100 n/m，a错误，b正确。当x10.02 m时，f1kx12 n，d错误。二、实验题(本大题共2小题，共16分)11(4分)关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列说法正确的是_a实验中k的具体数值必须计算出来b如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度l代替x，fl图线也是过原点的一条直线c利用fx图线可求出k值d实验时要把所有点连到线上，才能探索到真实规律答案c解析由于本实验是探究弹力f和弹簧伸长量x之间的关系，若画出fx图象，则斜率为k值。若用弹簧长度l代替x，则图线不过原点，会与横轴l有一截距l0，l0为弹簧原长，所以a、b错，c对。连线时，不一定把所有的点都连在线上，可以使不在线上的各点均匀分布在线的两侧，d错。12(12分)2014浙江高考在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。(1)某次测量如图2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g 10 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答案(1)15.9516.05，有效数字位数正确(2)12.212.8能解析(1)刻度尺最小分度为0.1 cm，读数时需估读到0.01 cm。(2)表1中对la的测量有四组数据，应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧增加的长度。l00.04 m故k12.5 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。三、计算题(本大题共4小题，共44分)13(10分)2014长沙高一检测风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径，当杆在水平方向固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，如图所示。这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。答案0.5解析根据题意由平衡条件f风ffffmg所以0.5。14(10分)在水平路面上用绳子拉一个重为g183 n的木箱，绳子与水平路面的夹角为30，如图所示。木箱与路面间的动摩擦因数0.10，要使木箱能在水平路面上匀速运动，则绳上所加拉力f应为多大？答案20 n解析建立如图所示的直角坐标系。木箱受到四个力的作用，将拉力f沿两个坐标轴方向分解为分力f1和f2，得f1fcos，f2fsin，在x轴方向上由平衡条件可得f1fffcos在y轴方向上有f2fngfsinfn又fffn将g183 n及0.10、30代入以上三式解得f20 n。15(12分)如图所示，弹簧ab原长为35 cm，a端挂一个重50 n的物体，手执b端，将物体置于倾角为30的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度为40 cm；当物体匀速上滑时，弹簧长度为50 cm，试求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物体与斜面间的动摩擦因数。答案(1)250 n/m(2)0.289解析(1)匀速下滑kx1ffgsin 30匀速上滑kx2gsin30ff解得k2gsin30/(x1x2)250 n/m(2)又fffngcos 30gsin30kx1解得0.289。16(12分)如右图所示，ga20 n，gb10 n，a与水平面的动摩擦因数0.4，其余摩擦不计，求下列(1)、(2)两种情况下物体a受什么摩擦力？大小如何？(1)f0；(2)f10 n；(3)若要使a匀速运动，所加的竖直方向的力f的大小是多少？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)答案(1)滑动摩擦力8 n(2)静摩擦力10 n(3)5 n解析(1)a物