2019_2020学年高中物理第4章相互作用水平测试卷（含解析）鲁科版.docx

第4章水平测试卷本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第18小题，只有一个选项符合题意；第912小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分)1下列关于力的说法中正确的是()A有的力有施力物体，有的力没有施力物体B任何物体受到力的作用后形状都发生改变C任何物体受到力的作用后运动状态都发生改变D影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点答案D解析力是物体对物体的作用，A错误；力的作用效果是使物体产生形变或运动状态发生改变，B、C错误；力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关，故D正确。2家用饮水机最初桶内装满水，随着水的逐渐流出，桶和水的重心将()A逐渐下降 B逐渐升高C先下降再升高 D先升高再下降答案C解析由于桶中水不断流出，剩余水的重心不断下降，而桶的重心不变，故开始一段时间内，两者共同的重心将下降；当水流出一定量以后，剩余水的重心继续下降，整体的重心可采用极限法分析：当桶中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的质量很小，两者的重心位置接近于桶的重心位置，故桶和水的重心先下降再升高，C正确。3关于物体发生形变，下列说法不正确的是()A在弹性限度内，弹簧的形变属于弹性形变B橡皮泥的形变属于范性形变C汽车在大桥上行驶，观察不到桥面变形，这是由于桥面根本没有形变D有些物体在形变极小的情况下，可近似看成弹性体答案C解析形变分为弹性形变(比如弹簧、橡皮绳在弹性限度内的形变)和范性形变(比如橡皮泥的形变)，A、B正确。汽车在大桥上行驶，桥面对车有支持力作用，是因为桥面发生了形变，C错误。有些物体在形变极小的情况下，可近似看成弹性体，D正确。4下列关于摩擦力的说法，正确的是()A相互接触的两物体间一定存在摩擦力B摩擦力总是阻碍物体的运动C相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用答案C解析相互接触且挤压，接触面粗糙，有相对运动或相对运动的趋势，是摩擦力产生的三个条件，三个条件必须同时满足才产生摩擦力，A错误；摩擦力总是阻碍物体间的相对运动而不是运动，B错误；相对静止的物体间，也可能存在摩擦力，比如推地面上的桌子但没推动时，桌子仍受到地面的静摩擦力，C正确；静止的物体和运动的物体都可能受到静摩擦力的作用，比如被传送带送到高处的物体，受到传送带的静摩擦力作用，D错误。5以下说法中正确的是()A重力的方向总是竖直向下的，所以地球上所有物体的重力作用线彼此平行B挂在绳上处于静止的物体，受到绳的拉力是由于物体的形变引起的C静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两个运动物体之间D当两粗糙物体之间的相对滑动停止后，则两物体之间的动摩擦因数变为零答案C解析重力方向竖直向下，但是地球上不同地理位置的竖直方向是不平行的，故A错误；弹力是由于施力物体形变引起的，故B错误；动摩擦因数由接触面的性质决定，与物体的运动状态无直接关系，故D错误；由静摩擦力的定义知C正确。6如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m20 kg，B物体质量M30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5。现用一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，A、B始终保持相对静止。当B移动0.2 m时，水平推力的大小为(g取10 m/s2)()A200 N B250 N C300 N D350 N答案C解析B相对地面滑动，B与地面之间有滑动摩擦力，大小f(Mm)g250 N，因B缓慢移动，故受力平衡，对整体有Fkxf，代入数据得F300 N，故C正确，A、B、D错误。7一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20 m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1，小弹簧的劲度系数为k2)()Ak1100 N/m，k2200 N/mBk1200 N/m，k2100 N/mCk1100 N/m，k2300 N/mDk1300 N/m，k2200 N/m答案B解析由题图乙可得小弹簧劲度系数为k2100 N/m。当小弹簧压缩0.30 m时，小弹簧的弹力等于100 N/m0.30 m30 N，此时大弹簧压缩0.10 m，大弹簧的弹力为50 N30 N20 N，大弹簧的劲度系数k1200 N/m，B正确。8. 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。则物块与地面间的最大静摩擦力为()Ak(x2x1) Bk(x2x1)C. D.答案C解析设弹簧原长为x0，水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的最大摩擦力，方向相反，根据平衡条件有k(x0x1)fmax。同理，物块在B点受力平衡，有k(x2x0)fmax。联立解得物块与地面间的最大静摩擦力为fmax，故选C。9人站在匀速运动的自动扶梯上，如图所示，关于人受力情况的说法中，正确的是()A受到三个力的作用，即重力、弹力、摩擦力B人所受的弹力方向竖直向上C人所受的摩擦力为零D人所受的弹力方向斜向上答案BC解析人随电梯做匀速运动，故人与电梯无相对运动，也无相对运动趋势，所以不受摩擦力作用，A错误，C正确；人所受弹力垂直于接触面，竖直向上，B正确，D错误。10. 如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。11如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力Ffb0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间()AFfa大小不变 BFfa方向改变CFfb仍然为零 DFfb方向向右答案AD解析剪断右侧细绳瞬间，b木块仍受弹簧向左的拉力，故此时Ffb不等于零，其方向向右，与弹簧拉力方向相反。a木块在剪断右侧细绳瞬间与剪断前受力情况没有发生变化，故Ffa的大小、方向均没有变化。故A、D正确，B、C错误。12. 如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止。若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是()A匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D减速运动时，麻袋包可能不受到摩擦力答案BD解析传送带匀速运动时，麻袋包相对传送带有向下的运动趋势，受沿斜面向上的静摩擦力的作用，A错误，B正确；传送带向上减速运动时，麻袋包相对传送带可能有向下的运动趋势、向上的运动趋势或无相对运动趋势，受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，C错误，D正确。第卷(非选择题，共52分)二、作图实验题(本题共2小题，共14分)13(6分)(1)如左下图所示光滑圆柱体固定于水平地面。AB为一重为G的均匀直棒，A端放在地上，C点压在柱面上，AB棒处于静止，请画出直棒AB所受各个作用力。(2)如右下图所示，放在地上的斜面和斜面上的木块都静止，O为斜面的重心，请画出斜面所受的各个作用力。答案解析(1)直棒AB受重力G，其方向竖直向下，还受地面和圆柱体表面的支持力F和N，其方向垂直于接触面指向棒AB，同时棒AB相对地面有向左滑动的趋势，受到地面向右的静摩擦力f，受力图如答案左图所示。(2)斜面受竖直向下的重力G，地面对它竖直向上的支持力N，木块对它垂直斜面向下的压力F，因为木块相对斜面有沿斜面向下滑动的趋势，则斜面相对木块有沿面向上滑动的趋势，受木块沿斜面向下的静摩擦力f，斜面与地面间无相对滑动的趋势，不受地面的摩擦力作用，故受力图如答案右图所示。14(8分)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g10 m/s2)。由表中数据_(选填“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)16.00(15.9516.05)(2)12.5(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(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)15(8分) 如图所示，质量为m的物体A放在固定于地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它刚好没有发生形变。已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦。将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离。答案mg解析当弹簧C处于水平位置且右端位于a点，弹簧C刚好没有发生形变时，根据胡克定律，弹簧B压缩的长度xB当将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点，弹簧B刚好没有形变时，根据胡克定律，弹簧C伸长的长度xC根据几何知识得，a、b两点间的距离lxBxCmg。16(10分)如图所示，某时刻质量m2 kg的木块正在以3 m/s 的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动，试判断：(1)木块的运动方向；(2)木块相对于传送带的运动方向；(3)木块所受滑动摩擦力的方向；(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数0.2，求木块受到的滑动摩擦力的大小。(取g10 N/kg)答案(1)向右(2)向左(3)向右(4)4 N解析(1)由题可知木块正以v3 m/s的速度向右运动。(2)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。(3)因为滑动摩擦力的方向与木块相对传送带运动的方向相反，所以木块所受滑动摩擦力的方向向右。(4)滑动摩擦力的大小为fN，其中N是木块受到的传送带的支持力，根据木块在竖直方向上二力平衡得Nmg，则f0.2210 N4 N。17(10分)如图所示，轻质弹簧的劲度系数k20 N/cm，用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？答案(1)0.4(2)120 N80 N(3)80 N解析由胡克定律可得弹簧的拉力Fkx204 N80 N。(1)由于物体做匀速直线运动，则fFNG，0.4。(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，拉力为Fkx206 N120 N。拉力变大，但滑动摩擦力不变，故仍为80 N。(3)拉力撤去，物体向前减速滑动，摩擦力大小仍不变，为80 N。18(10分)用劲度系数k490 N/m的弹簧沿水平方向拉一木板，在水