第3章 相互作用单元测试卷（带解析新人教版必修1）

1 / 16 第 3 章 相互作用单元测试卷（带解析新人教版必修 1） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第 3 章相互作用 本卷分第 卷 (选择题 )和第 卷 (非选择题 )两部分。满分100 分，时间 90 分钟。 第 卷 (选择题 共 40 分 ) 一、选择题 (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 1 6 小题只有一个选项符合题目要求，第 7 10 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分 ) 1 (盐城中学 XX 2016 学年高一上学期检测 )如图所示， 壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是导学号 96930432( ) 答案： A 解析：壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，故 A 正确。 2 (济南市 XX XX 学年高一检测 )力是物体间的相互作用。下列有关力的图示及表述错误的是导学号 96930433( ) 2 / 16 答案： c 解析：由于在不同纬度处重力加速度 g 不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，故 A 正确。充足气的篮球的球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的 差值等于篮球壳对内部气体的压力，故 B 正确。书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故 c 错误。平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的静摩擦力是前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故 D 正确。 3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式， A、 B 点等高， o 为结点，轻绳 Ao、 Bo 长度相等，拉力分别为 FA、 FB。灯笼受到的重力为 G。下列表述正确的是导学号 96930434( ) A FA 一定小于 G B FA 与 FB 大小相等 c FA 与 FB 是一对平衡力 D FA 与 FB 大小之和等于 G 答案： B 解析：由 A、 B 两点等高， Ao、 Bo 等长可知， Ao 绳与 Bo 绳的拉力对称， B 选项正确；若两绳间的夹角 120 时，FA FB G；当 120时： FA FBG， A 选项错误；这两个力的矢量和与重力是3 / 16 平衡力， c 选项错误，这两个力不是大小之和而是矢量之和等于 G， D 选项错误。 4 (九江一中 XX 2016 学年高一上学期期末 )图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是 m，在图甲、乙、丙三种情况下 ，弹簧秤的读数分别是 F1、 F2、 F3，则导学号 96930435( ) A F3 F1F2 F3 c F1 F2 F3D F3F1 F2 答案： A 解析：根据图可知，甲和丙的弹簧秤读数相等即 F1 F3mg，乙图中弹簧秤的读数 F2 mgcos60 12mg，故有 F1F3F2，所以选项 A 正确。 5 (沈阳二中 XX 2016 学年高一上学期检测 )体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为 d，每个篮球的质量为 m，直径为 D，不计球与球架之间 的摩擦，重力加速度为 g。则每个篮球对一侧球架的压力大小为导学号 96930436( ) mgDd d2 d2D 答案： c 4 / 16 解析：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力 FN 与竖直方向的夹角为 。由几何知识得： cos 2D2D2 d2D，根据平衡条件得： 2FNcos mg，解得： FN mgD2D2 d2，则得篮球对球架的压力大小为： FN FN mgD2D2d2。故选 c。 6 (内蒙古鄂尔多斯一中 XX 2016 学年高一上学期期中 )三个木块 a、 b、 c 和两个劲度系数均为 500N/m 的相同轻弹簧 p、 q 用轻绳连接如图， a 放在光滑水平桌面上， a、 b 质量均为 1kg， c 的质量为 2kg。开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止， g 取 10m/s2。该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是导学号 96930437( ) A 6cmB 8cm c 10cmD 12cm 答案： D 解析：开始未用水平力拉 p 弹簧时，弹簧 q 处于压缩状态 ，受到的压力等于 b 物体的重力，由胡克定律得到，弹簧 q 压缩的长度为： x1 mgk； 当 c 木块刚好离开水平地面时，弹簧 q 处于伸长状态，受到5 / 16 的拉力等于 c 物体的重力，根据胡克定律得，弹簧 q 伸长的长度： x2 mgk ； 此时，弹簧 p 处于伸长状态，受到的拉力等于 b、 c 的总重力，则弹簧 p 伸长的长度为： x3 gk 所以，该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离为： l x1 x2 x3 2gk ， 代入解得： l 12cm，故选 D。 7 (河南师 大附中 XX XX 学年高一上学期期中 )用手握住一个油瓶 (瓶始终处于竖直方向且静止不动，如右图所示 )，下列说法中正确的是导学号 96930438( ) A瓶中油越多，手必须握得越紧 B手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 c不管手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的 D摩擦力等于油瓶与油的总重力 答案： AcD 解析：手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡 静摩擦力的大小由瓶的重力 (大小 )决定。油瓶越重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应的最大 静摩擦力值也就大一点，就能保障油瓶不会掉下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来，所以选项6 / 16 A、 D 正确。 手握得越紧，手与瓶间的压力越大，最大静摩擦力也越大，但只要最大静摩擦力大于油瓶的总重力，油瓶受到的静摩擦力 (此情况下应小于最大静摩擦力 )就与油瓶的总重力平衡，是一个定值 等于油瓶的重力，可见选项 B 错误， c 正确。 8某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置：如图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，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 导 学 号96930439( ) A只增加绳的长度 B只增加重物的重量 c只将手指向下移动 D只将手指向上移动 答案： Bc 解析：当 不变时，要增大合力需增大分力即增加重物的重量， B 正确，当重物的重量不变时，要增大合力，需减小 角即将手指下移， c 正确。 9 (湖北黄冈中学 XX XX 学年高一上学期期中 )如图所示，表面光滑且竖直的墙壁，用轻绳挂着一个重为 G，半径为 R的小球 A，在 A 球的下面又挂着一个重为 G2 的球 B，挂 A 球的绳长为 R。对于图中小球的受力，有下列说法，其中正确7 / 16 的是导学号 96930440( ) A墙壁对 A 球的支持力为 G3，斜绳对 A 的拉力为 2G3 B A 球对墙壁的压力为 3G2，斜绳对 A 球的拉力为 3G c A 球所受重力、支持力、斜绳拉力之比为 3 3 D当球 B 的重力变大时， A 球所受的力都变大 答案： Bc 解析： A 球受力如图所示， 由题意知 30 所以 FA 3G FN 32G 故选项 B、 c 正确， A 错误； A 球所受的重力不变， D 错。 10 (苏州实验中学 XX 2016 学年高一上学期期中 )木块 A、B 分别重 50N 和 60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数为。夹在 A、 B 之间的轻弹簧被压缩了 2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用 F 1N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示。力 F 作用后导学号96930441( ) A木块 A 所受摩擦力大小是 B木块 A 所受摩擦力大小是 8N 8 / 16 c木块 B 所受摩擦力大小是 7N D木块 B 所受摩擦力大小是 9N 答案： BD 解析：用力拉 F 之前，以 A 为研究对象进行受力分析有 fA kx 400N 8NmAg ；施加水平拉力之后，假设物体 B 依然静止，以 B 为研究对象进行受力分析有 fB F kx 1N 400N 9NmBg 15N，故物体 B 依然静止，弹簧保持原状态，即木块 A 所受摩擦力不变，大小依然是 8N，木块 B 所受摩擦力是 9N，所以选项 B、 D 正确。 第 卷 (非选择题 共 60 分 ) 二、填空题 (共 3 小题，共 18 分。把答案直接填在横线上 ) 11 (5 分 )(北京市顺义区牛栏山一中 XX 2016 学年高一上学期期中 )如图，把一个弹簧测力计的一端固定在墙上，用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板， 金属板向左运动，此时两个测力计的示数稳定 (图中已把弹簧测力计的示数放大画出 )，则物块 P 与金属板间的滑动摩擦力的大小是 _N。若用弹簧测力计测得物块 P 重 13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块 P 的材料为 _。导学号 96930442 (A)材料动摩擦因数 金属 金属 橡胶 金属 木头 金属 9 / 16 皮革 金属 答案： 木头 解析：分析物块 P 的受力情况可知，物块 P 受金属板给 P 的滑动摩擦力 Ff，方向向左，受弹簧测力计向右的拉力 F，由二力平衡可知， Ff F，测力计读数为，所以 Ff；又根据Ff G 可得： FfG，从表中对比得知，物块 P 为木头。 12 (6 分 )(沈阳二中 XX 2016 学年高一上学期检测 )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。导学号 96930443 钩码数 1234 LA/ LB/ (1)某次测量如图 2 所示，指针示数为 _cm。 (2)在弹性限度内，将 50g 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。用表中数据计算弹簧 1 的劲度系数为 _N/m(重力加速度 g 10m/s2)。由表中数据_(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ”) 计算出弹簧 的劲度系数。 答案： (1)( )cm (2)k1 ( )N/m 能 解析： (1)读数时要在最小刻度后，再加估读位，本题应读10 / 16 数为。 (2)相邻两次实验弹簧受拉力的差均为 F mg 5010 310N ，用表中 1、 2、 3、 4 相邻两组数据分别求劲度系数有： k1 Fx1 10 2N/m /m，k2 Fx2 10 2N/m /m， k3Fx3 10 2N/m /m 取平均值得 I 的劲度系数， k k1 k2 k33 /m 两条弹簧串联受到拉力大小相等，也能由表中数据计算出弹簧 的劲度系数。 13 (7 分 )(辽宁锦州中学 XX 2016 学年高一上学期检测 )在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 实验中：导学号 96930444 (1)部分实验步骤如下，请完成有关内容： A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。 B在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录 _、 _、 _。 c将步骤 B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上 4 个和3 个质量相等的钩码，用两光滑硬棒 B、 c 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整 B、 c 的位置，使 _，记录 _。 (2)如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中coscos _。 11 / 16 答案： (1)钩码个数 (或细线拉力 )、橡皮筋与细线结点的位置 o、细线的方向；橡皮筋与细线结点的位置与步骤 B 中结点位置重合；钩码个数和对应的细线方向 (2)34 解析： (1)根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩 码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码个数 (或细线拉力 )，橡皮筋与细线结点的位置 o，细线的方向； 该实验采用 “ 等效代替 ” 法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤 B 中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向。 (2)根据 o 点处于平衡状态，正交分解有： 竖直方向： 4mgsin 3mgsin 5mg 水平方向： 4mgcos 3mgcos 联立 解得： coscos 34。 三、论述、计算题 (本题共 4 小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要 演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ) 14 (9 分 )(大连市 XX XX 学年高一上学期期末 )如图所示，质量为 2kg 的物体放在水平地板上，用一原长为 8cm 的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为 11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为，已知弹簧的劲度系数 k 200N/m。 (g 均取 10m/s2)求：导学号 96930445 12 / 16 (1)物体所受的最大静摩擦力为多大？ (2)物体所受的滑动摩擦力为多大？ (3)物体与地板间的动摩擦因数是多少？ 答案： (1)6N (2)5N (3) 解析： (1)当物体刚开始被拉动时，弹簧的伸长量为 x1 11cm 8cm 3cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为： F1kx 200N/m 6N，此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力，即 Ffmax 6N。 (2)当物体匀速滑动时，弹簧的伸长量为 x2 8cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为： F2 kx2 200N/m 5N，此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力，即 Ff 5N。 (3)由滑动摩擦力公式可得： Ff FN mg ，求得 。 15 (10 分 )(福建省八县一中 XX 2016 学年高一上学期期末联考 )如图所示，质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为 o，轻绳 oB 水平且 B 端与站在水平面上的质量为 m2 的人相连，轻绳 oA 与竖直方向的夹角 37 ，物体甲及人均处于静止状态。 (已知 sin37 ， cos37 ，tan37 ， g 取 10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 )求：导学号 96930446 13 / 16 (1)轻绳 oA、 oB 受到的拉力是多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量 m2 60kg，人与水平面之间 的动摩擦因数为 ，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量 m1 最大不能超过多少？ 答案： (1)54m1g 34m1g (2)34m1g 方向水平向左 (3)24kg 解析： (1)以结点 o 为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将 FoA 分解，由平衡条件有： FoBFoAsin 0， FoAcos m1g 0 联立得： FoA m1gcos 54m1g FoB m1gtan 34m1g 故轻绳 oA、 oB 受到的拉力分别为 54m1g、 34m1g (2)人水平方向受到 oB 绳的拉力和 水平面的静摩擦力， f FoB 34m1g 方向水平向左 (3)当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。 当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值 fm m2g 由平衡条件得： FoBm fm 又 FoBm m1mgtan 34m1mg 联立得： m1m 4FoBm3g 4m2g3g 24kg 14 / 16 即物体甲的质量 m1 最大不能超过 24kg。 16 (11 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 )，滑板做匀速直线运动，相应的 k 54kg/m，人和滑板的总质量为 108kg，试求 (重力加速度 g