高中物理 第三章 相互作用综合检测及答案 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 第三章第三章 综合检测综合检测 本卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 120 分 时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 50 分 一 选择题 共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 在每小题给出的四个选项中 有的小 题只有一个选项符合题目要求 有的小题有多个选项符合题目要求 全部选对的得 5 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 用弹簧测力计竖直悬挂一静止的小球 以下说法中正确的是 A 小球对弹簧测力计的拉力就是小球所受的重力 B 弹簧测力计的读数等于小球对弹簧测力计的拉力 C 小球所受重力的施力物体是弹簧测力计 D 小球所受重力的施力物体是地球 答案 BD 2 关于静摩擦力 下列说法正确的是 A 两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 B 静摩擦力一定是阻力 C 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D 在正压力一定的情况下 静摩擦力的大小是可以变化的 但有一定限度 答案 D 3 一匀质木棒 搁置于台阶上保持静止 下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的 是 答案 D 解析 木棒受到的弹力 支持力 的方向应垂直于它与台阶接触处的公切面 所以正确 选项是 D 4 如下图所示 一根弹性杆的一端固定在倾角为 30 的斜面上 杆的另一端固定一个 重力是 2N 的小球 小球处于静止状态时 弹性杆对小球的弹力 A 大小为 2N 方向平行于斜面向上 B 大小为 1N 方向平行于斜面向上 C 大小为 2N 方向垂直于斜面向上 D 大小为 2N 方向竖直向上 答案 D 解析 绳只能产生拉伸形变 所以绳上的弹力方向只能沿绳并且指向绳子收缩的方 向 轻杆和绳不同 它既可以产生拉伸形变 也可以产生压缩形变 弯曲形变和扭转形变 用心 爱心 专心2 因此杆的弹力方向不一定沿杆 5 如甲图所示 质量为 m 的木块放在粗糙的水平地面上 木块与地面间的动摩擦因 数为 0 5 水平推力 F 作用于木块上 但未把木块推动 则在图乙中反映木块受到的静摩 擦力 f 随水平推力 F 变化的关系图线是 答案 A 解析 推而未动 故摩擦力 f F 所以 A 正确 6 A B C 三物块质量分别为 M m 和 m0 作如右图所示的连接 绳子不可伸长 且绳子和滑轮的质量 绳子和滑轮的摩擦均可不计 若 B 随 A 一起沿水平桌面做匀速运动 则可以判断 A 物块 A 与桌面之间有摩擦力 大小为 m0g B 物块 A 与 B 之间有摩擦力 大小为 m0g C 桌面对 A B 对 A 都有摩擦力 两者方向相同 合力为 m0g D 桌面对 A B 对 A 都有摩擦力 两者方向相反 合力为 m0g 答案 A 解析 可把 A B 当做一个物体 由二力平衡知 A 受桌面向左的滑动摩擦力 大小 为 m0g 对物体 B 运动状态不变 没有相对 A 运动的趋势 故 B 不受摩擦力 A 正确 7 两个共点力大小都是 60N 若使两个力的合力也是 60N 则两个力之间的夹角 A 30 B 45 C 90 D 120 答案 D 解析 本题求两分力的夹角 利用三角形法则解决最简捷 两分力与合力的矢量可以 组成一个三角形 如图所示 三条边相等 故组成等边三角形 所以 F1与 F2夹角为 120 仅 D 正确 8 如右图所示 用绳索将重球挂在墙上 不考虑墙的摩擦 如果把绳的长度增加一些 则球对绳的拉力 F1和球对墙的压力 F2的变化情况是 A F1增大 F2减小 用心 爱心 专心3 B F1减小 F2增大 C F1和 F2都减小 D F1和 F2都增大 答案 C 解析 采用图解法 F1和 F2的合力与重力大小相等 方向相反 当绳长增加时 绳与 墙的夹角变小 力的变化如图所示 由分析可得 F1和 F2都减小 9 某物体受到大小分别为 F1 F2 F3的三个共点力作用 表示这三个力的矢量恰好 围成一个封闭三角形 下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 答案 ABD 解析 A 图中 F1 F3的合力为 F2 所以三力的合力为 2F2 B 图中的合力为 2F1 C 图中的合力为零 D 图中合力为 2F3 10 如图甲 乙所示 两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为 的光滑斜面 上 下列关于小球受力的说法中正确的是 A 小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同 B 小球均受重力 压紧斜面的力 压紧挡板的力和斜面弹力 挡板弹力 C 小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小 方向均相等 D 撤去挡板 小球所受合力方向均将沿斜面向下 答案 CD 解析 斜面上的小球均受重力 斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态 根据物体 处于静止状态的受力特点可知 小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力 方向竖直向上 故 C 正确 重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力 撤 去挡板后 小球受力的大小和方向随之发生变化 重力产生的效果变为压紧斜面的力和使 小球下滑的力 压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡 故甲 乙两种情况下小球所受 合力大小等于重力沿斜面向下的分力 mgsin 方向沿斜面向下 D 正确 第 卷 非选择题 共 70 分 二 填空题 共 3 小题 每小题 6 分 共 18 分 把答案直接填在横线上 11 用两根钢丝绳 AB BC 将一根电线杆 OB 垂直固定在地面上 且它们在同一个平 面内 如下图所示 设 AO 5m OC 9m OB 12m 为使电线杆不发生倾斜 两根绳 上的张力之比为 用心 爱心 专心4 答案 39 25 解析 为使电线杆不发生倾斜 两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等 由几何 知识可得 AB 13m BC 15m 设 AB 与竖直方向夹角为 BC 与竖直方向夹角为 则有 FABsin FBCsin 所以 代入数据得 FAB FBC sin sin FAB FBC 39 25 12 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码 探究弹力与弹簧伸长量的关系 下表是该 同学的实验数据 实验时弹簧始终未超过弹性限度 g 取 10N kg 砝码质量 m 10 3kg0306090120150 弹簧总长度 l 10 2m6 07 28 39 510 611 8 1 根据实验数据 在下图所示的坐标系中作出弹力 F 跟弹簧伸长量 x 关系的图象 2 根据图象得到弹簧的劲度系数是 N m 答案 1 如图所示 2 26 解析 由图象知 弹簧的劲度系数 k N m 26N m 1 5 0 0 058 0 13 某同学在做 探究力的合成的平行四边形定则 实验时 利用坐标纸记下了橡皮 条结点位置 O 以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向 如图所示 1 试在图中作出无实验误差情况下橡皮条的拉力图示 并用 F3表示该力 2 有关此实验 下列叙述正确的有 A 两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大 B 橡皮条的拉力是合力 两弹簧测力计的拉力是分力 C 两次拉橡皮条时 需将橡皮条结点拉到同一位置 O 这样做的目的是保证两次弹 簧测力计拉力的效果相同 D 若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点的位置不变 只需调 整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 答案 作图略 AC 解析 1 作图略 2 合力与分力并不同时存在 故 B 错误 由矢量三角形可知 当只增大某一只测力计 用心 爱心 专心5 的拉力大小时 为使橡皮条结点的位置不变 必须改变另一只测力计拉力方向 故 D 错 误 三 论述 计算题 本题共 4 小题 共 52 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重 要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值 和单位 14 在一段平直的河面上 一条船受到两边岸上大小相等的纤夫的拉力前行 每个拉 力都是 2000N 夹角是 60 如下图所示 求这两个拉力的合力 答案 3460N 解析 利用平行四边形定则求合力 本题作出的平行四边形是菱形 可用几何知识求 合力 F 如图所示 直角三角形 OAD 中 OD 表示合力 F 的一半 AOD 30 所以 F1cos30 F 2F1cos30 2 2000 N 3460N F 2 3 2 15 一个重为 200N 的物体 放在水平面上 物体与水平面的动摩擦因数 0 1 试 计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力 1 物体开始时静止 用 F 5N 的水平向右的力拉物体 2 物体开始时静止 用 F 30N 的水平向右的力拉物体 3 物体开始以 v 15m s 的初速度向左运动 用 F 15N 的水平向右的力拉物体 解析 一般情况下可以认为最大静摩擦力等于在同样正压力条件下的滑动摩擦力 注意 严格来说最大静摩擦力大于滑动摩擦力 因为 F滑 FN 0 1 200N 20N 可以认为最 大静摩擦力 Fmax 20N 所以静摩擦力的取值范围是 0 F静 20N 1 由于 F 5N Fmax 物体仍静止 所受静摩擦力 F静 5N 方向水平向左 2 由于 F 30N Fmax 所以物体相对水平面向右运动 这时物体所受滑动摩擦力大小 为 F滑 FN 20N 方向水平向左 3 由于物体向左运动 所受滑动摩擦力方向水平向右 大小仍等于 20N 16 如图所示 不计滑轮的摩擦 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 己知弹簧 B C 的劲度系数分别为 k1 k2 钩 码的质量为 m 弹簧 C 的右端在 a 点时它刚好没有形变 用心 爱心 专心6 解析 开始时 C 无形变 设 B 的压缩量为 x1 由胡克定律得 k1x1 mg x1 后来 mg k1 B 无形变 设 C 的伸长量为 x2 则 k2x2 mg x2 所以 ab x1 x2 mg mg k2 1 k1 1 k2 17 如图所示 位于桌边竖直侧面的物体 A 的质量 mA 0 2kg 放在水平面上的物体 B 的质量 mB 1 0kg 绳和滑轮间的摩擦均不计 且绳的 OB 部分水平 OA 部分竖直 A 和 B 恰好一起做匀速直线运动 取 g 10m s2 1 求物体 B 与桌面间的动摩擦因数 2 如果用水平力 F 向左拉物体 B 使物体 A 和 B 做匀速直线运动需多大的拉力 解析 1 因为物体 A 和 B 恰好一起匀