高一物理必修一第三章《相互作用》单元测试题(含答案)

第三章第三章 相互作用相互作用 单元测试题单元测试题 A 一 选择题 在每小题给出的四个选项中 至少有一个选项是正确的 1 关于力的下述说法中正确的是 A 力是物体对物体的作用 B 只有直接接触的物体间才有力的作用 C 力可以离开 物体而独立存在D 力的大小可以用天平测量 2 关于地球上的物体 下列说法中正确的是 A 物体静止时不受到重力作用 B 物体只有落向地面时才受到重力作用 C 物体落向 地面时比物体上抛时所受的重力小 D 物体所受重力的大小与物体的质量有关 与物体是 否运动及怎样运动无关 3 关于物体的重心 以下说法中正确的是 A 物体的重心不一定在物体上 B 用线悬挂的物体静止时 细线方向一定通过重心 C 一块砖平放 侧放或立放时 其重心在砖内的位置不变 D 舞蹈演员在做各种优美动 作时 其重心的位置不变 4 一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化 A 把它从赤道拿到南极B 把它送到月球上去 C 把它放到水里D 改变它 的运动状态 5 下列说法中不正确的是 A 书放在水平桌面上受到的支持力 是由于书发生了微小形变而产生的 B 用细木 棍拨动浮在水中的圆木 圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的 C 绳对物体的 拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支 持的物体 6 关于摩擦力 下面说法正确的是 A 摩擦力的方向总是和物体的运 动方向相反B 相互压紧 接触面粗糙的物体之间总有摩擦力 C 相互接触的 物体之间 压力增大 摩擦力一定增大 D 静止的物体受到静摩擦力的大小和材 料的粗糙程度无关 7 如图 1 所示 用水平力 F 把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动 当 F 增大时 A 墙对铁块的弹力增大 B 墙对铁块的摩擦力增大C 墙对铁块的摩擦力不变 D 墙与铁块间的摩擦力减小 8 两个力的合力 F 为 50N 其中一个力 F1为 30N 那么另一个力 F2的大小可能是 A 10N B 15N C 80N D 85N 9 关于分力和合力 以下说法不正确的是 A 合力的大小 小于任何一个分力是可能的 B 如果一个力的作用效果其它几个力 F 图 1 的效果相同 则这个力就是其它几个力的合力 C 合力的大小一定大于任何一个分力 D 合力可能是几个力的代数和 10 如图 2 所示 在 探究求合力的方法 这一实验中 两弹簧秤现在的夹角为 90 使 b 弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动 在这过程中 保持 O 点的位置和 a 弹 簧秤的拉伸方向不变 则在整个过程中 关于 a b 两弹簧秤示数的变化情况是 A a 示数增大 b 示数减小 B a 示数减小 b 示数增大 C a 示数减 小 b 示数先增大后减小 D a 示数减小 b 示数先减小后增大 二 填空题 把正确答案填写在题中的横线上 或按题目要求作答 11 质量为 5kg 的物体静止在水平桌面上 当受到 20N 的水平推力作用时开 始滑动 接着以 18N 的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动 该物体受到的 最大静摩擦力为 物体与桌面的动摩擦力因数 当水平推力为 15N 而 物体仍运动时 物体受到的摩擦力为 当水平推力为 15N 而物体静止时 物 体受到的摩擦力为 当水平推力为 40N 时 物体受到的摩擦力又为 g 10N kg 12 用手握住绳的两端 在绳的中点悬挂一重物 改变两绳间的夹角 如 果物体始终处于平稳状态 绳的拉力的合力始终等于重力 则当 时 绳中的拉力最小 当 时绳中的拉力等于重力 在 角增大的过程中 绳中的拉力逐渐变 14 如图 3 所示 重力 G 50N 的物体静止在斜面上 斜面的倾角 37 斜面对物体的 静摩擦力为 N 若斜面的倾角减小 斜面对物体的静摩擦力将 填 增大 或 减小 sin37 0 6 cos37 0 8 15 把一条盘放在地上的长为 l 的均匀铁链竖直向上刚好拉直时 它的 重心位置升高了 如图 4 所示 把一个边 长为 l 的质量分布均匀的立方体 绕 bc 棱翻转使对角面 AbcD 处于 竖直位置时 重心位置升高了 三 论述 计算题 14 9 分 杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双 索面迭合梁斜拉桥 如图所示 挺拔高耸的 208 米主塔似一把利剑直 刺穹苍 塔的两侧 32 对钢索连接主梁 呈扇面展开 如巨型琴弦 正 弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲 假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角 都是 30 每根钢索中的拉力都是 3 104N 那么它们对塔柱形成的合 力有多大 方向如何 15 10 分 甲 乙两人用绳子拉船 使船沿 OO 方向航行 甲用 1000 N 的力拉绳子 a b O P 图 2 37 图 3 A B D C a b c d 图 4 方向如图 a 所示 要使船沿 OO 方向行驶 乙的拉力至少应多大 方向如何 16 11 分 如图所示 质量为 m1的物体甲通过三段轻绳悬挂 三段轻绳的结点为 O 轻绳 OB 水平且 B 端与放置在水平面上的质量为 m2的物体乙相连 轻绳 OA 与竖直方向的 夹角 37 物体甲 乙均处于静止状态 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 tan37 0 75 g 取 10m s2 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 求 1 轻绳 OA OB 受到的拉力是多大 2 物体乙受到的摩擦力是多大 方向如何 3 若物体乙的质量 m2 4kg 物体乙与水平面之间的动摩擦因数为 0 3 则欲使物 体乙在水平面上不滑动 物体甲的质量 m1最大不能超过多少 17 12 分 出门旅行时 在车站 机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱 也有一 些旅客拉着行李箱在地面上行走 为了了解两种方式哪种省力 我们作以下假设 行李箱 的质量为 m 10kg 拉力 F1 推力 F2与水平方向的夹角均为 37 如下图所示 行李箱 与地面间为滑动摩擦力 动摩擦因数为 0 2 行李箱都做匀速运动 试通过定量计算说 明是拉箱子省力还是推箱子省力 参考答案 一 选择题 1 答案 A 解析 力的本质是物体对物体的作用 力不能离开物体而独立存在 A 正确 C 错误 力有接触力和场力两种 物体间不一定要接触 B 错误 力的大小可以用弹簧秤测量 天 平是用来测量质量的仪器 D 错误 2 答案 D 解析 重力是由地球的吸引而产生的 不管物体静止还是运动 也不管物 体上升还是下落 地面附近同一物体的重力大小 方向都不会发生改变 重力的大小可由 公式 G mg 求出 可见 重力大小仅与物体的质量 m 有关 与运动状态无关 所以正确 的答案是 D 3 答案 ABC 解析 物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关 其重心可以在 物体上 也可以在物体之外 则 A 是正确的 根据二力的平衡知 两个力的大小相等 方 向相反 作用在一条直线上 则 B 也是正确的 物体的重心与物体的形状和质量分布有关 与物体所放的位置及运动状态无关 故 C 也是正确的 由于舞蹈演员在做各种优美动作 其形状发生了变化 所以重心位置也发生了改变 因此 D 是错误的 4 答案 AB 解析 根据重力的计算公式 G mg 知 它的大小不但与物体的质量有关 而且也与重力加速度的大小有关 而重力加速度的大小与地球的位置和离地面的高度有关 所以正确的答案是 A B 5 答案 A 解析 弹力是发生弹性形变的物体对对方施加的力 书放在水平桌面上受 到的支持力 是由于桌面发生了微小形变而产生的 A 不正确 B 正确 弹力的方向垂直 于接触面而指向受力物体 绳类柔软物体的弹力方向指向收缩的方向 C D 正确 注意 本题是选择不正确的 6 答案 D 解析 摩擦力的方向与相对运动或相对运动的趋势方向相反 A 错误 摩 擦力的产生条件是 两物体接触 接触面粗糙 两物体间相互挤压 有相对运动 或相对运动的趋势 B 错误 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 静摩擦力的大小与正压 力的大小和材料的粗糙程度无直接关系 取决于物体的受力情况和状态 C 错误 D 正确 7 答案 AC 解析 用水平力 F 把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动 铁块受重力 静 摩擦力 水平推力 F 和墙对铁块的弹力 四个力是两对平衡力 当 F 增大时 墙对铁块的 弹力增大 A 正确 墙对铁块的摩擦力与重力平衡 所以摩擦力不变 C 正确 B D 错误 8 答案 C 解析 两分力 F1 F2的合力 F 的取值范围为 F1 F2 F F1 F2 由题意 可知 20N F2 80N 所以只有 C 正确 9 答案 C 解析 如果一个力的作用效果其它几个力同时作用的效果相同 这个力就 是其它几个力的合力 设两分力为 F1 F2 合力 F 的取值范围为 F1 F2 F F1 F2 因 此合力的大小不一定任何一个分力 小于任何一个分力是可能的 当两分力在一条直线上 时 在规定正方向后合力可以是几个力的代数和 本题是选择不正确的 所以答案为 C 10 答案 B 解析 保持 O 点的位置不变 即保持合力不变 a 弹簧秤的 拉伸方向不变 即保持 a 弹簧秤的拉力方向不变 因两弹簧秤的初始夹角为 90 根据矢量合成的三角形定则可知 使 b 弹簧秤从图示位置开始沿箭头方 Fa Fb F 向缓慢转动时 a 的示数减小 b 的示数增大 答案 B 正确 思考思考 如果两弹簧秤的初始夹角大于或小于 90 时 本题的选项应该怎样选择 二 填空题 11 答案 20N 0 36 18N 15N 18N 解析 处于静止或静摩擦力必须与物体所受其他力相等 滑动摩擦力 F FN与正压力 成正比 判断物体在各种情况下所受摩擦力的性质可得出结果 12 答案 0 120 大 解析 根据 G 且 F1 F2 22 1212 2cosFFFF 可算出 14 答案 30减小 解析 物体静止在斜面上 斜面对物体的静摩擦力等于重 力的向下分力 F mgsin37 Gsin37 30N 若斜面的倾角减小 斜面对物体的静摩 擦力 F mgsin 将减小 15 答案 2 l 21 2 l 解析 一条盘放在地上的长为 l 的均匀铁链 开始时重心在地面 竖直向上刚好拉直时 重心的高度为 所以它的重心位置升高了 边长为 l 的质量分布均匀的立方体 开始 2 l 2 l 时重心的高度为 绕 bc 棱翻转使对角面 AbcD 处于竖直位置时重心的高度为 所以 2 l2 2 l 它的重心位置升高了 21 2 l 17 12 分 出门旅行时 在车站 机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱 也有一 些旅客拉着行李箱在地面上行走 为了了解两种方式哪种省力 我们作以下假设 行李箱 的质量为 m 10kg 拉力 F1 推力 F2与水平方向的夹角均为 37 如下图所示 行李箱 与地面间为滑动摩擦力 动摩擦因数为 0 2 行李箱都做匀速运动 试通过定量计算说 明是拉箱子省力还是推箱子省力 14 答案 5 2 104N 方向竖直向下 解析 把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力 以它们为邻边画出一个平行四 边形 其对角线就表示它们的合力 由对称性可知 合力方向一定沿塔柱竖直向下 根据这个平行四边形是一个菱形的特点 如图所示 连接 AB 交 OC 于 D 则 AB 与 OC 互相垂直平分 即 AB 垂直 OC 且 AD DB OD OC 1 2 考虑直角三角形 AOD 其角 AOD 30 而 OD OC 2 则有 F 2F1cos30 2 3 104 N 5 2 104N 3 2 15 答案 500 N 方向垂直于河岸指向另一侧 500 N 16 答案 1 m1g m1g 2 m1g 方向水平向左 3 1 6kg 5 4 3 4 3 4 解析 1 FTOA m1g m1g cos 5 4 FTOB m1gtan m1g 2 Ff FTOB m1g 方向水平向左 3 4 3 4 3 Ffm m2g 0 3