2019-2020学年高中物理 第三单元 相互作用课堂同步训练卷（一）（含解析）新人教版必修1

此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 第三单元训练卷物 理 （一）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2b铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题(本大题共10小题；每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1关于动摩擦因数，下列说法正确的是()a两物体接触面间压力越大，动摩擦因数越大b两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大c两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比d两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力无关【答案】d【解析】两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力无关，d正确。2如图所示，一物块在拉力ft作用下沿水平方向做匀速运动，则拉力ft与摩擦力ff的合力的方向为()a可能向上偏右 b可能向上偏左 c一定竖直向上 d无法判定【答案】c【解析】物体做匀速直线运动，故合力外为零；对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、拉力及摩擦力；因重力和支持力的合力一定沿竖直方向且向下，故拉力一摩擦力的合力一定竖直向上，故选c。3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】m处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故a正确；n处受到的支持力的方向与原木p垂直向上，不是竖直向上，故b错误；原木相对于地有向左运动的趋势，则在m处受到的摩擦力沿地面向右，故c错误；因原木p有沿原木向下的运动趋势，所以n处受到的摩擦力沿mn方向，故d错误。4已知两个力的合力为20 n，则这两个力的大小不可能是()a8 n、7 n b10 n、20 nc18 n、18 n d20 n、28 n【答案】a【解析】二力合成时，当两者方向同向时，合力最大，为两力大小之和，当两者方向相反时，合力最小，为两力大小之差，a中合力为15 nf1 n，b中合力为36 nf0，c中合力为30 nf10 n，d中合力为48 nf8 n，故a不可能。5在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力ff 随拉力f的变化图象，如图乙所示。已知木块质量为0.8 kg，取重力加速度g10 m/s2。则木块与长木板间的动摩擦因数为()a0.2 b0.4 c0.6 d0.8【答案】b【解析】根据图乙可知木块所受滑动摩擦力ff3.2n，木块对木板的压力fnmg3.2 n为，根据滑动摩擦力公式fffn，得0.4，故acd错误，b正确。6如图所示，a、b两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在o点，两球之间连着一根轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为，则弹簧的弹力为()a2mgtan bmgtan c2mg tan dmgtan【答案】d【解析】对a球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力。对其中一个小球受力分析，如图所示。根据共点力平衡条件和几何知识可得f弹mgtan2，故d正确。7如图所示，一重为10 n的球固定在支杆ab的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 n，则ab杆对球的作用力()a大小为7.5 nb大小为10 nc方向与水平方向成53角斜向右下方d方向与水平方向成53角斜向左上方【答案】d【解析】对小球进行受力分析可得，ab杆对球的作用力f和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，可得f方向斜向左上方，其大小；令ab杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：，53，故d正确，abc错误。8如图，三个大小相等的力f，作用于同一点o，则合力最小的是()【答案】c【解析】将任意两力进行合成，可知这两力的合力与第三个力大小相等，方向相反，这三个力的合力为零；将方向相反的两个力合成，则合力为0，再与第三个力f合成，则有合力大小为f；将相互垂直的f进行合成，则合力的大小为2f，再与第三个力f合成，即有合力的大小为(2-1)f；将左边两个力进行合成，再与右边合成，则有合力的大小(3-1)f；由上分析可知，合力最大的是b选项，故b正确，a、c、d错误；9如图所示，小圆环a吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线，一端拴在小圆环a上，另一端跨过固定在大圆环最高点b的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，细线又不可伸长，若平衡时弦ab所对应的圆心角为，则两物块的质量之比应为()acos bsinc2sin d2sin 【答案】c【解析】对小圆环a受力分析，如图：对小环进行受力分析，图所示，小环受上面绳子的拉力m1g，下面绳子的拉力m2g，以及圆环对它沿着oa向外的支持力，将两个绳子的拉力进行正交分解，它们在切线方向的分力应该相等：，化简可得，即，故c正确。10如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力g10 n，则弹簧测力计a和b的读数分别为()a10 n，20 nb10 n，10 nc10 n，0 d0，0【答案】b【解析】对a：由重物平衡得到，弹簧的拉力大小fag10n，则弹簧秤a的读数为10n。对b：由左侧重物（或右侧重物）平衡得到，弹簧的拉力大小fbg10n，则弹簧秤b的读数为10n，故b正确，acd错误。二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)11下列说法中正确的是()a自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用b在四种基本相互作用中，万有引力是最强的c四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了d万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力【答案】ad【解析】在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，选项a正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，选项b错误；随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，c错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，d正确。12如图所示，小车m在恒力f作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断()a若地面光滑，则小车一定受三个力作用b若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用c若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用d若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用【答案】bc【解析】若地面光滑，小车可能受重力、支持力、拉力f，当拉力f在竖直方向的分量等于重力时，支持力等于零，只受两个力，故a错误；若地面粗糙，车可能受重力、支持力、拉力f和摩擦力，当支持力等于零时，摩擦力也等于零，所以小车也可以不受摩擦力作用，故b正确；若小车做匀速运动，则小车受力平衡，所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力，则小车一定受四个力的作用，故c正确，d错误。故选bc。13如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )a物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点b重力的方向总是垂直向下的c物体重心的位置与物体形状和质量分布有关d力是使物体运动的原因【答案】ac【解析】物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，故a对；重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，故b错；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故c对；力不是使物体运动的原因而是使物体发生形变或产生加速度的原因，故d错。14一辆汽车停在水平地面上，下列说法正确的是()a地面受到了向下的弹力，是因为地面发生弹性形变b地面受到了向下的弹力，是因为汽车发生弹性形变c汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生弹性形变d汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生弹性形变【答案】bc【解析】据题意，地面受到向下的弹力是因为汽车发生弹性形变，故选项a错误而选项b正确；汽车受到向上的弹力是因为地面发生弹性形变，故选项c正确而选项d错误。15生活中拉链在很多衣服上应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们拉拉链的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是()a拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力b拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力c拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力d以上说法都不正确【答案】bc【解析】在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，所以很难直接分开的拉链很容易拉开，b正确。三、计算题(共40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)16(5分)用扳手拧螺帽，要想将螺帽拧紧，我们可以在扳手的手柄上不同的地方用同一方向不同大小的力；用力作用在弹簧上可使弹簧伸长或压缩；用力作用在静止的小车上，可以使小车运动起来。上述情景说明：(1)力可以改变物体的_，也可以改变物体的_。(2)要准确表示出力对物体的作用效果，必须明确力的_、_、_这三个要素。【答案】(1)形状 运动状态 (2)大小 方向 作用点【解析】(1)用力作用在弹簧上可使弹簧伸长或压缩，说明力能改变物体的形状；用力作用在静止的小车上，可以使小车运动起来，说明力能改变物体的运动状态。(2)弹簧的弹力越大，弹簧伸长或压缩的长度越大，说明力的作用效果与力的大小有关；给弹簧施加拉力，弹簧伸长，施加压力，弹簧收缩，说明力的效果与力的方向有关；在扳手的手柄上不同的地方用同一方向不同大小的力，说明力的效果与力的作用点有关。17(6分)某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮a和b，将绳子打一个结点o，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力f1、f2和f3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是_。a钩码个数n1n22n34b钩码个数n1n33n24c钩码个数n1n2n34d钩码个数n13n24n35(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_。a标记结点o的位置，并记录oa、ob、oc三段绳子的方向b量出oa、ob、oc三段绳子的长度c用量角器量出三段绳子之间的夹角d用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图2中_是正确的。(填“甲”或“乙”)【答案】(1)bc (2)a (3)甲【解析】(1)对o点受力分析如图所示，oa、ob、oc分别表示ftoa、ftob、ftoc的大小，由于三个共点力处于平衡，所以ftoa、ftob的合力大小等于ftoc，且ftocftoa+ftob，即|ftoa-ftob|ftocftoa+ftob，故b、c、d能完成实验。(2)为探究求合力的方法，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点o的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，应从力的三要素角度出发，要记录钩码的个数和记录oa、ob、oc三段绳子的方向，故a正确，b、c、d错误。(3)以o点为研究对象，f3的实际作用效果在oc这条线上，由于误差的存在，f1、f2的合力的理论值与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际；18(8分)木块a、b分别重50 n和60 n，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在a、b之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 n/m。系统置于水平地面上静止不动。现用f1 n的水平拉力作用在木块b上，如图所示，求力f作用后木块a、b所受摩擦力的大小。【解析】没有施加力f时，木块a、b受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即fafbf弹kx4000.02n8n木块b受到地面的最大静摩擦力为：fbmgb0.2560n15n施加力f后，对木块b有：ff弹fbm则b所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：fbff弹9n施加力f后，木块a所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为faf弹8 n。19(8分)如图所示，半圆形支架bad上悬挂着两组绳oa和ob，结于圆心o，两绳下悬挂重为g的物体，使绳oa固定不动，在将绳ob的b端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直位置c的过程中，分析绳oa和绳ob所受力的大小如何变化。【解析】对结点o受力分析如图。结点o始终处于平衡状态，所以ob绳和oa绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的。所以oa绳受力大小变化情况是逐渐变小；ob绳受力大小变化情况是：先变小后变大。20(13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sin 370.6，c