2019-2020学年高中物理 第三单元 相互作用课堂同步训练卷（二）（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 （二）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。2a、b、c三物块的质量分别为m、m和m0，作如图所示的连接。绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、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，则可以断定()a物块a与桌面之间有摩擦力，大小为m0gb物块a与b之间有摩擦力，大小为m0gc桌面对a、b对a，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gd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】对整体受力分析可知，整体受c的拉力、重力、支持力，要使整体做匀速直线运动，m应受到桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同，a正确；对m分析，因m受重力、支持力；因m水平方向不受外力，故m不会受到m对m的摩擦力，故ab间没有摩擦力，故bcd错误。3如图所示，在同学利用钩码来探究共点力合成的规律，图中oe是橡皮条，甲图按两个互成角度的方向牵拉，乙图是一个拉力作用于橡皮条上，下列说法正确的是()a甲步骤中两个拉力的方向必须是相互垂直b甲、乙步骤中，橡皮条拉伸方向eo必须水平c甲、乙两步骤必须将橡皮条拉到相同位置o点d甲步骤完成后，可更换橡皮条，继续进行乙步骤实验【答案】c【解析】本实验探究共点力合成的规律，研究合力与分力的关系，而合力与分力效果相同，对两个拉力的方向没有要求，故a错误；橡皮条拉伸方向不一定要水平，只要橡皮条两次拉到相同位置o点就行，故b错误；两次将橡皮条拉到相同位置o点，两个拉力与一个拉力效果相同，故c正确；不同的橡皮条，劲度系数不同，同一次实验不得更换橡皮条，故d错误。4一个长度为l的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2l。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，a、b两小球的质量均为m，则两小球平衡时，b小球距悬点o的距离为(不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内)()a3l b4l c5l d6l【答案】c【解析】当挂一个小球时，根据胡克定律，有：mgkxkl；当挂两个小球时，上面弹簧，有：2mgkx1；下面弹簧，有：mgkx2；故b球距悬点o的距离为：x2l+x2l+x1+x25l，c正确。5质量为m的杆ab，处于静止状态，a端用细绳竖直悬挂，b端放在地板上，如图所示，下列有关杆b端所受摩擦力的说法中，正确的是()ab端受到的静摩擦力方向向右bb端受到的静摩擦力方向向左cb端受到的静摩擦力沿细杆ab斜向下db端不受静摩擦力作用【答案】d【解析】假设b端和水平面是光滑的，则杆ab受到竖直向上的支持力，竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力，能够保持静止状态，则b端和地面无相对运动趋势，即不受摩擦力，故选d。6如图所示，a、b两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同。先后用水平力f1和f2拉着a、b一起匀速运动，则()af1f2 bf1f2 cft1ft2 dft1ft2【答案】b【解析】对整体受力分析可知，整体受重力、拉力、支持力及摩擦力；因整体对地面的压力相同，故摩擦力相同，因此水平拉力相等，即f1f2，故b正确，a错误；再对a受力分析可知，a受重力、支持力及细线的拉力而处于平衡状态；对第一种状态有：ft1cos(mg-ft1sin) ，解得：ft1mgcos+sin；对第二状态有：ft2cos(mg+ft2sin)， 解得：ft2mgcos-sin ，故ft1ft2，故c、d错误。7如下图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是()a各容器的侧壁对钢球均无弹力作用b各容器的侧壁对钢球均有弹力作用c量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用d口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用【答案】a【解析】如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，故a正确，bcd错误。8如图所示，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，则在四个选项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】水平推力f作用于木块上，但未把木块推动，说明此时木块受静摩擦力作用且ff，只有a正确。9如图所示，用水平力f将质量为m的物体压紧在竖直墙壁上，物体处于静止状态，物体与墙壁间的动摩擦因数为，物体受到的摩擦力大小为()af bmgcmg df【答案】c【解析】对物体受力分析，受推力、重力、支持力和向上的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有：fmg，fn，故c正确，a、b、d错误。10将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于o点，如图所示。用力f拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线oa与竖直方向的夹角保持30，则f的最小值为()amg bmgcmg dmg【答案】b【解析】将ab看成一个整体受力分析可知，当力f与oa垂直时f最小，可知此时f2mgsin mg，选项b正确。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下列关于力的作用效果的叙述正确的是()a物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用b物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用c力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关d力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变【答案】abc【解析】因为力是改变物体运动状态的原因所以a正确；力的作用效果是使物体运动状态改变或者使物体发生形变，所以b正确，d不正确力的三要素大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故c正确12下列说法中正确的是()a人走路时，会受到静摩擦力作用b武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时，所受的摩擦力的方向是向下的c将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变d在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了【答案】acd【解析】人走路时，当人的鞋与地面之间无相对滑动时，人受到静摩擦力作用，选项a正确；武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的向上的摩擦力与向下的重力平衡，选项b错误；将酒瓶竖直用手握住停留在空中，此时向上的摩擦力等于酒瓶的重力；当增大手的用力时，酒瓶受的摩擦力不变，仍然等于重力，选项c正确；在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了，选项d正确。13如图所示， 在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体a，a的左端紧靠竖直墙，a与竖直墙壁之间放一光滑球b，整个装置处于静止状态。若把a向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()aa对b的支持力减小 ba对b的支持力增大c墙对b的弹力减小 d墙对b的弹力增大【答案】ac【解析】对小球b受力分析，作出平行四边形如图所示，a滑动前，b球受墙壁及a的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将a向外平移后，b受弹力的方向将上移，如虚线所示，但b仍受力平衡，由图可知a球对b的弹力及墙壁对球的弹力均减小；故a正确，b错误；以ab为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故c正确，d错误。14如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面体，弹簧的另一端固定在墙上，一人站在斜面上，系统静止不动，然后人沿斜面加速上升，则()a系统静止时弹簧处于压缩状态b系统静止时斜面体共受到4个力作用c人加速时弹簧伸长d人加速时斜面体对地面的压力变大【答案】bcd【解析】系统静止时，系统受力平衡，水平方向不受力，弹簧弹力等于零，弹簧处于原长，故a错误；系统静止时斜面受到4个力的作用，人对斜面的压力（垂直斜面向下），对斜面的摩擦力（沿斜面向下），地面对斜面的支持力（竖直向上），斜面的重力（竖直向下），故b正确；对斜面与人整体分析，整体有沿斜面向上的加速度，可以在直角坐标系中分解成水平向右和竖直向上的分量，水平方向外力只有弹簧可以提供，竖直方向由地面提供，所以弹簧处于伸长状态，地面的压力增大，故c、d正确。15如图所示，质量分别为m1和m2两个物体用两根轻质细线，分别悬挂在天花板上的a、b两点，两线与水平方向夹角分别为、，且，两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态，两根细线拉力分别为fta和ftb，则下列说法正确的是()aftaftb bftaftbcm1m2 dm1m2【答案】ac【解析】对整体，ftacos ftbcos ，由于，有cos ftb，a正确，b错误；对m1和m2竖直方向受力平衡，ftasin m1g，ftbsin m2g，得m1m2，c正确，d错误。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(4分)如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球，小球所受重力均为g，分别用光滑挡板a、b挡住，挡板a沿竖直方向，挡板b垂直于斜面，则球1对挡板的压力f1_，对斜面压力f2_；球2对挡板压力f3_，对斜面压力f4_。【答案】gtan gcos gsin gcos【解析】对球1所受的重力来说，其效果有二：第一，使物体欲沿水平方向推开挡板；第二，使物体压紧斜面因此，力的分解如图所示，由此得两个分力，大小分别为：对球1，f1gtan，f2gcos 对球2，f3gsin ，f4gcos 。17(8分)某学校物理学习小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”。(1)如图甲所示，将弹簧的上端o点固定悬吊在铁架台上，旁边放置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟o点对齐，在弹簧的下部a处做一标记，如固定一个指针。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50 g)，指针在刻度尺上指示的刻度为x。逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重力f的不同而发生变化，将实验测得的相应f、x各点描绘在图乙中。请在图乙中描绘出x随f变化的图象。由图象得出弹簧的劲度系数ka_ n/m(结果取两位有效数字)；此弹簧的弹力大小f弹跟弹簧伸长量x的关系是_。(2)如果将指针固定在a点的下方p处，再作出x随f变化的图象，得出弹簧的劲度系数与ka相比，可能是_。a大于ka b等于ka c小于ka d无法确定(3)如果将指针固定在a点的上方q处，再作出x随f变化的图象，得出弹簧的劲度系数与ka相比，可能是_。a大于ka b等于ka c小于ka d无法确定【答案】(1)如图所示32f弹32x (2)b (3)a【解析】(1)如图所示直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即k，代入数据得kan/m32 n/m，所以弹簧的弹力大小f弹跟弹簧伸长量x的函数关系是f弹32x。(2)如果将指针固定在a点的下方p处，指针在p处变化的距离与指针在a处变化的距离相同，故据k=fx，得出弹簧的劲度系数与ka相比一样，故选b。(3)如果将指针固定在a点的上方q处，指针在q处变化的距离比指针在a处变化的距离小，故据k=fx，得出弹簧的劲度系数与比ka大，故选a。18(6分)质量为2 kg的物体静止在水平地面上，物体与地面之间的动摩擦因素为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。对物体施加一水平拉力，求：（取g10 n/kg）(1)当拉力大小为5 n时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当拉力大小变为12 n时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)若撤去拉力，在物体继续滑动过程中，地面对物体的摩擦力是多大？ 【解析】在地面上，fnmg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力fmax)大小为fmaxfnmg0.5210n10n(1)当推力f5 n时，ffmax，物体滑动则地面对物体的滑动摩擦力的大小f滑fnmg10n(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小f滑10n19(10分)如图所示，质量为m的斜劈倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑。如果用与斜面成角的力f拉着木块沿斜面匀速上滑。(1)求拉力f的大小；(2)若m1 kg，15，g10 m/s2，求f的最小值以及对应的的取值。【解析】(1)由木块在斜面上匀速向下滑动，可得：mgsin mgcos 在拉力f作用下匀速向上滑动